Was sind Prüfgas, und warum wird Helium in Lecksuchern verwendet?

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Die Vorteile von Helium

Helium ist aus einer Reihe von Gründen ein ideales Prüfgas für die Dichtheitsprüfung. Die Heliumkonzentration in der Luft ist gering: Sie beträgt nur etwa 5 ppm in der Atmosphärenluft, was bedeutet, dass es nur einen sehr geringen Untergrund hat. Helium ist das kleinste Gasatom, mit Ausnahme von Wasserstoff. Helium ist außerdem inert, d. h. es reagiert nicht mit anderen Stoffen, was es zu einem relativ stabilen Element macht. Außerdem ist Heliumgas umweltfreundlich: Es ist ungiftig, nicht brennbar und nicht explosiv. Dies kommt auch der menschlichen Sicherheit zugute, da es eine relativ harmlose Substanz ist. Heliumgas sammelt sich nicht in der Luft an, sodass es leicht zu entlüften ist und keine besonderen Expositionsvorschriften erforderlich sind.

Ein weiterer Vorteil von Helium ist, dass es im gesamten Bereich der technischen Anwendungen nicht kondensierbar und leichter als Luft ist, sodass die Dichtheitsprüfung dadurch unterstützt wird, dass das Prüfgas nach oben entweichen kann. Es liefert eine hervorragende Trennung benachbarter Massen im Massenspektrometer. Technische Geräte kommen sehr gut mit Helium zurecht, da der Lecksucher Helium gut abscheiden kann. Damit ist es ideal für den Einsatz in technischen Geräten, einschließlich Lecksuchern mit Massenspektrometern, geeignet.

Helium eignet sich auch für hochsensible Dichtheitsprüfungen von Vakuumsystemen, da es fast überall im System ein Leck erfassen kann. Außerdem ermöglicht es sehr genaue Messwerte, da es sich nicht signifikant anreichert und die Messung nicht verfälscht. Und schließlich, und das ist ein großer Vorteil für industrielle Anwendungen, ist Heliumgas generell zu einem günstigen Preis erhältlich.

So funktionieren Helium-Lecksucher

Ein Lecksucher ist ein Partialdruckmessgerät, das den Heliumpartialdruck im Gaseinlass einer Vakuumpumpe misst. Der Lecksucher wandelt den Heliumpartialdruck
in eine Leckrate um, die er anzeigt. Die Leckrate ist der Gasstrom des Prüfgases durch das Leck. Die Einheit ist „mbar*l/s“ oder „Pa*m³/s“. In der Regel wird der Begriff der Standard-Leckrate verwendet, d. h. das Prüfgas strömt vom atmosphärischen Druck ins Vakuum. Andernfalls kann man die Leckraten nicht vergleichen, denn die Leckrate hängt von den Drücken ab, die auf beiden Seiten des Lecks herrschen. Weitere Informationen finden Sie auf der Seite über Leckarten und -raten.

Helium-Lecksucher sind heute die einzige zuverlässige Methode, um Lecks unterhalb von 10^{^-6} mbar zu erfassen, da sie viel präziser sind als herkömmliche Testmethoden wie der Blasentest. Dichtheitsprüfungen mit Helium werden als Schnüffeltests bezeichnet (weitere Informationen finden Sie auf der Seite über lokale und integrale Prüfungen).

Andere Prüfgase

Helium ist insofern einzigartig, da sich kein anderes Gas aufgrund der geboten Eigenschaften so gut zur Dichtheitsprüfung in Vakuumsystemen eignet. Obwohl auch Wasserstoff als alternatives Prüfgas eingesetzt werden kann, ist dieser explosiv und muss stark verdünnt werden, bevor er sicher verwendet werden kann. Im Gegensatz zu Wasserstoff erfüllt Helium jedoch alle Anforderungen an ein Prüfgas, da es sowohl für Menschen als auch für die Umwelt sicher ist, nicht brennbar ist, normalerweise nicht in der Luft vorkommt (wodurch es leicht aufzuspüren ist und Verunreinigungen vermieden werden) und sich von anderen Gasen unterscheidet (was bedeutet, dass es bei der Prüfung auf Lecks messbar ist). Heliumgas ist inzwischen das Standardprüfgas für Lecksucher, die bei der industriellen Dichtheitsprüfung eingesetzt werden.

Blog und Wiki Dichtheitsprüfung Helium-Lecksucher Basiswissen über Vakuum