산업 및 적분 테스트에 헬륨 누출 감지기를 사용하는 방법
진공 엔벨로프 테스트 - 적분 누출 테스트
진공 엔벨로프 테스트는 헬륨을 테스트 기체로 사용하는 적분 누출 테스트로, 테스트 표본이 경질(보통 금속) 외함 또는 가벼운 플라스틱 엔벨로프에 들어 있습니다. 테스트 표본의 특성에 따라 테스트 표본을 들어가거나 나온 헬륨이 헬륨 누출 감지기로 전달되어 측정됩니다. 엔벨로프 테스트는 헬륨을 사용하여 가압된 테스트 표본(그림 5.4c) 또는 배출된 테스트 표본(그림 5.4a)을 사용하여 실시됩니다. 두 경우 모두 헬륨 농축 수치(축적)를 헬륨 표준 누출률로 변환해야 할 수 있습니다.
그림 5.4 누출 테스트 기법 및 용어
a: 적분 누출 감지, 표본 내 진공
b: 국소 누출 감지, 표본 내 진공
c: 적분 누출 감지(외함 내부의 테스트 기체 농축), 표본 내부의 가압된 테스트 기체
d: 국소 누출 감지, 표본 내 가압된 테스트 기체
엔벨로프 테스트 – 헬륨으로 가압된 테스트 표본
농도 측정 및 후속 누출률 계산을 포함한 엔벨로프 테스트
헬륨으로 가압된 테스트 대상의 전체적인 누출을 확인하려면 대상을 경질 또는 변형 가능한(플라스틱) 엔벨로프에 넣어야 합니다. 누출되는 테스트 기체가 축적되어 엔벨로프 내 헬륨 농도가 상승하게 됩니다. 농축 기간을 결정한 후(작동 기간) 엔벨로프 내부의 농도 변화는 헬륨 감지 장치에 연결된 스니퍼를 사용하여 측정됩니다. 전체 누출률(적분 누출률)은 기준 농도(예: 대기 공기)를 사용하여 테스트 구성을 검교정한 후 계산할 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 전체적으로 최소한의 누출량을 감지할 수 있으며, 특히 자동화된 산업 누출 테스트에 적합합니다. 기체 축적으로 인해 일반적인 스니퍼 기법의 한계치는 더 낮은 누출률 및 온도, 공기 흐름과 스니퍼 추적 속도와 같은 주변 조건이 영향을 잃는 방향으로 변화합니다. 플라스틱 엔벨로프를 사용할 때는 긴 농축 기간 동안 플라스틱 엔벨로프를 통해 헬륨이 투과되는 것을 고려해야 합니다.
누출 감지기를 사용하는 누출률의 직접 측정 - 경질 엔벨로프
헬륨으로 가압된 테스트 표본을 헬륨 누출 감지기에 연결된 견고한 진공 챔버에 넣으면 누출 감지기에서 적분 누출률을 바로 판독할 수 있습니다.
테스트 표본이 배출된 엔벨로프 테스트
엔벨로프 = "플라스틱 텐트"
진공 테스트 표본이 경량(플라스틱) 외함에 둘러싸여 있으며, 대기 공기가 제거되면 헬륨으로 채워집니다. 플라스틱 백을 엔벨로프로 사용하는 경우 가능한 많은 공기를 배출하고 가장 순수한 헬륨 충전으로 측정이 가능하게끔 헬륨을 사용하여 충전하기 전에 테스트 표본에 백을 눌러야 합니다. 테스트 대상의 전체 외부 표면이 테스트 기체와 접촉합니다. 테스트 기체가 누출을 통과하여 테스트 표본으로 들어가는 경우, 누출 횟수와 무관하게 적분 누출률이 표시됩니다. 또한 밀폐된 구역에서 검사를 반복할 때 엔벨로프 제거 시 실내의 헬륨 함량이 매우 빠르게 상승하는지 관찰해야 합니다. 따라서 대형 공장에 대한 "일회성" 테스트에는 플라스틱 백을 사용하는 것이 더 좋습니다. 여기에 사용된 플라스틱 엔벨로프는 "텐트"라고도 합니다.
경질 엔벨로프
반면 단단한 진공 용기를 경질 엔벨로프로 사용하는 것은 적분 테스트가 이루어지는 반복적인 테스트에 더 좋습니다. 고체 엔벨로프를 사용하는 경우 테스트가 완료된 후 헬륨을 회수할 수도 있습니다.
"폭파" 테스트, "압력에 따른 저장"
"폭파" 테스트는 이미 밀폐되어 있고 기체가 채워진 내부 캐비티가 보이는 구성 요소의 밀폐 상태를 점검하는 데 사용됩니다. 검사할 구성 요소(예: 트랜지스터, IC 하우징, 건조 리드 릴레이, 리드 접점 스위치, 석영 오실레이터, 레이저 다이오드 등)는 헬륨이 채워진 압력 용기 안에 배치됩니다. 상대적으로 높은 압력(5~10bar)에서 테스트 기체를 작동하고 시스템을 몇 시간 이상 그대로 두면 테스트 기체(헬륨)가 누출 표본 내부에 모입니다. 이 절차가 실제 "폭파"입니다. 누출 테스트를 위해 진공 엔벨로프 테스트에 대해 설명한 것과 동일한 방법으로 "폭파" 후 표본을 진공 챔버에 넣습니다. 그런 다음 전체 누출률이 결정됩니다. 하지만 누출이 많은 표본은 진공 챔버가 비워진 경우에도 테스트 기체 농도를 잃게 됩니다. 감지기를 사용한 실제 누출 검사 중에는 누수가 없는 것으로 인식되기 때문에 진공 챔버의 누출 검사 전에 매우 큰 누출을 기록하기 위한 다른 검사가 필요합니다.
산업 누출 테스트
헬륨을 테스트 기체로 사용하는 산업 누출 테스트는 누출 감지 장비가 제조 라인에 완전히 통합되어 있다는 사실로 그 특성이 모두 위에 나와 있습니다. 이러한 테스트 장치의 설계 및 구조는 각 사례에 실시되는 작업을 자연스럽게 고려합니다(예: 알루미늄으로 제작된 차량 림 누출 테스트 또는 금속 드럼의 누출 테스트). 가능한 경우 대량 생산, 표준화된 구성 요소 모듈을 사용합니다. 검사할 부품은 컨베이어 시스템을 통해 누출 검사 시스템(경질 엔벨로프와 양압 또는 표본 내부의 진공을 사용한 엔벨로프 테스트, 위에 있는 각 섹션 참조)으로 공급됩니다. 이 경우 적분 방법을 사용하여 개별적으로 검사되고 자동으로 이동됩니다. 누출이 있는 것으로 확인된 표본은 측면으로 이동됩니다.
헬륨 테스트 방법의 장점은 무엇입니까?
산업적 관점에서 헬륨 테스트 방법의 장점은 다음과 같이 요약할 수 있습니다.
- 이 공정에서 감지할 수 있는 누출률이 모든 실제 요구 사항을 훨씬 능가합니다.
- 모든 개별 누출에 대한 총 누출률 등 적분 누출 테스트는 미세 누출 및 스폰지와 유사한 분산 누출을 감지하여 더 큰 개별 누출의 경우와 유사한 누출 손실을 야기합니다.
- 테스트 절차 및 순서는 완전 자동화가 가능합니다.
- 주기적, 자동 테스트 시스템 점검(자체 모니터링)은 탁월한 테스트 신뢰성을 보장합니다.
- 헬륨은 무독성 및 비유해성(최대 허용 농도 관찰이 필요하지 않음)입니다.
- 테스트는 프린터로 쉽게 문서화하여 매개변수와 결과를 보여줄 수 있습니다.
헬륨 테스트 방법을 사용하면 효율성이 크게 향상되고(사이클 시간은 단 몇 초밖에 되지 않음) 테스트 신뢰성이 상당히 증가합니다. 이에 따라, 그리고 EN/ISO 9000 요구 사항으로 인해 기존의 산업 테스트 방법(수조, 비누 거품 테스트 등)은 이제 거의 사용되지 않습니다.
