Hoe vindt u lekken in uw vacuümsysteem? 3 september 2020
4 MIN READ
Iedereen die een vacuümsysteem heeft gebruikt, kent de frustratie die gepaard gaat met het ontstaan van een lek. Dit kan leiden tot een slechte basisdruk of een gestaag stijgende druk tijdens een proces. Dergelijke problemen kunnen ertoe leiden dat een partij materiaal wordt weggegooid of opnieuw moet worden bewerkt, met aanzienlijke kosten tot gevolg.
Hoe kunnen deze problemen worden voorkomen?
In de veronderstelling dat de pompen en meters regelmatig worden onderhouden en correct functioneren, is een gedetailleerde lektest van het systeem vereist.
Er zijn veel methoden voor het opsporen van lekken, zoals een luchtbeltest of drukstijgingstest, maar geen enkele kan concurreren met de gevoeligheid en het vermogen om een lek te lokaliseren die een heliumlektester kan bieden. Bovendien maakt een heliuminstrument zowel kwantitatieve als kwalitatieve metingen mogelijk.
Een helium, of beter gezegd, een helium 4-lekdetector is in wezen een afgestelde massaspectrometer die dit gas detecteert en bovendien de mogelijkheid heeft om helium 3 (gebruikt in cryogenics) en waterstof te identificeren. De eenheid wordt geleverd met geschikte pompen, waardoor deze draagbaar is en alleen netstroom nodig is. Het apparaat is uiterst gevoelig voor helium. Voor hoogvacuümtoepassingen is een leksnelheid van minder dan 10-6 mbar l/s nodig en heliumlekkagetesters hebben een uiterste gevoeligheid van 10 mbar l/s.
Waarom we helium gebruiken als zoekgas
Het gebruik van helium als zoekgas heeft verschillende belangrijke voordelen:
- Niet giftig
- Relatief lage kosten
- Slechts 5 ppm komt van nature voor in lucht
- Het is een van de kleinste atomen, dus kleine lekken kunnen worden onderzocht
- Het is een gas met een lage dichtheid dat zich gemakkelijk verspreidt
Manieren om een heliumlekdetector te gebruiken
Over het algemeen wordt de detector gebruikt in de zogenaamde kwalitatieve of 'lokale' modus, waarbij de gebruiker probeert de bron of bronnen van lekken te vinden. In deze configuratie wordt helium, zoals afgebeeld, voorzichtig en langzaam rond het testobject gespoten. Dit object is vaak een vacuümbewerkingskamer die wordt gebruikt in een aantal sectoren, waaronder warmtebehandeling, metallurgie en optische coating.
Hieronder ziet u een typische testopstelling:
Elk aanwezig lek laat helium door en wordt door het instrument gedetecteerd. Er zijn enkele belangrijke praktische regels die moeten worden opgevolgd om een nauwkeurige en betrouwbare lekdetectie mogelijk te maken:
- Helium moet langzaam over het proefstuk worden gespoten
- Het debiet van het gas moet klein zijn: I bellen per seconde in water is een goede vuistregel
- Lekcontrole van boven naar beneden om het gas verticaal te laten verspreiden
De lekdetector heeft doorgaans een kleine hulppomp van 2,5 m3h-1 tot 20 m3h-1. Bij toepassingen met grote vacuümkamers is deze pomp niet in staat om het voorwerp omlaag te pompen tot een niveau van 10-3 mbar dat nodig is om de eenheid in staat te stellen het meest gevoelige niveau te bereiken. Zoals in de afbeelding is de meest effectieve methode om de lektester aan te sluiten op de hulpleiding van het systeem boven een voorvacuümpomp. Dit zal onvermijdelijk een hogere pompsnelheid hebben dan de lektester en de unit zal niet de volledige He-flow detecteren. Om een werkelijke leksnelheid te verkrijgen, moet de waargenomen leksnelheid worden verrekend met de pompverhouding van de concurrerende pompen.
In andere gevallen, zoals hermetisch afgedichte elektronische verpakkingen, moeten hoogvacuümkleppen de totale leksnelheid bepalen om ervoor te zorgen dat aan de verwachte levensduur of specificatie van de component wordt voldaan. Onderstaand schema toont hoe de unit kwantitatief werkt. Het onderdeel wordt in een geschikte vacuümcontainer geplaatst die, afhankelijk van het volume, extra pompen nodig kan hebben om de juiste inlaatdruk te bereiken.
Ook hier is een pompverhouding nodig om de werkelijke lekkagesnelheid te bereiken, maar de vastgestelde waarde is de totale lekkage van het hele onderdeel. Afhankelijk van de waarde kan het apparaat opnieuw worden getest om het (de) daadwerkelijke lek(ken) te vinden met behulp van de sniffermethode en vervolgens opnieuw worden bewerkt om aan de specificatie te voldoen.
Basisbeginselen van lekdetectie
Download ons eBook 'Grondbeginselen van lekdetectie' en ontdek de basisprincipes en technieken voor lekdetectie.
- Gerelateerde informatie
- Gerelateerde blogs
- Verwante producten
