Wat zijn traceergassen en waarom wordt helium gebruikt in lekdetectoren?

Helium is om een aantal redenen een ideaal testgas voor het opsporen van lekken.

• Er is een lage concentratie helium in de lucht, die slechts ongeveer 5 ppm uitmaakt in atmosferische lucht, wat betekent dat het zeer weinig achtergrond heeft.
• Helium is het kleinste gasatoom,met uitzondering van waterstof.
• Helium is ook inert, wat betekent dat het niet reageert met andere stoffen, waardoor het een relatief stabiel element is.
• Bovendien is heliumgas milieuvriendelijk: het is niet giftig, niet ontvlambaar en niet explosief. Deze zijn ook gunstig voor de menselijke veiligheid, aangezien het een relatief onschadelijke stof is.
• Heliumgas hoopt zich niet op in de lucht, waardoor het gemakkelijk te ventileren is en er geen specifieke blootstellingsvoorschriften nodig zijn.

Een bijkomend voordeel van helium is dat het niet condenseerbaar is in alle technische toepassingen en lichter is dan lucht, wat betekent dat het lekdetectieproces wordt ondersteund door het feit dat het testgas naar boven kan ontsnappen. Het levert een uitstekende scheiding van aangrenzende massa's in de massaspectrometer. Technische apparatuur kan heel goed met helium omgaan, omdat de detector helium goed kan scheiden, waardoor hij ideaal geschikt is voor gebruik met technische apparatuur, waaronder lekdetectoren met massaspectrometers.

Helium is ook geschikt voor zeer gevoelige lektestmethoden voor vacuümsystemen, omdat het een lek bijna overal in het systeem kan detecteren.

Bovendien worden zeer nauwkeurige metingen vergemakkelijkt, omdat de meting niet significant wordt opgehoopt of vervalst.

Tot slot is heliumgas, dat een groot voordeel is voor industriële toepassingen, algemeen verkrijgbaar tegen een redelijke prijs.

Een lekdetector is een deeldrukmeetapparaat. Het meet de heliumdeeldruk in de gasinlaat van een vacuümpomp.

De lekdetector zet de heliumdeeldruk om in een leksnelheid die wordt weergegeven. De 'lekkagesnelheid' is de gasstroom van het traceergas door het lek. De eenheid is mbar⋅l/s of Pa⋅m³/s

Meestal wordt de term 'standaard leksnelheid' gebruikt, d.w.z. dat het traceergas van atmosferische druk in vacuüm stroomt. Anders kan men de lekkingsgraad niet vergelijken, omdat de lekkingsgraad afhankelijk is van de druk aan beide zijden van het lek. Zie Lektypes en -snelheden.

Heliumlekdetectoren zijn nu de enige betrouwbare methode om lekken onder drukniveaus van 10-6 mbar op te sporen, omdat ze veel nauwkeuriger zijn dan traditionele testmethoden zoals de luchtbeltest. Lektests die helium gebruiken, staan bekend als sniffertests (zie lokale en integrale testen .)

Helium is vrij uniek in die zin dat geen enkel ander gas zo geschikt is voor alle eigenschappen die het kan bieden voor het opsporen van lekken in vacuümsystemen.

Hoewel het ook mogelijk is om waterstof te gebruiken als alternatief traceergas, kan het explosief zijn en moet het aanzienlijk worden verdund voordat het veilig kan worden gebruikt.

In tegenstelling tot waterstof voldoet helium echter aan alle vereisten voor een traceergas in die zin dat het veilig is voor zowel mens als milieu, niet ontvlambaar is, normaal niet in de lucht aanwezig is (waardoor het gemakkelijk te detecteren en verontreiniging te voorkomen is) en zich onderscheidt van andere gassen (wat betekent dat het meetbaar is bij het testen op lekken). Heliumgas is nu het standaardspoorgas voor lekdetectoren die worden gebruikt bij industriële lektests.