วิธีตรวจหารอยรั่วโดยใช้การทดสอบความแตกต่างของแรงดัน วิธีการตรวจหารอยรั่วโดยไม่ใช้เครื่องตรวจจับรอยรั่ว

แชร์ผ่าน

ความแตกต่างที่เหมาะสมที่สุดระหว่างวิธีการทดสอบการตรวจจับการรั่วไหลที่ใช้คือความแตกต่างว่าจะใช้อุปกรณ์ตรวจจับการรั่วไหลพิเศษหรือไม่

ในกรณีที่เรียบง่ายที่สุด สามารถตรวจหารอยรั่วได้ในเชิงคุณภาพและเมื่อใช้เทคนิคการทดสอบบางอย่างในเชิงปริมาณ (นี่คืออัตราการรั่วไหล) โดยไม่ต้องใช้เครื่องตรวจจับรอยรั่วพิเศษ ตัวอย่างเช่น ปริมาณน้ําที่หยดจากก๊อกน้ําที่รั่วไหลในช่วงเวลาหนึ่งสามารถตรวจหาได้โดยการเก็บน้ําด้วยภาชนะวัด ในกรณีนี้ แทบจะไม่ใช่เครื่องตรวจจับการรั่วซึม

ในกรณีที่สามารถระบุอัตราการรั่วไหลได้ในระหว่างการตรวจจับการรั่วไหลโดยไม่ต้องใช้เครื่องตรวจจับการรั่วไหล อัตราการรั่วไหลนี้มักจะถูกแปลงเป็นอัตราการรั่วไหลมาตรฐานของฮีเลียม ค่าอัตราการรั่วไหลมาตรฐานนี้มักจําเป็นเมื่อออกใบรับรองการยอมรับ แต่ยังสามารถใช้ได้เมื่อเปรียบเทียบค่าอัตราการรั่วไหลที่กําหนดโดยอุปกรณ์ตรวจจับการรั่วไหลของฮีเลียม

แม้จะมีการตรวจสอบส่วนประกอบทางวิศวกรรมแต่ละชิ้นอย่างระมัดระวัง แต่การรั่วไหลก็อาจเกิดขึ้นในอุปกรณ์หลังจากการประกอบ ไม่ว่าจะเป็นเพราะซีลที่ติดตั้งไม่ดีหรือพื้นผิวซีลที่เสียหายก็ตาม กระบวนการที่ใช้เพื่อตรวจสอบอุปกรณ์จะขึ้นอยู่กับขนาดของการรั่วไหลและระดับความแน่นที่ต้องการ และยังขึ้นอยู่กับว่าอุปกรณ์นั้นทําจากโลหะ แก้ว หรือวัสดุอื่นๆ หรือไม่

เทคนิคการตรวจหารอยรั่วบางอย่างแสดงไว้ด้านล่าง โดยจะมีการเลือกใช้ตามสถานการณ์การใช้งานที่เฉพาะเจาะจง ปัจจัยทางเศรษฐกิจมักมีบทบาทสําคัญในส่วนนี้

การทดสอบการเพิ่มแรงดัน

วิธีทดสอบการรั่วไหลนี้ใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าการรั่วไหลช่วยให้ปริมาณก๊าซ - ซึ่งยังคงสม่ําเสมอตลอดระยะเวลา - เข้าสู่อุปกรณ์ที่ถูกดูดออกมาอย่างเพียงพอ ในทางตรงกันข้าม ปริมาณก๊าซที่ปล่อยออกมาจากผนังและซีลจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป

วาล์วที่ปลายปั๊มของภาชนะสุญญากาศที่ระบายออกมาจะถูกปิดเพื่อเตรียมการสําหรับการวัดแรงดันที่เพิ่มขึ้น จากนั้น เวลา Δt จะถูกวัดในระหว่างที่แรงดันเพิ่มขึ้นตาม Δp จํานวนหนึ่ง (โดยกําลังหนึ่งเท่าของสิบ เป็นต้น) วาล์วจะเปิดอีกครั้งและปั๊มจะทํางานอีกครั้งเป็นเวลาหนึ่ง หลังจากนั้นการวัดการเพิ่มขึ้นของแรงดันจะทําซ้ํา หากเวลา Δt สําหรับปริมาณการเพิ่มขึ้นของแรงดัน Δp ยังคงคงอยู่ แสดงว่ามีการรั่วไหล สมมติว่าระยะเวลารอระหว่างการวัดการเพิ่มขึ้นของแรงดันสองครั้งนั้นนานพอ ความยาวที่เหมาะสมของระยะเวลารอขึ้นอยู่กับลักษณะและขนาดของอุปกรณ์ หากเวลาสําหรับการเพิ่มแรงดัน Δp เพิ่มขึ้น ผลกระทบนี้มีแนวโน้มมากที่สุดที่จะเกิดจากการปล่อยก๊าซที่ลดลงภายในอุปกรณ์

นอกจากนี้ยังอาจพยายามแยกความแตกต่างระหว่างการรั่วไหลและการปนเปื้อนโดยการตีความกราฟที่แสดงถึงการเพิ่มขึ้นของแรงดัน (= แรงดันเป็นฟังก์ชันของเวลา)

กราฟที่มีสเกลเชิงเส้นจะแสดงเส้นกราฟการเพิ่มขึ้นของแรงดันเป็นเส้นตรงที่มีการรั่ว แม้จะมีแรงดันสูงขึ้นก็ตาม

หากแรงดันเพิ่มขึ้นเนื่องจากก๊าซถูกปล่อยออกจากผนัง แรงดันจะค่อยๆ ลดลงและจะเข้าใกล้ค่าสุดท้ายที่เสถียร ในกรณีส่วนใหญ่ ปรากฏการณ์ทั้งสองจะเกิดขึ้นพร้อมกัน ดังนั้นการแยกสาเหตุทั้งสองจึงเป็นเรื่องยากหากเป็นไปไม่ได้

ความสัมพันธ์เหล่านี้แสดงเป็นแผนผังด้านล่าง:

การเพิ่มขึ้นของแรงดันในภาชนะสุญญากาศเป็นฟังก์ชันของเวลาหลังจากปิดปั๊มสุญญากาศ

การรั่วไหล
ก๊าซที่ปล่อยออกมาจากผนังตู้คอนเทนเนอร์
การรั่วไหล + การพัฒนาก๊าซ

เมื่อชัดเจนแล้วว่าการเพิ่มขึ้นของแรงดันเป็นผลมาจากการรั่วที่แท้จริงเพียงอย่างเดียว อัตราการรั่วไหลจะสามารถกําหนดได้ในเชิงปริมาณจากการเพิ่มขึ้นของแรงดันที่พล็อตเมื่อเทียบกับเวลาตามสมการต่อไปนี้:

q_L = V·(Δp/Δt)

ด้วย:

q_L = อัตราการรั่วในหน่วย mbar l/s
V = ปริมาตรของถังสุญญากาศเป็นลิตร
Δp/Δt = การเพิ่มแรงดันในถังสุญญากาศ (Δp หารด้วยเวลาในการวัด Δt ในหน่วย mbar/s)

การทดสอบแรงดันตก

ความคิดที่นี่คล้ายคลึงกับวิธีการเพิ่มแรงดัน อย่างไรก็ตาม การทดสอบแรงดันตกมักไม่ค่อยใช้เพื่อตรวจสอบการรั่วไหลในระบบสุญญากาศ อย่างไรก็ตาม หากดําเนินการดังกล่าว แรงดันที่วัดได้ไม่ควรเกิน 1 บาร์ เนื่องจากขั้วต่อหน้าแปลนที่ใช้ในเทคโนโลยีสุญญากาศจะไม่สามารถทนต่อแรงดันที่สูงขึ้นได้

ในทางกลับกัน การทดสอบแรงดันตกเป็นเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปในวิศวกรรมถัง เมื่อต้องจัดการกับภาชนะขนาดใหญ่และระยะเวลาการวัดที่ยาวนานซึ่งเป็นผลมาจากการลดลงของแรงดัน อาจจําเป็นต้องพิจารณาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในบางสถานการณ์ ผลที่ตามมาอาจเกิดขึ้นได้ เช่น ระบบเย็นลงต่ํากว่าความดันอิ่มตัวของไอน้ํา ทําให้น้ําควบแน่นและทําให้การวัดค่าบิดเบือน