Алгоритм обнаружения течей в вакуумной камере

Во всех вакуумных камерах будет натекание воздуха с течением времени, в результате чего вакуум будет ухудшаться. Термин «скорость утечки» используется для определения того, насколько быстро воздух возвращается в эту вакуумную камеру. Конечно, воздух содержит в себе кислород, попадание которого при некоторых технологических процессах отрицательно отражается на качестве этих процессов. Воздух также содержит влагу, которая также является источником кислорода. К примеру, влага может стать проблемой на паяных металлических поверхностях, поскольку адсорбированная влажность часто очень трудно удаляется с поверхности металла (это может быть проблемой в алюминиевой вакуумной пайке).

Скорость натекания должна контролироваться до очень низких уровней, часто допускается натекание в диапазоне от 2 до 10 миллиторр в час, чтобы гарантировать хорошое протекание технологических процессов.

Поэтому одной из основных обязанностей персонала вакуумной установки является контроль натекания в вакуумной камере путем регулярного контроля скорости натекания, и если скорость натекания становится недопустимой, то необходимо найти источник утечки и устранить эту утечку.

Обычным способом обнаружения утечки в вакуумной камере является использование гелиевого течеискателя. Существует два метода, а именно метод гелиевого щупа или методом обдува. В методе гелиевого щупа вакуумная камера должна быть заполнена гелием, а щупом производился поиск течи. Это не работает для многих вакуумных камер, так как требуется, чтобы она была под давлением, а многие из них не способны выдерживать положительные давления.

Типичный пистолет, используемый при течеискании

При методе гелиевого обдува происходит противоположное: вакуумная камера откачивается до рабочего вакуума, а затем гелий распыляется на все внешние стыки и соединения. Гелиевый течеискатель, который подключен к вакуумной камере, контролирует концентрацию гелия внутри. Для пайки я настоятельно рекомендую использовать только технологию гелиевого распыления.

Обнаружение утечки методом обдува.

Оборудование для этого метода состоит из переносного гелиевого течеискателя, в том числе баллон с гелием, регулятор потока газа и шланга с гелиевым пистолетом. Обратите внимание, что используемый масс-спектрометр - это тот, который обнаруживает только гелий.

Фото типичного гелиевого течеискателя

Проще говоря, вакуумная камера откачивается до рабочего уровня вакуума. И она, очевидно, будет втягивать внешний воздух внутрь через любую небольшую течь, которая может присутствовать в любом из уплотнений, соединений и т. д. Гелий затем распыляется вокруг каждого из потенциальных мест утечек, обычно начиная с двери, поскольку она является наиболее распространенным источником течи. Когда крошечные атомы гелия сталкиваются с небольшой точкой, через которую воздух входит внутрь, газообразный гелий также быстро входит в вакуумную камеру в этой точке. В то время как оператор проверки герметичности медленно перемещает гелиевый пистолет вокруг каждого из фитингов, масс-спектрометр постоянно отбирает газ из вакуумной камеры через испытательное отверстие. Когда в него попадут какие-то атомы гелия, автоматически пройдёт сигнал тревоги.

Временная задержка между попаданием гелия внутрь и попаданием этого атома гелия в блок масс-спектрометра очень коротка и в зависимости от размера вакуумной печи обычно измеряется от долей секунды, до нескольких секунд.

Когда звучит сигнал тревоги, оператор течеискателя останавливается и очень медленно перемещает пистолет с гелием вокруг области уплотнения / прокладки, до тех пор, пока точное местонахождение течи не будет найдено.

После обнаружения течи персонал по техническому обслуживанию должен устранить эту утечку, заменив уплотнение, тщательно очистив область соединения между двумя соединениями и вставив новую прокладку. Если утечка обнаруживается в любом из других соединений, обслуживающий персонал просто уплотняет эту течь вакуум-герметиком.