产品贴士-使用辅助泵进行泄漏检测

2019-12-06 12:48:58 普发真空技术（上海）有限公司

提问：
在上个月度小贴士中，描述了通过使用涡轮分子泵来加速氦泄漏的检测。我试过了。但是相对于余下的测量而言，仅开启涡轮分子泵就花费了我很长的时间。到底是什么原因呢？

回答：
您描述您在开启涡轮分子泵之前不得不等待很长时间。因此，您在 0.1 hPa 以上的压力范围内浪费了很多时间。在该压力范围内，延长的泵停机时间通常是待测试部件带有残留水分或释放大量气体所致。只要存在残留水分，例如，来自上游清洗过程或溶剂残留物，则这些液体及其蒸汽压力决定了抽出阶段所需的时间。只有将这些液体去除，抽空时间才会受到使用检漏仪内置真空泵或外部真空泵的影响。

背景：
尽可能地清洗和干燥部件是泄漏检测具有长期稳定性和较短测试时间的绝对先决条件。如果测试对象释放粒子，则粒子会在抽空过程中随气流一起被输送，并落在阀块、泵以及检漏仪的光谱仪电池上。湿气会在前级泵的工作液中凝结，并与泵油一起形成乳状液。凝结物和/或检漏仪中的粒子会导致高的工作压力、泄漏率本地信号大幅增加、检漏仪的长期稳定性降低及保养间隔缩短。

湿气对测试对象的影响已经在我们小贴士No. 2 中进行了的描述。若要较深入地了解这方面的信息，建议您参考我们的新目录“真空技术综合样本，第二版”中的第二部分。

然而，如无法进行清洁，那用户该怎么做呢？例如：如果必须在已经与工作介质一起使用过或已经受过程相关磨损影响的部件上进行泄漏测试，那该怎么做呢？

传输粒子需要能量。空气气流只有在高气密性条件下才具有足够的能量移动粒子。这种情况发生在泵抽空阶段开始或快速排气程序过程中存在相对较高压力时。当在抽空阶段使用外部泵时，受到粒子的污染。如果检漏仪最初在低压时启动，则测量仪器受到粒子污染的风险就会大大降低。通过上游滤尘器也可保护泵和检漏仪不受粒子的侵扰。对于外部泵来说，可以使用 SAS 和 DFT 系列的过滤器，其过滤器元件的有效网孔尺寸为 5 到 6 μm（图 1）。这些合成过滤元件防止出现如同纸质过滤器预期的膨胀，从而使过滤元件对同时出现的粒子
和水分不敏感。

前述过滤器对于检漏仪来说仅具有限的适用性。这是因为网孔尺寸非常小，当检漏仪的操作压力较低时，这些网孔具有很大的流动阻力并延长测试阶段的响应时间。此处，过滤器与优化了流动性能的设计一起使用（图 2）。在选择过滤器元件时，对网孔尺寸的选择必须在保护检漏仪和测试阶段的响应时间之间权衡。为此，以下所示的粒子过滤器的过滤器元件提供 5 和 20 μm 的标准
网孔尺寸。根据要求，可提供其他网孔尺寸。

如果机械前级泵作为“吸尘器”与检漏仪并联操作，则阀切换在泄漏检测过程中是必需的（图 3）。外部前级泵应该负责测试仪器的抽空功能，无需检漏仪。在这阶段中，检漏仪与阀隔离。

如果实现足够低的测试压力，则阀开启，来自测试对象的气流可被检漏仪使用，以提供泄漏的证据。

然而，气流不仅只由测试气体组成，其主要还是由测试对象表面释放的气体组成。如果气体释放量过高，以至于检漏仪内置的前级泵无法处理该气流且无法将压力维持在检漏仪的操作范围内，则必须继续并联操作外部前级泵（图 4）。

结果导致泄漏测试的气体强度损失，因为测试气流一部分流入到外部前级泵中，而只有一部分流入到检漏仪中。此时，只有通过测试对象的检测泄漏测量才能实现定量。

如果气体流量足够低，可通过检漏仪内置前级泵抽空，则可只关闭外部前级（图 5）。在这种情况下，所有释放的气体都会从测试对象流入检漏仪中。因此，外部检测泄漏只有在测量响应时间时才有必要，而在对泄漏率进行定量时是不必要的。所以检漏仪上显示的泄漏率与测试对象的泄漏率相对应。

该测试方法在并联使用具有旁路选项（Bypass）的机械前级泵时非常容易实现（图 6）。旁路选项代替图 3、4 和5 中提到的两个阀门，并且受检漏仪直接控制而不需要额外的控制系统。

因此，我们建议使用 ASM 340 检漏仪，该检漏仪具有部分流量测量设备用于前面提及的测试流程，包括旁路选项和外部前级真空泵。该备选的部分流量测量设备使得在测试过程中能够并联操作或隔离外部前级泵。检漏仪还具有最大测试压力的细微调节设置，可精确控制可能的过程。

我们的提示：
手动测试站或泄漏检测系统只有在测试干燥和清洁部件时才会发挥它们最大的潜能。如果无法对部件进行相应的准备工作，可将过滤器和机械真空泵同检漏仪并联操作，以尽可能在实际测试之前将释放的气体、蒸汽和粒子从真空系统中去除。这通过使用具有部分流量测量设备和可调节测试阈值的检漏仪非常容易实现。

这些措施的结果为