Дросселирующий клапан; 7 — течеискатель
Испытания проводятся в следующей последовательности. В испытываемой установке создают рабочее давление. При создании разрежения в вакуумной системе трубопровод, соединяющий вакуумную установку с течеискателем, также должен быть откачан. Затем открывают клапан 6 и устанавливают рабочее давление в масс-спектрометрической камере течеискателя. Если клапан 6 полностью открыт и показания магниторазрядного вакуумметра течеискателя меньше 350мкА, закрывают клапан 3, направляя весь поток газа, откачиваемого высоковакуумным насосом установки через вакуумную систему тeчeиcкaтeля. Включают катод масс-спектрометрической камеры течеискателя. Далее производят обдув гелием, начиная с той точки рабочей камеры установки, которая наиболее удалена по схеме вакуумной системы испытуемой установки от низковакуумного насоса и находится выше других в пространстве, постепенно приближаясь к низковакуумному насосу как по схеме вакуумной системы, так и по расположению в пространстве обследуемых участков оболочки вакуумной системы.
Обдув производят с помощью обдувателя, входящего в комплект течеискателя, присоединяемого к баллону с гелием. На практике не всегда имеется возможность разместить поблизости баллон с гелием. Тогда удобно пользоваться медицинской кислородной подушкой, заполненной гелием. При отсутствии обдувателя в качестве такового может быть использована игла от медицинского шприца или тонкая, сплющенная на конце металлическая трубка.
Проводя испытания разветвленных вакуумных систем с большой длиной соединительных трубопроводов способом обдува, необходимо учитывать временные характеристики течеискателя и высоковакуумного насоса испытуемой установки. Начиная с момента поднесения струи гелия к течи, содержание его в рабочей камере испытуемой установки увеличивается. Общее количество гелия в высоковакуумной части испытуемой установки определится разностью потоков гелия, поступающего через течь и удаляемого в результате откачки.
Для установления максимальной концентрации пробного газа в датчике необходимо некоторое время. При постоянном перемещении щупа по поверхности поступление пробного газа в датчик начнет уменьшаться в результате удаления его от течи прежде, чем будет достигнута максимальная концентрация. Характер изменения во времени концентрации пробного газа в датчике показан на рис. 4.4. Момент времени t1 соответствует прохождению щупа над течью. Таким образом, реакция течеискателя и соответственно чувствительность испытаний зависят от степени приближения щупа к контролируемой поверхности и от скорости перемещения щупа. Максимальная чувствительность испытаний, равная чувствительности течеискателя, достигается в том случае, если остановить щуп над течью.
Рекомендуемая скорость перемещения щупа 1 см/с. Щуп должен находиться на расстоянии 0,5 мм от контролируемой поверхности для большинства реальных условий испытаний. Снижение скорости перемещения неоправданно увеличит длительность испытании; увеличение скорости перемещения обдувателя может привести к пропуску малых течей. Способ щупа в масс-спектрометрическом методе, так же как и способ обдува, применяется для поиска течей. Для осуществления этого способа к течеискателю через вакуумный шланг присоединяется щуп. Устанавливается такой поток газа через щуп, чтобы в масс-спектрометрической камере течеискателя поддерживалось рабочее давление. Испытания проводятся так же, как и испытания с применением галогенного течеискателя.
| 
|
| Рис. 4.4. Изменение во времени концентрации пробного газа в датчике течеискателя | Рис. 4.5. Контроль герметичности электрического ввода с помощью присоски: 1 — проверяемое изделие ; 2 — вакуумная присоска; 3 — вакуумный шланг |
Способ барокамеры отличается тем, что изделие, заполненное пробным газом, помещается в барокамеру, в которой создается разрежение и к которой подключается течеискатель. Этим способом осуществляются операции контроля герметичности, позволяющие численно охарактеризовать суммарное истечение пробного газа из изделия.
Способ вакуумных присосок нашел широкое распространение в вакуумной технике для контроля герметичности элементов вакуумных систем в процессе их изготовления. Испытания способом вакуумных присосок проводятся обязательно со вспомогательным низковакуумным насосом, который подсоединяется через клапан 7 (см. рис. 4.1). Через клапан 8 гибким шлангом присоединяется к течеискателю вакуумная присоска. Конструкция вакуумных присосок бывает самая различная в зависимости от формы проверяемых поверхностей. Для проверки плоскости это обычно металлический лист необходимого контура с приклеенным к нему по контуру резиновым уплотнителем достаточно большой высоты. Наибольшее распространение получили присоски в виде металлического стакана (рис. 4.5).
Испытания проводятся в следующей последовательности. Испытуемое изделие слегка прижимают к уплотнителю присоски. Вспомогательным насосом производят откачку внутренней полости присоски. При этом атмосферное давление прижимает испытуемое изделие к присоске, обеспечивая надежное уплотнение. Плавно открывают дросселирующий клапан течеискателя. Закрывают клапан, сообщающий присоску со вспомогательным насосом. Проводят испытания.
В зависимости от цели испытания — поиск течи или контроль герметичности — обдувают испытуемое изделие гелием или создают вокруг него гелиевую камеру.
Часто для увеличения надежности создания уплотнения поверхности соприкосновения испытуемого изделия и уплотнителя присоски смачивают вакуумным маслом или спиртом. Чрезмерное смачивание вредно, так как случайно может быть перекрыта течь. Смачивать лучше только торцевую поверхность уплотнителя.
Для осуществления способа накопления к клапану 7 (см. рис. 4.1) присоединяют вспомогательный насос с относительно большой быстротой действия по воздуху и малой быстротой действия по гелию, например, цеолитовый насос. Дросселирующий клапан 6 течеискателя заменяют клапаном с малым временем открытия и закрытия, например, клапаном с эксцентриковым приводом. Эксцентриковый клапан можно ставить и последовательно с клапаном в течеискателе. Испытуемое изделие присоединяют непосредственно к клапану 8 или через короткий трубопровод. В соединительной коммуникации между испытуемым изделием, вспомогательным насосом и течеискателем устанавливают средства измерения давления.
Способ накопления обычно совмещают со способом гелиевых камер. Испытания проводят в следующей последовательности. В крупносерийном производстве испытуемое изделие помещают в герметичную камеру. В лабораторной практике и в единичном производстве вокруг присоединенного к течеискателю испытуемого изделия создают чехол, например, из полиэтилена или другого аналогичного материала. Край чехла дальше проверяемой поверхности закрепляют липкой полихлорвиниловой лентой. Затем включают течеискатель (течеискатель может быть включен заранее). При закрытом эксцентриковом клапане откачивают испытуемое изделие до давления не выше рабочего давления в масс-спектрометрической камере течеискателя. Открывают эксцентриковый клапан. Фиксируют фоновый отсчет течеискателя. Закрывают эксцентриковый клапан. В камеру (или чехол) под незначительным избыточным давлением подают пробный газ — гелий. Фиксируют время его подачи. По истечении времени накопления открывают эксцентриковый клапан и фиксируют максимальный отсчет течеискателя. По разности показаний течеискателя оценивают величину натекания гелия в изделие.
Перед испытаниями производят градуировку течеискателя. Для этого на изделии устанавливают калиброванную гелиевую течь. Последовательность операций при градуировке аналогична последовательности при испытаниях. Как и при испытаниях, фоновым отсчетом являются установившиеся показания течеискателя при открытом эксцентриковом клапане. Применением способа накопления можно в десятки и сотни раз повысить чувствительность испытаний, проводимых с применением масс-спектрометрического течеискателя методами обдува и гелиевой камеры.