В зависимости от потока натекания провести выбор двух различных методов течеискания, один из которых с помочью стационарного течеискателя

Первый метод: Масс-спектрометрический метод течеискания находит широкое применение всюду, где эксплуатируется вакуумная аппаратура. Применение его, однако, не ограничивается испытанием вакуумного оборудования.

Он оказывается полезным при проверке герметичности отпаянных объёмов вакуумных и невакуумных холодильников и резервуаров, предназначенных для хранения газов под большим давлением, а также для обнаружения течей в подземных трубо­проводах. В зависимости от условий проведения испытаний и конструктивных особенностей испытуемой аппаратуры приходится пользоваться различными приёмами течеискания; так, существует приём обдувания наружной поверхности откачанного объёма, подсоединённого к течеискателю; метод гелиевой камеры, позволяющий быстро определять общее натекание в объём; метод щупа, связанный с напуском гелия в испытуемую аппаратуру и ощупыванием её наружной поверхности; метод выдержки дета­лей в атмосфере гелия с последующим помещением их в вакуум­ную камеру, соединённую с течеискателем; специальная мето­дика испытания большого количества мелких деталей в массовом производстве и др. .

Чувствительность масс-спектрометрического метода зависит от чувствительности масс-спектрометра, от выбранного метода испытаний, от общего натекания и газоотделения аппаратуры, от качества пробного газа и других факторов. Но принципиальным ограничением чувствительности метода является не чувствительность масс-спектрометра, которая может быть сделана очень большой, а содержание гелия в атмосфере.

Для уверенного обнаружения течи необходимо, чтобы проник­новение гелия через течь приводило к отсчёту выходного прибо­ра течеискателя, по крайней мере в два раза превышающему отсчёт, вызываемый атмосферным гелием. Это значит, что течеискатель способен обнаружить течь, пропускающую такое коли­чество гелия, которое составит 1/200-ую общего потока в вакуумной системе.

Произведем выбор течеискателя для данного случая. Так как у нас вакуумная система высокого вакуума, ей соответствует молекулярный режим течения газа через течь. Исходя из того, что поток через течь при молекулярном режиме течения равен Q= · м³Па/с, следовательно выбираем масс-спектрометрический течеискатель ПТИ-10, представленный на рисунке 5.1 (наименьший регистрируемый поток 7·10^-13 м³Па/с).

Рисунок 5.1 – Течеискатель гелиевый ПТИ-10

Второй метод: Галогенный метод течеискания. Основан на свойстве нагретой поверхности чувствительного элемента, изготовленного из платины или из никеля, резко увеличивать эмиссию положительных ионов при наличии в пробном газе, проникающем через сквозные дефекты контролируемого объекта, галогенов или галогеносодержащих веществ. На этом свойстве построен галогенный течеискатель, работа которого осуществляется следующим образом: через чувствительнейший элемент течеискателя, выполняющий функции анода, прогоняет с помощью центробежного или вакуумного насоса анализируемый газ. Анод, нагретый до 800...900 °С, испускает ионы содержашихся в нем примесей щелочных металлов (натрия, калия). Под действием разности потенциалов между анодом и коллектором ионы движутся к коллектору. Ток анод—коллектор является измеряемой величиной в галогенном течеискателе (рисунок 5.2).

Рисунок 5.2 – Течеискатель галогенный БГТИ-7/1

Галогены способствуют процессу ионизации щелочных метал­лов, и их присутствие в пробном газе резко увеличивает ток анод-коллектор. К галогенам относятся элементы группы галоидов: фтор, хлор, бром, иод. Обычно в качестве пробного газа используют галогеносодержащие вещества: фреон (содержащий фтор), хладон, хлористый метил и др. Такие вещества относительно дешевы, без­вредны и широко применяются в промышленности и в быту (напри­мер, в бытовых холодильниках). Технология контроля галогенным течеискателем значительно проще, чем масс-спектрометрическим. Галогенный течеискатель сравнительно несложный и легкий прибор. Вместе с тем при про­ведении контроля в помещении необходима его тщательная венти­ляция из-за возникновения повышенного фона, снижающего точ­ность измерений. Недостатком метода является также возможность потери чувствительности — «отравления» анода течеискателя при попадании на него большого количества галогенов. Восстановле­ние «отравленного» анода осуществляется прокачкой через течеи­скатель большого объема чистого воздуха при повышенном накале анода.

Для нашего случая подойдёт галогенный течеискатель БГТИ7/1 (чувствительность (2,6 - 5,3)·10^-7 м³Па/с).

Приборы предназначены для работы способом щупа при использовании широко известного галогенного метода течеискания, как в помещениях, так и в полевых условиях. В качестве пробного – любой галогеносодержащий газ.