Quelle est la limite de détection des détecteurs de fuite avec les spectromètres de masse
Limite de détection, bruit de fond, stockage de gaz dans l'huile (lest d'air), suppression du point zéro flottant
Le plus faible taux de fuite détectable est déterminé par le niveau de bruit de fond naturel pour le gaz de test à détecter.
Même lorsque l'entrée du détecteur de fuites est fermée, le gaz de test entre dans le spectromètre de masse et est détecté si les moyens électroniques le permettent.
Le signal de bruit de fond généré dans le spectromètre de masse détermine le niveau de détection du détecteur de fuites.
Le système de pompe à vide poussé utilisé pour évacuer le spectromètre de masse comprend normalement une pompe turbomoléculaire et une pompe à palettes rotatives lubrifiées. Comme tous les liquides, l'huile de la pompe à palettes rotatives a la capacité de dissoudre les gaz jusqu'à ce que l'équilibre soit atteint entre le gaz dissous dans l'huile et le gaz à l'extérieur de l'huile.
Lorsque la pompe est chauffée, cet état d'équilibre représente la limite de détection du détecteur de fuites.
Toutefois, il se peut que du gaz de test puisse pénétrer dans le détecteur de fuites via l'entrée. Une installation ou une manipulation incorrecte du gaz de test peut permettre au gaz de test de pénétrer à l'intérieur du détecteur de fuites via la vanne d'aération et/ou de lest d'air.
Cela entraîne inévitablement une concentration de gaz de test plus élevée dans l'huile et les joints en élastomère, et donc un signal de bruit de fond accru.
Conclusion : plus la quantité de gaz de test présente dans l'huile est importante, plus le signal de bruit de fond du détecteur de fuites est élevé.
Dans le cas de l'installation courante actuelle du détecteur de fuites (voir Fig. 7 ci-dessous), les vannes de lest d'air à gaz et d'aération sont connectées à l'air frais. La sortie du détecteur de fuites doit, si possible, être acheminée à l'extérieur de la pièce où le test de fuite a lieu. Un signal de bruit de fond accru peut être à nouveau réduit
en ouvrant la vanne de lest d'air et en introduisant un gaz exempt du gaz de test. L'hélium stocké dans l'huile sera, pour ainsi dire, évacué. Étant donné que l'effet ne concerne que la partie de l'huile présente dans le corps de la pompe, la procédure de rinçage devra être poursuivie jusqu'à ce que toute l'huile de la pompe ait été recirculée plusieurs fois. Cette opération prend généralement entre 20 et 30 minutes.
Fig. 7 : schéma du vide d'un détecteur de fuites à contre-courant
Dans le cas de « détecteurs de fuites secs », c’est-à-dire des détecteurs de fuites sans pompes à vide lubrifiées, le problème de stockage des gaz dans l’huile n’existe pas. Cependant, les détecteurs de fuites secs doivent tout de même être rincés avec du gaz exempt de gaz de test, car, au fil du temps, le gaz de test s'accumule également dans ces dispositifs.
Pour éviter à l'utilisateur de devoir toujours garder un œil sur le niveau de bruit de fond et simplifier le fonctionnement du détecteur de fuites, la suppression du point zéro flottant a été intégrée aux concepts de fonctionnement automatique de tous les détecteurs de fuite Leybold. Dans ce cas,
le niveau de bruit de fond mesuré après la fermeture de la vanne d'entrée est enregistré puis, automatiquement déduit des mesures suivantes lorsque la vanne est rouverte. Ce n'est qu'à un seuil relativement élevé qu'un avertissement correspondant sera affiché sur le panneau d'affichage.
Indépendamment de cette suppression du point zéro flottant, les détecteurs de fuites Leybold offrent la possibilité de décaler manuellement le point zéro. Dans ce cas, l'affichage du détecteur de fuites à un moment donné est « remis à zéro », de sorte que seules les augmentations du taux de fuite à partir de ce point sont affichées. Cela ne sert qu'à faciliter l'évaluation d'un affichage et ne peut, bien sûr, pas influencer sa précision.
Fig. 8 : exemple de suppression du point zéro
Voici ci-dessus un exemple de suppression du point zéro afin d'illustrer cette fonctionnalité :
- Graphique de gauche : le signal est nettement plus grand que l'arrière-plan.
- Graphique du milieu : le bruit de fond a considérablement augmenté ; le signal est à peine perceptible.
- Graphique de droite : l'arrière-plan est supprimé électriquement ; le signal peut être clairement identifié à nouveau.
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