Que sont les gaz traceurs et pourquoi l'hélium est-il utilisé dans les détecteurs de fuites
Les avantages de l'hélium
L'hélium est un gaz de test idéal pour la détection de fuites pour plusieurs raisons.
- La concentration d'hélium dans l'air est faible (seulement 5 ppm environ dans l'air atmosphérique), il est donc présent en très faible quantité.
- L'hélium est le plus petit atome de gaz, après l'hydrogène.
- L'hélium est également inerte, ce qui signifie qu'il ne réagit pas avec d'autres substances, ce qui en fait un élément relativement stable.
- De plus, l'hélium gazeux est respectueux de l'environnement : il est non toxique, ininflammable et non explosif. Ces propriétés sont également bénéfiques pour la sécurité humaine, car elles rendent ce gaz relativement inoffensif, qui ne présente donc aucun danger pour les êtres humains.
- L'hélium gazeux ne s'accumule pas dans l'air, ce qui facilite sa ventilation et élimine la nécessité de réglementations spécifiques en matière d'exposition.
Autre avantage de l'hélium : il est non condensable dans toute la gamme d'applications techniques et plus léger que l'air, ce qui signifie que le procédé de détection de fuites est facilité par le fait que le gaz de test peut s'échapper vers le haut. Il assure une excellente séparation des masses adjacentes dans le spectromètre de masse. Les appareils techniques s'accommodent très bien de l'hélium, car le détecteur peut bien séparer l'hélium, ce qui le rend parfaitement adapté à une utilisation avec des appareils techniques, notamment les détecteurs de fuites avec spectromètres de masse.
L'hélium est également utile pour les tests de fuites très sensibles sur les systèmes à vide car il permet de détecter des fuites presque partout dans ces systèmes.
De plus, il permet des relevés très précis, car il ne s'accumule pas de manière significative et ne fausse pas la mesure.
Enfin, ce qui est très appréciable pour les applications industrielles, l'hélium gazeux est largement disponible à un prix raisonnable.
Comment fonctionne l'hélium gazeux avec les détecteurs de fuites
Un détecteur de fuite est un appareil de mesure de pression partielle. Il mesure la pression partielle d'hélium dans l'entrée de gaz d'une pompe à vide.
Le détecteur de fuite convertit la pression partielle de l'hélium en un taux de fuite qu'il affiche. Le « taux de fuite » correspond au débit de gaz traceur qui s'échappe. L'unité est mbar l/s ou Pa m³/s.
Généralement, le terme « taux de fuite standard » est utilisé, c'est-à-dire que le gaz traceur circule de la pression atmosphérique vers le vide. Sinon, il est impossible de comparer les débits de fuite, car le taux de fuite dépend des pressions existantes des deux côtés de la fuite. Consultez la section Types et taux de fuite.
Les détecteurs de fuites à l'hélium représentent aujourd'hui la seule méthode fiable pour détecter les fuites à des niveaux de pression inférieurs à 10-6 mbar, car ils sont beaucoup plus précis que les méthodes de test classiques telles que le test à bulles. Les tests de fuites qui utilisent de l'hélium sont appelés tests par reniflage (consultez la page dédiée aux tests locaux et intégraux.)
Autres gaz traceurs
L'hélium est assez unique, car aucun autre gaz ne présente toutes les capacités qu'il offre en matière de détection des fuites dans les systèmes de vide.
Bien qu'il soit également possible d'utiliser l'hydrogène comme gaz traceur alternatif, il peut être explosif et nécessite une dilution importante avant de pouvoir être utilisé en toute sécurité.
Contrairement à l'hydrogène, l'hélium répond à toutes les exigences d'un gaz traceur. En effet, il est sûr pour les humains et l'environnement, non inflammable, généralement pas présent dans l'air (ce qui facilite la détection et évite la contamination) et distinct des autres gaz (ce qui signifie qu'il est mesurable lors du test de fuites). L'hélium gazeux est désormais le gaz traceur standard pour les détecteurs de fuite utilisés dans les tests de fuite industriels.
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