Qual è il limite di rilevamento dei cercafughe con gli spettrometri di massa
Limite di rilevamento, fondo, accumulo di gas nell'olio (gas ballast), soppressione punto zero flottante
Il tasso di perdita più basso rilevabile è determinato dal livello naturale di fondo del gas di test da rilevare.
Anche con l'ingresso nel rilevatore di perdite chiuso, il gas di test entra nello spettrometro di massa e viene rilevato lì se i mezzi elettronici sono adeguati.
Il segnale di fondo generato nello spettrometro di massa determina il livello di rilevamento del rilevatore di perdite.
Il sistema di pompe ad alto vuoto utilizzato per evacuare lo spettrometro di massa comprende normalmente una pompa turbomolecolare e una pompa rotativa a palette con guarnizione a olio. Come ogni liquido, l'olio nella pompa rotativa a palette è in grado di dissolvere i gas fino a raggiungere l'equilibrio tra il gas disciolto nell'olio e il gas all'esterno dell'olio.
Quando la pompa viene riscaldata, questo stato di equilibrio rappresenta il limite di rilevamento per il rilevatore di perdite.
Tuttavia, è possibile che il gas di test entri nel rilevatore di perdite non solo attraverso l'ingresso. L'installazione non corretta o la manipolazione inappropriata del gas di test possono consentire l'ingresso del gas di test all'interno del rilevatore di perdite tramite la valvola di zavorra dell'aria e/o del gas.
Ciò determina inevitabilmente una maggiore concentrazione di gas di test nell'olio e nelle guarnizioni in elastomero, con conseguente aumento del segnale di fondo.
Conclusione: maggiore è la quantità di gas di test presente nell'olio, maggiore sarà il segnale di fondo del rilevatore di perdite.
In caso di installazione comune del rilevatore di perdite al giorno d'oggi (vedere la Fig. 7 di seguito), la valvola per aria e di zavorra del gas sono collegate all'aria esterna. L'uscita del rilevatore di perdite deve, se possibile, essere indirizzata all'esterno della stanza in cui avviene il test di tenuta. È possibile ridurre un segnale di fondo aumentato
di nuovo aprendo la valvola di zavorra del gas e introducendo il gas privo di gas di test (ad es. aria fresca). In questo modo, l'elio immagazzinato nell'olio viene espulso. Poiché l'effetto interessa sempre solo la parte dell'olio presente nel corpo della pompa, la procedura di lavaggio deve essere continua fino a quando l'intera mandata dell'olio della pompa non viene rimessa in circolo più volte. Questo periodo di tempo è di solito compreso tra 20 e 30 minuti.
Fig. 7: Diagramma del vuoto di un rilevatore di perdite in controcorrente
Nel caso dei cosiddetti "rilevatori di perdite a secco", ossia rilevatori di perdite senza pompe per vuoto con guarnizione a olio, il problema dell'accumulo di gas nell'olio non esiste. Tuttavia, i rilevatori di perdite a secco devono essere ancora lavati con gas privo di gas di test poiché, nel tempo, il gas di test si accumula anche in questi dispositivi.
Per evitare che l'utente debba sempre tenere d'occhio il livello di fondo e semplificare il funzionamento del rilevatore di perdite, la cosiddetta soppressione a punto zero flottante è stata integrata nei concetti operativi automatici di tutti i rilevatori di perdite Leybold. Qui
il livello di fondo misurato dopo la chiusura della valvola di aspirazione viene memorizzato e quindi automaticamente dedotto dalle misurazioni successive quando la valvola viene riaperta. Solo a un livello di soglia relativamente alto, sul display viene visualizzato un avvertimento corrispondente.
Indipendentemente da questa soppressione del punto zero flottante, tutti i rilevatori di perdite Leybold offrono la possibilità di spostamento manuale del punto zero. Qui il display del rilevatore di perdite in quel particolare momento sarà "azzerato", in modo da visualizzare solo l'aumento del tasso di perdita da quel punto. Ciò serve solo a facilitare la valutazione di un display ma, naturalmente, non può influenzarne la precisione.
Fig. 8 Esempio di soppressione del punto zero
Sopra viene fornita una descrizione della soppressione del punto zero:
- Grafico a sinistra: il segnale è chiaramente più grande del fondo.
- Grafico centrale: il fondo è notevolmente aumentato; il segnale non può essere distinto.
- Grafico a destra: il fondo viene soppresso elettricamente; il segnale può essere identificato nuovamente in modo chiaro.
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