¿Qué son los gases trazadores y por qué se utiliza helio en los detectores de fugas?
Las ventajas del helio
El helio es un gas de prueba ideal para la detección de fugas por varias razones.
- Hay una baja concentración de helio en el aire, de aproximadamente solo 5 ppm en el aire atmosférico, lo que significa que tiene muy poco fondo.
- El del helio es el átomo gaseoso más pequeño después del hidrógeno.
- El helio también es inerte (no reacciona con otras sustancias), lo que lo convierte en un elemento relativamente estable.
- Además, el helio gaseoso no es pernicioso para el medio ambiente: no es tóxico, no inflamable ni explosivo. También es beneficioso para la seguridad humana, ya que se trata de una sustancia relativamente inocua.
- El helio gaseoso no se acumula en el aire, lo que lo hace fácil de ventilar y elimina la necesidad de regular su exposición específica.
Una ventaja adicional del helio es que no se condensa en ninguna de las distintas aplicaciones técnicas y que es más ligero que el aire, lo que implica que el gas de prueba puede escapar hacia arriba, lo que facilita el procedimiento de detección de fugas. Permite una separación excelente de masas adyacentes en el espectrómetro de masas. Los equipos técnicos lidian muy bien con el helio ya que el detector puede separarlo bien, lo que lo hace idóneo para usarse con dispositivos técnicos de distinto tipo, incluidos los detectores de fugas con espectrómetros de masas.
El helio también se presta a usar métodos de comprobación de fugas para sistemas de vacío, ya que es capaz de detectar fugas en casi cualquier punto de un sistema.
Además, también promueve la obtención de lecturas muy exactas, ya que no se acumula significativamente ni falsifica las mediciones.
Por último, y como gran ventaja para las aplicaciones industriales, el helio gaseoso abunda a un precio razonable.
¿Cómo funciona el helio gaseoso con los detectores de fugas?
Los detectores de fugas son dispositivos de medición de la presión parcial. Mide la presión parcial del helio en la admisión de gas de una bomba de vacío.
El detector de fugas convierte la presión parcial de helio en un índice de fuga que se muestra. El "índice de fuga" es el caudal del gas trazador que atraviesa la fuga. La unidad es el mbar⋅l/s o Pa⋅m³/s.
A menudo, suele usarse "índice de fuga normal", lo que quiere decir que el gas trazador se mueve desde la presión atmosférica hasta el vacío. No es posible comparar índices de fuga de otro modo, ya que el índice de fuga depende de las presiones presentes a ambos lados del punto de fuga. Consulte Tipos e índices de fugas.
Los detectores de fugas de helio son en la actualidad el único método fiable para localizar fugas a presiones de menos de 10-6 mbar, ya que son mucho más exactos que los métodos de prueba tradicionales, como la prueba de burbujeo. A las pruebas de fugas que emplean helio se los denomina "sniffer" (consulte pruebas locales e integrales).
Otros gases trazadores
El helio es bastante único en el sentido de que ningún otro gas es tan adecuado para todas las características que puede proporcionar para la detección de fugas en sistemas de vacío.
Aunque también es posible utilizar hidrógeno como gas marcador alternativo, puede ser explosivo y requiere una dilución significativa antes de poder utilizarlo de forma segura.
Sin embargo, a diferencia del hidrógeno, el helio cumple todos los requisitos de un gas indicador en el sentido de que es seguro tanto para los seres humanos como para el medioambiente, no es inflamable, no está presente normalmente en el aire (lo que facilita la detección y la prevención de la contaminación) y es distinto de otros gases (lo que permite medirlo cuando se realizan pruebas de fugas). El helio se ha convertido ahora en el gas trazador estándar para los detectores de fugas utilizados en pruebas de fugas industriales.
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