Comment les techniques de pulvérisation et de reniflage sont utilisées pour des tests de fuite locaux
Techniques de détection des fuites utilisant des détecteurs de fuites à vide
Méthode de vide - technique de pulvérisation
L'objet testé connecté au détecteur de fuites à vide est suivi par un flux très fin de gaz de test provenant du pistolet de pulvérisation aux points de fuite probables (bride d'accouplement, cordons de soudure, etc.) de manière suffisamment lente. La vitesse appropriée pour ce processus est déterminée par le temps de réponse du système. La quantité de gaz de test pulvérisé doit être réglée en fonction du taux de fuite à détecter, ainsi que de la taille et de l'accessibilité de l'objet testé.
Bien que le gaz d'essai (hydrogène, hélium) soit plus léger que l'air et s'accumule donc sous le plafond de la pièce, il sera si bien distribué par les courants d'air et les turbulences induits par les mouvements dans la pièce que l'on ne doit pas supposer que le gaz d'essai sera principalement (ou uniquement) en haut de la pièce lors de la recherche de fuites. Malgré cela, il est conseillé, en particulier lorsqu'il s'agit de composants plus grands, de commencer la recherche de fuites en haut.
Pour éviter un pompage soudain de gaz de test lorsque le pistolet de pulvérisation est ouvert, il est conseillé d’installer une vanne d’étranglement pour régler le débit de gaz de test directement avant ou après le pistolet de pulvérisation (voir Fig. 17 ci-dessous). La méthode la plus simple pour régler le débit de gaz de test souhaité consiste à plonger le pistolet de pulvérisation dans un récipient rempli d’eau/alcool et à ajuster le réglage en fonction des bulles de gaz de test qui remontent. L’eau pourrait obstruer le pistolet de pulvérisation. Comme alternative, un récipient rempli d’alcool peut également être utilisé.
Avec les détecteurs de fuites à l'hélium, il est également facile de détecter la quantité naturelle d'hélium dans l'atmosphère.
La quantité naturelle d'hélium dans l'atmosphère s'élève à 5·10–4 % en volume (= 5 ppm). Si de l'air pénètre dans l'objet testé par une très grande fuite, le détecteur de fuites détecte déjà l'hélium gazeux qui circule dans la fuite. Le taux de fuite est alors :
Affichage (hélium du pistolet de pulvérisation) / 100 %
= Affichage (hélium de l'atmosphère) / 5·10-4 %
ou
Affichage (hélium du pistolet de pulvérisation) =1/(5 · 10-6) · Affichage (hélium de l'atmosphère)
= 2 · 105 · Affichage (hélium de l'atmosphère)
Fig. 17 : informations sur la manipulation des gaz de test (par ex. hélium)
Éviter le « pompage d'hélium » lorsque la vanne du pistolet de pulvérisation est ouverte à l'aide de la vanne d'étranglement au niveau de la pointe du pistolet de pulvérisation.
Débit d'hélium minimum pour un affichage correct: les modifications apportées au réglage de la vanne d'étranglement ne doivent pas affecter l'indication.
Méthode la plus simple pour vérifier le débit d'hélium : test de bulles dans un verre d'eau/d'alcool
Méthode de pression positive - Technologie de reniflage
Dans le cas de cette méthode, l'objet testé est rempli de gaz de test de manière à ce que la pression partielle du gaz de test à l'intérieur de l'objet soit significativement supérieure à celle autour de l'objet. Si possible, l'objet testé devrait être évacué avant d'être rempli de gaz de test.
Les positions probables des fuites de l'objet testé sont tracées avec une pointe de renifleur, en procédant de manière suffisamment lente. Une vitesse de traçage typique est de 1 cm/s.
La pointe du renifleur est connectée à la pompe primaire par une ligne longue et fine (longueur ⋍1 m, diamètre ⋍1 mm).
Le gaz de test qui pénètre dans la pointe du renifleur est envoyé au détecteur de fuites par la pompe primaire, puis détecté par le spectromètre de masse. Les détecteurs à vide de Leybold sont capables de « renifler » l'hélium ou l'hydrogène.
La sensibilité de la méthode et la précision de la localisation des fuites dépendent des éléments suivants :
a) le type d'unité de renifleur utilisé (pointe de renifleur + ligne),
b) le temps de réponse du détecteur de fuites utilisé,
c) la vitesse de traçage
et
d) la distance entre l'extrémité du renifleur et la surface de l'objet de test.
Les nombreux paramètres qui jouent un rôle ici rendent plus difficile la détermination quantitative des taux de fuite. En utilisant des procédés de renifleur, il est possible de détecter des taux de fuites supérieurs à 1·10–7 mbar·l/s. La limitation de la sensibilité de détection de l'hélium est principalement due à la quantité naturelle d'hélium dans l'atmosphère. Pour les mesures quantitatives, le détecteur de fuites et l'unité de renifleur devront être étalonnés ensemble. Dans ce cas, la distance entre le bout de la pointe du renifleur et la sortie de la fuite d'étalonnage sera également prise en compte lors de l'étalonnage.
Principes fondamentaux de la détection de fuites
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