Come calibrare un rilevatore di perdite
La calibrazione di un rilevatore di perdite deve essere intesa come la regolazione del display di un rilevatore di perdite a cui è collegata una perdita di calibrazione (o una perdita di test).
Una perdita di calibrazione è una perdita il cui tasso a una determinata temperatura e in condizioni di pressione specifiche è noto con precisione. Questo tasso di perdita è indicato sul certificato di calibrazione della perdita di calibrazione o documentato su un'etichetta applicata alla perdita di calibrazione.
Nelle operazioni di vuoto è necessario distinguere tra due tipi di calibrazione:
- La calibrazione interna di un rilevatore di perdite utilizza una perdita di calibrazione incorporata in modo permanente nel rilevatore di perdite. Utilizzando questa "perdita di calibrazione interna", è possibile calibrare solo il rilevatore di perdite, in cui è integrata la perdita di calibrazione.
Tutti i rilevatori di perdite Leybold sono dotati di una perdita di calibrazione interna. Tramite la procedura di calibrazione ad azionamento automatico, ciascun rilevatore di perdite può essere "calibrato internamente" in pochi secondi. - La calibrazione esterna di un rilevatore di perdite utilizza una perdita di calibrazione installata sull'ingresso del rilevatore di perdite. Utilizzando questa "perdita di calibrazione esterna", il rilevatore di perdite può essere calibrato in pochi minuti.
Inoltre, la perdita di calibrazione esterna può essere utilizzata per controllare il corretto funzionamento della perdita di calibrazione interna. In particolare, le perdite di calibrazione esterna vengono sempre utilizzate se è necessario calibrare i sistemi di rilevamento delle perdite completi o i sistemi a flusso parziale.
I dispositivi e i sistemi sniffer devono essere calibrati anche con perdite di calibrazione esterna. In questo caso, è necessario assicurarsi che da una parte l'intero gas di test proveniente dalla perdita di calibrazione raggiunga la punta dello sniffer e dall'altra che il flusso di gas attraverso l'unità dello sniffer non sia ostacolato dal processo di calibrazione (vedere Fig. 9 di seguito).
Fig. 9: Collegamento di calibrazione di una perdita di calibrazione dello sniffer
Quando si effettuano misurazioni utilizzando la tecnica sniffer, è necessario tenere conto anche della distanza dal puntale della sonda alla superficie del campione e della velocità di scansione; queste devono essere incluse come parte della calibrazione. Nel caso specifico in cui si misura la concentrazione di elio, la calibrazione può essere eseguita utilizzando il contenuto di elio nell'aria, che è un 5 ppm uniforme in tutto il mondo.
Le perdite di calibrazione normalmente comprendono un'erogazione di gas, una bobina di arresto con un valore di conduttanza definito e una valvola. La configurazione sarà conforme al tasso di perdita richiesto.
Fig. 10: Esempi per la composizione delle perdite di calibrazione
a - Perdita di calibrazione senza erogazione di gas
b - Perdita di calibrazione per applicazioni con sniffer e vuoto
c - Perdita di calibrazione capillare (interna)
d - Perdita di calibrazione per permeazione (chiamata anche "perdita di calibrazione per diffusione")
e - Perdita di calibrazione del refrigerante
La figura in alto mostra diverse perdite di calibrazione dell'elio.
Le perdite per permeazione vengono solitamente utilizzate in caso di tassi di perdita da 10–10 a 10–7 mbar·l/s. I capillari vengono generalmente utilizzati per tassi di perdita comprese tra 10-7 e 10-4 mbar·l/s e, per velocità di perdita molto elevate in un intervallo compreso tra 10 e 1000 mbar·l/s, sezioni di tubi o piastre con orifizi con valori di conduttanza definiti con precisione.
Le perdite di calibrazione utilizzate con una carica di refrigerante rappresentano una situazione speciale, poiché i refrigeranti sono liquidi a temperatura ambiente e generalmente presentano una pressione del vapore compresa tra 4 bar e 10 bar. Un problema tecnologico difficile da risolvere è il rischio di ostruzione dei capillari. Tutti i refrigeranti sono anche solventi molto buoni per olio e grasso e, pertanto, sono spesso gravemente contaminati, per cui è difficile riempire le perdite di calibrazione con refrigerante puro. L'elemento decisivo in questo caso non è solo la composizione chimica, ma anche tutte le particelle disciolte, che possono ostruire ripetutamente i capillari sottili.
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