Qual é o limite de detecção de detectores de vazamento com espectrômetros de massa
Limite de detecção, fundo, armazenamento de gás em óleo (lastro de gás), supressão de ponto zero flutuante
A menor taxa de vazamento detectável é determinada pelo nível de fundo natural do gás de teste a ser detectado.
Mesmo com a entrada do detector de vazamento fechada, o gás de teste entrará no espectrômetro de massa e será detectado lá se os meios eletrônicos forem adequados para isso.
O sinal de fundo gerado no espectrômetro de massa determina o nível de detecção do detector de vazamento.
O sistema de bomba de alto vácuo usado para evacuar o espectrômetro de massa normalmente é composto por uma bomba turbomolecular e uma bomba de palheta rotativa lubrificada a óleo. Como todo líquido, o óleo na bomba de palheta rotativa possui a capacidade de dissolver gases até atingir o equilíbrio entre o gás dissolvido no óleo e o gás fora do óleo.
Quando a bomba é aquecida, esse estado de equilíbrio representa o limite de detecção do detector de vazamento.
No entanto, é possível que o gás de teste entre no detector de vazamento não apenas pela entrada. A instalação incorreta ou o manuseio inadequado do gás de teste pode permitir que o gás de teste entre no interior do detector de vazamento, por meio da válvula de ventilação e/ou de lastro de gás.
Isso inevitavelmente resulta em uma maior concentração de gás de teste no óleo e nas vedações de elastômero e, portanto, em um sinal de fundo maior.
Conclusão: Quanto mais gás de teste estiver presente no óleo, maior será o sinal de fundo do detector de vazamento.
No caso da instalação comum do detector de vazamento (consulte a Fig. 7 abaixo), a válvula de lastro de gás e a válvula de ventilação são conectadas ao ar fresco. A saída do detector de vazamento deve, se possível, ser direcionada para fora da sala onde o teste de vazamento é realizado. Um sinal de fundo aumentado pode ser reduzido
novamente abrindo a válvula de lastro de gás e introduzindo gás que não contenha o gás de teste (por exemplo, ar fresco). O hélio que está armazenado no óleo será eliminado, por assim dizer. Como o efeito sempre afeta apenas a parte do óleo presente no corpo da bomba, o procedimento de lavagem deverá ser continuado até que todo o suprimento de óleo da bomba tenha sido recirculado várias vezes. Esse período de tempo geralmente é de 20 a 30 minutos.
Fig. 7: Diagrama de vácuo de um detetor de vazamento de contrafluxo
No caso dos chamados “detectores de vazamento secos”, que são detectores de vazamento sem bombas de vácuo lubrificadas a óleo, o problema de armazenamento de gás no óleo não existe. Entretanto, os detectores de vazamento secos ainda precisam ser lavados com gás que não contenha gás de teste, pois, com o tempo, o gás de teste também se acumulará nesses dispositivos.
Para poupar o usuário do trabalho de sempre ter de ficar de olho no nível de fundo e simplificar a operação do detector de vazamento, a chamada supressão de ponto zero flutuante foi integrada aos conceitos de operação automática de todos os detectores de vazamento da Leybold. Aqui, o
nível de fundo medido após o fechamento da válvula de entrada é armazenado e, em seguida, automaticamente deduzido das medições subsequentes quando a válvula é aberta novamente. Somente em um nível de limite relativamente alto o painel do visor mostrará um aviso correspondente.
Independentemente da supressão de ponto zero flutuante, os detectores de vazamento da Leybold oferecem a capacidade de deslocamento manual de ponto zero. Aqui, o mostrador do detector de vazamento no momento específico será "redefinido para zero", de modo que apenas aumentos na taxa de vazamento a partir desse ponto serão mostrados. Isso serve apenas para facilitar a avaliação de uma exibição, mas não pode, é claro, influenciar sua precisão.
Fig. 8 Exemplo de supressão de ponto zero
O gráfico acima é fornecido para ilustrar a supressão do ponto zero:
- Gráfico à esquerda: o sinal é claramente maior do que o fundo.
- Gráfico central: o fundo aumentou consideravelmente; o sinal dificilmente pode ser discernido.
- Gráfico à direita: o fundo é suprimido eletricamente; o sinal pode ser claramente identificado novamente.
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