Le détecteur de fuite sous vide est un équipement clé utilisé pour détecter les performances d'étanchéité d'un système de vide ou d'un récipient, et sa méthode de détection est principalement basée sur les caractéristiques physiques des fuites de gaz dans un environnement sous vide, en mesurant les variations de pression, la composition du gaz ou les caractéristiques d'écoulement pour localiser le point de fuite. Voici les méthodes de détection courantes et leurs principes, étapes et scénarios d'application:
I. méthode de chute de pression (méthode de pression directe)
Principe:
Éteignez la pompe à vide après avoir pompé la pièce examinée dans un état de vide, surveillez les changements de pression dans le système au fil du temps. Si la pression augmente, il y a une fuite.
Étapes:
Connectez la pièce examinée à un détecteur de fuite sous vide, en aspirant à la pression de consigne (par exemple 10⁻³pa).
Fermez la pompe à vide et la vanne et Isolez la pièce examinée.
Enregistrez la courbe de variation de la pression en fonction du temps, calculez le taux de fuite (par exemple pa·l / s).
Caractéristiques:
Avantages: facile à utiliser, idéal pour le dépistage rapide de grandes fuites.
Inconvénients: faible sensibilité et difficulté à détecter des fuites mineures (p. ex. < 10⁻⁶ pa·l / s).
Application: Inspection grossière de tuyaux industriels, de grands conteneurs, de fours à vide, etc.
II. Méthode de détection de fuite par spectrométrie de masse à l'hélium (détection de haute sensibilité)
Principe:
La concentration d'hélium au niveau de la fuite est détectée au moyen d'un spectromètre de masse en utilisant l'hélium comme gaz traceur. Les molécules d'hélium sont petites, pénétrantes et les spectromètres de masse détectent de très faibles concentrations (jusqu'à 10⁻¹²pa·m³ / s).
Étapes:
Méthode de pistolet (mode pistolet d'aspiration):
Aspirer la pièce examinée à un état de vide élevé.
Pulvériser de l'hélium au point de fuite présumé avec un pistolet et un spectromètre de masse détecte le signal d'hélium à l'aide d'un pistolet d'aspiration.
真空箱法：
La pièce examinée est placée dans une boîte à vide remplie d'hélium et les changements de concentration d'hélium à l'intérieur de la boîte sont détectés par un spectromètre de masse après le vide.
Caractéristiques:
Avantages: haute sensibilité, peut localiser les points de fuite minuscules.
Inconvénients: le coût de l'équipement est élevé et nécessite un fonctionnement professionnel.
Application: semi - conducteurs, aérospatiale, industrie nucléaire et autres domaines de haute précision.
Iii. Méthode de détection de fuite halogène (alternative au fréon)
Principe:
La concentration de gaz au niveau de la fuite est détectée au moyen d'un détecteur d'halogène, tel qu'un détecteur électronique de fuite d'halogène, en utilisant un gaz halogène (par exemple, R12, R22) comme traceur.
Étapes:
Charger l'intérieur de la pièce examinée avec un gaz halogène sous pression.
Balayez la surface avec la sonde du détecteur et observez les changements de lecture.
Caractéristiques:
Avantages: faible coût, idéal pour la détection de sensibilité faible à moyenne.
Inconvénients: les gaz halogènes peuvent endommager la couche d'ozone (nécessitant l'utilisation d'alternatives respectueuses de l'environnement) et sont moins sensibles que la spectrométrie de masse à l'hélium.
Application: système de réfrigération, climatisation automobile, etc.
Iv. Méthode de détection de fuite par ultrasons (détection non invasive)
Principe:
Les turbulences de gaz générées par les fuites émettent des ultrasons (au - dessus de 20 kHz) qui captent le signal via un capteur à ultrasons et localisent le point de fuite.
Étapes:
Balayage de la sonde à ultrasons sur la surface de la pièce examinée.
La position de la fuite est jugée en fonction de la force du signal et des variations de fréquence.
Caractéristiques:
Avantage: pas besoin d'aspiration ou de gonflage, adapté aux systèmes avec pression; Les fuites de liquide peuvent être détectées.
Inconvénients: le bruit ambiant peut interférer avec les résultats de la détection.
Application: détection rapide sur le terrain de tuyaux, vannes, récipients sous pression, etc.
V. Méthode de détection de fuite par fluorescence (détection visuelle)
Principe:
Un colorant Fluorescent est injecté dans le système examiné et le colorant suinte à la fuite, brille sous l'irradiation UV et est localisé par une caméra ou une observation à l'œil nu.
Étapes:
Injecter un colorant Fluorescent dans le système.
Exécutez le système pour faire circuler le colorant.
Illuminez avec une lampe UV et observez les points lumineux.
Caractéristiques:
Avantages: visualisation intuitive pour les systèmes complexes.
Inconvénients: le système doit être nettoyé pour éliminer les colorants résiduels.
Application: climatisation automobile, système hydraulique, etc.
Vi. Méthode de pression différentielle (détection comparative)
Principe:
Deux récipients identiques (un scellé connu et un à contrôler) sont aspirés simultanément, comparant les différences de variation de pression entre les deux. Si la pression du récipient à contrôler augmente plus rapidement, il y a une fuite.
Étapes:
Connectez la pièce à inspecter au système de vide en parallèle avec la pièce standard.
Isoler après l'extraction, surveiller la différence de pression entre les deux.
Caractéristiques:
Avantages: élimine les interférences des facteurs environnementaux et améliore la précision.
Inconvénients: pièces standard requises, opération plus compliquée.
Application: inspection de la qualité dans la production en série.
Vii. Méthode cumulative de détection des fuites (surveillance prolongée)
Principe:
Surveillance prolongée des variations de pression ou de concentration de gaz à l'intérieur de la pièce examinée, calcul de la fuite totale par intégration.
Étapes:
Isoler la pièce examinée après le vide.
Les données de pression ou de concentration de gaz sont enregistrées en continu.
Analyser les données pour calculer le taux de fuite.
Caractéristiques:
Avantages: idéal pour la surveillance à long terme de fuites extrêmement mineures.
Inconvénients: longue période de détection et moins efficace.
Application: système de vide élevé, test d'étanchéité de vaisseau spatial.
Viii. Interférométrie laser (détection optique de haute précision)
Principe:
Utilisez un interféromètre laser pour détecter la variation de l'indice de réfraction du gaz causée par la fuite, en calculant la position de la fuite par différence de trajet optique.
Étapes:
Un faisceau laser est émis vers la zone examinée.
Analyser les variations de franges d'interférence de la lumière réfléchie ou transmise.
Caractéristiques:
Avantages: sans contact, haute précision (jusqu'au micron).
Inconvénients: l'équipement est coûteux et complexe à utiliser.
Applications: encapsulation de puces semi - conductrices, détection de composants optiques.
Résumé: base de sélection de la méthode
Besoins en sensibilité: spectrométrie de masse hélium (la plus élevée) > méthode halogène > méthode de chute de pression.
Vitesse de détection: méthode ultrasonique, méthode de fluorescence plus rapide; La spectrométrie de masse à l'hélium est lente mais précise.
Limitation des coûts: faible coût de la méthode de chute de pression, méthode à ultrasons; La spectrométrie de masse à l'hélium, la méthode laser sont coûteuses.
État du système: la méthode ultrasonique s'applique au système à pression; Le système à vide applique la spectrométrie de masse à l'hélium.
Choisissez la méthode la plus appropriée ou Combinez plusieurs méthodes pour améliorer la fiabilité en fonction du scénario spécifique (p. ex. production industrielle, expériences scientifiques, réparations sur site) et des exigences en matière de taux de fuite (p. ex. 10⁻³pa·l / s ou 10⁻³pa·m³ / s).