3. Контроль герметичности вакуумных систем

Все многообразие методов течеискания можно условно разделить на две группы - по характеру и способу введения пробного вещества:

• методы опрессовки;

• вакуумметрические;

• люминесцентные;

• плазменные;

• искровой.

По способу контроля пробного вещества различают:

• газовые тепловые;

• манометрические;

• масс-спектрометрические;

• акустические;

• пузырьковые;

• сенсорные (полупроводниковые, пьезокварцевые, оптические и т.д.).

1. Вакуумметрический метод

Проверка вакуумных постов на герметичность чаще всего осуществляется с помощью одного из вариантов вакуумметрического метода с использованием штатного манометрического преобразования.

Сущность метода проста. Вакуумная система откачивается до равновесного остаточного давления р₁, которое замеряется датчиком вакуумметра.

Если значение р₁, совпадает с предельным значением остаточного давления р_пр= (2-5)10^-3 мм рт. ст., характерным для большинства форвакуумных насосов, то вакуумную систему поста в первом приближении можно считать герметичной. Если р₁>р_пр, то это можно объяснить тремя причинами: неисправностью вакуумного насоса, газовыделением с внутренних поверхностей вакуумной системы и проникновением в систему атмосферного воздуха (негерметичность).

Чтобы свести к минимуму влияние первых двух причин на измерения, во время откачки форвакуумный насос необходимо перевести в режим газобалласта. При этом масло насоса освобождается от водяного конденсата. Затем вакуумная система поста тщательно промывается инертным газом (чаще всего неоном) для уменьшения потока газовыделения. После проведения этих подготовительных операций вакуумную систему отсекают от насоса на некоторое время ∆t, в течение которого непрерывно или периодически измеряют давление и строят график p=f(t), который часто называют кривой натекания (рис. 41).

Рисунок 38 Зависимость давления в изолированной системе от времени ( кривая натекания)

В зависимости от вида кривой различают следующие случаи:

• давление в течение времени ∆t не меняется (кривая 1), это означает, что насос неисправен. В простейшем случае следует сменить масло.

• изменение давления носит характер, близкий к логарифмическому (кривая 2), это говорит о загрязнении системы либо о том, что величина возможной течи менее 10^-6 Пам3/с;

• давление в конце опыта натекания продолжает изменяться с постоянной скоростью (кривая 3). Это говорит о том, что система негерметична.

После выявления общей негерметичности вакуумной системы поста переходят ко второму этапу - поиску мест течей. Места грубых течей в стеклянных установках определяют обычным искровым течеискателем. Если это не удалось сделать, тогда необходимо воспользоваться альтернативными методами, например методом пробного вещества. Причем давление в системе измеряется при постоянной откачке. В места предполагаемых течей подается пробное вещество. В случае его проникновения в систему наблюдается изменение давления. Величина и направление изменения давления индивидуальны для каждого пробного вещества. Это свойство преобразователей называется селективностью.