1.4.5 Методи пошуку натікання в системах. Пастки
Метод опресування. При роботі за цим методом в об’ємі створюється надлишковий тиск газу, а сам об’єм занурюється в рідину. Утворення бульбашок свідчить про витік газу.
Одним із різновидів методу є занурення об’єктів у нагріту рідину. Зміна тиску газу в закритій посудині, яка викликана зміною його температури, розраховується за формулою (Р2 - Р1) / Р1 = (Т2 - Т1) / Т1 Т2>Т1.
Метод високочастотного розряду може бути застосований тільки для знаходження натікання в скляних системах при тисках від 5 102 до 5 10-1 Па. При наближенні електрода трансформатора „Тесла” до місця натікання утворюється направлений розряд, який вказує на місце натікання.
Манометричний метод випробувань на герметичність полягає в наступному: місце, в якому підозрюють наявність натікання, обдувають пробним газом або змочують пробною рідиною. Внаслідок залежності чутливості манометра від роду газа спостерігається зміна його показів, яка свідчить про натікання.
Метод паладієвого бар’єра ґрунтується на здатності паладію добре пропускати водень при t = 700…800 ºС, залишаючись непроникним для решти газів. Цей метод є різновидом манометричного методу. Вакуумна система обдувається воднем, а манометричний перетворювач, який є шукачем натікання, відгороджений від вакуумної системи паладієвою перегородкою.
Люмінесцентний метод застосовується в основному для скляних приладів. При витримці об’єкта протягом певного часу в розчині люмінофора капілярні течі заповнюються люмінофором, який потім спостерігається у вигляді смуг або крапок при опроміненні ртутно-кварцевими лампами.
Галогенні та газоаналітичні шукачі натікання реагують на попадання в них пробного газу і можуть працювати як при атмосферному тиску разом з методом опресовки, так і у вакуумі при обдуванні системи пробним газом. Галогенні шукачі натікання використовують здатність платини, нагрітої до 800-900 °С, різко збільшувати емісію позитивниїх іонів у випадку присутності в атмосфері газів, що містять галогени.
В газоаналітичних шукачах натікання використовується різниця між теплопровідностями повітря і пробного газу.
Мас-спектрометричний метод визначення натікань є в даний час найбільш точним. В ньому використовується здатність мас-спектрометра неперервно реєструвати парціальний тиск пробного газу у вакуумній системі. Як пробний газ використовують гелій, який добре проникає в молекулярному режимі через капіляри і міститься в невеликій кількості в повітрі.
Статичні магнітні газоаналізатори (мас-спектрометри) ґрунтуються на просторовому розділенні моноенергетичного пучка іонів в однорідному поперечному магнітному полі. В процесі газового аналізу виконуються наступні основні операції: іоноутворення, прискорення іонів і формування іонного пучка, розділення іонів за масовими числами і вимірювання інтенсивності іонного струму.
Радіоізотопний метод пошуку натікання полягає в тому, що досліджувані об’єкти впродовж деякого часу витримуються в атмосфері радіоактивного газу. Після видалення радіоактивного газу і очистки поверхонь від радіоактивних забруднень випромінюючими залишаються лише прилади, які мають натікання, при цьому інтенсивність випромінювання виявляється пропорційною величині натікання.
Метод накопичення базується на довготривалому накопиченні пробного газу в об’єкті який відключений від насосів. Це дозволяє добитись в подальшому збільшення чутливості інших методів визначення натікань.
Пастки. Існують такі види пасток парів робочої рідини для об’ємних насосів: механічні (рис. в), адсорбційні (рис. а), іонні (рис. б).
Оскільки граничний тиск пароструминних насосів обумовлений зворотним потоком парів робочої рідини із насоса у відкачуваний об’єкт, його можна значно зменшити, якщо на шляху зворотного потоку встановити пастки. За принципом дії пастки можна розділити на: конденсуючі (рис. г – відбиваючий ковпачок; д – конічна дискова; е, ж – охолоджувані рідким азотом скляна і металева відповідно); дисоціюючі; сорбуючі.
На нагрітих поверхнях дисоціюючих гарячих пасток вуглеводні розкладаються на легковідкачувані гази: водень, окис вуглецю, вуглекислий газ і твердий вуглець. Вуглець осідає на стінках пастки, а легкі гази відкачуються пароструминними насосами. Дисоціюючі поверхні розігріваються прямим пропусканням електричного струму. Робота електронних дисоціюючих пасток ґрунтується на збудженні або іонізації атомів робочої рідини в розряді з холодним або гарячим катодом. Збудження збільшує схильність молекул до дисоціації і наступної полімеризації на стінках пастки. При достатній енергії електронів складні молекули масла після взаємодії можуть розпадатись на більш легкі складові і вуглець. Легкі складові відкачуються насосом, а вуглець осідає на стінках пастки.
Сорбуючі пастки поглинають пари масел поверхнями пористих адсорбентів: активованого вугілля, цеолітів, силікагелів.
