Основни методи за откриване на течове във вакуумни системи
Наличието на течове във вакуумните системи като правило е много трудна задача, чието решение, което се състои в откриване, локализиране и отстраняване на течове, често изисква значителни усилия и време.
Що се отнася до системите с ултрависок вакуум, в този случай дори изключително малки течове са изключително нежелателни. За щастие, поради високата степен на вакуум, както и използването на високочувствителни вакуумметри в тези системи, откриването и локализирането на малки течове в много случаи е много по-лесно в сравнение със системите с по-груб вакуум.
Наличието на теч в системата се изразява в невъзможност за достигане на граничния вакуум, за който е предназначена тази вакуумна система. За да разберете причината за лошия вакуум, изолирайте системата от помпата и наблюдавайте натрупването на налягане в нея. Ако налягането на газа първо се повиши бързо и след това достигне граница, тогава причината за лошия вакуум най-вероятно е отделянето на газ от стените на системата или наличието на замърсители с високо налягане на парите. Ако налягането продължава да се увеличава непрекъснато, тогава в този случай трябва да потърсите теч в системата.
Наличието на клапани в системата ви позволява последователно (секция по секция) да проверявате различните й секции за течове, като по този начин стеснявате зоната на търсене. Времето, необходимо за откриване на малки течове, може да бъде доста значително, така че ако не можете да постигнете необходимия вакуум, първо трябва да използвате посочения метод за откриване на течове, а не да търсите други причини за изтичане на газ в системата.
За определяне на малки течове през стените на вакуумните елементи най-често се използва пластмасова кутия с тестов газ, която покрива отделни секции на корпуса. Записва се тестовият газ, преминаващ през течасензор, поставен вътре в системата. Чувствителността на сензора зависи от вида газ и неговите показания се променят, когато тестовият газ проникне през изтичането.
Чувствителността на йонизационните вакуумметри е различна за различните газове; например, за Bayard-Alpert вакуумметър (BBA), чувствителността към хелий е 5 пъти по-лоша от тази към азот. WBA е най-широко използван в UHV системи и е разумно подходящ сензор за откриване на течове, когато се използва хелий като тестов газ.
Йонна помпа може да се използва и за търсене на течове в системите, където се използва. За да направите това, измерете спада на тока в помпата поради промяна в състава на изпомпвания газ. Все пак трябва да се отбележи, че нито един от тези методи няма достатъчна чувствителност за откриване на изключително малки течове, които изискват използването на специални устройства.
Такова устройство е масспектрометър, специално проектиран за откриване на течове, чийто анализатор е настроен към изпитвания газ за максимална чувствителност. Основното предимство на високочувствителния масспектрометричен детектор за течове е неговата гъвкавост. Детектори за течове от този тип, заедно с анализатора, обикновено са оборудвани със собствена помпена система, както и електронна система за регистриране и контрол. Детекторите за течове се произвеждат или в стационарен вариант за проверка на херметичността на отделни вакуумни елементи на системите, или в преносим вариант за свързване на вакуумна система на правилното място, за да се провери нейната херметичност.
След откриване на теч, за локализирането му, стените на вакуумната система се продухват с тестов газ с помощта на накрайник с дюза. Въпреки това, когато движите върха по повърхността, течът може да бъде пропуснатпоради твърде кратко продухване на теча. Поради това понякога се изразходва твърде много време за търсене на теч.
Предварителното изпитване за херметичност на структурните елементи на вакуумна инсталация, както и прогнозирането на възможни течове въз основа на практически опит, могат значително да ускорят търсенето. За да увеличите чувствителността, можете да използвате метода за натрупване на тестов газ в частта от инсталацията, където се търси теча.
При значително изтичане, когато налягането на остатъчния газ е доста високо, ефектът от пробния газ, преминаващ през изтичането, върху общия ток в сензора може да бъде незначителен, особено ако пробният газ е разреден с въздух. В този случай е по-добре да използвате ацетон. Бързото изпаряване на ацетона или дори възможното му блокиране на относително малки течове води до значителна промяна в налягането.
Начинът за отстраняване на теча във всеки отделен случай зависи от причините, които са го причинили. Така че, ако възникне теч в сгъваемо уплътнение, тогава затягането на монтажните болтове или подмяната на уплътнението може да бъде напълно достатъчно, за да се елиминира теча. Ако течът е възникнал в резултат на дефекти в материала на некачествено заваряване или повреда на постоянната връзка на различни материали, тогава е необходимо да смените дефектната част с нова. Известни са редица материали, които могат да се използват за отстраняване на малки течове; тези материали, нанесени в течна форма върху мястото на теча, проникват в канала на теча в резултат на дифузия и го запушват.
Въпреки че полученото уплътнение е в състояние да издържи на нагряване до не твърде високи температури, то може да се използва само временно, когато по някаква причина не е възможно незабавно да се замени нискокачествена част с нова. Ако възникне теч в неразделна връзка, тогава заза отстраняване на теча може да е достатъчно да се извърши повторна технологична операция на заваряване или запояване на частите, които трябва да се съединят.