Máy dò rò rỉ chân không là một thiết bị quan trọng được sử dụng để phát hiện hiệu suất niêm phong của hệ thống chân không hoặc tàu. Phương pháp phát hiện của nó chủ yếu dựa trên các đặc tính vật lý của rò rỉ khí trong môi trường chân không và xác định vị trí rò rỉ bằng cách đo lường sự thay đổi áp suất, thành phần khí hoặc đặc tính dòng chảy. Dưới đây là các phương pháp phát hiện phổ biến và các nguyên tắc, bước và kịch bản ứng dụng của chúng:
I. Phương pháp giảm áp suất (phương pháp áp suất trực tiếp)
Nguyên tắc:
Bơm chân không được tắt sau khi được bơm đến trạng thái chân không, theo dõi sự thay đổi áp suất trong hệ thống theo thời gian. Nếu áp suất tăng lên, chứng tỏ có rò rỉ.
Bước:
Kết nối kiểm tra với máy dò rò rỉ chân không và hút chân không đến áp suất đặt (ví dụ: 10 ⁻³ Pa).
Đóng máy bơm chân không và van, cách ly linh kiện được kiểm tra.
Ghi lại đường cong thay đổi áp suất theo thời gian và tính toán tỷ lệ rò rỉ (như Pa · L/s).
Tính năng:
Ưu điểm: Dễ vận hành, thích hợp để sàng lọc nhanh các rò rỉ lớn.
Nhược điểm: Độ nhạy thấp và khó phát hiện rò rỉ nhỏ (ví dụ:<10⁻Pa · L/s).
Ứng dụng: Kiểm tra thô cho đường ống công nghiệp, thùng chứa lớn, lò chân không, v.v.
B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)
Nguyên tắc:
Sử dụng helium làm khí theo dõi, nồng độ helium tại chỗ rò rỉ được phát hiện bằng máy quang phổ khối. Các phân tử helium nhỏ, thâm nhập mạnh và có thể phát hiện nồng độ rất thấp (lên đến 10⁻ܼPa·m³/s) bằng máy quang phổ khối.
Bước:
Phương pháp Airbrush (chế độ hút súng):
Hút chân không đến trạng thái chân không cao đối với linh kiện được kiểm tra.
Sử dụng súng phun để phun khí heli vào điểm rò rỉ nghi ngờ, máy quang phổ khối phát hiện tín hiệu heli bằng cách hút súng.
真空箱法：
Đặt các bộ phận kiểm tra vào hộp chân không chứa đầy khí heli, sau khi hút chân không sẽ phát hiện sự thay đổi nồng độ khí heli trong hộp bằng máy quang phổ khối.
Tính năng:
Ưu điểm: Độ nhạy cao, có thể định vị điểm rò rỉ nhỏ.
Nhược điểm: Chi phí thiết bị cao và cần vận hành chuyên nghiệp.
Ứng dụng: chất bán dẫn, hàng không vũ trụ, công nghiệp hạt nhân và các lĩnh vực có độ chính xác cao khác.
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Nguyên tắc:
Sử dụng khí halogen (ví dụ R12, R22) làm chất theo dõi, nồng độ khí tại rò rỉ được phát hiện bằng máy dò halogen (ví dụ: máy dò rò rỉ halogen điện tử).
Bước:
Nạp khí halogen áp suất vào bên trong linh kiện được kiểm tra.
Quét bề mặt bằng đầu dò máy dò và quan sát sự thay đổi trong việc đọc.
Tính năng:
Ưu điểm: Chi phí thấp, thích hợp để phát hiện độ nhạy trung bình thấp.
Nhược điểm: Khí halogen có thể phá hủy tầng ozone (yêu cầu thay thế thân thiện với môi trường) và độ nhạy thấp hơn phổ khối heli.
Ứng dụng: Hệ thống làm lạnh, điều hòa không khí ô tô, v.v.
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Nguyên tắc:
Sự hỗn loạn của khí được tạo ra bởi rò rỉ phát ra sóng siêu âm (trên 20kHz) để bắt tín hiệu thông qua cảm biến siêu âm và xác định vị trí rò rỉ.
Bước:
Quét đầu dò siêu âm trên bề mặt của vật được kiểm tra.
Đánh giá vị trí rò rỉ dựa trên cường độ tín hiệu và thay đổi tần số.
Tính năng:
Ưu điểm: Không cần hút chân không hoặc bơm hơi, thích hợp cho hệ thống có áp lực; Có thể phát hiện rò rỉ chất lỏng.
Nhược điểm: Tiếng ồn xung quanh có thể ảnh hưởng đến kết quả phát hiện.
Ứng dụng: Phát hiện nhanh tại chỗ như đường ống, van, bình áp lực, v.v.
B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)
Nguyên tắc:
Thuốc nhuộm huỳnh quang được tiêm vào hệ thống kiểm tra, thuốc nhuộm sẽ rỉ ra tại chỗ rò rỉ, phát sáng dưới ánh sáng cực tím, được định vị bằng camera hoặc bằng mắt thường.
Bước:
Tiêm thuốc nhuộm huỳnh quang vào hệ thống.
Hệ thống vận hành làm cho thuốc nhuộm lưu thông.
Chiếu sáng bằng đèn UV và quan sát các điểm phát sáng.
Tính năng:
Ưu điểm: Trực quan hóa, thích hợp cho các hệ thống phức tạp.
Nhược điểm: Hệ thống cần được làm sạch để loại bỏ thuốc nhuộm còn sót lại.
Ứng dụng: Điều hòa không khí ô tô, hệ thống thủy lực, v.v.
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Nguyên tắc:
Hai bình chứa giống hệt nhau (một được niêm phong và một được kiểm tra) được hút chân không cùng một lúc để so sánh sự khác biệt về sự thay đổi áp suất giữa hai bình chứa. Nếu áp suất của tàu được kiểm tra tăng nhanh hơn, có rò rỉ.
Bước:
Kết nối phần cần kiểm tra với hệ thống chân không song song với phần tiêu chuẩn.
Cách ly sau khi hút chân không, theo dõi chênh lệch áp suất giữa hai bên.
Tính năng:
Ưu điểm: Loại bỏ sự can thiệp của các yếu tố môi trường và cải thiện độ chính xác.
Khuyết điểm: cần linh kiện tiêu chuẩn, thao tác phức tạp hơn.
Ứng dụng: Kiểm tra chất lượng trong sản xuất hàng loạt.
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Nguyên tắc:
Theo dõi sự thay đổi áp suất hoặc nồng độ khí bên trong vật được kiểm tra trong một thời gian dài, tính toán tổng lượng rò rỉ bằng tích hợp.
Bước:
Sau khi hút chân không, cách ly linh kiện bị kiểm tra.
Dữ liệu về áp suất hoặc nồng độ khí được ghi lại liên tục.
Phân tích dữ liệu để tính toán tỷ lệ rò rỉ.
Tính năng:
Ưu điểm: Thích hợp để theo dõi lâu dài các rò rỉ cực nhỏ.
Nhược điểm: Thời gian phát hiện dài và hiệu quả thấp hơn.
Ứng dụng: Hệ thống chân không cao, kiểm tra độ kín của tàu vũ trụ.
VIII. Phương pháp giao thoa laser (phát hiện quang học chính xác cao)
Nguyên tắc:
Sử dụng giao thoa kế laser để phát hiện sự thay đổi chỉ số khúc xạ của khí do rò rỉ, vị trí rò rỉ được tính toán bằng chênh lệch quang phổ.
Bước:
Bắn chùm tia laser vào khu vực được kiểm tra.
Phân tích sự thay đổi sọc giao thoa của ánh sáng phản xạ hoặc ánh sáng truyền qua.
Tính năng:
Ưu điểm: không tiếp xúc, độ chính xác cao (lên đến cấp micron).
Nhược điểm: Thiết bị đắt tiền và hoạt động phức tạp.
Ứng dụng: Đóng gói chip bán dẫn, phát hiện thành phần quang học.
Tổng kết: Phương pháp lựa chọn dựa trên
Yêu cầu độ nhạy: phổ khối Helium (cao nhất)>phương pháp halogen>phương pháp giảm áp suất.
Tốc độ phát hiện: phương pháp siêu âm, phương pháp huỳnh quang nhanh hơn; Khối phổ helium chậm hơn nhưng chính xác.
Giới hạn chi phí: phương pháp giảm áp suất, phương pháp siêu âm chi phí thấp; Phương pháp phổ khối helium, phương pháp laser có chi phí cao.
Trạng thái hệ thống: áp dụng phương pháp siêu âm cho hệ thống áp suất; Hệ thống chân không áp dụng phổ khối helium.
Tùy thuộc vào tình huống cụ thể (ví dụ: sản xuất công nghiệp, thí nghiệm nghiên cứu khoa học, sửa chữa tại chỗ) và yêu cầu về tỷ lệ rò rỉ (ví dụ: 10⁻Pa · L/s hoặc 10⁻Pa · m³/s), chọn phương pháp phù hợp nhất hoặc kết hợp sử dụng nhiều phương pháp để tăng độ tin cậy.