چرا هلیوم به عنوان گاز ردیاب انتخاب می شود؟
- ایمنی:هلیوم به عنوان گاز نجیب و خنثی،غیر سمی،غیر قابل اشتعال و واکنش ناپذیر است.بنابر این اتفاق ناخوشایندی در نشت یابی با این گاز رخ نخواهد داد.
- سایز مولکولی کوچک: به دلیل سایز اتمی کوچک و سبکی هلیوم به راحتی از نشتی ها عبور خواهد کرد .تنها هیدروژن از هلیوم سبک تر و کوچک تر می باشد که برخلاف هلیوم واکنش پذیر و قابل اشتعال می باشد.هلیوم همچنین از گاز خنثی بعدی نئون که بسیار گران قیمت است، سبکتر می باشد.
- میزان کم در جو: درصد هلیوم موجود در جو تنها 4-10*5.24 و از لحاظ حجمی ppm5 می باشد. نشت یاب های هلیومی به راحتی میتوانند طوری کالیبره شوند که میزان هلیوم موجود در جو نادیده گرفته شود.بنابر این میزان هلیومی که دستگاه شناسایی می کند معرف هلیوم شناسایی شده در آزمون می باشد.
اصول شناسایی هلیوم در دستگاه های طیف سنج جرمی
اصول کار نشت یاب های هلیومی براساس طیف سنج جرمی می باشد.هلیومی که وارد دستگاه شده به کمک الکترون بیم های فیلمان داخل دستگاه یونیزه می شود.یونها با افزایش ولتاژ و با عبور از شیار و سپس از میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط آنالایزر شتاب میگیرند.با توجه به حرکت پرتابی یونها بر اساس جرم شان، کلکتور تنها میتواند گاز هلیوم را شناسایی نماید. یونهای سبکتر هلیوم به نسبت سایر مولکولها می تواندد وارد کلکتور شده و شناسایی گردد.با اندازه گیری جریان یون ها و تبدیل آن به واحد اندازه گیری نشتی ، میزان نشتی بر روی صفحه نمایشگر مشخص می شود.
چهار روش نشت یابی هلیومی:
در کل 2 روش نشت یابی هلیومی تحت عنوان 1-اندازه گیری میزان نشتی(integral testing) 2-موقعیت یابی نشتی(local testing)
انتخاب هر کدام از روشهای فوق به موقعیت و شرایط عملکردی نهایی تجهیز مورد آزمون بستگی دارد.
روش های انتگرالی وجود و یا عدم وجود نشتی را مشخص میکند(تعداد نقاط و موقعیت مشخص نمیشود.)روش موقعیت یابی ،موقعیت دقیق نشتی را مشخص میکند(تعیین دقیق نرخ نشتی و سایز نشتی پیچیده است.)هر دو روش فوق میتواند تحت 2 روش وکیوم و فشار انجام شود لذا در کل 4 روش برای نشت یابی تعریف می گردد.
روش انتگرال
روش انتگرال پرفشار:
در این روش تجهیز مورد تست از هلیوم پرفشار شده و در داخل محفظه تحت وکیوم قرار میگیرد. با اتصال محفظه تحت وکیوم به سیستم نشت یابی میتوان کلیه گاز های عبوری از محل های نشتی که وارد دستگاه میشود را شناسایی و میزان نشتی کل تجهیز را اندازه گیری نمود.
روش انتگرال تحت وکیوم:
در این روش تجهیز مورد تست باز هم داخل محفظه قرار میگیرد با این تفاوت که محفظه پر فشار هلیوم شده و تجهیز تحت وکیوم قرار میگیرد.در این حالت تجهیز مستقیما به نشت یاب متصل میگردد.در صورت وجود نشتی گاز هلیوم با وارد شدن از محفظه به داخل تجهیز مورد تست وارد دستگاه نشت یاب هلیومی شده و میزان نشتی اندازه گیری می شود.
روش موقعیت یابی
روش اسنیفر :
در این حالت تجهیز مورد تست پر فشار هلیوم میشود و اسنیفربا عبور از سطح تجهیز مورد تست وارد دستگاه نشت یاب هلیومی شده و میزان نشتی هلیوم اندازه گیری میشود.
روش اسپری:
در این حالت تجهیز مورد تست وکیوم میشود و سطح تجهیز مورد تست اسپری هلیوم می شود.در صورت وجود نشتی، هلیوم وارد محفظه وکیوم تجهیز شده و با ورود به دستگاه نشت یاب هلیومی میزان نشتی هلیوم اندازه گیری میشود.