Применение масс-спектрометрического метода является лучшим вариантом для промышленного течеискания из-за высокой чувствительности и короткого времени тестирования.

Здесь речь идет лишь о том, чтобы определить, является ли продукт годным или нет, при этом местонахождение и количественный показатель утечки не определяется; важнейший фактор – это длительность тестирования, которое часто может быть не дольше нескольких десятков секунд.

Калибровка системы производится с помощью специально для конкретного случая произведенных калиброванных течей, которые соответствуют национальным стандартам. Специально разработанное программное обеспечение позволяет делать управление системой автоматическим и проводить непрерывный мониторинг. Поэтому оператор может контролировать весь цикл измерения, а также докладывать о сбоях или необходимости технического обслуживания.

Кроме того, для гарантии прозрачности процесса, данные тестируемых объектов могут быть заархивированы. После проектирования и производства устанавливаются параметры тестовой системы: чувствительность, стабильность повторяемости, машинный фактор и временная константа. Наконец, выполняется калибровка, после чего устанавливается пороговое значение приемки.

Чувствительность системы соответствует наименьшей течи, которая можеть быть обнаружена в данной тестовой конфигурации. Это определяется путем подключения к испытательной камере утечки, значение которой равно значению, установленному как пороговое для приема продукта. Стабильность повторяемости достигается путем многократного выполнения цикла и регистрации сигнала масс-спектрометра, соответствующего массе гелия.

Машинный фактор - это соотношение между потоком, измеренным с помощью калиброванной течи, непосредственно подсоединенной к течеискателю, и тестируемым объектом, когда эта самая течь соединена с тестируемым продуктом и помещена в измерительную и камеру.

Временная константа системы - это время, необходимое для достижения стабилизации сигнала спектрометра. Процесс тестирования может длиться всего несколько секунд. В это время проверяемый объект должен быть предварительно заполнен вакуумом, чтобы после этого заполнить этот объект с заданной, постоянной и равномерно распределенной концентрацией газа.

В то же время измерительная камера вакуумируется, и после обнаружения и количественного определения присутствующего гелия давление выпускается из объекта, и камера для измерения возвращается к атмосферному давлению.

Часто, помимо контроля на герметичность, проводится еще одно тестирование давлением с простым сухим воздухом или азотом. Таким образом, во время процесса происходит постепенное увеличение давления, сохранение максимального давления (пусть даже и на очень короткое время) с обнаружением через спад (если он присутствует) давления грубых утечек (это позволяет заранее прервать цикл испытания и прогнозировать сигнал, указывающий на негодную деталь).Наконец, использованный газ выпускается, давление сбрасывается, и тестируемый объект вакуумируется, чтобы затем заполниться гелием.

С таким ограниченным временем нельзя ожидать, что система перед выполнением измерений достигает стабильного равновесия в испытательной камере. По этой причине системы регулируются таким образом: если во время измерения калиброванная течь генерирует сигнал, который регистрируется за промежуток времени не более нескольких секунд, то, следовательно, машина переходит в режим «бракованная деталь».

Вобшем, обнаружен сигнал, значение которого равно пиковому значению массы гелия спектрометра, и гораздо меньше чем при равновесном состоянии, которое достигается после длительного времени в испытательной камере (определяется константой времени). Если неоднократно произведенные измерения указывают на хорошую стабильность повторяемости сигнала при одинаковом времени, то этогот сигнал устанавливается как порог для принятия/ отклонения продукта в камере.

Машинный фактор – это соотношение между потоком насыщения калиброванной течи, которая считывается непосредственно из спектрометра, и сигналом, который соответствует пороговому значению, установленному в испытательной камере. Таким образом, функция промышленной течеискательной системы заключается в том, чтобы сделать выбор приемки / отбраковки в виде показателя годен / брак.

Другими словами, это означает, что измеряется погрешность порогового значения отбраковки. Возможно считывание характеристики потока по истечении определенного времени зависит от объема утечки, но скорость реакции системы, электроника для преобразования сигнала, механизм открытия измерительного клапана, и т.д.  здесь оказывают влияние в более значительной степени. Отслеживаемый параметр потока  служит лишь в качестве ориентировочного значения и не нуждается в архивации. В приведенной ниже таблице показан пример цикла тестирования теплообменников.

В верхней части графика показан ход изменения давления в зависимости от времени (синяя линия: характеристика давления в тестируемом образце, красная линия: характеристика давления в испытательной камере в течение фаз измерительного цикла) . В нижней части изображены клапаны в положении открыто / закрыто.

 

На графике представлены этапы повышения давления объекта. Начиная с атмосферного, достигается давление с промежуточными контрольными тестами G33 и G34. Если объект не имеет больших утечек, то давление поддерживается на несколько секунд, затем следует фаза разрядки (G39), вакуумизация (G36) и заполнение гелием (G35). На этом этапе, когда в измерительной камере достигнут предельный вакуум (G18), происходит измерение потока, соответствующего установленному пороговому значению. Наконец, измерительная камера и испытуемый объект возвращаются к атмосферному давлению.