Si tratta di un filtro sonda punta per il rilevatore di perdite portatile Agilent Varian PHD-4.
Il PHD-4 è un dispositivo di perdita di elio portatile alimentato a batteria completo. Il pacco batterie può essere ricaricato solo ed esclusivamente all'interno del PHD-4, collegando l'alimentatore Agilent SR03.702888 alla porta di alimentazione 3 (connettore Power Supply). Il rilevatore di perdite portatile PHD-4 consente il rilevamento completamente automatico delle concentrazioni di elio fino a un limite inferiore di 2 parti per milione (ppm). Il valore della perdita viene visualizzato in tempo reale sul display grafico del pannello frontale. Poiché lo sniffer è controllato da un microprocessore, è facile da usare e non è richiesta alcuna formazione. Lo strumento, che emette un segnale acustico proporzionale alla concentrazione di elio rilevata, incorpora un programma di autotest che consente di effettuare qualsiasi tipo di operazione tramite i softkey del pannello di controllo frontale. L'operatore può utilizzare le cinghie fornite per trasportare l'unità e individuare le perdite utilizzando la sonda estensibile.
Il sistema da testare è riempito con una miscela di elio/aria. La sonda viene fatta passare sulle zone ritenute critiche e, tramite una pompa di campionamento, la miscela di gas attorno alle zone esaminate viene campionata e convogliata verso il sensore interno. Il sensore è costituito da un rilevatore di pressione e da un capillare di quarzo riscaldato che è altamente permeabile alle molecole di elio, mentre la permeabilità per tutti gli altri gas atmosferici è trascurabile. Mentre i gas atmosferici vengono scaricati all'esterno, le molecole di elio raggiungono il rilevatore di pressione. Il segnale elettrico proporzionale alla pressione parziale dell'elio prelevato dal rivelatore, viene elaborato dal microprocessore dell'unità centrale. Ciò consente la lettura diretta della concentrazione di elio sul display. L'unità pesa solo 5,7 libbre con batteria ed è controllata da un microprocessore. Avvio completamente automatico e pronto a rilevare la perdita di pressione in meno di 3 minuti.
Per il funzionamento completo del PHD-4 vedere il manuale di istruzioni.pdf sotto (DOWNLOAD DISPONIBILI) Nozioni di base sui test di tenuta dell'elio
La spettrometria di massa dell'elio, o test di tenuta dell'elio, è un mezzo estremamente preciso per il rilevamento delle perdite. Questa tecnologia è stata sviluppata per la prima volta per il Progetto Manhattan durante la seconda guerra mondiale per individuare perdite estremamente piccole nel processo di diffusione del gas.
Al centro del test di tenuta dell'elio c'è un'apparecchiatura complessa chiamata spettrometro di massa dell'elio. Molto semplicemente, questa macchina viene utilizzata per analizzare campioni di aria (che vengono introdotti nella macchina tramite pompe a vuoto) e fornisce una misura quantitativa della quantità di elio presente nel campione. In pratica, una "fuga", viene identificata da un aumento del livello di elio analizzato dalla macchina.
Il test delle perdite di elio può identificare perdite estremamente piccole. Ad esempio, la nostra apparecchiatura è in grado di rilevare una perdita così piccola da emettere solo due centimetri cubi di elio (o la quantità pari a due zollette di zucchero) in 320 anni. Sebbene pochissime applicazioni richiedano questo livello di precisione, questo esempio serve a evidenziare l'accuratezza possibile con questo processo.
Sebbene il rilevamento delle perdite di elio possa sembrare una procedura semplice, il processo prevede una combinazione di arte e scienza. L'utente deve assicurarsi che l'apparecchiatura funzioni correttamente e che il processo dipenda fortemente dall'esperienza dell'utente. Considera questa analogia: mentre chiunque abbia abbastanza soldi può comprare un aeroplano, imparare a pilotarne uno richiede molta pratica. Lo stesso vale per il rilevamento delle perdite di elio: assicurati che il tuo "pilota" sappia volare.
Perché l'elio è superiore?
Mentre molti gas vengono utilizzati nel rilevamento delle perdite, le qualità dell'elio consentono test superiori. Avendo un'AMU (Atomic Mass Unit) di soli 4, l'elio è il gas inerte più leggero. Solo l'idrogeno, con un'AMU di 2, è più leggero dell'elio. Tuttavia, a causa del potenziale esplosivo dell'idrogeno, è usato raramente.
Ulteriori motivi per cui l'elio è un gas tracciante superiore:
- Solo modestamente presente nell'atmosfera (circa 5 parti per milione)
- Scorre attraverso le fessure 2,7 volte più velocemente dell'aria
- Non tossico
- Non distruttivo
- Non esplosivo
- Poco costoso
- Facile da usare
Grazie a queste caratteristiche e alla sua elevata sensibilità, i test di tenuta con elio hanno ottenuto un'ampia accettazione in un'ampia gamma di applicazioni di test di tenuta. Le due modalità di test principali di Helium Leak Testing mentre ci sono una varietà di procedure di test, in generale ci sono:
Due metodi principali di test delle perdite di elio:
- Sonda spray
- Sonda Sniffer
La scelta tra queste due modalità si basa sia sulla dimensione del sistema in prova, sia sul livello di sensibilità richiesto.
Sonda spray: fornisce la massima sensibilità Per questa tecnica, il rilevatore di perdite viene agganciato direttamente al sistema in prova e l'interno del sistema viene evacuato. Una volta raggiunto un vuoto accettabile, l'elio viene spruzzato discretamente all'esterno del sistema, prestando particolare attenzione a qualsiasi posizione sospetta. Eventuali perdite nel sistema, comprese saldature difettose (causate da crepe, fori di spilli, saldature incomplete, porosità, ecc.), guarnizioni difettose o mancanti, perdite dovute a morsetti allentati o qualsiasi altro difetto consentiranno il passaggio dell'elio e la loro immediata rilevazione dalla macchina. La fonte di eventuali perdite può quindi essere individuata e riparata con precisione.
Il processo della sonda spray viene utilizzato per ottenere il massimo livello di sensibilità. L'apparecchiatura utilizzata determina la massima sensibilità ottenibile; nel caso di Jurva Leak Testing è 2x10-10 std cc/sec. Questa tecnica richiede che il sistema sottoposto a test sia relativamente a tenuta prima del test, poiché per il test è necessario un ampio vuoto. Tuttavia, utilizzando speciali dispositivi di strozzamento, in genere è possibile eseguire un test grossolano. Il test grossolano dovrebbe eliminare eventuali perdite importanti, consentendo l'uso di una maggiore sensibilità.
Di seguito sono riportati esempi di sistemi che testiamo utilizzando la tecnica della sonda spray:
- Forni A-bar
- Sistemi E-beam
- Sistemi laser
- Attrezzature per la deposizione di metalli
- Sistemi di distillazione
- Sistemi di vuoto
Sonda Sniffer Per questa tecnica, l'elio viene spurgato all'interno del sistema sottoposto a test. A causa delle proprietà innate dell'elio, migra prontamente in tutto il sistema e nel suo tentativo di fuoriuscire penetra in qualsiasi imperfezione, tra cui: saldature difettose (causate da crepe, fori di spilli, saldature incomplete, porosità, ecc.), guarnizioni difettose o mancanti, perdite a causa di morsetti allentati o qualsiasi altro difetto. L'esterno del sistema viene quindi scansionato utilizzando una sonda collegata al tester di tenuta. Eventuali perdite provocheranno un aumento del livello di elio più vicino alla fonte e saranno prontamente rilevate. Le fonti di perdita possono quindi essere individuate, offrendo l'opportunità di riparazione immediata e ripetere il test.
A differenza della tecnica della sonda spray, questo processo è molto flessibile e può essere adattato per soddisfare le esigenze di praticamente qualsiasi sistema in cui è possibile iniettare l'elio. Non ci sono limiti di dimensioni pratiche. Tuttavia, la tecnica della sonda sniffer non è così sensibile come il processo della sonda spray, a causa della quantità di elio presente nell'aria (circa 5 ppm). La massima sensibilità ottenibile con questa procedura è di circa 1x10-6 std cc/sec. Tuttavia, questo processo è di gran lunga superiore ad altri metodi tradizionali di prova di tenuta, come: test di bolle, emissioni acustiche, liquidi penetranti o test di scatole sottovuoto.
L'elenco seguente è un esempio di sistemi che Jurva Leak Testing ha testato utilizzando il processo della sonda sniffer:
- Serbatoi di stoccaggio (sia fuori terra che interrati)
- Tetti galleggianti
- Condotte sotterranee
- Cavi sotterranei
- Sistemi asettici (flash cooler, scambiatori di calore, riempitrici, ecc.)
- Qualsiasi recipiente/linea o sistema che può essere pressurizzato
Tecniche di test specializzate Oltre alle due procedure di test primarie sopra elencate, è possibile utilizzare una serie di tecniche più specializzate. Tra queste tecniche, impieghiamo abitualmente insaccamento o incappucciamento e bombardamento. (contenuto ben scritto da Jurva Leak Testing, http://www.jurvaleaktesting.com/HeliumLeakTesting.html)
