Tecnologia de detecção de vazamento

A detecção de vazamentos de gás rastreador usando hélio ou gás de formação de hidrogênio (uma mistura de hidrogênio e um gás inerte, geralmente nitrogênio) é ideal para identificar taxas de vazamento extremamente baixas com alta precisão. Esse método é amplamente utilizado em indústrias onde a precisão, repetibilidade e sensibilidade são críticas, como na fabricação de semicondutores.

Métodos de testes de vazamento com hélio e hidrogênio

Encontre mais detalhes sobre os diferentes métodos de testes de vazamentos com hélio e hidrogênio nas FAQ.

Os detectores de vazamentos de ar com nosso sensor Micro-Flow patenteado são únicos na indústria. Esses sensores inteligentes de vazamentos de gás medem o fluxo, a pressão e a temperatura para fornecer um resultado numérico diretamente proporcional à taxa de vazamento e, portanto, ao tamanho do defeito. Essa tecnologia traz vários benefícios em comparação com outros métodos de testes de vazamentos.

Métodos de teste

Encontre mais detalhes sobre os diferentes métodos de teste de detecção de vazamentos de ar nas FAQ.

Um vazamento de vácuo é uma abertura não intencional ou indesejada em um sistema de vácuo. Permite que ar ou outros gases entrem ou saiam do sistema. A quantidade de ar ou gás que vaza de um sistema de vácuo é expressa como a taxa de vazamento. As taxas de vazamento dependem de vários fatores, incluindo o tamanho e o número de aberturas, tipo de gás e a pressão diferencial entre o interior e o exterior do sistema.

Existem dois tipos de vazamentos de vácuo:

Mais sobre a detecção de vazamentos

Vazamentos de vácuo ocorrem por vários motivos. Isso inclui problemas como vedantes defeituosos ou antigos que se tornaram porosos, componentes danificados ou instalação inadequada de equipamentos de vácuo.

Não existe um tamanho médio de um vazamento de vácuo. Um vazamento pode vir de um furo microscópico, uma grande laceração ou qualquer coisa entre eles, dependendo da sua causa. O tamanho de um vazamento de vácuo pode ser determinado medindo-se a taxa de vazamento, que é a quantidade de ar ou gás do processo que escapa do sistema por segundo. A maioria dos vazamentos técnicos é muito pequena para ser vista a olho nu. Os detectores de vazamento de hélio ou ar fornecem o método mais preciso para detectar e quantificar pequenos vazamentos de vácuo.

Há diferentes maneiras de detectar vazamentos com um detector de vazamento: com gás rastreador ou usando ar.

Com gás rastreador como meio de detecção, há três opções. O chamado teste de spray é adequado para componentes sob vácuo e a detecção de vazamento por odor é utilizada para componentes sob pressão. Um teste de vazamento integral é uma variante para componentes que podem ser colocados dentro de uma câmara de vácuo.
Os métodos de teste são fáceis de executar e fornecem resultados precisos, fazendo de um detector de vazamento da Pfeiffer o complemento ideal para seu processo de vácuo.

Detecção de vazamento com gás rastreador

Com gás rastreador como meio de detecção, há três opções. O chamado teste de spray é adequado para componentes sob vácuo e a detecção de vazamento por odor é utilizada para componentes sob pressão. Um teste de vazamento integral é uma variante para componentes que podem ser colocados dentro de uma câmara de vácuo.

Teste de spray

O teste de spray é o método de teste ideal para componentes sob vácuo. Esse princípio de medição possui a mais alta sensibilidade de todos os métodos disponíveis. Uma bomba de vácuo remove o ar do objeto de teste que é suspeito de ter um vazamento, e o detector de vazamento é conectado ao objeto de teste através de um flange. Um objeto de teste pode variar de um forno a vácuo a uma tubulação, um recipiente ou outras peças de equipamento. Gás hélio ou hidrogênio é pulverizado sobre a superfície exterior do objeto de teste com um kit de pistola de pulverização (veja a figura 1). Em caso de um vazamento, as moléculas de entrada são aspiradas pela bomba de vácuo turbomolecular integrada e a sua bomba de apoio. As moléculas entram em uma célula do analisador, que detecta o gás rastreador.

Detecção de vazamento por inalação

A detecção de vazamento por inalação é o método perfeito para componentes sob pressão. O gás rastreador é injetado em um objeto de teste, como um equipamento, uma tubulação ou um recipiente, aumentando a pressão interna. Uma sonda de inalação, uma ferramenta projetada para coletar o gás rastreador, pode ser adquirida como acessório e conectada aos nossos detectores de vazamentos. O operador guia lenta e sistematicamente a sonda sniffer sobre o objeto de teste para procurar possíveis vazamentos (ver figura 2). Se houver um vazamento, os átomos de gás rastreador em fuga são detectados Isso permite que os pontos de vazamento sejam localizados com precisão.

Detecção de vazamento integral

O teste de spray e a detecção de vazamento por inalação podem ser usados para um teste de detecção de vazamento integral. Aqui, o objeto de teste é colocado dentro de um recipiente, como uma película plástica ou um recipiente rígido (ilustrado em azul nas figuras 3 e 4).

A detecção de vazamento por inalação integral é realizada à pressão atmosférica. O objeto de teste é preenchido com hélio ou gás de formação de hidrogênio (1). Se houver um vazamento e o gás de formação começar a escapar, ele será capturado no recipiente. A sonda de inalação determina o aumento na sua concentração de hélio ao longo do tempo e mede a taxa de vazamento (2).

Para um teste de spray integral, o objeto de teste é conectado ao detector de vazamento e colocado dentro de um recipiente (3). Assim como um teste de spray convencional, os testes de spray integrais são realizados sob vácuo. No entanto, enquanto um teste de spray convencional evacua o próprio objeto de teste, esse método evacua apenas o recipiente circundante. Em seguida, o recipiente é preenchido com uma quantidade definida de hélio. Isso garante condições de teste precisas e resultados precisos. Se houver um vazamento, o hélio penetrará no objeto de teste devido à pressão diferencial. O detector de vazamento mede a quantidade de hélio dentro do objeto de teste e determina a taxa de vazamento. Os métodos de teste de vazamentos integrais, no entanto, não podem localizar o vazamento.

Detecção de vazamentos com ar

Outro método é usar um detector de vazamentos com ar. Eles usam nosso sensor Micro-Flow patenteado para medir quanto ar flui de um reservatório para compensar o ar perdido devido a um vazamento. O sensor Micro-Flow pode ser utilizado para detectar vazamentos em objetos sob pressão ou em objetos sob vácuo usando a Extração em Massa, um método especial que utiliza o sensor Micro-Flow.

Micro-flow

Primeiro, o objeto de teste é conectado à configuração de teste. Isso inclui o detector de vazamento e um depósito de ar. O objeto de teste é então pressurizado com ar do depósito até um nível de pressão predefinido. Se houver um vazamento, o ar sairá do objeto de teste.

Essa configuração reabastece continuamente o fluxo de gás para compensar a perda de ar, mantendo assim a pressão. O fluxo de gás reabastecido passa do depósito através de um sensor especialmente projetado, o sensor Micro-Flow. Esse sensor é equipado com tecnologia patenteada que amplifica o sinal, tornando possível medir até mesmo taxas de vazamento muito baixas de até 5 · 10^-4 mbar · l/s.

Essa tecnologia não é destrutiva, deixando o objeto de teste intacto. Ela fornece resultados quantitativos sem a necessidade de calibração diária, tornando-a altamente confiável e eficiente para várias aplicações industriais.

Extração em Massa

O método de Extração em Massa também utiliza o sensor Micro-Flow, mas é realizado sob vácuo. Isso resulta em um limite de detecção melhorado e garante que não haja transferência de calor devido ao efeito isolante do vácuo.

Na primeira etapa da Extração em Massa, a unidade de teste é colocada em uma câmara de vácuo. Esta câmara está conectada ao detector de vazamentos, contendo o sensor Micro-Flow e um depósito de ar. Em seguida, a câmara é evacuada. A taxa de vazamento da unidade de teste é determinada pelo fluxo do reservatório para a unidade de teste. Com esse método, um limite de detecção de até 7 · 10^-7 mbar · l/s pode ser alcançado e defeitos de até 1 μm podem ser detectados.

O teste de spray e a detecção de vazamento por inalação são os dois testes de detecção de vazamento mais comuns que usam os gases rastreadores hélio ou hidrogênio.

O teste de spray é o método de teste ideal para componentes sob vácuo. Esse princípio de medição possui a mais alta sensibilidade de todos os métodos disponíveis. Hélio ou hidrogênio é pulverizado sobre a superfície exterior do objeto de teste. Em caso de um vazamento, as moléculas de entrada são aspiradas pela bomba de vácuo turbomolecular integrada juntamente com a respectiva bomba de apoio. Por fim, elas acabam dentro de uma célula de análise. Essa célula detecta o gás rastreador.

A detecção de vazamento por inalação é o método perfeito para componentes sob pressão. Um objeto de teste é pressurizado com hélio ou hidrogênio. Uma sonda de inalação é conectada ao detector de vazamento, é então guiada lentamente e sistematicamente pelo objeto. Em caso de vazamento, os átomos de gás rastreador que escapam são detectados e o vazamento pode ser localizado com precisão.

A detecção qualitativa de vazamento determina somente se há ou não um vazamento no objeto de teste. Isso já é possível a partir de uma pressão de entrada de 100 mbar com as séries de produtos ASM. Conforme a pressão de entrada diminui, tipicamente a 25 mbar, os detectores de vazamento são capazes não simplesmente de detectar vazamentos, como também de determinar o tamanho do vazamento. Isso é chamado de detecção quantitativa de vazamento.

Em um teste de queda de pressão, um recipiente de pressão é preenchido com ar até que uma pressão alvo seja atingida. Em seguida, a perda (queda) dessa pressão é medida ao longo de um período de tempo definido.

Existem vários tipos de testes de vazamento de vácuo. Por exemplo, dispositivos especializados, como nossos detectores de vazamentos ASM e ASI, podem conduzir dois tipos de testes utilizando hélio como gás rastreador ou hidrogênio para detecção. Como alternativa, nossas séries de detectores de vazamentos com ar podem detectar vazamentos usando nossa inovadora tecnologia Micro-Flow.

O teste de vazamento a vácuo oferece resultados mais rápidos em comparação com o teste de queda de pressão e também é menos sensível a fatores externos, como variações de temperatura. Os resultados também são mais precisos.

Tanto o teste de spray como a detecção de vazamento por inalação são métodos que usam gás rastreador. O teste de spray é o método de teste ideal para componentes sob vácuo. O primeiro estágio consiste em pulverizar hélio ou hidrogênio sobre a superfície exterior do objeto de teste. No caso de um vazamento, as moléculas de entrada são aspiradas pela bomba de vácuo turbomolecular integrada do detector de vazamento juntamente com a respectiva bomba de apoio. Por fim, elas acabam dentro de uma célula de análise. Essa célula detecta os átomos de gás rastreador.

A detecção de vazamento por inalação é o método perfeito para componentes sob pressão. Um objeto de teste é pressurizado com hélio ou hidrogênio. Uma sonda de inalação conectada ao detector de vazamento, é então guiada lentamente e sistematicamente pelo objeto. Em caso de vazamento, os átomos de gás rastreador que escapam são detectados e o vazamento pode ser localizado com precisão.

Ambos os métodos de teste são fáceis de executar e fornecem resultados precisos.

Nosso sensor Micro-Flow torna nossos detectores de vazamento de ar únicos na indústria. Esse sensor inteligente de vazamento de gás tem sensibilidade muito maior do que os detectores convencionais de vazamento de ar e pode detectar taxas de vazamento tão baixas quanto 5 · 10^-4 mbar · l/s. Além disso, a velocidade de teste é mais rápida do que métodos alternativos e pode fornecer resultados até 40% mais rápidos do que usando queda de pressão.

O sensor Micro-Flow mede a quantidade de ar fluindo de um reservatório de pressão para compensar o ar perdido devido a um vazamento. Ao medir esse fluxo, bem como a pressão e a temperatura, ele pode fornecer um resultado numérico que é diretamente proporcional à taxa de vazamento e ao tamanho do defeito.

Como a medição é realizada diretamente a partir do fluxo de vazamento, o Micro-Flow é minimamente afetado por mudanças ambientais, como a temperatura, reduzindo muito o número de resultados falsos que podem ocorrer com outros métodos de teste de vazamento. Medidores de fluxo alternativos, por exemplo, trabalham no princípio da transferência de temperatura, onde uma mudança de temperatura é medida ao longo de um período de tempo para calcular o fluxo de ar. Outros medem movimentos mecânicos, onde o grau de movimento de um componente específico, como uma membrana, permite que o fluxo seja calculado.

Essa tecnologia não é destrutiva, deixando o objeto de teste intacto. Ela fornece resultados quantitativos sem a necessidade de calibração diária, tornando-a altamente confiável e eficiente para várias aplicações industriais.

A extração em massa é uma técnica adicional que utiliza o sensor Micro-Flow. O princípio básico é semelhante à abordagem do Micro-Flow, mas, para alcançar uma maior sensibilidade, o teste é realizado sob vácuo. Uma unidade de teste é colocada em uma câmara de vácuo. Esta câmara é conectada ao detector de vazamento, que contém o sensor Micro-Flow e um depósito de ar. Em seguida, a câmara é evacuada. A taxa de vazamento da unidade de teste é determinada pelo fluxo de ar do depósito para a unidade de teste. Com esse método, taxas de vazamento até 7 10^-7 mbar l/s (<1 μm) podem ser detectadas.