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Produktfamilie | Nachweisbare Gase |
|---|---|
ASM | Helium, Wasserstoff |
ASI | Helium, Wasserstoff |
Air Baureihe | Luft, Stickstoff |
Die Prüfgas-Lecksuche mit Helium- oder Wasserstoff-Formiergas (Gemisch aus Wasserstoff und einem Inertgas, meist Stickstoff) ist ideal für die hochpräzise Erkennung extrem niedriger Leckraten. Diese Methode wird häufig in Branchen eingesetzt, in denen Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Empfindlichkeit entscheidend sind, z. B. in der Halbleiterproduktion.
Unsere Luft-Leckdetektoren mit dem patentierten Micro-Flow-Sensor sind einzigartig in der Branche. Diese intelligenten Gasleck-Sensoren messen Durchfluss, Druck und Temperatur und liefern ein numerisches Ergebnis, das direkt proportional zur Leckrate und damit zur Größe des Lecks ist. Diese Technologie bietet im Vergleich zu anderen Leckprüfmethoden mehrere Vorteile.
Ein Vakuumleck ist eine unbeabsichtigte oder unerwünschte Öffnung in einem Vakuumsystem. Es lässt Luft oder andere Gase in das System einströmen oder daraus austreten. Die Menge an Luft oder Gas, die aus einem Vakuumsystem entweicht, wird als Leckrate bezeichnet. Die Leckrate hängt von mehreren Faktoren ab, u. a. von der Größe und der Anzahl der Öffnungen, der Gasart und dem Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Systems.
Es gibt zwei Arten von Vakuumlecks:
Vakuumlecks können aus verschiedenen Gründen auftreten. Zum Beispiel aufgrund defekter oder alter Dichtungen, die porös geworden sind, wegen beschädigter Bauteile oder der unsachgemäßen Installation der Vakuumanlage.
Vakuumlecks haben keine durchschnittliche Größe. Eine Leckage kann durch ein mikroskopisch kleines Loch, einen großen Riss oder alles dazwischen entstehen, je nachdem, was die Leckage verursacht hat. Die Größe eines Vakuumlecks kann durch Messung der Leckrate bestimmt werden, d. h. der Menge an Prozessgas oder Luft, die pro Sekunde aus dem System austritt. Die meisten technischen Lecks sind zu klein, um sie mit bloßem Auge erkennen zu können. Helium- oder Luft-Leckdetektoren sind die genaueste Methode zur Erkennung und Quantifizierung kleiner Vakuumlecks.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Lecks mit einem Leckdetektor zu erkennen: mittels Prüfgas oder mittels Luft.
Bei Einsatz von Prüfgas gibt es drei Optionen. Der Sprühtest ist für Bauteile unter Vakuum geeignet, der Schnüffeltest wird für unter Druck stehende Komponenten eingesetzt. Die integrale Lecksuche stellt eine Variante für Bauteile dar, die in eine Vakuumkammer gelegt werden können.
Die Prüfverfahren sind leicht durchzuführen und liefern genaue Ergebnisse. Damit ist ein Leckdetektor von Pfeiffer die perfekte Ergänzung für Ihren Vakuumprozess.
Abbildung 1: Sprühtest
Abbildung 1: Sprühtest
Abbildung 2: Schnüffeltest
Abbildung 2: Schnüffeltest
Abbildung 3: Integrale Lecksuche
Abbildung 4: Integrale Lecksuche
Abbildung 3: Integrale Lecksuche
Abbildung 4: Integrale Lecksuche
Bei einem integralen Sprühtest wird das Prüfobjekt mit dem Leckdetektor verbunden und in einen Behälter gelegt (3). Wie herkömmliche Sprühtests werden auch integrale Sprühtests unter Vakuum durchgeführt. Während bei einem herkömmlichen Sprühtest jedoch das Prüfobjekt selbst evakuiert wird, wird bei dieser Methode lediglich der Behälter evakuiert, indem sich das Objekt befindet. Anschließend wird der Behälter mit einer definierten Menge Helium befüllt. Dies gewährleistet präzise Prüfbedingungen und genaue Ergebnisse. Ist ein Leck vorhanden, dringt Helium aufgrund des Druckunterschieds in das Prüfobjekt ein. Der Leckdetektor misst die Heliummenge im Prüfobjekt und ermittelt so die Leckrate. Mit der integralen Leckageprüfung kann das Leck jedoch nicht lokalisiert werden.
Zunächst wird das Prüfobjekt mit dem Testaufbau verbunden. Dieser besteht aus dem Leckdetektor und einem Luftbehälter. Anschließend wird das Prüfobjekt mit Luft aus dem Behälter beaufschlagt und auf ein vordefiniertes Druckniveau gebracht. Liegt ein Leck vor, entweicht Luft aus dem Prüfobjekt.
Bei diesem Aufbau entsteht dann ein kontinuierlicher Gasfluss, um den Luftverlust auszugleichen und so den Druck aufrechtzuerhalten. Das zugeführte Gas fließt vom Behälter durch einen speziell konzipierten Sensor, den Micro-Flow-Sensor. Seine patentierte Technologie verstärkt das Signal, sodass auch sehr geringe Leckraten von bis zu 5 · 10-4 mbar · l/s gemessen werden können.
Diese Technologie ist zerstörungsfrei, das heißt, das Prüfobjekt bleibt intakt. Sie liefert quantitative Ergebnisse, erfordert keine tägliche Kalibrierung und ist somit äußerst zuverlässig, effizient und für verschiedene industrielle Anwendungen geeignet.
Beim Mass-Extraction-Verfahren kommt ebenfalls der Micro-Flow-Sensor zum Einsatz, jedoch wird es unter Vakuum durchgeführt. Dies resultiert in einer verbesserten Nachweisgrenze und sorgt dafür, dass kein Wärmeübergang stattfindet, dank der isolierenden Wirkung des Vakuums.
Im ersten Schritt des Mass-Extraction-Verfahrens wird das Prüfobjekt in eine Vakuumkammer gelegt. Diese Kammer ist mit dem Leckdetektor, der den Micro-Flow-Sensor enthält, und einem Luftbehälter verbunden. Anschließend wird die Kammer evakuiert. Die Leckrate des Prüfobjekts wird durch den Fluss vom Behälter zum Prüfobjekt ermittelt. Bei dieser Methode kann eine Nachweisgrenze von bis zu 7 · 10-7 mbar · l/s erreicht werden, und Lecks mit einer Größe von gerade einmal 1 μm können erkannt werden.
Sprüh- und Schnüffeltest sind die beiden gängigsten Lecksuchverfahren, bei denen als Prüfgas Helium oder Wasserstoff eingesetzt wird.
Der Sprühtest ist die optimale Prüfmethode für Komponenten unter Vakuum. Dieses Verfahren hat von allen verfügbaren Prüfmethoden die höchste Empfindlichkeit. Helium oder Wasserstoff wird auf die Außenfläche des Prüfobjekts gesprüht. Im Falle eines Lecks werden die eindringenden Moleküle von der integrierten Turbomolekular-Vakuumpumpe und der Vorpumpe angesaugt. Sie gelangen schließlich in eine Analysezelle. Diese Zelle erkennt das Prüfgas.
Der Schnüffeltest ist die perfekte Prüfmethode für unter Druck stehende Komponenten. Dabei wird ein Prüfobjekt mit Helium oder Wasserstoff unter Druck gesetzt. Eine mit dem Leckdetektor verbundene Schnüffelsonde wird anschließend langsam und systematisch über das Objekt geführt. Im Falle eines Lecks werden austretende Prüfgasatome nachgewiesen, und das Leck kann genau lokalisiert werden.
Mit der qualitativen Lecksuche kann nur bestimmt werden, ob ein Leck im Prüfobjekt vorliegt. Dies ist mit den Produkten der ASM Baureihe bereits ab einem Ansaugdruck von 100 mbar möglich. Mit abnehmendem Ansaugdruck, in der Regel bei 25 mbar, können Leckdetektoren Lecks nicht nur erkennen, sondern auch deren Größe bestimmen. Dies wird quantitative Lecksuche genannt.
Bei der Auswahl der richtigen Scroll-Vakuumpumpe müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, darunter die spezifischen Anforderungen Ihres Prozesses und die Eigenschaften des Fördermediums.
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Bei einer Druckabfallprüfung wird ein Druckbehälter mit Luft beaufschlagt, bis ein bestimmter Druck erreicht ist. Dann wird der Druckabfall über einen bestimmten Zeitraum gemessen.
Es gibt verschiedene Arten von Vakuum-Leckageprüfungen. So können beispielsweise spezielle Geräte wie unsere ASM und ASI Leckdetektoren zwei Arten von Tests durchführen, bei denen entweder das Prüfgas Helium oder Wasserstoff zum Nachweis verwendet wird. Alternativ können unsere Luft-Leckdetektoren Lecks mithilfe unserer innovativen Micro-Flow-Technologie erkennen.
Die Vakuumleckprüfung liefert schnellere Ergebnisse als die Druckabfallprüfung und ist auch weniger empfindlich gegenüber externen Faktoren wie Temperaturschwankungen. Die Ergebnisse sind zudem genauer.
Sowohl beim Sprühtest als auch beim Schnüffeltest wird Prüfgas eingesetzt. Der Sprühtest ist die optimale Prüfmethode für Komponenten unter Vakuum. Zunächst wird Helium oder Wasserstoff auf die Außenfläche des Prüfobjekts gesprüht. Im Falle eines Lecks werden die eindringenden Moleküle von der integrierten Turbomolekular-Vakuumpumpe und der Vorpumpe des Leckdetektors angesaugt. Sie gelangen schließlich in eine Analysezelle. Diese Zelle erkennt die Prüfgasatome.
Der Schnüffeltest ist die perfekte Prüfmethode für unter Druck stehende Komponenten. Dabei wird ein Prüfobjekt mit Helium oder Wasserstoff unter Druck gesetzt. Eine mit dem Leckdetektor verbundene Schnüffelsonde wird anschließend langsam und systematisch über das Objekt geführt. Im Falle eines Lecks werden austretende Prüfgasatome nachgewiesen, und das Leck kann genau lokalisiert werden.
Beide Prüfmethoden sind einfach durchführbar und liefern präzise Ergebnisse.
Unser Micro-Flow-Sensor macht unsere Luft-Leckdetektoren in der Branche einzigartig. Dieser intelligente Gaslecksensor hat eine wesentlich höhere Empfindlichkeit als herkömmliche Luft-Leckdetektoren und kann Leckraten von nur 5 · 10-4 mbar · l/s erkennen. Darüber hinaus erfolgt die Prüfung schneller als bei alternativen Methoden, was Ergebnisse bis zu 40 % schneller liefern kann im Vergleich zur Druckabfallprüfung.
Der Micro-Flow-Sensor misst die Menge der aus dem Druckbehälter fließenden Luft, die den Luftverlust durch das Leck ausgleicht. Durch die Messung dieses Durchflusses sowie des Drucks und der Temperatur wird ein numerisches Ergebnis ermittelt, das direkt proportional zur Leckrate und Leckgröße ist.
Da die Messung direkt anhand des Leckflusses erfolgt, wird das Micro-Flow-Verfahren nur minimal von Umgebungsänderungen, z. B. Temperaturschwankungen, beeinflusst. Dies reduziert die Anzahl falscher Ergebnisse, die bei anderen Methoden der Leckageprüfung auftreten können, erheblich. Andere Durchflussmessgeräte arbeiten beispielsweise nach dem Prinzip der Temperaturübertragung. Hierbei wird die Temperaturänderung über einen Zeitraum gemessen, um den Luftdurchfluss zu berechnen. Wiederum andere Geräte messen mechanische Bewegungen, wobei der Bewegungsgrad eines bestimmten Bauteils, z. B. einer Membran, die Berechnung des Durchflusses ermöglicht.
Diese Technologie ist zerstörungsfrei, das heißt, das Prüfobjekt bleibt intakt. Sie liefert quantitative Ergebnisse, erfordert keine tägliche Kalibrierung und ist somit äußerst zuverlässig, effizient und für verschiedene industrielle Anwendungen geeignet.
Das Mass-Extraction-Verfahren ist eine weitere Technik, bei der der Micro-Flow-Sensor zum Einsatz kommt. Das Grundprinzip ähnelt dem Micro-Flow-Ansatz. Um eine höhere Empfindlichkeit zu erreichen, wird die Prüfung jedoch unter Vakuum durchgeführt. Das Prüfobjekt wird in eine Vakuumkammer gelegt. Diese Kammer ist mit dem Leckdetektor, der den Micro-Flow-Sensor enthält, und einem Luftbehälter verbunden. Anschließend wird die Kammer evakuiert. Die Leckrate des Prüfobjekts wird durch den Luftfluss vom Behälter zum Prüfobjekt ermittelt. Mit dieser Methode können Leckraten von bis zu 7 10-7 mbar l/s (<1 μm) erkannt werden.
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