Leybold Lecksucher-Vorverstärker für Phoenix L200i oder L300i

Dieser Lecksucher-Vorverstärker besteht aus einem rohrförmigen Entstörkondensator und der Kollektorplatte. Der Entstörkondensator besitzt ein positives Potenzial, das etwas niedriger ist als das Anodenpotenzial. Er verhindert, dass gestreute Ionen (mit geringerer Energie) die Kollektorplatte erreichen. Dies verbessert die Auflösung bei niedrigen Detektionsraten. Der auf der Ionenkollektorplatte erzeugte Strom wird verstärkt. Im empfindlichsten Bereich liegt die Nachweisgrenze bei etwa 1 × 10⁻¹⁵ A. Der Verstärker überwacht zudem seine eigene Temperatur und fordert bei jeder Temperaturänderung von 10 °F eine Kalibrierung an.

Austausch des Vorverstärkers und des Ionenkollektors

Erforderliche Artikel:

• 20099046 Vorverstärker und Ionenkollektor (inkl. Dichtung)
• 8-mm-Maulschlüssel
• Saubere, fusselfreie Handschuhe

Schalten Sie das Gerät aus und trennen Sie dann das elektrische Kabel von Vorverstärker und Ionenunterdrücker. Lösen Sie die vier 8-mm-Schrauben am Flansch. Nehmen Sie den Detektor von der Rückseite ab. Die Flachdichtung ist mit einer 0,5 mm dicken Dichtung versehen.

Vor dem Einbau des neuen Detektors müssen alle Dichtflächen mit einem sauberen, in Alkohol getränkten Tuch oder Papiertuch gereinigt werden. Obwohl die Dichtungen mehrmals wiederverwendet werden können, wird die Verwendung einer neuen Dichtung empfohlen. Achten Sie unbedingt darauf, dass die Dichtung nicht beschädigt ist, da Kratzer oder Beschädigungen zu Undichtigkeiten führen können.

Grundlagen der Helium-Leckprüfung

Helium-Massenspektrometrie, auch Helium-Lecksuche genannt, ist ein hochpräzises Verfahren zur Lecksuche. Diese Technologie wurde ursprünglich im Rahmen des Manhattan-Projekts während des Zweiten Weltkriegs entwickelt, um selbst kleinste Lecks im Gasdiffusionsprozess aufzuspüren.

Das Herzstück der Helium-Lecksuche ist ein komplexes Gerät, das Helium-Massenspektrometer. Vereinfacht gesagt, analysiert dieses Gerät Luftproben (die über Vakuumpumpen zugeführt werden) und liefert eine quantitative Messung der in der Probe enthaltenen Heliummenge. In der Praxis wird ein Leck durch einen Anstieg des vom Gerät analysierten Heliumgehalts festgestellt.

Helium-Lecktests können selbst kleinste Lecks aufspüren. Unsere Geräte können beispielsweise ein Leck detektieren, das so gering ist, dass es in 320 Jahren lediglich zwei Kubikzentimeter Helium (entspricht etwa zwei Würfelzucker) freisetzen würde. Obwohl diese Präzision nur in wenigen Anwendungen erforderlich ist, verdeutlicht dieses Beispiel die mit diesem Verfahren erzielbare Genauigkeit.

Die Heliumlecksuche mag zwar einfach erscheinen, doch der Prozess erfordert sowohl Erfahrung als auch Fachwissen. Der Anwender muss die einwandfreie Funktion der Geräte sicherstellen, und der Erfolg hängt maßgeblich von seiner Erfahrung ab. Stellen Sie sich folgende Analogie vor: Jeder mit genügend Geld kann sich ein Flugzeug kaufen, doch das Fliegen zu lernen, erfordert viel Übung. Dasselbe gilt für die Heliumlecksuche – stellen Sie sicher, dass Ihr „Pilot“ das Fliegen beherrscht.

Warum ist Helium überlegen?

Obwohl viele Gase zur Lecksuche eingesetzt werden, eignet sich Helium aufgrund seiner Eigenschaften besonders gut für Prüfungen. Mit einer atomaren Masseneinheit (aMU) von nur 4 ist Helium das leichteste Edelgas. Nur Wasserstoff mit einer aMU von 2 ist leichter. Aufgrund seines Explosionspotenzials wird Wasserstoff jedoch selten verwendet.

Weitere Gründe, warum Helium ein überlegenes Tracergas ist:

• Nur in geringer Menge in der Atmosphäre vorhanden (etwa 5 ppm).
• Strömt 2,7-mal schneller durch Risse als Luft.
• Ungiftig
• zerstörungsfrei
• Nicht explosiv
• Preiswert
• Benutzerfreundlich

Aufgrund dieser Eigenschaften und ihrer hohen Empfindlichkeit hat die Helium-Leckprüfung in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen breite Akzeptanz gefunden. Die beiden primären Prüfmethoden der Helium-Leckprüfung sind die Sprühsonde und die Schnüffelsonde.

Zwei Hauptmethoden zur Prüfung von Heliumlecks:

• Sprühsonde
• Schnüffelsonde

Die Wahl zwischen diesen beiden Modi basiert sowohl auf der Größe des zu testenden Systems als auch auf dem erforderlichen Empfindlichkeitsgrad.

Sprühsonde: Sorgt für maximale Empfindlichkeit

Bei dieser Methode wird das Lecksuchgerät direkt an das zu prüfende System angeschlossen und dessen Inneres evakuiert. Sobald ein ausreichendes Vakuum erreicht ist, wird Helium diskret auf die Außenseite des Systems gesprüht, wobei verdächtige Stellen besonders beachtet werden. Jegliche Leckagen im System, einschließlich fehlerhafter Schweißnähte (verursacht durch Risse, Nadellöcher, unvollständige Schweißnähte, Porosität usw.), defekter oder fehlender Dichtungen, Leckagen aufgrund lockerer Klemmen oder anderer Defekte, lassen Helium durch und können vom Gerät problemlos erkannt werden. Die Leckagequelle kann dann präzise lokalisiert und repariert werden.

Das Sprühsondenverfahren wird eingesetzt, um höchste Empfindlichkeit zu erzielen. Die verwendete Ausrüstung bestimmt die maximal erreichbare Empfindlichkeit; im Fall von Jurva Leak Testing beträgt sie 2 x 10⁻¹⁰ Standard-cm³/s. Dieses Verfahren setzt voraus, dass das zu prüfende System vor der Prüfung relativ dicht ist, da für die Prüfung ein ausreichendes Vakuum erforderlich ist. Mithilfe spezieller Drosselvorrichtungen kann jedoch in der Regel eine Grobprüfung durchgeführt werden. Diese Grobprüfung sollte größere Leckagen ausschließen und somit die Anwendung einer höheren Empfindlichkeit ermöglichen.

Nachfolgend sind Beispiele für Systeme aufgeführt, die wir mit der Sprühsondentechnik testen:

• A-Stab-Öfen
• Elektronenstrahlsysteme
• Lasersysteme
• Metallbeschichtungsanlagen
• Destillationssysteme
• Vakuumsysteme

Schnüffelsonde

Bei diesem Verfahren wird das zu prüfende System vollständig mit Helium gespült. Aufgrund seiner Eigenschaften verteilt sich Helium schnell im gesamten System und dringt beim Versuch zu entweichen in alle Unebenheiten ein, darunter fehlerhafte Schweißnähte (verursacht durch Risse, Poren, unvollständige Schweißnähte, Porosität usw.), defekte oder fehlende Dichtungen, Leckagen durch lockere Klemmen oder andere Defekte. Anschließend wird die Systemaußenseite mit einer am Lecksuchgerät befestigten Sonde abgetastet. Jede Leckage führt zu einem Anstieg des Heliumgehalts in der Nähe der Quelle und ist somit leicht zu erkennen. Die Leckagequellen können dann präzise lokalisiert werden, was eine sofortige Reparatur und einen erneuten Test ermöglicht.

Im Gegensatz zur Sprühsondenmethode ist dieses Verfahren sehr flexibel und lässt sich an nahezu jedes System anpassen, in das Helium eingespritzt werden kann. Es gibt praktisch keine Größenbeschränkung. Die Schnüffelsondenmethode ist jedoch aufgrund des in der Luft enthaltenen Heliumgehalts (ca. 5 ppm) nicht so empfindlich wie die Sprühsondenmethode. Die maximal erreichbare Empfindlichkeit liegt bei ca. 1 × 10⁻⁶ Standard-cm³/s. Dennoch ist dieses Verfahren anderen herkömmlichen Leckprüfmethoden wie der Blasenprüfung, der Schallemissionsprüfung, der Eindringprüfung oder der Vakuumkammerprüfung deutlich überlegen.