Préamplificateur de détecteur de fuites Leybold pour Phoenix L200i ou L300i

Ce préamplificateur de détecteur de fuites est composé d'un suppresseur tubulaire et d'une plaque collectrice. Le suppresseur présente un potentiel positif légèrement inférieur à celui de l'anode. Son rôle est d'empêcher les ions diffusés (de plus faible énergie) d'atteindre le collecteur, ce qui améliore la résolution aux faibles débits de détection. Le courant généré sur le collecteur d'ions est amplifié. Dans la plage de sensibilité maximale, la limite de détection est d'environ 1 × 10⁻¹⁵ A. L'amplificateur surveille également sa température et nécessite un étalonnage tous les 5 °C (10 °F).

Remplacement du préamplificateur et du collecteur d'ions

Éléments requis :

• 20099046 Préamplificateur et collecteur d'ions (joint d'étanchéité inclus)
• Clé plate de 8 mm
• Gants propres et non pelucheux

Mettez l'appareil hors tension, puis débranchez le câble électrique du préamplificateur et du suppresseur d'ions. Desserrez les quatre boulons de 8 mm de la bride. Retirez le détecteur par l'arrière. Un joint d'étanchéité de 0,5 mm d'épaisseur est utilisé sur le joint plat.

Avant d'installer le nouveau détecteur, nettoyez toutes les surfaces d'étanchéité avec un chiffon ou un mouchoir en papier propre imbibé d'alcool. Bien que les joints soient réutilisables, il est recommandé d'utiliser un joint neuf. Assurez-vous que le joint d'étanchéité n'est pas endommagé : des rayures ou des marques pourraient provoquer des fuites.

Principes de base des tests de fuite d'hélium

La spectrométrie de masse à l'hélium, ou test d'étanchéité à l'hélium, est une méthode de détection de fuites très précise. Cette technologie a été initialement développée pour le projet Manhattan pendant la Seconde Guerre mondiale afin de localiser des fuites extrêmement faibles lors du processus de diffusion gazeuse.

Au cœur du contrôle des fuites d'hélium se trouve un appareil complexe appelé spectromètre de masse à hélium. En termes simples, cette machine analyse des échantillons d'air (introduits dans l'appareil par des pompes à vide) et fournit une mesure quantitative de la quantité d'hélium présente dans l'échantillon. Concrètement, une fuite est détectée par une augmentation du niveau d'hélium analysé par l'appareil.

Le contrôle des fuites d'hélium permet de détecter des fuites extrêmement faibles. Par exemple, notre équipement peut déceler une fuite si minime qu'elle n'émettrait que deux centimètres cubes d'hélium (soit l'équivalent de deux morceaux de sucre) en 320 ans. Bien que très peu d'applications requièrent un tel niveau de précision, cet exemple illustre la fiabilité de ce procédé.

Bien que la détection de fuites d'hélium puisse paraître simple, elle relève à la fois de l'art et de la science. L'utilisateur doit s'assurer du bon fonctionnement de l'équipement et la réussite de l'opération dépend fortement de son expérience. Prenons une analogie : si n'importe qui peut acheter un avion, apprendre à le piloter exige beaucoup d'entraînement. Il en va de même pour la détection de fuites d'hélium : assurez-vous que votre « pilote » possède les compétences nécessaires.

Pourquoi l'hélium est-il supérieur ?

Bien que de nombreux gaz soient utilisés pour la détection des fuites, l'hélium présente des propriétés qui lui confèrent une qualité supérieure. Avec une masse atomique de seulement 4, l'hélium est le gaz inerte le plus léger. Seul l'hydrogène, avec une masse atomique de 2, est plus léger. Cependant, en raison de son potentiel explosif, il est rarement utilisé.

Autres raisons pour lesquelles l'hélium est un gaz traceur supérieur :

• Présent seulement en faible quantité dans l'atmosphère (environ 5 parties par million).
• Il circule dans les fissures 2,7 fois plus vite que l'air.
• Non toxique
• Non destructif
• Non explosif
• Peu coûteux
• Convivial

Grâce à ces caractéristiques et à sa grande sensibilité, le test d'étanchéité à l'hélium est largement utilisé dans de nombreuses applications. Les deux principaux modes de test sont la sonde à pulvérisation et la sonde renifleur.

Deux méthodes principales de test d'étanchéité à l'hélium :

• Sonde de pulvérisation
• Sonde renifleur

Le choix entre ces deux modes dépend à la fois de la taille du système testé et du niveau de sensibilité requis.

Sonde de pulvérisation : Offre une sensibilité maximale

Pour cette technique, le détecteur de fuites est raccordé directement au système testé, puis l'intérieur de ce dernier est mis sous vide. Une fois un vide suffisant atteint, de l'hélium est discrètement pulvérisé à l'extérieur du système, en insistant particulièrement sur les zones suspectes. Toute fuite présente dans le système, qu'il s'agisse de soudures défectueuses (fissures, piqûres, soudures incomplètes, porosité, etc.), de joints défectueux ou manquants, de fuites dues à des colliers de serrage desserrés, ou de tout autre défaut, laissera passer l'hélium, qui sera alors facilement détecté par l'appareil. La source de toute fuite peut ainsi être localisée et réparée avec précision.

Le procédé de test par pulvérisation permet d'atteindre une sensibilité maximale. La sensibilité maximale atteignable dépend de l'équipement utilisé ; chez Jurva Leak Testing, elle est de 2 × 10⁻¹⁰ cm³/s. Cette technique exige que le système testé soit relativement étanche avant le test, car un vide important est nécessaire. Cependant, grâce à des dispositifs de régulation spécifiques, un test préliminaire peut généralement être réalisé. Ce test préliminaire permet d'éliminer les fuites importantes et d'exploiter ainsi la sensibilité accrue.

Voici quelques exemples de systèmes que nous testons à l'aide de la technique de la sonde à pulvérisation :

• Fours à barres A
• Systèmes à faisceau d'électrons
• Systèmes laser
• équipement de dépôt de métal
• Systèmes de distillation
• Systèmes de vide

Sonde renifleur

Cette technique consiste à insuffler de l'hélium dans tout le système testé. Grâce à ses propriétés intrinsèques, l'hélium se propage facilement dans le système et, en tentant de s'échapper, pénètre dans la moindre imperfection : soudures défectueuses (fissures, piqûres, soudures incomplètes, porosité, etc.), joints défectueux ou manquants, fuites dues à des colliers de serrage desserrés, ou tout autre défaut. L'extérieur du système est ensuite scanné à l'aide d'une sonde reliée au détecteur de fuites. Toute fuite se traduit par une augmentation du niveau d'hélium à proximité de sa source et est ainsi facilement détectable. Les sources de fuite peuvent alors être localisées avec précision, permettant une réparation immédiate et un nouveau test.

Contrairement à la technique de la sonde à pulvérisation, ce procédé est très flexible et s'adapte à pratiquement tous les systèmes où l'hélium peut être injecté. Il n'y a pas de limitation de taille. La technique de la sonde renifleur est cependant moins sensible que celle de la sonde à pulvérisation, en raison de la faible concentration d'hélium dans l'air (environ 5 ppm). La sensibilité maximale atteignable avec cette procédure est d'environ 1 x 10⁻⁶ cm³/s. Néanmoins, ce procédé est largement supérieur aux autres méthodes traditionnelles de contrôle d'étanchéité, telles que le test aux bulles, l'émission acoustique, le ressuage ou le test en boîte à vide.