В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Особенности гелиевых течеискателей
Примеры и лабораторные работы - Вакуумометрические приборы
Гелиевые течеискатели используют наиболее чувствительный метод течеискания. Так, реальная чувствительность прибора ПТИ-4А составляет по скорости натекания (течи) Q≥10-5 л*мтор/сек, а для ПТИ-6 Q≥10-6 л*мтор/сек. Однако такая высокая чувствительность приборов реализуется лишь при правильной наладке сложного комплекса их вакуумного и электронного оборудования и при правильной методике течеискания.

Нормальная работа возможна лишь при правильной сборке масс-спектрометрической камеры. Основные детали этой камеры следующие: катодная часть ионизатора, модулирующие диафрагмы (ПТИ-4А) и супрессор-ные сетки коллекторной части. Кроме того, в камере находится манометрический датчик магниторазрядного манометра, от работы которого в значительной степени зависит режим важнейших узлов течеискателя. В приборе ПТИ-4А в масс-спектрометрической камере смонтирован также входной каскад усилителя ионного тока.

Следует помнить, что детали ионизатора и коллектора (катод, диафрагмы, сетки) тщательно юстированы для обеспечения попадания ионного тока на коллектор. Поэтому при смене катода, чистке и разборке камеры

их положение должно быть зафиксировано (соответствующими рисками и т. п.) и восстановлено в процессе сборки. В частности, при установке нового катода вместо сгоревшего нужно точно отцентрировать катод посредине щели ионизатора на расстоянии 0,6 мм от ее плоскости. Нить катода должна находиться в натянутом состоянии, так как при первом включении нового катода происходит изменение структуры вольфрама и деформация нити. Поэтому при нагреве слишком слабое натяжение нити приводит к ее провисанию или к боковому изгибу, в результате резко уменьшается чувствительность. Однако сильное натяжение нити может привести к разрыву катода.

Электроды магниторазрядного манометра, установленного в камере, обычно сильно загрязняются продуктами разложения вакуумного масла. Очистка их производится с помощью мелкой наждачной бумаги до металлического блеска. При разборке камеры необходимо соблюдать строгую вакуумную гигиену. Не следует без необходимости дотрагиваться до деталей и корпуса камеры, так как имеющиеся на руках следы грязи и жира затруднят потом получение высокого разрежения.

Все детали перед установкой на место должны быть тщательно промыты в чистых растворителях (четырех-хлористый углерод, спирт, эфир) и высушены; не допускается промывка в бензине и ацетоне, особенно резиновой уплотняющей прокладки, которая от этих растворителей теряет форму. Не допускается применение хлопчатобумажной ткани, от которой на поверхности деталей остаются ворсинки.

Специфическая особенность вакуумной системы течеискателей ПТИ-4А и ПТИ-6 — применение в .них пароструйных насосов с воздушным охлаждением и вымораживающих металлических азотных ловушек. Поэтому перед включением пароструйных насосов всегда следует проверить работу воздушного вентилятора охлаждения. Работа без обдува насоса запрещается. При использовании азотной ловушки следует помнить, что заливка ее азотом должна производиться в два приема.

 Сначала заливают азот до 1/4—1/3 высоты ловушки, и лишь после того, как прекратится бурное кипение азота, ловушку можно залить доверху. Такой порядок охлаждения предотвращает изменение давления в процессе работы при естественном снижении уровня азота в ловушке.

Перед выключением течеискателя сначала должен быть удален азот из ловушки и лишь после ее прогрева выключают пароструйный насос. Такой прием предотвращает попадание паров масла и прочих скопившихся загрязнений в масс-спектрометрическую камеру. Высокая чувствительность течеискателей может быть достигнута лишь в условиях полной герметичности вакуумной системы самого прибора. Поэтому необходимо периодически проверять систему на предельный вакуум: без азотного охлаждения Рпред≤ (З-5)*10-5 тор.

Нормальная работа течеискателей при сохранении предельно высокой чувствительности предполагает хорошую наладку электронных блоков приборов. Уменьшение эмиссии катода ионизатора с 5 до 3 ма снижает чувствительность течеискателя более чем на порядок. На показания выходного прибора-индикатора влияет напряжение на электродах ионизатора и анодах ламп каскадов усилителя ионного тока. Без необходимости перестройки режима не следует вращать регулирующие элементы электронных блоков, находящиеся на пульте прибора.

Наконец, высокую чувствительность течеискателей можно получить лишь при использовании правильной методики течеискания и оптимальных вариантов присоединения объектов. Наиболее распространенная схема течеискания предусматривает присоединение течеискателя к трубопроводу насоса предварительного разрежения вакуумной системы откачиваемого объема. При этом реальная чувствительность метода сильно повышается, однако постоянная времени оказывается сравнительно большой. В некоторых случаях, особенно в системах с применением сорбционных насосов, течеискатель подсоединяют непосредственно к высоковакуумной части установки.

При этом работа без вымораживающей азотной ловушки крайне нежелательна, так как возможно загрязнение сорбционных насосов парами диффузионного масла. Во всех случаях нужно длину трубопровода к течеискателю делать возможно короткой и не прибегать к резиновым шлангам, газоотделение которых весьма велико. Методика течеискания довольно проста. Поиск течи ведут со сравнительно сильной струей обдувающего газа, начиная с предполагаемых мест течей вакуумной системы, расположенных в верхних частях, затем переходят к нижележащим участкам.

Такое правило предотвращает ложное срабатывание прибора при попадании поднимающейся струи газа с нижних частей к верхним, поскольку гелий легче воздуха. Длительное применение гелия в закрытых помещениях увеличивает его концентрацию в воздухе и снижает чувствительность метода. Поэтому необходима хорошая вентиляция в рабочем помещении. После приблизительного обнаружения места течи обычно уменьшают подачу гелия до минимума и уже более точно устанавливают положение и размер микроотверстия. При попадании больших количеств гелия в откачиваемый объем происходит срыв звукового сигнала (тон понижается, и сирена «захлебывается»).

При этом из-за низкой быстроты откачки гелия масляными пароструйными насосами течеискателя камера его надолго засоряется гелием. Для продолжения работы необходимо снизить чувствительность течеискателя или выждать время, пока вакуумная система освободится от излишков гелия. В этих случаях рекомендуется, если это возможно, увеличить до предела мощность накала подогревателя диффузионного насоса. В течеискателе ПТИ-6 эта возможность заложена в конструкции прибора, снабженного специальным автотрансформатором в цепи подогрева насоса.

Одна из причин неустойчивой работы течеискателя— это потеря чувствительности из-за ухода напряжения стабилизаторов. Поэтому при длительных поисках течи в вакуумных системах рекомендуется периодически проверять наличие «воздушного пика» гелия в приборе или, если возможно, включать калиброванную течь и, обдувая ее гелием проверять реальную чувствительность прибора.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Сейчас на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 238 гостей на сайте
=
Рейтинг@Mail.ru