Nello standard “ASTM E498 E498/E498M-11 Pratica standard per le perdite utilizzando un rilevatore di perdite con spettrometro di massa o un analizzatore di gas residuo in modalità sonda tracciante” sviluppato dall’American Society for Testing and Materials (ASTM), 1 × 10-8 Pam3Descrive le procedure per testare e localizzare le fonti di perdite di gas a una velocità pari o superiore a 1/s. Questi test possono essere eseguiti su qualsiasi oggetto da testare che possa essere evacuato e su cui sia applicato elio o altri gas traccianti sull'altro lato.
Nella presente norma sono descritti tre metodi di prova:
Ai fini della presente norma si applicano i termini e le definizioni contenuti nella norma “Terminologia standard ASTM E1316-16 per prove non distruttive”.
I metodi di prova descritti nella presente norma si basano su 1 × 10-9 Pam3Richiede un rilevatore di perdite di elio in grado di rilevare una perdita di /s.
Il metodo di prova A viene utilizzato per testare le perdite di elio su oggetti che possono essere scaricati a una pressione di prova ragionevole in un tempo accettabile mediante pompe di rilevamento perdite. Per questo motivo, l'oggetto deve essere pulito e asciutto. Inoltre, per gestire volumi più grandi o dispositivi relativamente sporchi, è possibile utilizzare pompe per vuoto ausiliarie con capacità maggiori di quelle del rilevatore di perdite con spettrometro di massa. In queste condizioni la sensibilità del test di tenuta diminuisce.
Il metodo di prova B viene utilizzato su apparecchiature di prova di tenuta in grado di fornire il proprio vuoto (ovvero apparecchiature con un sistema di pompaggio integrato) almeno a un livello di diverse centinaia di pascal o inferiore.
Metodo di prova C, in presenza di perdite 2 × 10-2 Se queste perdite possono produrre pressioni interne inferiori a Pa, a analizzatore di gas residuo può essere rilevato e valutato utilizzando un tubo spettrometrico e controlli da un rilevatore di perdite con spettrometro di massa convenzionale. In questo caso è essenziale che la perdita rientri nell'intervallo di sensibilità dello spettrometro dell'analizzatore di gas residuo o del rilevatore di perdite dello spettrometro di massa nelle condizioni presenti nel sistema a vuoto.
Il metodo di prova A è il metodo più comunemente utilizzato per testare le perdite di componenti che possono essere scaricati strutturalmente a pressioni di 0,1 Pa. Le prove su piccoli componenti possono essere correlate a perdite calibrate e alla portata di perdita effettiva misurata, oppure l'accettazione può essere basata sulla perdita massima consentita. Per la maggior parte delle esigenze di produzione, l'accettazione si basa sull'accettazione di parti che presentano perdite inferiori a uno standard stabilito, il quale garantirà prestazioni sicure per tutta la durata prevista del componente. Occorre prestare attenzione affinché i sistemi di grandi dimensioni siano calibrati con una perdita di riferimento in un punto rappresentativo del volume di prova. I tassi di perdita vengono determinati calcolando il guadagno o la perdita netta derivante da una perdita nel pezzo in prova che causerebbe un guasto durante la durata prevista del dispositivo.
Il metodo di prova B viene utilizzato per testare i sistemi a vuoto come fase del collaudo finale di un nuovo sistema o come pratica di manutenzione sulle apparecchiature utilizzate per la produzione, i test ambientali o il condizionamento delle parti. Poiché il volume tende ad essere elevato, è opportuno controllare sia la sensibilità del sistema che il tempo di risposta. Dividendo il volume del sistema in litri per la velocità della pompa a vuoto in L/s si ottiene il tempo di risposta necessario per raggiungere il 63 percento del segnale totale. Tempi di risposta superiori a qualche secondo rendono difficile il rilevamento delle perdite.
Il metodo di prova C deve essere utilizzato solo quando non esiste un metodo idoneo per collegare il rilevatore di perdite all'uscita della pompa per vuoto spinto. Se si utilizza un rilevatore di perdite di elio e la pompa per alto vuoto è una pompa ionica o una criopompa, è meglio eseguire il test di tenuta durante il ciclo di pressatura, poiché queste pompe rilasciano una quantità relativamente elevata di elio nella camera per alto vuoto. In questo modo verranno nascoste tutte le perdite, tranne quelle più grandi, e il gas tracciante saturerà rapidamente le pompe.
Le perdite seriali con un volume non pompato intermedio rappresentano un problema difficile, se non impossibile, nei test di tenuta dell'elio. Sebbene il gas traccia consenta all'elio di entrare nella perdita iniziale abbastanza facilmente, poiché la differenza di pressione dell'elio attraverso la perdita iniziale è di circa un'atmosfera, possono volerci ore prima che la pressione parziale dell'elio si accumuli nel volume tra le due perdite e quindi che una quantità sufficiente di elio entri nel sistema a vuoto per essere rilevata dal rilevatore di perdite dello spettrometro di massa. Tali perdite si verificano spesso nelle seguenti condizioni:
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