기술 -- 누설 검사: 질량 분석기 (추적가스)

헬륨 누설 검출 시스템의 핵심은 고객 제품에 글로벌 리크 테스트를 실시하고 5.0E-03 mbar*l/s부터 5.0E-08 mbar*l/s 범위의 누설을 검출하는 데 있습니다. 시스템은 진공 챔버에서 글로벌 리크 테스트 기법을 사용해 부품이 단단히 잠겼는지 자동 검증합니다. 테스트 중 부품을 진공 챔버에 넣은 후 부품과 진공 챔버를 모두 테스트에 필요한 값까지 진공시킵니다. 이후 추적 가스로 부품을 가압합니다. 시스템이 질량 분석기 누설 검출기를 사용하여 테스트 대상 부품의 누설로 인한 총 유량을 검출할 수 있습니다. 이 과정에서 최종 정량적 측정값을 구합니다. 그로스 리크가 있는 경우 대량의 헬륨으로 챔버가 오염되는 위험을 줄이기 위해 그로스 리크 테스트 후 메인 테스트를 진행합니다.

질량 분석기 작동 원리

한마디로 질량 분석기는 헬륨 질량 측정값을 전기 신호로 바꿉니다. 이를 위해 질량 분석기로 들어간 공기는 이온화되어 자기장 내에 있는 곡선 튜브로 보내지게 됩니다. 주어진 자기장 값으로 인해 헬륨 이온만 통과하고 나머지는 소멸됩니다. 헬륨 이온 유동으로 발생한 전류를 측정하여 누설을 정량화합니다.

헬륨을 사용하는 이유

• 헬륨은 수소 다음으로 가벼운 원소이며 무거운 원소들과는 달리 E-10 ~ E-11 mbar*l/s까지의 미세 리크를 신속히 관통할 수 있습니다.
• 불활성 기체로서 다른 기체나 테스트 대상 부품과 반응하지 않습니다.
• 헬륨은 환경 친화적으로서 색깔, 향, 맛, 독성이 없으며 환경에 확산 시 아무런 문제를 일으키지 않습니다.
• 대기 중에 소량(5 ppm)으로 존재하기 때문에 누설 검출기의 백그라운드 노이즈를 크게 낮추고 다른 기체와 “질량 분석적으로” 크게 차별화됩니다.
• 헬륨은 또한 회수 시스템으로 회수하여 고객이 보유량 부족 위험과 구매 필요량을 줄일 수 있습니다.

헬륨 누설 검출 시스템 종합 설명

모든 헬륨 누설 검출 시스템은 다음과 같이 구성됩니다.

• 용접 및 도색된 강철 프레임에 조립된 수동 또는 자동 뚜껑을 가진 하나 이상의 진공 챔버. 챔버 접근은 일반적으로 라이트 커튼으로 보호됩니다.
• 테스트 대상 부품을 시스템 처리 회로에 고정하기 위한 테스트 고정구.
• 챔버와 부품을 진공 상태로 유지하여 분석하기 위한 진공 펌프.
• 하나 이상의 누설 검출기(질량 분석기).
• 전기 및 공압 패널.
• 공정 감독용 PLC를 비롯하여 HMI 기능을 수행하는 15” 터치스크린 컬러 모니터가 장착된 산업용 PC 
• 공급 시 필요 용량에 맞는 헬륨 회수 시스템을 포함할 수 있습니다.

헬륨 누설 검출은 다음과 같이 다양한 산업에 적용할 수 있습니다.

• 냉동
• 공조
• 자동차
• 항공우주
• 소화기
• 밸브
• 식품 포장
• 제약
• 석유화학
• 에너지
• 마이크로전자공학