Technologies -- Détection de fuites : Spectrométrie de masse (gaz traceur)

L'intérêt avec le système de détection de fuites à l'hélium est de pouvoir réaliser une recherche de fuite globale sur un composant d client et de détecter des fuites sur une plage de 5.0 x 10-3 mbar*L/s à 5.0 x 10-8 mbar*L/s. Le système vérifie automatiquement l'étanchéité des composants selon la technique du test global en chambre à vide. Pendant ce test, le composant est installé à l'intérieur d'une chambre à vide, puis le composant et la chambre a vide sont mis sous vide, à la valeur demandée pour le test. Le composant est ensuite mis sous pression avec un gaz traceur. L'utilisation du détecteur de fuite à spectromètre de masse permet au système de détecteur le débit total, en raison de toutes les fuites de la pièce en cours de test. Ce processus permet d'obtenir une mesure quantitative définitive. La recherche de fuite franche est suivie du test principal, dans le but de réduire le risque de contaminer la chambre avec de grandes quantités d'hélium si une fuite franche est présente.

Comment fonctionne le spectromètre de masse ?

Pour simplifier, le spectromètre de masse transforme la mesure de la masse d'hélium en signal électrique. Pour cela, l'air qui pénètre dans le spectromètre est ionisé et dirigé dans un tube courbe plongé dans un champ magnétique. Pour une valeur donnée du champ magnétique, seuls des ions d'hélium traversent, les autres sont détruits. Le courant électrique produit par le flux d'ions d'hélium est mesuré pour quantifier la fuite.

Pourquoi de l'hélium ?

• L'hélium est l'élément le plus léger après l'hydrogène : il pénètre rapidement dans les petites fuites jusqu'à 10-11 mbar*L/s, alors que les éléments plus lourds n'y parviennent pas.

• L'hélium est un gaz noble : il est inerte et ne réagit pas au contact d'autres gaz ou de la pièce testée.

• L'hélium est écologique : il est incolore, sans odeur, insipide, non toxique et ne provoque aucun problème en cas de rejet dans l'environnement.

• Il n'est contenu dans l'atmosphère qu'en petites quantités (5 ppm), le bruit de fond pour le détecteur de fuite est donc très bas, ce qui le rend facilement séparable, en termes de spectrométrie de masse, des autres gaz.

• L'hélium peut aussi être récupéré dans des systèmes de recyclage, avec un risque réduit de rupture de stock et une diminution de la quantité d'hélium à acheter.

Description générale des systèmes de détection de fuite à l'hélium

Chaque système de détection de fuite présente :

• Une ou plusieurs chambres à vide, avec couvercles manuels ou automatiques, assemblées sur un châssis en acier soudé et peint. L'accès aux chambres est en général protégé par de légers rideaux.

• Montages pour fixer les composants testés au circuit de traitement du système.

• Pompes à vide nécessaires pour maintenir la/les chambre(s) et le composant sous vide, et pour réaliser l'analyse.

• Un ou plusieurs détecteurs de fuites (spectromètres de masse).

• Panneaux électriques et pneumatiques.

• Un ordinateur industriel à écran tactile 15" couleurs, avec fonctions d'IHM et un API qui assure la supervision du processus

• Un système de récupération d'hélium pour les capacités requises peut aussi être fourni.

La détection de fuites à l'hélium s'applique à une très grande variété de secteurs industriels, comme :

• Réfrigération

• Climatisation

• Automobile

• Aéronautique

• Anti-incendie

• Vannes

• Emballages alimentaires

• Industrie pharmaceutique

• Pétrochimie

• Énergie

• Micro-électronique