Málmkjarnaþéttingin í PFA hitara-þar sem innri hitaeiningin fer út úr PFA slíðunni-er algengasta leiðin fyrir innkomu raka og hugsanlega jarðtengingu. Það er ófullnægjandi að sannreyna heilleika innsigli við stofuhita vegna þess að varmaþensla við vinnsluhita getur opnað smásæ eyður. Lekaskynjun helíums við 80 gráður (venjulegt vinnsluhitastig) veitir magnbundið, ekki-eyðileggjandi próf á heilleika innsigli. Aðferðin: tæmdu hringlaga rýmið milli PFA slíðunnar og málmkjarna (eða kjarnans sjálfs ef hann er holur), úðaðu síðan helíum í kringum innsiglið á meðan þú fylgist með massarófsmæli. Viðunandi lekahlutfall fyrir nýjan hitara er<1 × 10⁻⁶ mbar·L/s at 80°C. Higher leak rates (>1 × 10⁻⁵ mbar·L/s) spáir fyrir um snemma bilun. Prófun við hitastig leiðir í ljós galla sem opnast aðeins þegar hitarihlutar stækka misjafnlega.
Af hverju að prófa við 80 gráður (ekki stofuhita)
PFA (CTE 110–120 ppm/gráðu) og málmkjarna (CTE 14–17 ppm/gráðu) þenjast út með mjög mismunandi hraða. Við 80 gráður upplifir 20 mm langt innsigli viðmót mismunadrifsstækkun ΔL=( _PFA – _metal) × L × ΔT=(110e-6 – 16e-6) × 20 × 60=94e-6 × 20 × 60=0.113 mm. Þessi 0,1 mm hlutfallsleg hreyfing getur opnað smásjá sem er lokað við stofuhita. Innsigli sem stenst lekapróf við stofuhita getur mistekist við 80 gráður. Prófun við 80 gráður líkir eftir raunverulegum rekstrarskilyrðum.
Aðferð: Settu ofninn í ofn við 80 gráður í 1 klukkustund áður en þú prófar. Að öðrum kosti, notaðu hitarann á lágu afli (10% af nafnverði) til að sjálf-hita í 80 gráður á meðan innsiglisvæðið er kælt (til að koma í veg fyrir ofhitnun innsiglsins). PFA nálægt innsigli ætti ekki að fara yfir 100 gráður meðan á prófun stendur.
Helium lekaprófunaraðferð
Búnaður þarf:
Helium massarófsmælir lekaskynjari (td Pfeiffer, Agilent)
Tómarúmdæla fær um<10⁻³ mbar
Helium úðabyssa með fínum stút
Ofn eða hitagjafi í 80 gráður
Skref-fyrir-skref:
Lokaðu kjarnaaðganginum: Ef málmkjarninn er holur (dæmigert fyrir pípulaga hitara), innsiglið annan endann með lofttæmi. Ef kjarninn er solid verður hringlaga bilið á milli kjarna og PFA að vera aðgengilegt um höfn í köldu hlutanum.
Rýma: Tengdu lekaskynjarann við kjarnainnréttingu eða hringlaga bil. Rýma til<10⁻² mbar.
Hitið í 80 gráður: Settu ofninn í ofn (loft) eða hitaðu með hitalímbandi vafið utan um kalda hlutann. Haltu 80 gráðu hita í 30 mínútur.
Sprautaðu helíum: Notaðu úðabyssuna til að beina helíum að innsiglinum (þar sem PFA mætir málmkjarna eða þar sem kjarninn fer út úr PFA). Sprautaðu einnig endalokasuðuna (ef einhver er) og önnur samskeyti.
Fylgstu með lekahraða: Massagreiningarmælirinn sýnir lekahraða í mbar·L/s. Gaddur gefur til kynna leka á úðastaðnum.
Samþykkisskilyrði fyrir nýjan hitara:
<1 × 10⁻⁶ mbar·L/s at 80°C – Excellent, hermetically sealed.
1 × 10⁻⁶ til 1 × 10⁻⁵ – Viðunandi fyrir almenna iðnaðarnotkun.
1 × 10⁻⁵ til 1 × 10⁻⁴ - Jaðar; gæti bilað snemma í raka þjónustu.
1 × 10⁻⁴ – Hafna; sýnilegur eða stór leki.
Túlkun á niðurstöðum
| Lekahraði við 80 gráður (mbar·L/s) | Jafngild holuþvermál (µm) | Áætlaður endingartími (ár, 80% RH) | Aðgerð |
|---|---|---|---|
| <1 × 10⁻⁶ | <0.1 | >10 | Samþykkja, bestu gæði |
| 1 × 10⁻⁶ – 5 × 10⁻⁶ | 0.1–0.3 | 5–10 | Samþykkja fyrir staðal |
| 5 × 10⁻⁶ – 1 × 10⁻⁵ | 0.3–0.5 | 3–5 | Samþykkja aðeins fyrir þurrt umhverfi |
| 1 × 10⁻⁵ – 5 × 10⁻⁵ | 0.5–1.0 | 1–3 | Jaðar – hafna fyrir gagnrýna |
| >5 × 10⁻⁵ | >1.0 | <1 | Hafna - mun mistakast snemma |
Algengar staðsetningar leka í PFA hitara
| Staðsetning | Orsök leka | Uppgötvunaraðferð |
|---|---|---|
| Kjarnaútgangsstaður (kaldur endi) | Léleg viðloðun milli PFA og málms | Spray He neðst í kjarnanum |
| PFA endalokasuðu | Ófullkominn samruni | Spray He um lok jaðar |
| Mótuð flanssamskeyti | Minnkunarbil frá mótun | Spray He á flans-til-slíðurbreytingar |
| Thermowell (ef til staðar) | Þunnur botn sprunginn | Sprautaðu He inn í hitabrunnsopið |
| Þjöppunarfesting | Ferrúlan situr ekki | Spray He á passa þræði |
Dæmi um svið
Hálfleiðaraframleiðandi krafðist helíumlekaprófunar við 80 gráður fyrir alla PFA hitara sem kom inn. Lota af 20 ofnum stóðst stofuhitaprófun (<1 × 10⁻⁷ mbar·L/s). At 80°C, 5 of the 20 showed leak rates of 2–8 × 10⁻⁵ mbar·L/s. These 5 heaters were returned to the supplier. In the field, the 15 passing heaters had a 3-year failure rate of 2%. The manufacturer had previously experienced 15% failure rates with untested heaters. The helium test at temperature paid for itself in reduced downtime.
Niðurstaða: Próf við 80 gráður, ekki stofuhita
Að sannreyna heilleika málmkjarnaþéttingar PFA-hitara með því að nota helíumlekaleit við 80 gráður leiðir í ljós galla sem eru ósýnilegir við stofuhita vegna mismunandi varmaþenslu á PFA og málmi. Lekahlutfall<1 × 10⁻⁶ mbar·L/s at 80°C indicates a hermetically sealed heater suitable for long-term service in humid or corrosive environments. Rates >1 × 10⁻⁵ mbar·L/s spáir fyrir um snemma bilun (1–3 ár). Fyrir hvers kyns mikilvæga notkun (hálfleiðara, lyfjafyrirtæki, háan-raka), tilgreinið helíumlekaprófun við 80 gráður með samþykki<1 × 10⁻⁶ mbar·L/s. The few hours of testing time prevent years of failures. Heat seals expand, gaps open, moisture enters. Test hot, seal tight, last long. Helium knows where leaks hide. Listen to it.
