ในหลายอุตสาหกรรม เทคโนโลยีการตรวจจับการรั่วไหลมีความสําคัญต่อความสําเร็จของโครงการ ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมอวกาศ เครื่องมือตรวจจับจะช่วยระบุการรั่วไหลที่เป็นอันตรายที่อาจทําให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วและการสูญเสียออกซิเจนในยานอวกาศ
วิศวกรหลายคนใช้เครื่องวิเคราะห์ก๊าซตกค้าง (RGA) เพื่อประเมินสภาพการรั่วไหลของห้องสุญญากาศ
ในที่นี้ เราจะเปรียบเทียบ RGA กับเครื่องตรวจจับการรั่วไหลก่อนที่จะสํารวจว่าคุณควรใช้ RGA สําหรับโครงการของคุณหรือไม่
เครื่องตรวจจับการรั่วไหลแบบสุญญากาศทํางานอย่างไร
เครื่องตรวจจับการรั่วไหลจะระบุ วิเคราะห์ และวัดก๊าซใดๆ ที่เข้าหรือออกจากพื้นที่ปิดหรือระบบอัดแรงดัน
เครื่องตรวจจับการรั่วไหลสามารถค้นหาแหล่งที่มาของการรั่วไหลและความเร็วที่สารเข้าหรือออกจากระบบ
เครื่องตรวจจับการรั่วไหลส่วนใหญ่ได้รับการปรับแต่งและวัดการมีอยู่ของฮีเลียม และมีเทคโนโลยีสุญญากาศในตัว ในการตรวจวัดฮีเลียม เครื่องตรวจจับเหล่านี้ใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลไอออนแบบเบี่ยงเบน 180° อนุภาคไอออนไนซ์ในสุญญากาศจะเร่งความเร็วและเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้กับอนุภาคที่ถูกแยกหรือเลือกภายในสนามแม่เหล็ก ซึ่งจะแปลงไอออนให้เป็นกระแสไฟฟ้า
เครื่องวิเคราะห์ก๊าซตกค้างทํางานอย่างไร?
ในขณะที่เครื่องตรวจจับการรั่วไหลจะค้นหาฮีเลียม RGA จะใช้ในสุญญากาศสูงเพื่อค้นหาก๊าซทั้งหมดภายในพื้นที่
โดยทั่วไปแล้ว RGA ประกอบด้วยสามส่วนประกอบดังต่อไปนี้:
- แหล่งกําเนิดไอออน - แหล่งกําเนิดไอออนจะเปลี่ยนก๊าซทั้งหมดภายในสุญญากาศให้เป็นไอออน ซึ่งทําได้โดยการปล่อยอิเล็กตรอนจากเส้นใยร้อน ซึ่งจะเร่งความเร็วไปยังแหล่งกําเนิดโดยใช้อคติไฟฟ้า อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วชนกับโมเลกุลก๊าซ ทําให้โมเลกุลเคลื่อนที่และเกิดไอออน
- ตัวกรองมวล - นี่คืออาร์เรย์สี่ขั้วที่ประกอบด้วยก้านสเตนเลสสตีลสี่ขั้ว สี่ขั้วจะเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเพื่อเอื้ออํานวยไอออนที่มีอัตราส่วนมวล/ประจุที่แน่นอนเพื่อขวางอาร์เรย์สี่ขั้วเมื่อตรวจพบการมีอยู่
- เครื่องตรวจจับ - ไอออนภายในตัวกรองชนกับแผ่นโลหะที่เรียกว่าเครื่องตรวจจับ หรือถ้วยฟาราเดย์ ไอออนจะกลายเป็นกลางเมื่ออิเล็กตรอนเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่ได้จะตรงกับกระแสไฟฟ้าของไอออนที่เข้ามา ตัวคูณการเลือกตั้งจะขยายสัญญาณและแจ้งเตือนนักวิจัยถึงการมีอยู่ของพวกเขา เครื่องขยายนี้มีคุณค่าอย่างยิ่ง เนื่องจากช่วยตรวจจับก๊าซในระดับต่ําที่อาจไม่ถูกสังเกตเห็น
RGA และเครื่องตรวจจับการรั่วไหลแตกต่างกันอย่างไร
ทั้งเครื่องตรวจจับการรั่วไหลและ RGA เป็นเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวล
อย่างไรก็ตาม RGA ไม่ได้สร้างขึ้นด้วยระบบสุญญากาศของตัวเอง ดังนั้น RGA จึงต้องรองรับภายในสุญญากาศ
ข้อดีของการใช้ RGA คือ สามารถตรวจจับก๊าซประเภทต่างๆ ได้ ในขณะที่เครื่องตรวจจับการรั่วไหลจะตรวจจับเฉพาะฮีเลียม (หรือบางครั้งคือไฮโดรเจน) เท่านั้น
ความสามารถในการแยกแยะระหว่างก๊าซต่าง ๆ มีค่าเมื่อต้องจัดการกับก๊าซที่กระจายอยู่ในพื้นที่ขนาดใหญ่ ในกรณีเหล่านี้ ยิ่งตรวจพบก๊าซชนิดต่างๆ ได้มากเท่าใด ก็ยิ่งค้นหาแหล่งที่มาของการรั่วไหลได้ง่ายขึ้นเท่านั้น
เมื่อใดที่ควรใช้ RGA
ด้วยการตรวจจับก๊าซทั้งหมด RGA จะให้ข้อมูลเฉพาะเกี่ยวกับสิ่งที่เข้าและออกจากระบบ สําหรับระบบที่ซับซ้อน มีขนาดใหญ่ หรือมีระดับความผิดพลาดที่ยอมรับได้ต่ํา ข้อมูลนี้อาจเป็นกุญแจสําคัญในการบรรลุสภาวะสุญญากาศที่เหมาะสมที่สุด
ตัวอย่างเช่น อุตสาหกรรมสิ่งทอมักใช้การสะสมของไอน้ําทางกายภาพ (PVD) เพื่อสร้างการเคลือบผิว การมี RGA ช่วยให้วิศวกรทราบว่าพวกเขากําลังนําองค์ประกอบที่เหมาะสมมาใช้กับกระบวนการที่ต้องการหรือไม่
เมื่อพิจารณาถึงความลึกของข้อมูลที่ RGA ให้ องค์กรต่างๆ ที่ต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพของสุญญากาศอาจได้รับประโยชน์จากเครื่องมือนี้
͏͏ ͏͏