Daugumos pasirodymasvakuumines sistemaslaikui bėgant keisis, ypač gamyboje naudojama vakuuminė įranga, kuri beveik neišvengiamai susiduria su tokiomis problemomis kaip vakuumo laipsnio sumažėjimas. Viena dažna šių problemų priežastis yra nutekėjimas.
Svarbu reguliariai aptikti nuotėkį
Dideli nuotėkiai dažniausiai yra labai akivaizdūs: slėgis vakuuminėje kameroje nemažėja normaliu greičiu arba maksimalus slėgis yra žymiai didesnis už normalią vertę. Tačiau kartais sunku aptikti nedidelius nuotėkius, nes juos lengva padarytivakuuminiai siurbliaigali atlaikyti dujų apkrovas, kurias sukelia nuotėkis. Net jei vakuuminio matuoklio rodmuo vis dar yra normalus, dėl nuotėkio vis tiek į vakuumo kamerą gali patekti netikėtų dujų (pvz., deguonies), kurios kartais gali turėti labai rimtą poveikį procesui (pvz., tam tikriems dengimo procesams). . Taigi, neatsižvelgiant į tai, ar labai sumažėjo slėgis vakuuminėje sistemoje, reikia reguliariai tikrinti sandarumą.
Tikras nuotėkis ir virtualus nuotėkis
Ne visas pailgėjęs siurbimo laikas ir didelis slėgio kritimas atsiranda dėl nuotėkio. Prieš naudojant nuotėkio detektorių nuotėkiams aptikti, būtina suprasti, kaip nustatyti, ar vakuuminė įranga tikrai nesandari.
Teršalai, pritvirtinti prie vakuuminės kameros vidinės sienelės arba vidinės sienelės, vakuume nuolat išskiria dujas, ir šis reiškinys vadinamas defliacija. Kai vakuuminės kameros viduje yra negyvoji erdvė, o negyva erdvė siauru kanalu sujungta su kameros vidumi, negyvos erdvės dujos lėtai išsiskirs vakuume, sudarydamos reiškinį, panašų į išsipūtimą arba nuotėkį. paprastai vadinamas virtualiu nutekėjimu.
Tikruosius nuotėkius galima rasti aptikus nuotėkį, o ventiliaciją taip pat galima išspręsti nuvalant vidinį vakuuminės kameros paviršių. Tačiau, kai įvyksta virtualus nuotėkis, jį sunku aptikti, todėl projektuojant ir gaminant reikia kiek įmanoma vengti konstrukcijų ar procesų, kurie yra linkę į virtualų nuotėkį, pvz., srieginių jungčių (jei reikia, galima naudoti tuščiavidurius varžtus). ), ilgi plyšiai arba kapiliarai, pilnai suvirintos kameros iš abiejų pusių (storesnius apvalkalus rekomenduojama pilnai suvirinti iš vakuuminės pusės, o su pertraukomis – iš atmosferinės pusės) ir pan.
Norint nustatyti, ar vakuuminėje sistemoje yra tikras nuotėkis, galima naudoti šiuos du metodus.
Slėgio kritimo kreivės analizė
Istoriniai vakuuminių sistemų duomenys yra vienas vertingiausių įrankių, padedančių suprasti didelių vakuuminių sistemų veikimą. Patyrę technikai atidžiai išsaugos istorinius duomenis ir greitai nustatys problemų priežastis, lygindami esamą slėgio kritimo kreivę su ankstesniu ciklu, kai sistema buvo geros būklės. Pavyzdžiui, naudojant slėgio kritimo kreivę, parodytą kitame paveikslėlyje, galima nustatyti, ar nėra nuotėkio.
Esant tokioms pačioms proceso sąlygoms ir normaliai veikiant vakuuminiam siurbliui, jei yra tikras nuotėkis, iš išorės į kamerą patekusios dujos privers slėgį kameroje nukristi iki padėties, didesnės nei įprastas ribinis slėgis, o tada jis nebemažės arba mažės labai lėtai. Slėgio kritimo kreivė yra panaši į viršutinę kreivę aukščiau esančiame paveikslėlyje. Kai yra defliacija arba virtualus nuotėkis, dujos lėtai išsiskiria, o išleidimo greitis mažėja. Sistema gali pasiekti pradinį ribinį slėgį, tačiau laikas iki ribinio slėgio labai sulėtėja. Slėgio kritimo kreivė yra panaši į vidurinę kreivę aukščiau esančiame paveikslėlyje.
Slėgio padidėjimo bandymas
Slėgio padidėjimo bandymas, taip pat žinomas kaip slėgio palaikymo bandymas arba vakuumo išlaikymo bandymas. Uždarius vožtuvą tarp vakuuminio siurblio ir kameros vakuume, gali padidėti slėgis (atsimušimas) kameroje dėl išsipūtimo, virtualaus nuotėkio arba nuotėkio. Padalijus slėgio padidėjimą iš praėjusio laiko, vakuuminės sistemos slėgio padidėjimo greitį galima apskaičiuoti ir nubraižyti kaip kreivę, kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje. Slėgio kilimo ir kritimo greitis paprastai išreiškiamas Pa/val. Bendrosios pramoninės vakuuminės įrangos atveju slėgio padidėjimo greitis, viršijantis 1 Pa/h, atliekant slėgio išlaikymo bandymą turi būti ištirtas ir išspręstas. Kai kurioms didelio vakuumo įrangai reikalingas 0,5 Pa/val. ar net mažesnis slėgio didėjimo greitis.
Slėgio kritimo ir slėgio padidėjimo bandymai nenustatys nuotėkio, o tik parodys bendrą visų dujų šaltinių poveikį (faktinius nuotėkius ir išsipūtimą arba virtualius nuotėkius). Jei kyla įtarimų dėl tikro nuotėkio, kitas žingsnis paprastai yra nuotėkio aptikimui naudoti helio nuotėkio detektorių.
Išorinis nuotėkis ir vidinis nuotėkis
Nuotėkis, kurį paprastai vadiname, reiškia išorinį nuotėkį, tai yra nuotėkį iš išorės į vakuuminės kameros arba vamzdyno vidų; Vidinis nuotėkis reiškia nuotėkį tarp dviejų vakuuminių kamerų, kurios turėjo būti izoliuotos, tarp dviejų vakuuminių vamzdynų, izoliuotų vožtuvais, arba tarp vakuuminės kameros ir vamzdyno.
Išorinius nuotėkius galima lengvai aptikti naudojant nuotėkio detektorius, o vidinius nuotėkius galima nustatyti tik naudojant segmentuotą slėgio palaikymo ir kitus metodus. Tada galima nuimti vamzdyną vienoje įtartino vožtuvo pusėje ir atlikti nuotėkio aptikimą (arba prie vienos įtartino vožtuvo pusės prijungti nuotėkio detektorių, o kitoje pusėje į vamzdyną įpilti helio dujų, nuotėkio aptikimas).
Dinaminis nuotėkis
Vakuuminėse sistemose, kuriose yra judesio perdavimas, naudojami dinaminiai sandarikliai. Tikėtina, kad šios dinaminės sandarinimo konstrukcijos gerai užsandarina esant statinėms sąlygoms, tačiau judant prateka; Pavyzdžiui, vožtuvai, kuriuose dinaminiam sandarinimui naudojami guminiai veleno sandarikliai (tarp vožtuvo koto ir vožtuvo korpuso), yra labiau linkę į šį reiškinį. Šio reiškinio atsiradimo tikimybė nėra didelė, tačiau dėl to, kad aptikimo metu vožtuvas dažniausiai yra atviroje arba uždarytoje būsenoje, šį dinaminį nuotėkį sunku aptikti.
Kritinių procesų atveju gofruotais vamzdžiais užsandarinti vožtuvai gali labai sumažinti dinaminio nuotėkio tikimybę; Jei vožtuvas vis dar užsandarintas veleno sandarikliu, nuotėkio aptikimo metu helio purškimas vožtuvo koto padėtyje, kai vožtuvas veikia, gali greitai nustatyti, ar vožtuve nėra dinaminio nuotėkio.
