80 ডিগ্রীতে হিলিয়াম লিক সনাক্তকরণ ব্যবহার করে পিএফএ হিটারের মেটাল কোর সিলের অখণ্ডতা কীভাবে যাচাই করবেন?

আর্দ্রতা অনুপ্রবেশ এবং চূড়ান্ত গ্রাউন্ড ফল্টের সবচেয়ে প্রচলিত পথ হল একটি PFA হিটারের মেটাল কোর সিল{0}}যেখানে অভ্যন্তরীণ গরম করার উপাদান PFA খাপ থেকে বেরিয়ে যায়। কাজের তাপমাত্রায় সিলের অখণ্ডতা অবশ্যই পরীক্ষা করা উচিত কারণ তাপীয় সম্প্রসারণ মাইক্রোস্কোপিক গর্তগুলি খুলতে পারে যা পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় উপস্থিত নয়। 80 ডিগ্রি (স্বাভাবিক অপারেটিং তাপমাত্রা) হিলিয়াম লিক পরীক্ষা সীল অখণ্ডতার একটি পরিমাণগত, অ-ধ্বংসাত্মক পরিমাপ দেয়। পদ্ধতি: পিএফএ খাপ এবং ধাতব কোরের মধ্যে অ্যানুলাসে পাম্প করুন (বা ফাঁপা হলে কোরটি নিজেই) এবং তারপরে সিলের চারপাশে হিলিয়াম স্প্রে করুন এবং একটি ভর স্পেকট্রোমিটার দেখুন। নতুন হিটার উপযুক্ত যদি এর ফুটো হার হয়<1 × 10−6 mbar·L/s at 80 °C. Higher leak rates (>1x10-5 mbarL/sec) প্রাথমিক ব্যর্থতার সংকেত। তাপমাত্রায় পরীক্ষা করা ত্রুটিগুলি সনাক্ত করবে যা শুধুমাত্র তখনই খোলা হয় যখন হিটারের উপাদানগুলি ভিন্নভাবে প্রসারিত হয়।

কেন 80 ডিগ্রিতে পরীক্ষা করবেন (ঘরের তাপমাত্রায় নয়)
PFA (CTE 110–120 ppm/ডিগ্রী) এবং মেটাল কোর (CTE 14-17 ppm/ডিগ্রী) উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন গতিতে বৃদ্ধি পায়। 80 ডিগ্রিতে একটি 20 মিমি লম্বা সীল ইন্টারফেসের জন্য ডিফারেনশিয়াল এক্সপেনশন হল ΔL=( _PFA – _metal) × L × ΔT=(110e-6 – 16e-6) × 20 × 60=94e-6 × 20 × 60=0.113। এই ধরনের 0.1 মিমি আপেক্ষিক স্থানান্তর একটি বিয়োগ ফাঁক খুলতে পারে যা পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় বন্ধ থাকে। একটি সিলের উপর একটি ঘরের তাপমাত্রা লিক পরীক্ষা এর মানে এই নয় যে এটি একটি 80C পরীক্ষা পাস করবে। 80 ডিগ্রিতে পরীক্ষা করা বাস্তব কর্মক্ষম অবস্থার সমতুল্য।

পদ্ধতি: হিটারটি পরীক্ষা করার আগে 80 ডিগ্রিতে একটি ওভেনে 1 ঘন্টার জন্য প্রিহিট করা হয়। অথবা সীল অঞ্চলকে ঠাণ্ডা করার সময় (সীল অতিরিক্ত গরম হওয়া রোধ করতে) হিটারটি কম শক্তিতে (10% রেট) চালান। পরীক্ষার সময় সিলের আশেপাশে PFA 100 ডিগ্রির বেশি হবে না।

হিলিয়াম লিক টেস্টের পদ্ধতি
প্রয়োজনীয় সরঞ্জাম:

হিলিয়াম ভর স্পেকট্রোমিটার লিক ডিটেক্টর (Pfeiffer, Agilent, ইত্যাদি)

ভ্যাকুয়াম পাম্প 10-3 এমবার সক্ষম

ফাইন ওরিফিস সহ হিলিয়াম স্প্রে গান

ওভেন বা তাপের উৎস 80 ডিগ্রি

ধাপে ধাপে:

কোর অ্যাক্সেস সিল করুন যদি ধাতব কোর ফাঁপা হয় (টিউবুলার হিটারগুলির সাথে সাধারণ), একটি ভ্যাকুয়াম ফিটিং দিয়ে এক প্রান্ত সীল করুন। কোরটি শক্ত হলে কোর এবং পিএফএ-এর মধ্যবর্তী বৃত্তাকার স্থানটি ঠান্ডা বিভাগে একটি পোর্টের মাধ্যমে অ্যাক্সেস করতে হবে।

কোর অভ্যন্তর বা বৃত্তাকার ফাঁক যা লিক ডিটেক্টর সংযুক্ত করা হয় খালি করুন। <10-2 mbar এ খালি করুন।

80 ডিগ্রীতে গরম করুন . - একটি ওভেনে (বাতাসে) হিটার রাখুন বা ঠান্ডা অংশের চারপাশে হিটিং টেপ দিয়ে গরম করুন। 80 ডিগ্রিতে 30 মিনিট ধরে রাখুন।

স্প্রে হিলিয়াম: স্প্রে কামান ব্যবহার করে, সিল ইন্টারফেসে হিলিয়াম স্প্রে করুন (যেখানে পিএফএ মেটাল কোরের সাথে মিলিত হয় বা যেখানে কোরটি পিএফএ থেকে বেরিয়ে যায়)। এছাড়াও শেষ ক্যাপ ঢালাই স্প্রে যদি থাকে এবং অন্য কোন জয়েন্টগুলোতে.

লিক রেট মনিটর: ভর স্পেকট্রোমিটারে এমবার·এল/সেকে লিক রেট। একটি স্পাইক স্প্রে করা জায়গায় একটি ফুটো নির্দেশ করে।

একটি নতুন হিটারের গ্রহণযোগ্যতার প্রয়োজনীয়তা:

< 1 x 10-6 mbar.L/s @ 80°C - Excellent, hermetically sealed.

1 × 10-6 থেকে 1 × 10-5 - সাধারণ শিল্প ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত।

1 × 10⁻⁵ থেকে 1 × 10⁻⁴ – প্রান্তিক; আর্দ্র পরিষেবার প্রথম দিকে ব্যর্থ হতে পারে।

1 X 10 -4 প্রত্যাখ্যাত; বড় বা আপাত লিক।

ফলাফল এবং ব্যাখ্যা
80 ডিগ্রি (mbar L/s) সমতুল্য গর্ত ব্যাস (µm) প্রত্যাশিত পরিষেবা জীবন (বছর, 80% RH) অ্যাকশনে লিক রেট<1 x 10-6<0.1>10 গ্রহণ করুন, সেরা মানের
1 × 10⁻⁶ – 5 × 10⁻⁶ 0.1–0.3 5–10 স্ট্যান্ডার্ডের জন্য গ্রহণ করুন
5 × 10⁻⁶ – 1 × 10⁻⁵ 0.3–0.5 3–5 শুধুমাত্র শুষ্ক পরিবেশের জন্য ঠিক আছে
1 × 10-5 – 5 × 10-5 0.5–1.0 1–3 Marginal – reject for critical >5 × 10-5 >1.0 <1 Reject – will fail early
PFA হিটারে সাধারণ লিক সাইট
অবস্থান, ফাঁসের কারণ, লিক শনাক্তকরণ
কোল্ড এন্ড (কোর এক্সিট পয়েন্ট) কোরের নীচে পিএফএ স্প্রেতে ধাতুর দুর্বল আনুগত্য।
ওয়েল্ড পিএফএ এন্ড ক্যাপপার্টিয়াল ফিউশন স্প্রে তিনি ক্যাপের পরিধি
ছাঁচনির্মাণ ফ্ল্যাঞ্জ কাপলিং ছাঁচনির্মাণ থেকে সঙ্কুচিত ফাঁক
থার্মওয়েল কূপ (যদি প্রযোজ্য হয়) পাতলা নীচে স্প্রে থার্মওয়েল খোলার মধ্যে ফাটল
কম্প্রেশন ফিটিং Ferrule টাইট না ডান সেলাই স্প্রে
উদাহরণ ক্ষেত্র
একটি সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন দ্বারা সমস্ত আগত PFA হিটারের জন্য 80 ডিগ্রিতে হিলিয়াম লিক টেস্টিং প্রয়োজন ছিল। 20টি হিটারের একটি ব্যাচ ঘরের তাপমাত্রা পরীক্ষায় বেঁচে গেছে (< 1 × 10⁻⁷ mbar·L/s). At 80°C 5 of 20 showed leak rates of 2-8 x 10 -5 mbar.L/s. We returned these 5 heaters to the supplier. The 15 passing heaters in the field had a 2% failure rate over 3 years. The firm had previously seen 15% failure rates with untested heaters. The helium test at temperature paid for itself in terms of downtime.

উপসংহার: 80 ডিগ্রিতে পরীক্ষা করুন, ঘরের তাপমাত্রা নয়
Helium leak testing at 80°C allows to confirm the integrity of the metal core seal of a PFA heater and to find faults that are not visible at ambient temperature due to the differential thermal expansion of PFA and metal. Leak rate < 1 × 10⁻⁶ mbar·L/s at 80°C means a hermetic seal of the heater for long term service in humid or corrosive conditions. Rates >1 × 10⁻⁵ mbar·L/s প্রাথমিক ব্যর্থতার পূর্বাভাস দেয় (1-3 বছর)। সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য (অর্ধপরিবাহী, ফার্মা, উচ্চ আর্দ্রতা) গ্রহণযোগ্যতার সাথে 80 ডিগ্রিতে হিলিয়াম লিক পরীক্ষা<1 x 10-6 mbar.L/sec is required. A few hours of testing time can save you years of failures. Heat seals expand. Gaps open. Moisture gets in. seal tight heat test last long. Helium knows where the leaks are. Listen to it.