مبدأ عمل كاشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم

كاشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم هو جهاز عالي الدقة يكشف عن وجود تسرب في المعدات وخطوط الأنابيب والحاويات من خلال تحليل تركيز الهيليوم عند نقطة التسرب. يُستخدم على نطاق واسع في كشف التسربات ومراقبة التسربات في صناعات الإلكترونيات والفضاء والكيميائيات والأدوية وغيرها. يعتمد مبدأ عمله على تقنية تحليل مطياف الكتلة، التي ترصد مسار حركة جزيئات الهيليوم في مطياف الكتلة لتحديد موقع التسرب ومداه بدقة. ستقدم لكم شركة آنهوي بوي شرحًا مفصلاً عن كاشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم وتطبيقاته المحددة.

مبدأ عمل كاشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم
المبدأ الأساسي لـ كاشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم تتمثل هذه العملية في استخدام خصائص مطياف الكتلة للهيليوم لتحليل التسرب. ويمكن تقسيم هذه العملية إلى عدة خطوات:

حقن الهيليوم: في النظام المُحكم الغلق المطلوب الكشف عنه، يُحقن تركيز مُعين من الهيليوم أولًا. ولأن الهيليوم يتميز بوزن جزيئي صغير وقدرته العالية على الانتشار، فإنه يخترق بسرعة التسربات الدقيقة.

انتشار الهيليوم: في حال وجود تسرب في الجهاز أو النظام المراد اكتشافه، ينتشر الهيليوم عبر نقطة التسرب ويدخل إلى منطقة استشعار الكاشف. ولأن تركيز الهيليوم في الهواء منخفض جدًا، فمن الضروري عادةً الكشف بدقة عن تركيزات منخفضة جدًا منه في الهواء.

مطياف الكتلة: تستخدم أجهزة مطياف كتلة الهيليوم مطياف كتلة لتأين الغازات ثم فصلها وفقًا لنسبة الكتلة إلى الشحنة (م/ز) لجزيئات الغاز المختلفة. تبلغ نسبة الكتلة إلى الشحنة للهيليوم 4، ويمكن للجهاز تمييز الهيليوم بدقة عن الغازات الأخرى للكشف عن تركيزه.

إشارة الإخراج: عند دخول الهيليوم إلى منطقة استشعار الكاشف عبر تسرب، تتأين جزيئات الهيليوم وتُسرّع لتوليد إشارة. يُحدد الجهاز حجم التسرب بناءً على قوة الإشارة، ويُخرج البيانات اللازمة لمساعدة المُشغّلين على تحديد موقع التسرب.

مزايا أجهزة كشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم
تتمتع أجهزة كشف التسرب باستخدام مطياف كتلة الهيليوم بالمزايا الهامة التالية، مما يجعلها واحدة من أكثر أدوات الكشف عن التسرب شيوعًا في التطبيقات الصناعية المختلفة:

دقة عالية: يمكن أن تكشف أجهزة كشف التسرب الخاصة بمطياف كتلة الهيليوم عن تسريبات صغيرة للغاية بدقة تصل إلى 10^-12 ملي بار·لتر/ثانية، وهو أمر مهم للغاية للمجالات التي تتطلب دقة عالية (مثل الفضاء، وتصنيع أشباه الموصلات، وما إلى ذلك).

استجابة سريعة: بالمقارنة مع طرق الكشف عن التسرب التقليدية، فإن أجهزة كشف التسرب باستخدام مطياف كتلة الهيليوم تتمتع بسرعة استجابة أسرع ويمكنها اكتشاف مصادر التسرب في وقت قصير، مما يقلل من وقت الكشف ويحسن كفاءة العمل.

لا حاجة للاتصال بالجسم الذي يتم اختباره: لا يتطلب اكتشاف مطياف كتلة الهيليوم الاتصال المباشر بالجسم الذي يتم اختباره، وهو مناسب للمعدات أو الحاويات التي لا يمكن فتحها أو يصعب الوصول إليها، ولن تتلف الجسم الذي يتم اختباره.

حساسية عالية: يُعد الهيليوم وسطًا مثاليًا للكشف عن الغازات. تُمكّن حساسيته العالية أجهزة كشف التسرب في مطياف كتلة الهيليوم من قياس تركيزات الهيليوم المنخفضة للغاية بدقة، مما يضمن موثوقية نتائج الاختبار.

مجموعة واسعة من التطبيقات: أجهزة كشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم مناسبة لمجموعة متنوعة من المناسبات المختلفة، بما في ذلك أنظمة الفراغ العالي، وخزانات تخزين الغاز، ومعدات التبريد، وتغليف المنتجات الإلكترونية وغيرها من المجالات.

تطبيق أجهزة كشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم
مجال الفضاء والطيران: في عملية تصنيع المركبات الفضائية والطائرات، تُستخدم كاشفات التسرب بمطياف كتلة الهيليوم على نطاق واسع للكشف عن التسربات في أنظمة الوقود وأوعية الضغط وأنظمة الختم. ونظرًا لارتفاع متطلبات الختم في هذه الأنظمة، فإن الكشف بمطياف كتلة الهيليوم يضمن موثوقية المعدات في ظل الظروف القاسية.

صناعة الإلكترونيات وأشباه الموصلات: في عملية إنتاج المكونات الإلكترونية وأشباه الموصلات، يتم استخدام أجهزة كشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم كشف تسربات الغاز في أنظمة الفراغ لضمان استقرار بيئة الإنتاج وجودة المنتج.

صناعة الأدوية: في مجال الأدوية، يتم استخدام أجهزة كشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم للكشف عن ختم إنتاج الأدوية والتعبئة والتغليف لضمان عدم تلوث جودة الأدوية بالعالم الخارجي وتلبية معايير الصناعة.

صناعة السيارات والتبريد: في عملية تصنيع أنظمة تكييف الهواء للسيارات والأجهزة المنزلية ومعدات التبريد، يمكن لأجهزة كشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم اكتشاف تسربات المبردات بسرعة وفعالية لضمان أداء المعدات وسلامتها.

صناعة الطاقة: في مجال فحص وصيانة خطوط أنابيب النفط والغاز وأوعية الضغط وخزانات التخزين، أجهزة كشف تسرب الهيليوم يوفر وسيلة فعالة للكشف عن سلامة خطوط الأنابيب، مما يساعد على منع حوادث تسرب الطاقة وضمان السلامة البيئية والبشرية.

خاتمة
أصبحت كاشفات تسرب مطياف كتلة الهيليوم أداةً تكنولوجية متطورة لا غنى عنها في المجال الصناعي بفضل دقتها العالية وسرعة استجابتها ونطاق تطبيقاتها الواسع. سواءً في مجالات الطيران، أو الإلكترونيات، أو الأدوية، أو السيارات، أو التبريد، أو الطاقة، فقد ساهمت هذه الكاشفات إسهامًا كبيرًا في ضمان إحكام إغلاق المعدات، وتحسين كفاءة الإنتاج، وتقليل المخاطر. وتُستخدم كاشفات تسرب مطياف كتلة الهيليوم حاليًا على نطاق واسع في العديد من المجالات، مما يوفر ضمانًا قويًا لسلامة الإنتاج في مختلف الصناعات.