DE4343912A1 - Verfahren zum Betrieb eines mit einer Schnüffelleitung ausgerüsteten Testgaslecksuchers sowie für die Durchführung dieses Verfahrens geeigneter Testgaslecksucher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines mit einer Schnüffelleitung ausgerüsteten Testgasleck­ suchers mit einem Testgasdetektor, der für seinen Betrieb eine Vorvakuumpumpe benötigt, wobei das auf das Vorhanden­ sein von Testgas zu untersuchende Gas dem Testgasdetektor über die Schnüffelleitung zugeführt wird, in welcher mit Hilfe einer Pumpe ein Fördergasstrom erzeugt und aufrecht­ erhalten wird. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf einen für die Durchführung dieses Verfahrens geeigneten, mit einer Schnüffelleitung ausgerüsteten Testgaslecksucher mit einem mit der Schnüffelleitung in Verbindung stehenden Einlaß, mit einem Testgasdetektor und mit einer für den Betrieb des Testgasdetektors notwendigen Vorvakuumpumpe.

Bei der Dichtheitsprüfung ist die Anwendung der sogenannten Überdruckmethode bekannt. Bei dieser Methode wird der Prüfling (Hohlkörper, Apparatur oder dergleichen) unter geringem Überdruck mit einem Testgas gefüllt, so daß Testgas durch eventuell vorhandene Leckstellen nach außen dringt. Mit Hilfe eines Schnüfflers wird die Oberfläche abgetastet. Der Schnüffler umfaßt eine Schnüffelspitze und eine Schnüf­ felleitung, die mit dem Einlaß eines Testgaslecksuchers verbunden ist. In der Schnüffelleitung wird ein Fördergasstrom aufrechterhalten, so daß durch ein gegebe­ nenfalls vorhandenes Leck in die Schnüffelleitung gelan­ gendes Testgas relativ schnell nachgewiesen werden kann. Testgasdetektoren mit Schnüffelleitungen können auch bei Prüflingen eingesetzt werden, die nach dem "Bombing"-Ver­ fahren vorbehandelt wurden. Schließlich ist es aus der DE-A-33 16 765 bekannt, den Einlaß einer Schnüffelleitung an die Abgasleitung eines Turbinengehäuses anzuschließen und das darin strömende Abgas auf das Vorhandensein von Testgas zu überwachen.

Bei der Testgaslecksuche hat sich als Testgas Helium durch­ gesetzt. Ein zweckmäßiger Heliumdetektor ist das Massen­ spektrometer. Dieses benötigt zu seinem Betrieb ein Hochva­ kuum. Testgaslecksucher mit Schnüffelleitungen sind deshalb üblicherweise mit einer Hochvakuumpumpe ausgerüstet, die ihrerseits wieder eine Vorvakuumpumpe benötigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Pumpenaufwand bei einem mit einer Schnüffelleitung ausgerü­ steten Testgaslecksucher zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß als Pumpe für die Erzeugung und Aufrechterhal­ tung des Förderstromes in der Schnüffelleitung die für den Betrieb des Testgasdetektors ohnehin erforderliche Vorvaku­ umpumpe verwendet wird. Durch diese Maßnahme kann eine separate Pumpe für die Erzeugung eines Fördergasstromes in der Schnüffelleitung entfallen.

Zweckmäßig ist an der Vorvakuumpumpe eines mit einer Schnüf­ felleitung ausgerüsteten Testgaslecksuchers ein zusätzlicher Einlaß vorgesehen, an den die Schnüffelleitung zum Zwecke der Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Fördergasstromes angeschlossen ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbei­ spieles erläutert werden.

Der in der Figur dargestellte Testgaslecksucher 1 der hier betroffenen Gattung umfaßt die Schnüffelleitung 2 und den Testgasdetektor 3. Steuer-, Versorgungs- und Anzeigegeräte sind nicht dargestellt.

Der Testgasdetektor 3 umfaßt seinerseits das Massenspektro­ meter 4, die zur Erzeugung des notwendigen Betriebsdruckes im Massenspektrometer 4 erforderliche Hochvakuumpumpe 5, die der Hochvakuumpumpe 5 vorgelagerte Vorvakuumpumpe 6 und den mit einer Blende 7 ausgerüsteten Einlaß 8. An den Einlaß 8 ist die Schnüffelleitung 2 angeschlossen, so daß durch die Schnüffelleitung 2 strömendes Testgas in den Testgasdetektor 3 gelangen kann.

Um in der Schnüffelleitung 2 einen Fördergasstrom erzeugen und aufrechterhalten zu können, ist die Schnüffelleitung 2 an einer gegenüber dem Einlaß 8 stromabwärts gelegenen Stelle mit der Vorvakuumpumpe 6 verbunden. Beim dargestell­ ten Ausführungsbeispiel ist die Vorvakuumpumpe 6 als zwei­ stufige Drehschiebervakuumpumpe mit den beiden Stufen 11 und 12 ausgebildet. Zwei Varianten des Anschlusses der Schnüffel­ leitung 2 an die Vorvakuumpumpe 6 sind dargestellt. Zum einen ist ein Anschluß 13 vorgesehen, der die Schnüffellei­ tung 2 mit dem Zwischenvakuum der Vorvakuumpumpe, d. h. mit dem Einlaß der vorvakuumseitig gelegenen Stufe 12 der Vorvakuumpumpe 6 verbindet. Die zweite Variante - Einlaß 14 - ist gestrichelt dargestellt. Bei dieser Variante steht die Schnüffelleitung 2 mit dem Einlaß der Vorvakuumpumpe 6 in Verbindung, die bei dieser Variante auch einstufig ausge­ bildet sein kann. Weitere Varianten, z. B. die Verbindung der Schnüffelleitung 2 mit einem Gasballasteinlaß der Vorvakuum­ pumpe 6, sind möglich.

Bei ausreichend kleiner Blende 7 könnte der Einlaß 8 des Testgasdetektors 3 unmittelbar mit dem Massenspektrometer in Verbindung stehen. Bei einer derartigen, eine Blende mit sehr kleinem Öffnungsquerschnitt voraussetzenden Lösung wäre jedoch die Empfindlichkeit sehr klein. Es ist deshalb zweckmäßig, zwischen dem Einlaß 8 und dem Massenspektrometer 4 eine Turbomolekularpumpe oder eine Turbomolekularpumpen­ stufe 16 vorzusehen, die für das Testgas eine relativ kleine Kompression hat. Durch den Einlaß 8 und die Blende 7 in den Testgasdetektor 3 gelangendes Testgas ist dann in der Lage, die Pumpenstufe 16 entgegen ihrer Förderrichtung zu durch­ strömen und mit Hilfe des Massenspektrometers registriert zu werden.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hochvakuum­ pumpe 5 mit zwei Turbomolekularpumpenstufen 16 und 17 ausgerüstet, zwischen denen der Einlaß 8 mit der Blende 7 angeschlossen ist. Zusätzlich ist vorvakuumseitig eine weitere Reibungspumpenstufe 18 vorgesehen, die als Gaede-, Hohlweck- oder Siegbahn-Pumpenstufe ausgebildet ist.

Die beschriebene Anordnung hat mehrere Vorteile. Dadurch, daß der Einlaß 8 zwischen den beiden Hochvakuumpumpstufen 16 und 17 verbunden ist, ist der Einlaßdruck relativ niedrig. Dadurch wird eine sehr kurze Ansprechzeit erzielt. Die nachteilige Auswirkung eines internen Helium-Untergrundes (verursacht durch vorhergehende Messungen) wird durch die hohe Kompression der zweiten Turbomolekularpumpenstufe 17 und der weiteren Reibungspumpenstufe 18 sehr stark redu­ ziert. Dadurch wird eine Empfindlichkeit erreicht, die nur noch von der Höhe und Stabilität der Helium-Konzentration der Umgebungsluft abhängt. Schließlich gewährleistet die Kompression der ersten Stufe 11 der Vorvakuumpumpe 6, daß der Heliumuntergrund in der zweiten Stufe 12, der durch eine höhere Heliumkonzentration im Testgas entstehen kann, in seiner Wirkung stark reduziert wird.

Claims (8)

1. Verfahren zum Betrieb eines mit einer Schnüffelleitung (2) ausgerüsteten Testgaslecksuchers (1) mit einem Testgasdetektor (3), der für seinen Betrieb eine Vorvakuumpumpe (6) benötigt, wobei das auf das Vorhan­ densein von Testgas zu untersuchende Gas dem Testgas­ detektor (3) über die Schnüffelleitung (2) zugeführt wird, in welcher mit Hilfe einer Pumpe ein Fördergas­ strom erzeugt und aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Pumpe für die Erzeugung und Aufrechterhaltung des Fördergasstromes in der Schnüf­ felleitung (2) die für den Betrieb des Testgasdetektors (3) erforderliche Vorvakuumpumpe (6) verwendet wird.

2. Für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch (1) geeigneter, mit einer Schnüffelleitung (2) ausgerü­ steter Testgaslecksucher (1) mit einem Testgasdetektor (3), dessen Einlaß (8) mit der Schnüffelleitung (2) in Verbindung steht, und mit einer für den Betrieb des Testgasdetektors (3) notwendigen Vorvakuumpumpe (6), dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorvakuumpumpe (6) ein zusätzlicher Einlaß (13, 14) vorgesehen ist, an den die Schnüffelleitung (2) zum Zwecke der Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Fördergasstromes angeschlossen ist.

3. Testgaslecksucher (1) nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorvakuumpumpe (6) zweistufig ausge­ bildet ist und daß der zusätzliche Einlaß (13) mit dem Bereich zwischen den beiden Pumpenstufen (11, 12) in Verbindung steht.

4. Testgaslecksucher (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorvakuumpumpe (6) mit einem Gasballasteinlaß ausgerüstet ist und daß die Schnüffel­ leitung (2) mit dem Gasballasteinlaß in Verbindung steht.

5. Testgaslecksucher (1) nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Bestandteil des Testgasdetektors (3) ein Massenspektrometer ist.

6. Testgaslecksucher (1) nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Aufrechterhaltung des Betriebsdruckes im Massenspektrometer (4) eine Turbomolekularvakuum­ pumpe oder Turbomolekularvakuumpumpenstufe (16) vorge­ sehen ist und daß der Einlaß (8) des Testgasdetektors (3) mit ihrem Auslaßbereich in Verbindung steht.

7. Testgaslecksucher (1) nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Aufrechterhaltung des Betriebsdruckes im Massenspektrometer (4) eine zweistufige Turbomole­ kularvakuumpumpe vorgesehen ist und daß der Einlaß (8) des Testgasdetektors (3) in den Auslaßbereich der ersten Stufe (16) der zweistufigen Turbomolekularvaku­ umpumpe mündet.

8. Testgaslecksucher (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Turbomolekularvakuum­ pumpe (16) bzw. (16, 17) eine weitere Reibungspumpen­ stufe (18) anschließt.