진공누출검사기는 진공시스템이나 용기의 밀봉성능을 검측하는데 사용되는 관건적인 설비로서 그 검측방법은 주로 진공환경에서의 기체루출의 물리적특성에 근거하여 압력변화, 기체성분 또는 류동성을 측정하여 루출점을 확정한다.다음은 일반적인 검사 방법과 그 원리, 절차 및 응용 장면입니다.
1. 압강법(직접압력법)
원리:
피검사부품을 진공상태로 뽑은후 진공펌프를 페쇄하고 시스템내의 압력이 시간에 따라 변화하는것을 감시한다.압력이 상승하면 누출이 있다는 것을 의미한다.
단계:
피검물을 진공누출검사기에 연결하여 설정된 압력(예: 10⁻Pa)으로 진공을 뽑습니다.
진공펌프와 밸브를 닫고 피검물을 격리한다.
시간에 따른 압력의 변화 곡선을 기록하고 누출률(예: Pa·L/s)을 계산합니다.
특징:
장점: 조작이 간단하여 대누출을 신속하게 선별하는 데 적합하다.
단점: 민감도가 낮고 미세한 누출을 감지하기 어렵습니다 (예: <10 ⁻⁶Pa·L/s).
응용: 공업도관, 대형용기, 진공로 등 조검.
2. 헬륨 질량 스펙트럼 누출 검사법(고감도 검측)
원리:
헬륨가스를 추적 기체로 이용하여 질량계를 통해 누출된 곳의 헬륨가스 농도를 측정한다.헬륨은 분자가 작고 투과성이 강하며 질량분석기가 극저농도(10⁻¹²Pa·m³/s)를 측정할 수 있다.
단계:
분무기 (흡입 모드):
피검물에 대해 고진공 상태로 진공을 뽑다.
분무기로 유출이 의심되는 지점에 헬륨가스를 분사하고, 질량분석기는 흡총을 통해 헬륨가스 신호를 측정한다.
真空箱法：
피검물을 헬륨가스를 충전한 진공상자에 넣고 진공을 뽑은 뒤 질량분석기를 통해 상자 내 헬륨가스 농도 변화를 측정한다.
특징:
장점: 감도가 높으며 미세한 누출점을 찾을 수 있습니다.
단점: 장비 비용이 많이 들고 전문적인 작업이 필요합니다.
응용: 반도체, 항공우주, 핵공업 등 고정밀 분야.
3. 할로겐 누수 검사법(프레온 대안)
원리:
R12, R22와 같은 할로겐 가스를 추적제로 사용하여 전자 할로겐 검출기와 같은 할로겐 검출기를 통해 누출된 가스의 농도를 측정합니다.
단계:
피검물 안에 가압 할로겐 가스를 충전하다.
검측기 프로브로 표면을 스캔하여 판독 변화를 관찰하다.
특징:
장점: 저렴한 비용으로 중저감도 테스트에 적합합니다.
단점: 할로겐 가스는 오존층을 파괴 할 수 있습니다 (환경 보호 대체품 필요), 헬륨 질량 분광법보다 민감도가 낮습니다.
응용: 냉방 시스템, 자동차 에어컨 등.
4. 초음파검루법(비침입식검측)
원리:
누출로 발생하는 가스 흐름은 초음파(20kHz 이상)를 내보내 초음파 센서를 통해 신호를 포착하고 누출점을 위치시킨다.
단계:
피검물 표면에 초음파 프로브를 스캔하다.
신호 강도와 주파수 변화에 따라 누출 위치를 판단한다.
특징:
장점: 진공이나 공기를 넣을 필요가 없으며 대압 시스템에 적용됩니다.액체 누출을 감지할 수 있다.
단점: 환경 소음이 테스트 결과를 방해할 수 있습니다.
응용: 파이프, 밸브, 압력용기 등 현장 신속 검측.
5. 형광검루법(시각화검측)
원리:
형광염료를 피검시스템에 주입하면 누출된 곳의 염료가 스며들어 자외선에 의해 빛을 발하며 카메라나 육안으로 위치를 관찰한다.
단계:
시스템 내에 형광 염료를 주입하다.
시스템을 실행하여 염료를 순환시키다.
자외선등을 비춰 발광점을 관찰하다.
특징:
장점: 복잡한 시스템을 위한 직관적인 시각화
단점: 잔류 염료를 제거하기 위해 시스템을 청소해야 한다.
응용: 자동차 에어컨, 유압 시스템 등.
6. 차압법(대비검측)
원리:
두 개의 동일한 용기 (하나는 알려진 밀봉, 하나는 검사 대기) 를 동시에 진공하여 두 개의 압력 변화 차이를 비교합니다.검사 대기 용기의 압력이 더 빨리 상승하면 누출이 존재한다.
단계:
검사 대기 부품을 표준 부품과 병렬하여 진공 시스템에 연결합니다.
진공을 뽑은 후 격리하여 양자의 압력 차이를 모니터링한다.
특징:
장점: 환경 요소의 간섭을 제거하고 정확성을 향상시킵니다.
단점: 표준 부품이 필요하고 작업이 복잡합니다.
응용: 대량 생산에서의 품질 검사.
7. 누적 누출 검사법(장시간 모니터링)
원리:
피검물 내 압력이나 가스 농도 변화를 장시간 모니터링해 포인트를 통해 총 누출량을 계산한다.
단계:
진공 흡입 후 피검물을 격리하다.
압력 또는 가스 농도 데이터를 지속적으로 기록합니다.
데이터를 분석하여 누출률을 계산하다.
특징:
장점: 극미소 누출에 대한 장기 모니터링.
단점: 검사 주기가 길고 효율이 낮다.
응용: 고진공 시스템, 우주선 밀봉성 테스트.
8. 레이저 간섭법(고정밀 광학 검측)
원리:
레이저 간섭기를 이용해 누출로 인한 가스 굴절률 변화를 감지하고 광정차를 통해 누출 위치를 계산한다.
단계:
피검 구역으로 레이저빔을 발사하다.
반사 또는 투사 광선의 간섭 스트라이프 변화를 분석합니다.
특징:
장점: 비접촉식, 정밀도 (마이크로미터급까지).
단점: 비용이 많이 들고 복잡합니다.
응용: 반도체 칩 패키지, 광학 소자 검측.
요약: 방법 선택 기준
민감도 요구: 헬륨 질량 분광법 (최고) > 할로겐법 > 압력강하법.
검측 속도: 초음파법, 형광법이 비교적 빠르다;헬륨 질량 분광법은 비교적 느리지만 정확하다.
원가제한: 압강법, 초음파법의 원가가 낮다;헬륨 스펙트럼법, 레이저법은 원가가 높다.
시스템 상태: 대압 시스템은 초음파법을 적용한다.진공 시스템은 헬륨 질량 분광법을 적용한다.
산업 생산, 연구 실험, 현장 수리와 같은 시나리오 및 누출률 요구 사항(예: 10⁻Pa·L/s 또는 10⁻¹² Pa·m³/s)에 따라 신뢰성을 높이기 위해 가장 적합한 방법을 선택하거나 여러 방법을 조합하여 사용합니다.