Imprimir

La aplicación del método con espectrometría de masa representa la mejor expresión en los controles industriales de estanqueidad por la buena sensibilidad y por la velocidad de verificación que puede obtenerse.

Se trata de establecer si aceptar o rechazar el producto incluso si no se busca el punto de pérdida o la entidad de la misma; el factor crítico está representado por el tiempo de duración de la prueba, que a menudo no puede exceder algunas decenas de segundos.

La graduación del sistema se realiza mediante una pérdida calibrada, especialmente efectuada para el sistema y graduada en modo tal de garantizar una referencia para las muestras nacionales. Un software especialmente diseñado ayuda a manejar el sistema en modo automático y a monitorearlo continuamente, permitiendo al operador la verificación del ciclo de medida también señalando la aparición de anomalías o la necesidad de intervenciones de manutención. Esto permite además archivar los datos relativos a los productos procesados para garantizar su trazado.

Después de la proyección y la realización, el sistema de verificación se caracteriza definiendo: la sensibilidad, la capacidad de repetición, el factor máquina, la constante de tiempo. Por último se efectúa el calibrado y luego la programación del valor umbral de aceptabilidad.

La sensibilidad del sistema es la mínima fuga detectable en la programación de prueba, la misma se obtiene conectando a la cámara de prueba una fuga de valor igual a la que deberá ser el umbral de aceptabilidad del producto. La capacidad de repetición se obtiene repitiendo varias veces el ciclo de medición, registrando la señal del espectrómetro de masa correspondiente a la masa del helio.

El factor máquina es la relación entre el flujo medido con una fuga calibrada directamente conectada al detector de fugas y la fuga misma conectada al producto bajo prueba y colocada en la cámara de medición.

La constante de tiempo del sistema es el tiempo necesario para obtener la estabilización de la señal del espectrómetro. El proceso de prueba puede durar pocos segundos; en este tiempo es necesario vaciar preventivamente el objeto a probar para poder ponerlo bajo presión con una concentración de gas definida y constante, y distribuida de modo uniforme; contemporáneamente se evacua la cámara de medición y luego, se detecta y cuantifica la presencia de helio, se descarga la presión del objeto y se vuelve a colocar la cámara de presión a presión atmosférica.

A menudo, al control de estanqueidad se agrega una prueba bajo presión con simple aire seco o nitrógeno para someter los componentes de la pieza al esfuerzo del aumento brusco de presión. Durante el proceso, por tanto, se verifica la presurización por pasos, el mantenimiento (aun por breves periodos) de la presión máxima con la detección, mediante la caída de la presión de las macro pérdidas eventualmente presentes, consintiendo el aborto del ciclo de prueba con la anticipación de la señalación del descarte, y la descarga de la presión del gas usado junto a la evacuación de la pieza, preparándola a la presurización con helio sucesiva. Con tiempos limitados como éstos, no se puede esperar a que el sistema alcance condiciones de equilibrio estable en la cámara de análisis antes de proceder a la medición.

Por eso se programa el sistema de manera que en la fase de medición, y sin esperar más que algunos segundos, sea detectada la señal generada por la fuga calibrada, y esto lleve la máquina a la condición de descarte. Entonces, se detecta una señal correspondiente a la intensidad del pico de la masa del helio con el espectrómetro, mucho mejor de aquella que correspondería al estado de equilibrio que se alcanzaría en la cámara de análisis después de un tiempo prolongado (definido por la constante de tiempo). Si mediciones repetidas varias veces indican una buena capacidad de repetición de la señal en igual cantidad de tiempo, esta señal es definida como umbral de aceptación-descarte del producto en la cámara. La relación entre el flujo de saturación de la fuga calibrada leída directamente por el espectrómetro y la señal correspondiente al umbral de descarte programada en la cámara de análisis es el factor máquina.

Por tal motivo, la máquina de verificación industrial tiene por función operar una selección bueno/descarte con el mismo criterio de una calibración pasa/no pasa. La condición de medición que tiene lugar en un punto de la curva de saturación y no en el valor de saturación mismo y el consiguiente "corte" de la medida al superar el umbral programado impiden la definición del valor real del flujo de pérdida que ha causado el descarte.

En otras palabras, la medición es el umbral de descarte, el valor de flujo eventualmente leído después de un cierto tiempo es función de la entidad de la pérdida que lo ha provocado, aunque resiente con fuerza la velocidad de reacción del sistema: de la electrónica de transformación de la señal, de la mecánica de cierre de la válvula de medición, etc. El valor de flujo registrado, por lo tanto, ofrece simplemente un valor indicativo y no es representativo para ser archivado.

En la figura siguiente se presenta un ejemplo del ciclo de verificación de intercambiadores de calor. En la parte superior de la figura se puede ver la evolución de la presión en función del tiempo (línea azul, evolución de la presión en el objeto bajo prueba; línea roja, evolución de la presión en la cámara de análisis durante las fases del ciclo) y en la parte inferior están representados los estados lógicos de las válvulas (abierto/cerrado).

 

 

En el gráfico se ponen en evidencia las fases de presurización del objeto, partiendo de la presión atmosférica se alcanza la presión con los controles intermedios G33 y G34. Si el objeto no presenta fugas importantes, queda bajo presión por algunos segundos, luego sigue la fase de descarga (G39), la evacuación (G36) y la presurización con helio (G35). En esta fase, en la que en la cámara de medición se alcanza el vacío límite (G18), tiene lugar la medición del flujo correspondiente al umbral programado. Por fin, la cámara de medición y el objeto bajo prueba vuelven a ser llevados a presión atmosférica.

 

Al utilizar este sitio, usted acepta que nosotros y nuestros asociados pueden establecer cookies para personalizar el contenido de acuerdo a nuestra política de cookies. Si quiere saber más, haga clic en "Más información" si no está de acuerdo por favor cerrar esta ventana del navegador.