DE69935898T2 - Primäres Pumpen mit variabler Geschwindigkeit für einen Gastracer-Leckdetektor - Google Patents

Primäres Pumpen mit variabler Geschwindigkeit für einen Gastracer-Leckdetektor Download PDF

Info

Publication number
DE69935898T2
DE69935898T2 DE69935898T DE69935898T DE69935898T2 DE 69935898 T2 DE69935898 T2 DE 69935898T2 DE 69935898 T DE69935898 T DE 69935898T DE 69935898 T DE69935898 T DE 69935898T DE 69935898 T2 DE69935898 T2 DE 69935898T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
speed
primary pump
pump
suction
detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69935898T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69935898D1 (de
Inventor
Didier Pierrejean
Frederic Rouveyre
Bertrand Seigeot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel Lucent SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel Lucent SAS filed Critical Alcatel Lucent SAS
Application granted granted Critical
Publication of DE69935898D1 publication Critical patent/DE69935898D1/de
Publication of DE69935898T2 publication Critical patent/DE69935898T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Erfassen von Lecks durch Ansaugung der Gase an einem Ansaugungseingang und durch Erfassung eines Gastracers, z.B. Helium, mittels eines Detektors, z.B. ein Massenspektrometer, der zusammenwirkt mit einer Primär- und einer Sekundärpumpe.
  • Bei diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen wird ein Massenspektrometer an die Ansaugung einer Sekundärpumpe angeschlossen, deren Förderung an die Ansaugung einer Primärpumpe angeschlossen ist, die durch eine Drehantriebsvorrichtung angetrieben wird. Die Gase werden durch einen Detektoreingang angesaugt, der selektiv mittels Steuerventilen entweder an die Ansaugung der Sekundärpumpe oder an die Förderung oder in einem Zwischenbereich der Sekundärpumpe anschließbar ist.
  • Das Dokument US 5.561.240 beschreibt ein Verfahren zum Erfassen von Lecks mit Helium, bei dem die zu analysierenden Gase auf verschiedenen Stufen der Sekundärpumpe mittels Ventilen eingeführt werden, die automatisch durch einen Druckmesser gesteuert werden.
  • Außerdem schlägt das Dokument FR-2 666 490 eine Vorrichtung vor zur Leckerfassung durch Ansaugung der Gase mit einer Sekundärpumpe mit hoher Drehzahl, die an Sekundärpumpen mit geringerer Geschwindigkeit angeschlossen ist, welche als Filter verwendet werden.
  • In einem derartigen Leckdetektor mit Massenspektrometer kann man drei Basis-Testmodi einsetzen:
    • a. den Test durch vollständigen Gegenstrom, bei dem der Ansaugungseingang des Detektors an die Förderung der Sekundärpumpe angeschlossen ist, und somit an die Ansaugung der Primärpumpe: das Massenspektrometer erfasst also den Anteil eines Gastracers, z.B. Helium, der die Sekundärpumpe gegen den Strom aufsteigt;
    • b. den Direkttest, bei dem die Ansaugöffnung des Detektors an die Ansaugung der Sekundärpumpe angeschlossen ist, d.h. an den Eingang des Massenspektrometers: das Massenspektrometer erfasst dann direkt den Gastracer, z.B. Helium, der vom Eingang des Detektors herkommt;
    • c. den Semidirekttest, oder Teil-Gegenstrom-Test, bei dem der Ansaugeingang des Detektors an einen Zwischenbereich zwischen der Ansaugung und der Förderung der Sekundärpumpe angeschlossen ist: das Massenspektrometer erfasst dann den Gastracer, z.B. Helium, das im Gegenstrom den Pumpenanteil aufsteigt, der zwischen dem Anschlussbereich des Ansaugeingangs des Detektors und der Ansaugung der Sekundärpumpe liegt.
  • In der Praxis wird im Verlauf eines ersten Vorevakuierungsschrittes der Eingang des Detektors im Allgemeinen an die Ansaugung der Primärpumpe angeschlossen, die die Gase ansaugt, bis eine Zwischendruckschwelle erreicht ist, die den Test durch vollständigen Gegenstrom ermöglicht. Diese Zwischenschwelle hängt von der Sekundärpumpe ab, liegt aber im Allgemeinen in der Größenordnung von 10–1 bis 10 hPa.
  • Wenn die Druckschwelle an der Ansaugung der Primärpumpe erreicht ist, kann die Sekundärpumpe korrekt arbeiten. Man schließt dann ihre Förderung an die Ansaugung der Primärpumpe an durch Öffnen eines Verbindungsventils an und man kann einen Schritt Test durch vollständigen Gegenstrom durchführen.
  • Später, wenn der Druck am Eingang des Detektors eine ausreichend niedrige untere Druckschwelle erreicht hat, im Allgemeinen unter 10–2 hPa, kann man in den Direkttestmodus übergehen, indem man den Eingang des Detektors direkt an die Ansaugung der Sekundärpumpe anschließt und deren Verbindung mit der Ansaugung der Primärpumpe trennt.
  • Es versteht sich, dass die Kennzeichen der Primärpumpe, die am Leckdetektor eingesetzt wird, unmittelbar die Leistungen des Detektors beeinflussen. Die Pumpgeschwindigkeit der Primärpumpe bestimmt nämlich die Dauer der Vorevakuierungsphase oder Wartedauer bevor der Test beginnen kann. Die Pumpgeschwindigkeit der Primärpumpe bestimmt auch den maximal vom Detektor zulässigen Durchfluss, damit das Massenspektrometer effizient den Gastracer im vollständigen Gegenstrom erfassen kann. Die Ansauggeschwindigkeit der Primärpumpe bestimmt ebenfalls die Ansprechempfindlichkeit und die Ansprechzeit des Detektors, wenn er im Testmodus durch vollständigen Gegenstrom verwendet wird. Schließlich weist die Primärpumpe im Allgemeinen eine begrenzte Kapazität zum Evakuieren des Gastracers unterhalb der Sekundärpumpe auf, und daraus resultiert ein Störsignal am Massenspektrometer, das aus dem Aufsteigen von Gastracer gegen den Strom durch die Sekundärpumpe bei dem direkten oder semidirekten Testmodus resultiert.
  • Ein erstes Problem, das die vorliegende Erfindung angeht, besteht darin, die Vorevakuierungsdauer zu senken, um den Test möglichst rasch zu beginnen, mit ein und derselben Primärpumpe.
  • Ein weiteres Problem, das die Erfindung anspricht, ist es, dem Leckdetektor die Möglichkeit zu geben, größere Lecks zu erfassen oder eine umfangreiche Entgasung zu kompensieren, mit ein und derselben Primärpumpe.
  • Ein weiteres Problem, das die Erfindung aufwirft, ist die Anpassung der Empfindlichkeit des Leckdetektors in Abhängigkeit von den Kennzeichen des zu testenden Lecks, ausgehend von ein und derselben Primärpumpe.
  • Ein weiteres Problem, das von der vorliegenden Erfindung angegangen wird, ist die Unterdrückung des Helium-Grundrauschens, das von der Primärpumpe herkommt, durch Beseitigung des Störsignals, das bei einem Test im direkten Modus aus dem Aufsteigen von Gastracer, z.B. Helium, im Gegenstrom in der Sekundärpumpe resultiert.
  • Zur Erreichung dieser Ziele sowie weiterer Zielsetzungen sieht die Erfindung ein Verfahren zur Leckerfassung durch Ansaugung der Gase an einem Ansaugungseingang und durch Erfassung eines Gastracers mittels eines Detektors, beispielsweise ein Massenspektrometer, das mit einer Primär- und einer Sekundärpumpe zusammenwirkt, vor, wobei das Verfahren mindestens einen ersten Ansaugschritt enthält, im Verlauf dessen die Primärpumpe gemäß einem ersten Drehzahlbereich in der Umdrehung angetrieben wird, und einen zweiten Ansaugschritt, in dessen Verlauf die Primärpumpe gemäß einer zweiter Geschwindigkeit, die vom ersten Drehzahlbereich verschieden ist, in der Umdrehung angetrieben wird.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsart ist die zweite Geschwindigkeit die Nenngeschwindigkeit der Primärpumpe, und die Geschwindigkeiten des ersten Drehzahlbereichs sind höher als die Nenngeschwindigkeit der Primärpumpe.
  • Bei einer ersten Anwendung wird der erste Drehzahlbereich während einer begrenzten Dauer des ersten Vorevakuierungsschrittes verwendet, in dessen Verlauf der Ansaugeingang direkt an die Ansaugung der Primärpumpe angeschlossen wird.
  • Bei einer zweiten Anwendung wird der erste Drehzahlbereich im Verlauf eines Schrittes Test durch vollständigen Gegenstrom verwendet, um eine umfangreiche Entgasung zu kompensieren oder größere Lecks zu erfassen.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsart sind die Geschwindigkeiten des ersten Drehzahlbereichs kleiner als die Nenndrehzahl der Primärpumpe, und der erste Drehzahlbereich wird im Verlauf eines Schrittes Test durch vollständigen Gegenstrom dazu verwendet, die Pumpgeschwindigkeit zu senken und somit die Empfindlichkeit der Erfassung zu erhöhen.
  • Gemäß einer dritten Ausführungsart und da die erste und die zweite Geschwindigkeit unterschiedlich sind, registriert man die Geschwindigkeiten und die Signale, die vom Detektor erzeugt werden, z.B. dem Massenspektrometer, im Verlauf jeweils der beiden Ansaugschritte, und man berechnet ausgehend von den registrierten Werten das Nutzsignal, welches resultiert aus dem Gastracer, der vom Ansaugeingang herkommt, indem man das Störsignal abschneidet, das vom Gastracer resultiert, der gegen den Strom durch die Sekundärpumpe aufsteigt.
  • Gemäß einer besonderen vorteilhaften Ausführung dieser dritten Ausführungsart:
    moduliert man teilweise die Drehzahl der Primärpumpe mit einer alternativen niederfrequenten Geschwindigkeitskomponente,
    dissoziiert man in dem vom Massenspektrometer herkommenden Gesamtsignal die modulierte Komponente,
    berechnet man ausgehend von der modulierten Komponente und vom Umdrehungsgeschwindigkeitsmodulationswert der Primärpumpe das Störsignal, das mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Primärpumpe zusammenhängt, und man schneidet es vom Gesamtsignal ab, um daraus in Echtzeit das Nutzsignal abzuleiten.
  • Eine Leckdetektorvorrichtung gemäß der Erfindung, die die Ausführung dieses Verfahrens gestattet, beinhaltet einen Massenspektrometer, der an die Ansaugung einer Primärpumpe angeschlossen ist, die von einer Drehantriebsvorrichtung angetrieben wird, mit einem Ansaugungseingang, der selektiv mittels Steuerventilen entweder an die Ansaugung der Primärpumpe, oder an die Ansaugung oder in einem Zwischenbereich der Sekundärpumpe angeschlossen werden kann; die Drehantriebsvorrichtung der Primärpumpe ist geeignet, um die Umdrehungsgeschwindigkeit der Primärpumpe zwischen mindestens zwei voneinander verschiedenen Drehzahlen zu wechseln.
  • Vorteilhafterweise kann man eine Drehantriebsvorrichtung vorsehen, die geeignet ist, die Umdrehungsgeschwindigkeit der Primärpumpe mit einer alternativen niederfrequenten Geschwindigkeitskomponente zu modulieren.
  • In diesem Fall kann man günstigerweise einen Geschwindigkeitssensor zum Messen der Drehzahl der Primärpumpe vorsehen, Mittel zum Registrieren der zeitlichen Folge der Signale dieses Geschwindigkeitssensors und der Signale, die vom Massenspektrometer erzeugt werden, und Rechenmittel, um das Nutzsignal ausgehend von den registrierten Signalen zu berechnen.
  • Weitere Gegenstände, Kennzeichen und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung besonderer Ausführungsarten zu ersehen, die im Zusammenhang mit der beigefügten Figur erfolgt, welche schematisch die Struktur eines Leckdetektors gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Bei der auf der Figur illustrierten Ausführungsart enthält die Leckdetektorvorrichtung gemäß der Erfindung einen Detektor, z.B. ein Massenspektrometer 1, das an die Ansaugung 2 einer Sekundärpumpe 3 angeschlossen ist, deren Förderung 4 an die Ansaugung 5 einer Primärpumpe 6 vermittels einer Leitung angeschlossen ist, welche mit einem Großlecktestventil 7 ausgestattet ist. Die Primärpumpe 6 fördert über ihre Förderung 8 die Gase in die Atmosphäre.
  • Ein Ansaugeingang 9 der Leckdetektorvorrichtung wird an die Ansaugung 5 der Primärpumpe 6 über eine Vorevakuierungsleitung 10, die mit einem Vorevakuierungsventil 11 ausgerüstet ist, angeschlossen. Der Ansaugeingang 9 wird ebenfalls an die Ansaugung 2 der Sekundärpumpe 3 über eine Direktleitung 12, die mit einem Direkttestventil 13 versehen ist, angeschlossen, und/oder an einen Zwischenbereich 14 der Sekundärpumpe 3 über eine semidirekte Leitung 15, die mit einem semidirekten Testventil 16 versehen ist.
  • Ein Lufteinlassventil 17 ermöglicht selektiv den Lufteinlass in den Ansaugeingang 9. Ein Manometer 18 ermöglicht die Messung des Drucks in der Vorevakuierungsleitung 10.
  • Die Primärpumpe 6 kann eine Flügelpumpe sein, die in der Lage ist, an ihrer Ansaugung 5 einen ausreichend niedrigen Gasdruck herzustellen, beispielsweise in der Größenordnung von 10–1 bis 10 hPa, um den Betrieb einer Sekundärpumpe 3 zu ermöglichen, die selbst an ihrer Ansaugung 2 einen ausreichend niedrigen Druck erzeugt, beispielsweise unter 10–4 Pa, um mit dem Betrieb eines Massenspektrometers 1 kompatibel zu sein.
  • Gemäß der Erfindung wird die Primärpumpe 6 durch eine Drehantriebsvorrichtung in der Umdrehung angetrieben, die es gestattet, die Drehzahl der Primärpumpe 6 zwischen mindestens zwei voneinander verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten V1 und V2 zu wechseln. Beispielsweise kann man einen Drehstrommotor 19 verwenden, der durch eine Stromversorgung 20 mit Einphasenwechselstrom versorgt wird, was es ermöglicht, eine modulierbare Umdrehungsgeschwindigkeit zu erzeugen, unabhängig von der Frequenz und von der Spannung des Versorgungsnetzes.
  • Ein Geschwindigkeitssensor 21 misst die Drehzahl der Primärpumpe und erzeugt ein Signal, das an eine Recheneinheit 22, beispielsweise einen Mikroprozessor oder ein Mikrosteuergerät geschickt wird, der/das ebenfalls die Messsignale empfängt, die vom Detektor, z.B. dem Massenspektrometer 1, erzeugt werden, und die Rechenergebnisse auf ein Eingabe-/Ausgabegerät 23, z.B. einen Bildschirm oder einen Drucker liefert.
  • Im Laufe eines ersten Betriebsschrittes oder Vorevakuierungsschritt werden die Primärpumpe 6 und die Sekundärpumpe 3 in der Umdrehung angetrieben, die Ventile für Direkttest 13 oder Semidirekttest 16 sind geschlossen, das Ventil Großlecktest 7 ist geschlossen, das Lufteinlassventil 17 ist geschlossen. Man öffnet dann das Vorevakuierungsventil 11, so dass die Primärpumpe 6 direkt die Gase ansaugt, die von dem Ansaugungseingang 9 herkommen, um sie in die Atmosphäre zu fördern. Infolge dieser Ansaugung nimmt der Druck der Gase am Ansaugungseingang 9 nach und nach ab und dieser Druck wird durch das Manometer 18 gemessen.
  • Die Pumpgeschwindigkeit der Primärpumpe 6 steht in direktem Zusammenhang mit ihrer Umdrehungsgeschwindigkeit, zumindest in einem gewissen Bereich. So treibt man während dieser Vorevakuierungsphase die Primärpumpe 6 in der Umdrehung an gemäß einer ersten Geschwindigkeit V1, die deutlich über ihrer Nenndrehzahl liegt. Beispielsweise kann man bei einer primären Flügelpumpe 6 deren Drehzahl verdoppeln, was in einem Verhältnis 2 die Zeit vermindert, die erforderlich ist, um den Druck der Gase bis auf eine Zwischenschwelle in der Größenordnung von 10–1 bis 10 hPa zu senken, die den Beginn des Tests durch das Massenspektrometer 1 gestattet.
  • Wenn die passende Zwischenschwelle für den Gasdruck am Ansaugeingang 9 und in der Vorevakuierungsleitung 10 erreicht ist, kann der Test beginnen, denn das Massenspektrometer 1 wird fähig, ein Bildsignal von der Gastracermenge zu erzeugen, die an der Ansaugung der Sekundärpumpe 3 vorhanden ist. Dann öffnet man das Ventil Großlecktest 7 und das Massenspektrometer 1 erfasst den Gastracerfluss, z.B. Helium, der gegen den Strom durch die Sekundärpumpe 3 aufsteigt. Die Primärpumpe 6 kann dann mit ihrer Nenndrehzahl V2 arbeiten.
  • Im Verlauf der Testphase mit vollständigem Gegenstrommodus steht der maximal zulässige Gasfluss im Ansaugungseingang 9 in direktem Zusammenhang mit den Kennzeichen der Primärpumpe 6. Erforderlichenfalls wird die Primärpumpe 6 gemäß einem ersten Drehzahlbereich V1, der höher ist als die Nenndrehzahl V2, in der Umdrehung angetrieben, so dass die Primärpumpe 6 mehr Gasfluss absorbiert und es somit ermöglicht, die Drücke zu erreichen, die mit dem Betrieb des Detektors, z.B. das Massenspektrometer 1, kompatibel sind.
  • Alternativ stellt man im Verlauf dieses Schritts Test mit vollständigem Gegenstrom fest, dass die Empfindlichkeit der Leckdetektorvorrichtung in direktem Zusammenhang steht mit der Gastracer-Pumpgeschwindigkeit der Primärpumpe 6. In der Tat ist bei einem konstanten Tracergas-Kompressionsverhältnis der Sekundärpumpe 3 der Gastracer-Partialdruck vom Detektor, z.B. dem Massenspektrometer 1, aus gesehen, proportional zum Gastracer-Partialdruck an der Ansaugung der Primärpumpe 6. Außerdem ist der Gastracer-Partialdruck an der Ansaugung der Primärpumpe 6 umgekehrt proportional zu der Gastracer-Pumpgeschwindigkeit der Primärpumpe 6, die selbst proportional ist zu ihrer Drehzahl V. Wenn man die Umdrehungsgeschwindigkeit V vermindert, vermindert man in gleichem Maße die Pumpgeschwindigkeit und man erhöht somit im gleichen Verhältnis den Gastracer-Partialdruck gesehen vom Detektor, z.B. dem Massenspektrometer 1, aus, und somit die Empfindlichkeit der Leckdetektorvorrichtung. Auf diese Art und Weise kann man die Empfindlichkeit der Vorrichtung erhöhen, indem man die Umdrehungsgeschwindigkeit V der Primärpumpe 6 senkt. Die Amplitude dieser Einstellung kann bei einer Flügelpumpe ein Verhältnis 5 oder mehr erreichen, was hinsichtlich der Leistungen des Detektors sehr bedeutsam ist.
  • Wenn man die Gasansaugung durch die Primärpumpe 6 fortsetzt, kann man am Ansaugungseingang 9 und in der Vorevakuierungsleitung 10 eine untere ausreichend niedrige Druckschwelle erreichen, im Allgemeinen unter 10–4 hPa, um den Direktbetrieb des Detektors, wie z.B. Massenspektrometer 1, zu ermöglichen. Man geht dann über in eine Phase Direkttest, indem das Vorevakuierungsventil 11 geschlossen wird und indem das Direkttestventil 13 geöffnet wird (oder das Ventil Semidirekttest 16, bei einem Semidirekttest). Beim Normalbetrieb wird die Primärpumpe 6 in der Umdrehung mit ihrer Nenndrehzahl V2 angetrieben. Der Detektor, z.B. das Massenspektrometer 1, erfasst dann den Gastracer, der direkt vom Ansaugungseingang 9 herkommt. Jedoch wird diese Messung gestört durch ein Störaufsteigen von Gastracer, z.B. Helium, das gegen den Strom ab der Primärpumpe 6 durch die Sekundärpumpe 3 aufsteigt. Am Ausgang des Massenspektrometers 1 resultiert daraus ein Störsignal oder Helium-Grundrauschen. Man erachtet, dass das Signal S am Ausgang des Detektors, z.B. Massenspektrometer 1, die Summe aus einem Nutzsignal Su und einem Störsignal Sp ist.
  • Man konnte feststellen, dass dieses Störsignal Sp sich umgekehrt proportional zur Umdrehungsgeschwindigkeit V der Primärpumpe 6 ändert, in einem bestimmten Änderungsbereich der Geschwindigkeit. Bei einer konstanten Drehzahl V2 der Primärpumpe 6, die beispielsweise gleich ihrer Nenndrehzahl ist, ist das Signal am Detektor, z.B. dem Massenspektrometer 1, konstant und nimmt einen bestimmten Wert S2 an. Durch Abänderung der Drehzahl V der Primärpumpe 6, um ihr einen Wert V1 zu geben, findet man am Ausgang des Detektors, z.B. Massenspektrometer 1, ein Signal S1 vor, das von S2 verschieden ist.
  • Durch Nutzung dieser Beobachtung sieht die Erfindung vor, die Drehzahl V der Primärpumpe 6 mit einem bekannten Anteil K ihrer durchschnittlichen Geschwindigkeit zu verändern, beispielsweise durch Verwendung von zwei aufeinander folgenden konstanten Geschwindigkeiten V1 und V2, oder zum Beispiel durch Modulieren der Umdrehungsgeschwindigkeit V mit einer alternativen niederfrequenten Geschwindigkeitskomponente. Es kann eine sinusförmige 1 Hz-Komponente ins Auge gefasst werden. Der Detektor, z.B. das Massenspektrometer 1, liefert ein Signal S, das sich zwischen zwei Extremwerten S1 und S2 verändert.
  • Für die Berechnung des Störsignals Sp, das vom Aufsteigen von Gastracer, z.B. Helium, gegen den Strom durch die Sekundärpumpe 3 herrührt, setzt man in erster Näherung voraus, dass das Verhältnis zwischen der Amplitude des modulierten Teils und der Durchschnittskomponente des Signals das gleiche ist für die Gastracermenge, die an der Ansaugung 5 der Primärpumpe 6 vorhanden ist, und für die Umdrehungsgeschwindigkeit der Primärpumpe 6.
  • Man nimmt an, dass die Menge Gastracer, die gegen den Strom die Sekundärpumpe hinaufsteigt, proportional ist zur Menge an Gastracer, die an der Ansaugung der Primärpumpe vorhanden ist. Wenn man voraussetzt, dass die Änderung (S1 – S2) des Signals S gleich der Änderung des Störsignals Sp ist, und dass die relative Änderung des Störsignals Sp in erster Näherung etwa gleich der relativen Geschwindigkeitsänderung K = 2·(V1 – V2)/(V1 + V2) der Primärpumpe 6 ist, ist es folglich möglich, die Durchschnittskomponente Sp = (S1 – S2)/K des Störsignals zu berechnen und sie aus dem Gesamtsignal S herauszuziehen, das vom Massenspektrometer gemessen wird, um die Nutzsignalkomponente Su zu erhalten, die lediglich vom Gastracer herkommt, der vom Ansaugeingang 9 stammt.
  • Weil man die Durchschnittsgeschwindigkeit der Primärpumpe 6 kennt und den Modulationswert ihrer Geschwindigkeit, und weil man die Modulationsamplitude des Signals kennt, das vom Massenspektrometer 1 gegeben wird, kann man so daraus den theoretischen Wert Sp des gesamten Störsignals ableiten, das man dann vom Gesamtsignal S abschneidet, um das Nutzsignal Su zu erhalten, das resultiert aus der Erfassung allein des Gastracers, der von dem Ansaugeingang 9 herkommt.
  • Für die Durchführung dieses Rechenverfahrens liefert der Geschwindigkeitssensor 21 der Recheneinheit 22 ein Bildsignal von der Momentandrehzahl V der Primärpumpe 6 und das Massenspektrometer 1 liefert der Recheneinheit 22 die zeitliche Folge der Signale S betreffend die Gastracermengenmessung. Die Recheneinheit 22 registriert die zeitlichen Folgen von Geschwindigkeitssignalen V und von Gasmessungssignalen S, und leitet davon in Echtzeit das Nutzsignal Su ab, das an das Eingabe-/Ausgabegerät 23 geschickt wird.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Leckerfassung durch Ansaugung der Gase an einem Ansaugungseingang (9) und durch Erfassung eines Gastracers mittels eines Detektors, beispielsweise ein Massenspektrometer (1), das mit einer Primär- (6) und einer Sekundärpumpe (3) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen ersten Ansaugschritt enthält, im Verlauf dessen die Primärpumpe (6) gemäß einem ersten Drehzahlbereich (V1) in der Umdrehung angetrieben wird, und einen zweiten Ansaugschritt, in dessen Verlauf die Primärpumpe (6) gemäß einer zweiter Geschwindigkeit (V2), die vom ersten Drehzahlbereich (V1) verschieden ist, in der Umdrehung angetrieben wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Geschwindigkeit (V2) die Nenngeschwindigkeit der Primärpumpe (6) ist, und die Geschwindigkeiten des ersten Drehzahlbereichs (V1) höher sind als die Nenngeschwindigkeit der Primärpumpe (6).
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Drehzahlbereich (V1) während einer begrenzten Dauer des ersten Vorevakuierungsschrittes verwendet wird, in dessen Verlauf der Ansaugeingang (9) direkt an die Ansaugung (5) der Primärpumpe (6) angeschlossen wird.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Drehzahlbereich (V1) im Verlauf eines Schrittes Test durch vollständigen Gegenstrom verwendet wird, um eine umfangreiche Entgasung zu kompensieren oder größere Lecks zu erfassen.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeiten des ersten Drehzahlbereichs (V1) kleiner sind als die Nenndrehzahl (V2) der Primärpumpe (6), und der erste Drehzahlbereich (V1) im Verlauf eines Schrittes Test durch vollständigen Gegenstrom dazu verwendet wird, die Pumpgeschwindigkeit zu senken und somit die Empfindlichkeit der Erfassung zu erhöhen.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man im Verlauf eines Schrittes Direkttest die Geschwindigkeiten (V1, V2) und die Signale (S1, S2) registriert, die vom Detektor, z.B. dem Massenspektrometer (1), im Verlauf jeweils der beiden Ansaugschritte erzeugt werden, und man berechnet ausgehend von den registrierten Werten das Nutzsignal Su, welches resultiert aus dem Gastracer, der vom Ansaugeingang (9) herkommt, indem man das Störsignal Sp abschneidet, das vom Gastracer resultiert, der gegen den Strom durch die Sekundärpumpe (3) aufsteigt.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass: man teilweise die Drehzahl V der Primärpumpe (6) mit einer alternativen niederfrequenten Geschwindigkeitskomponente moduliert, man in dem vom Detektor, z.B. dem Massenspektrometer (1), herkommenden Gesamtsignal S die modulierte Komponente dissoziiert, man ausgehend von der modulierten Komponente und vom Umdrehungsgeschwindigkeitsmodulationswert der Primärpumpe (6) das Störsignal Sp berechnet, das mit der Umdrehungsgeschwindigkeit V der Primärpumpe (6) zusammenhängt, und man schneidet es vom Gesamtsignal S ab, um daraus in Echtzeit das Nutzsignal Su abzuleiten.
  8. Leckdetektorvorrichtung für die Ausführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, beinhaltend einen Detektor, z.B. ein Massenspektrometer (1), der an die Ansaugung (5) einer Primärpumpe (6) angeschlossen ist, die von einer Drehantriebsvorrichtung (19, 20) angetrieben wird, mit einem Ansaugungseingang (9), der selektiv mittels Steuerventilen (11, 13, 16) entweder an die Ansaugung (5) der Primärpumpe (6), oder an die Ansaugung (2) oder in einem Zwischenbereich (14) der Sekundärpumpe (3) angeschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehantriebsvorrichtung (19, 20) der Primärpumpe (6) geeignet ist, um die Umdrehungsgeschwindigkeit V der Primärpumpe (6) zwischen mindestens zwei voneinander verschiedenen Drehzahlen (V1, V2) zu wechseln.
  9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehantriebsvorrichtung (19, 20) der Primärpumpe (6) geeignet ist, die Umdrehungsgeschwindigkeit V der Primärpumpe (6) mit einer alternativen niederfrequenten Geschwindigkeitskomponente zu modulieren.
  10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Geschwindigkeitssensor (21) zum Messen der Drehzahl V der Primärpumpe (6) enthält, Mittel (22) zum Registrieren der zeitlichen Folge der Signale V dieses Geschwindigkeitssensors (21) und der Signale S, die vom Detektor, z.B. dem Massenspektrometer (1), erzeugt werden, und Rechenmittel (22), um das Nutzsignal Su ausgehend von den registrierten Signalen (S, V) zu berechnen.
DE69935898T 1998-12-10 1999-11-25 Primäres Pumpen mit variabler Geschwindigkeit für einen Gastracer-Leckdetektor Expired - Fee Related DE69935898T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9815579A FR2787192B1 (fr) 1998-12-10 1998-12-10 Vitesse variable sur le pompage primaire d'un detecteur de fuites par gaz traceur
FR9815579 1998-12-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69935898D1 DE69935898D1 (de) 2007-06-06
DE69935898T2 true DE69935898T2 (de) 2008-01-10

Family

ID=9533806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69935898T Expired - Fee Related DE69935898T2 (de) 1998-12-10 1999-11-25 Primäres Pumpen mit variabler Geschwindigkeit für einen Gastracer-Leckdetektor

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6354141B1 (de)
EP (1) EP1008841B1 (de)
JP (1) JP2000171327A (de)
AT (1) ATE360806T1 (de)
DE (1) DE69935898T2 (de)
FR (1) FR2787192B1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7168297B2 (en) 2003-10-28 2007-01-30 Environmental Systems Products Holdings Inc. System and method for testing fuel tank integrity
US8555704B2 (en) * 2008-10-20 2013-10-15 Agilent Technologies, Inc. Calibration systems and methods for tracer gas leak detection
DE102010033373A1 (de) * 2010-08-04 2012-02-09 Inficon Gmbh Lecksuchgerät
WO2012066715A1 (ja) * 2010-11-16 2012-05-24 株式会社アルバック リークディテクタ
DE102011107334B4 (de) * 2011-07-14 2023-03-16 Leybold Gmbh Lecksucheinrichtung sowie Verfahren zum Überprüfen von Gegenständen auf Dichtigkeit mittels einer Lecksucheinrichtung
US10488292B1 (en) 2014-10-16 2019-11-26 Leak Detection Technologies, Inc. Leak detection system
US9841344B2 (en) 2016-03-29 2017-12-12 Leak Detection Technologies, Inc. System and methods for monitoring leaks in underground storage tanks
CN109459236B (zh) * 2018-11-23 2020-06-16 福建江夏学院 一种用于测试新型变速泵的试验台及其工作方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE859352A (fr) * 1977-10-04 1978-02-01 Organisation Europ De Rech S S Appareil de detection de fuite de gaz
JPS57169647A (en) * 1981-04-13 1982-10-19 Ulvac Corp He reverse diffusion type leakage detector using turbo molecular pump
DE3247975A1 (de) * 1982-12-24 1984-06-28 Balzers Hochvakuum Gmbh, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur auffindung von lecks in waenden
US4593530A (en) * 1984-04-10 1986-06-10 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for improving the sensitivity of a leak detector utilizing a cryopump
DE3775213D1 (de) * 1987-03-27 1992-01-23 Leybold Ag Lecksuchgeraet und betriebsverfahren dazu.
FR2657164B1 (fr) * 1990-01-16 1992-04-03 Cit Alcatel Installation de detection de fuite a pompe holweck a prise intermediaire.
ATE117410T1 (de) * 1990-07-06 1995-02-15 Cit Alcatel Zweite stufe für mechanische vakuumpumpeinheit und lecküberwachungssystem zur anwendung dieser einheit.
FR2666410B1 (fr) * 1990-09-05 1993-10-08 Alcatel Cit Detecteur de fuite haut flux a trois filtres moleculaires.
DE4228313A1 (de) * 1992-08-26 1994-03-03 Leybold Ag Gegenstrom-Lecksucher mit Hochvakuumpumpe
JP2655315B2 (ja) * 1994-06-29 1997-09-17 日本真空技術株式会社 複合分子ポンプを使用した漏洩探知装置
DE19504278A1 (de) * 1995-02-09 1996-08-14 Leybold Ag Testgas-Lecksuchgerät
FR2734053B1 (fr) * 1995-05-12 1997-06-13 Cit Alcatel Detecteur de fuite a gaz traceur
US5668328A (en) * 1996-07-17 1997-09-16 Applied Power Inc. Method and apparatus for hydraulically tightening threaded fasteners

Also Published As

Publication number Publication date
EP1008841B1 (de) 2007-04-25
ATE360806T1 (de) 2007-05-15
US6354141B1 (en) 2002-03-12
FR2787192B1 (fr) 2001-01-05
DE69935898D1 (de) 2007-06-06
EP1008841A1 (de) 2000-06-14
FR2787192A1 (fr) 2000-06-16
JP2000171327A (ja) 2000-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0615615B1 (de) Lecksucher für vakuumanlagen sowie verfahren zur durchführung der lecksuche an vakuumanlagen
EP1004011B1 (de) Verfahren zum betrieb eines heliumlecksuchers und für die durchführung dieses verfahrens geeigneter heliumlecksucher
EP0432305B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Leckprüfung
DE19780321B4 (de) Selbstabstimmender und kompensierender Detektor für Wicklungsfehler
DE69935898T2 (de) Primäres Pumpen mit variabler Geschwindigkeit für einen Gastracer-Leckdetektor
EP0750738B1 (de) Testgaslecksucher
WO2002048686A2 (de) Verfahren zur feststellung eines gases mit hilfe eines infrarot-gas-analysators sowie für die durchführung dieser verfahren geeigneter gasanalysator
DE2536332B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum pruefen der gleichfoermigkeit von rotationskoerpern, insbesondere kraftfahrzeugreifen
DE3546189C2 (de)
EP0805962A1 (de) Testgas-lecksuchgerät
DE3247975A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur auffindung von lecks in waenden
DE4442174A1 (de) Lecksuchgerät mit Vakuumpumpen und Betriebsverfahren dazu
EP0834061B1 (de) Lecksuchgerät mit vorvakuumpumpe
DE2049338A1 (de) Einrichtung zum Erfassen und Aus werten der Schwingungen von Verdichter Laufschaufeln oder dergleichen
DE177433T1 (de) Leckortungs und -aufspuersystem.
DE19521362B4 (de) Messzelle für einen Wasserdampfsensor
DE102016210701A1 (de) Massenspektrometrischer Lecksucher mit Turbomolekularpumpe und Boosterpumpe auf gemeinsamer Welle
DE19924400C1 (de) Brandmelder und Verfahren zur Branddetektion
DE19743979A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines elektrochemischen Sensors sowie elektrische Schaltung für einen elektrochemischen Sensor
DE2658653A1 (de) Motorkontrolleinrichtung
DE4343912A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines mit einer Schnüffelleitung ausgerüsteten Testgaslecksuchers sowie für die Durchführung dieses Verfahrens geeigneter Testgaslecksucher
EP0646781B1 (de) Verfahren und Anordnung zum Prüfen der Dichtigkeit des Gasentnahmesystems einer Gasanalysevorrichtung
DE10201662C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kavitationsdetektion
DE102014223841A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Gegenstrom-Leckdetektion
DE4038266A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur pruefung der gasdichtigkeit von bauteilen, insbesondere sf(pfeil abwaerts)6(pfeil abwaerts)-dichtigkeit von kondensatoren

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee