KR19980702019A

KR19980702019A - 테스트 가스 누출 검출기

Info

Publication number: KR19980702019A
Application number: KR1019970705414A
Authority: KR
Inventors: 토마스 뵘; 루디 비트
Original assignee: 우도 벡, 파울 바흐만; 라이볼트 바쿰 게엠베하
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 1998-07-15
Also published as: EP0805962B1; DE59510816D1; DE19504278A1; KR100392540B1; WO1996024828A1; CN1119642C; JP3483571B2; EP0805962A1; US5900537A; JPH10513561A; CN1146553A

Abstract

본 발명은 유입구(2), 질량 분석계로서 형성된 검출기(3), 역류식으로 작동되는 제1마찰 펌프단(5), 제2마찰 펌프단(7), 제1 및 제2마찰 펌프단 사이에 있는 중간 커넥터(6), 하나의 예비 진공 펌프(8), 누출 검출기의 유입구(2) 및 예비 진공 펌프(8)의 유입면(9) 사이에 있는 차단 가능한 제1연결 라인(13) 및 누출검출기의 유입구(2) 및 중간 커넥터(6) 사이에 있는 차단 가능한 하나의 제2라인(15)을 포함하는, 테스트 가스 누출 검출기(1)에 관한 것이다 ; 오일 없는 누출 검출을 가능하게 하기 위해, 예비 진공 펌프(8)가 격막식 펌프인 것이 제안된다. 좀 더 짧은 응답 시간을 얻기 위해, 누출 검출기(1)의 유입구(2) 및 중간 유입구(6) 사이에 있는 연결 라인(15)의 전도력이 조절 가능한 것이 바람직하다.

Description

테스트 가스 누출 검출기

상기 특징을 갖는 테스트 가스 누출 검출기는 독일 특허 출원 공개 명세서 제31 24 205호에 공지되어 있다. 상기 방식의 누출 검출기에서 누출의 검출은 2단계로 이루어질 수 있다. 유입구 영역에서의 압력이 비교적 높으면, 중간 커넥터로 이어지는 라인내에 있는 밸브가 폐쇄된다. 예비 진공 펌프에 의해 흡입된 가스 혼합물은 제2마찰 펌프단의 예비 진공면에 이른다. 테스트 샘플의 누출이 비교적 큼으로 인해 상기 가스내에 이미 테스트 가스(예를 들어 헬륨)가 존재하면, 테스트 가스가 역류 방식으로 2개의 마찰 펌프단을 통해 검출기에 이르러 그곳에 기록된다. 테스트 샘플의 누출이 크지 않아 조밀하지 않으면, 누출 검출기의 유입구 영역의 압력이 충분히 낮음으로써 중간 컨넥터로 이어지는 라인내에 있는 밸브가 개방되어 누출 검출이 더 높은 감도로 실행될 수 있다.

선행 기술에 따라 기술된 누출 검출기에서는 예비 진공 펌프가 하나의 유밀방식 펌프를 포함하기 때문에, 가스 누출 검출기의 유입구에 연결된 테스트 샘플내에 또는 테스트 용기내에 오일 가스가 도달될 위험이 있다.

본 발명은 청구항 1의 서문에 따른 특징으로 갖는 테스트 가스 누출 검출기에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 테스트 가스 누출 검출기의 일 실시예이고, 도 2는 전도력이 조절될 수 있는 밸브의 일 실시예이다.

본 발명의 제1목적은, 오일 없는 누출 검출이 가능하도록, 본 발명과 관련된 유형의 테스트 가스 검출기를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 예비 진공 펌프가 격막식 진공 펌프로서 형성됨으로써 달성된다. 격막식 진공 펌프는 완전히 오일 없는 진공을 형성할 수 있다. 따라서, 오일 펌프가 예비 펌프로부터 누출 검출기의 유입구 영역에 도달될 위험이 더 이상 존재하지 않는다.

마찰 진공 펌프는 상부 한계가 예컨대 5mbar 정도의 작은 크기의 예비 진공압력에 의해 작동될 수 있다. 격막식 진공 펌프도 마찬가지로 상기와 같은 크기의 최종 압력을 갖는다. 따라서, 예비 펌프로서의 격막식 진공 펌프를 갖춘 마찰 진공 펌프의 작동은, 격막식 진공 펌프가 그것의 최종 압력 근처에서 작동되는 것이 전제가 된다. 그러나 압력이 최종 압력에 근사하게 증가됨에 따라, 격막식 진공펌프의 흡입력은 거의 0이 된다. 본 발명과 관련된 방식의 누출 검출기의 응답 시간은 결정적으로 예비 펌프의 흡입력에 의존하기 때문에, 격막식 진공 펌프를 예비펌프로서 사용될 때는 응답 시간이 매우 길다.

따라서 본 발명의 제2목적은, 예비 펌프로서 격막식 펌프를 갖춘, 전술한 방식의 누출 검출기의 응답 시간을 줄이는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 누출 검출기의 유입구 및 중간 커넥터 사이에 있는 연결 라인의 전도력을 조절함으로써 달성된다. 연결 라인의 전도력은 최고가 되도록 조절되어야 한다; 그러나 2개 마찰 펌프 사이의 압력은 질량 분석기 검출기내의 작동 압력을 유지하기 위해 필요한 압력을 초과해서는 안된다. 그럼으로써, 상기 시점에서 누출 검출기의 유입구 영역에서의 압력이 2개 마찰 펌프단 사이에서 최대로 허용되는 압력보다 훨씬 더 큰 경우에도, 누출 검출기의 유입구가 감압된 연결 라인을 통해 매우 일찍 중간 커넥터와 연결될 수 있다. 상기 조치의 중요한 장점은, 격막식 펌프에 비해 훨씬 더 높은 흡입력이 매우 일찍 제2마찰 펌프단에 제공된다는 점인데, 그에 의해 응답 시간이 현저하게 짧아진다.

본 발명의 다른 장점 및 세부 사항은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된다.

도 1에 따른 다이아그램에서, 누출 검출 장치는 통상적으로 부호 (1)로, 유입구는 (2)로, 질량 분석계로서 형성된 테스트 가스 검출기는 (3)으로, 2개 단으로 이루어진 마찰 진공 펌프는 (4)로, 터보 분자 펌프로서 형성된 제1마찰 펌프단은 (5)로, 중간 커넥터는 (6)으로, 나선단으로서 형성된 제2마찰 진공 펌프단은 (7)로, 예비 펌프로서 사용되는 격막식 펌프는 (8)로 표시된다. 제2마찰 펌프단(7)의 배출면은 격막식 펌프(8)의 유입면(9)과 연결되어 있고, 또한 라인(11)을 통해 밸브(12)와 연결된다. 누출 검출 장치(1)의 유입구(2)는 연결 라인(13)을 통해 밸브(14)에 의해 격막식 펌프(8)의 유입면(9)과 연결된다. 또한, 누출 검출 장치(1)의 유입구(2) 및 중간 커넥터 사이의 결합은 라인(15)을 통해 밸브(16)에 의해 이루어진다.

격막식 펌프(8)의 유입면(9) 영역에서의 압력을 모니터링하기 위해 압력 측정기(17)가 제공된다. 상기 장치는 그것의 신호를 조절기(블록 18)에 전달한다. 조절기는 밸브(16)와 연결되어 있다.

가스 누출을 검출하기 위해, 예를 들어 테스트 샘플이 테스트 가스 누출 검출 장치(1)의 유입구(2)에 연결된다. 테스트 샘플은 밸브(12 및 16)가 잠겨진 상태에서 라인(13)을 통해 예비 배기된다. 압력이 충분히 낮은 경우(대량 5mbar)에 가스 누출의 검출은 밸브(12)의 개방과 함께 스타팅 된다. 테스트 샘플의 누출이 비교적 심하면, 테스트 가스가 마찰 펌프(4)의 예비 진공면에 이르고, 그곳으로부터 역류식으로 검출기(3)에 이른다. 상기 경우에 누출의 검출이 종결된다.

테스트 가스가 더 이상 기록되지 않으면, 테스트 샘플의 배기가 라인(13)을 통해 계속적으로 이루어진다. 선행 기술에 따른 누출 검출 장치에서는, 유입구 영역에서의 압력이 중간 커넥터(6)에서의 압력과 일치할 때까지 배기되어야 한다. 그때야 비로소 밸브(16)가 고감도 누출 검출 단계의 도입을 위해 개방될 수 있다. 도시된 실시예에서는 예비 펌프가 격막식 펌프이기 때문에, 펌프의 흡입력 때문에 감도 있는 누출 검출이 시작될 때까지는 시간이 매우 오래 걸린다. 또한 누출 검출의 응답 시간, 즉 유입구(2)내로의 테스트 가스의 유입 및 검출기(3)내에서의 기록 사기의 시간도 밸브(16)가 폐쇄된 상태에서는 매우 길다.

밸브(16)의 전도력은 조절 가능하기 때문에, 유입 압력이 중간 커넥터(6)에서 필요한 압력보다 더 높은 시점에서 이미 중간 커넥터(6)와 유입구(2)가 연결될 수 있다. 연결 라인 내부의 전도력은, 밸브(16)가 요구되는 각 압력 차이를 유지하는 방식으로 조절되어야 한다. 유입구(2)의 압력이 감소됨에 따라 밸브(16)의 전도력은 증가된다. 밸브는 유입 압력이 중간 커넥터(6)의 압력과 일치될 때 완전히 개방된다.

상기 방식의 조절은 바람직하게 중간 커넥터(6)의 압력에 따라 자동으로 이루어지거나 또는-실시예에서 실현되는 바와 같이-예비 진공 압력에 따라 압력 측정기(17)에 의해 측정된다. 상기 압력 측정기는, 밸브(16)의 전도력을 원하는 압력 비율에 상응하는 조절기는 조절기(18)에 신호를 전달한다.

도 2는 조절 가능한 밸브(16)의 일 실시예이다. 조정 가능한 밸브 스탬프(21)는 하나의 O형 링(23)을 갖는 하나의 밸브 헤드(22)를 포함한다. O형 링이 시이트(24) 위에 놓이게 되면 밸브(16)가 폐쇄된다. 밸브 헤드(22)에는 하나의 원뿔대(25)가 제공되며, 상기 원뿔대는 밸브 스탬프(21)의 위치에 따라 원뿔대(25)에 상응하게 원추형으로 형성된 밸브 개구(26)내로 약간 삽입되어 있다. 그럼으로써, 원뿔대(25) 및 개구(26) 사이의 자유 링간격의 크기가 변동될 수 있다.

조절 가능한 상기 밸브(16) 대신에, 격판 또는 다른 전도력 제한 장치를 갖춘 2개 이상의 밸브의 사용도 또한 가능하다. 따라서, 유입 압력에 따라 하나의 밸브로부터 다른 밸브로 연속적으로 더 큰 전도력이 전달된다.

Claims

유입구(2), 질량 분석계로서 형성된 검출기(3), 역류식으로 작동되는 제1마찰 펌프단(5), 제2마찰 펌프단(7), 제1 및 제2마찰 펌프단 사이에 있는 중간 커넥터(6), 하나의 예비 진공 펌프(8), 누출 검출기의 유입구(2) 및 예비 진공 펌프(8)의 유입면(9) 사이에 있는 차단 가능한 제1연결 라인(13) 및 누출 검출기의 유입구(2) 및 중간 커넥터(6) 사이에 있는 차단 가능한 하나의 제2라인(15)을 포함하는, 테스트 가스 누출 검출기(1)에 있어서, 예비 진공 펌프(8)가 격막식 펌프인 것을 펌프인 것을 특징으로 하는 누출 검출기.
제1항에 있어서, 누출 검출기(1)의 유입구(2) 및 중간 커넥터(6) 사이의 연결 라인(15)의 전도력은 조절 가능한 것을 특징으로 하는 누출 검출기.
제2항에 있어서, 전도력이 조절될 수 있는 밸브(16)가 라인(15)내에 있는 것을 특징으로 하는 누출 검출기.
제3항에 있어서, 밸브(16)에 하나의 밸브 스탬프(21)가 장치되고, 상기 스탬프는 하나의 원뿔대를 지지하며, 상응하게 원추형으로 형성된 밸브 개구(26)가 상기 원뿔대에 부가되는 것을 특징으로 하는 누출 검출기.
제2항에 있어서, 전도력을 조절하기 위해 다수의 밸브가 제공되는 것을 특징으로 하는 누출 검출기.
누출 검출기를 작동시키기 위한, 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법에 있어서, 연결 라인(15) 또는 밸브(16)의 전도력은 예비 전공 압력(예빈 진공 펌프(8)의 유입면)에 따라 또는 중간 커넥터(6)의 압력에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 한편으로는 최대로 높고, 다른 한편으로는 검출기(3)내에서의 작동 진공을 유지시킬 수 있는 압력이 2개의 마찰 펌프단(5, 7) 사이에서 유지되도록 전도력이 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.