Accumulation Leak Test – Kiểm tra rò rỉ tích lũy

Kiểm tra rò rỉ là một bước quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp để đảm bảo chất lượng và độ an toàn của sản phẩm. Trong số các phương pháp kiểm tra rò rỉ, phương pháp kiểm tra rò rỉ tích lũy (Accumulation Leak Test) nổi bật với độ nhạy cao và khả năng phát hiện những rò rỉ rất nhỏ.

Phương pháp kiểm tra rò rỉ tích lũy là gì?

Phương pháp kiểm tra rò rỉ tích lũy là một kỹ thuật dùng khí đánh dấu (tracer gas), thường là khí Helium hoặc hỗn hợp khí tạo thành (Forming Gas – 5% Hydro / 95% Nitrogen), để phát hiện rò rỉ trong một sản phẩm hoặc linh kiện.

Điểm đặc trưng của phương pháp này là nó đo lường sự tích tụ của khí đánh dấu rò rỉ ra khỏi vật phẩm thử nghiệm trong một không gian kín (buồng tích lũy).

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của phương pháp kiểm tra rò rỉ tích lũy khá đơn giản nhưng hiệu quả:

1. Nạp khí đánh dấu: Vật phẩm cần kiểm tra được nạp đầy bằng khí đánh dấu (ví dụ: Helium) đến một áp suất nhất định.

2. Đặt vào buồng tích lũy: Vật phẩm sau đó được đặt vào một buồng kín (buồng tích lũy). Buồng này thường được thiết kế để có thể đóng kín hoàn toàn và có quạt nhỏ để giúp khí đánh dấu rò rỉ phân tán đều trong buồng.

3. Rò rỉ và tích tụ: Nếu vật phẩm có rò rỉ, khí đánh dấu sẽ thoát ra ngoài qua các lỗ rò và tích tụ dần trong buồng kín.

4. Đo lường nồng độ: Một cảm biến khí đánh dấu (thường là máy quang phổ khối Helium – Helium Mass Spectrometer Leak Detector) được đặt trong buồng để đo lường nồng độ khí đánh dấu tăng lên theo thời gian.

5. Phân tích kết quả: Tốc độ tăng nồng độ khí đánh dấu trong buồng sẽ tỷ lệ thuận với tốc độ rò rỉ của vật phẩm. Nếu nồng độ khí đánh dấu vượt quá một ngưỡng cho phép trong một khoảng thời gian nhất định, vật phẩm sẽ được xác định là bị rò rỉ và không đạt yêu cầu.

Cấu tạo hệ thống kiểm tra rò rỉ tích lũy

Một hệ thống kiểm tra rò rỉ tích lũy cơ bản thường bao gồm các thành phần sau:

1. Buồng tích lũy (Accumulation Chamber): Một không gian kín đủ lớn để chứa vật phẩm cần kiểm tra. Buồng này có thể được làm từ nhiều vật liệu khác nhau (như kim loại, acrylic trong suốt, hoặc thậm chí là một tấm bạt kín) tùy thuộc vào ứng dụng và yêu cầu độ nhạy.

2. Hệ thống nạp khí đánh dấu: Bao gồm nguồn cung cấp khí chỉ dấu (bình khí Helium/Forming Gas), van điều áp, van điều khiển và các đường ống để nạp khí vào vật phẩm.

3. Quạt hoặc hệ thống tuần hoàn khí: Để đảm bảo khí đánh dấu rò rỉ được phân tán đều trong buồng tích lũy, giúp cảm biến đo được nồng độ chính xác.

4. Máy dò rò rỉ khí đánh dấu (Tracer Gas Leak Detector): Đây là bộ phận quan trọng nhất, thường là máy quang phổ khối Helium, có khả năng phát hiện và đo lường nồng độ rất nhỏ của khí đánh dấu trong môi trường.

5. Hệ thống điều khiển và hiển thị: Để thiết lập các thông số kiểm tra (áp suất, thời gian), điều khiển quá trình kiểm tra, thu thập dữ liệu và hiển thị kết quả.

Ưu và nhược điểm của phương pháp:

Ưu điểm:

* Độ nhạy cao: Có khả năng phát hiện các rò rỉ rất nhỏ mà các phương pháp truyền thống (như kiểm tra áp suất giảm hay bong bóng) khó có thể phát hiện được.

* Không phá hủy sản phẩm: Quá trình kiểm tra không gây hư hại cho vật phẩm. * Ít bị ảnh hưởng bởi môi trường: So với phương pháp “ngửi” (sniffing), phương pháp tích lũy ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ, luồng gió, hoặc rung động, vì khí rò rỉ được tích tụ trong một không gian kín và được kiểm soát.

* Kiểm tra toàn bộ vật phẩm: Phương pháp này kiểm tra tổng thể rò rỉ của toàn bộ vật phẩm, không chỉ tập trung vào một điểm cụ thể.

* Thích hợp cho nhiều loại vật phẩm: Có thể áp dụng cho các vật phẩm có kích thước lớn, hình dạng phức tạp hoặc các vật phẩm có thể tích thay đổi.

* Chi phí đầu tư trung bình: So với phương pháp chân không sử dụng khí Helium, chi phí đầu tư cho hệ thống tích lũy thường thấp hơn.

Nhược điểm:

* Cần sử dụng khí đánh dấu: Yêu cầu nguồn cung cấp khí đánh dấu (ví dụ: Helium) có thể làm tăng chi phí vận hành.

* Không xác định được vị trí rò rỉ cụ thể: Phương pháp này chỉ cho biết vật phẩm có rò rỉ hay không và tốc độ rò rỉ tổng thể, chứ không chỉ ra chính xác vị trí của lỗ rò. Nếu cần xác định vị trí, thường phải kết hợp với phương pháp “ngửi” (sniffing) sau khi đã xác định có rò rỉ bằng phương pháp tích lũy.

* Thời gian kiểm tra có thể lâu hơn: Do cần thời gian để khí đánh dấu tích tụ đến nồng độ có thể đo được, thời gian kiểm tra có thể dài hơn so với các phương pháp kiểm tra áp suất giảm nhanh.

* Yêu cầu kiểm soát buồng tích lũy: Cần đảm bảo buồng tích lũy kín hoàn toàn và sạch sẽ để tránh các nguồn gây nhiễu khí đánh dấu từ môi trường bên ngoài.

Ứng dụng

Phương pháp kiểm tra rò rỉ tích lũy được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm:

* Ngành ô tô: Kiểm tra các bộ phận như bình chứa nhiên liệu, hệ thống điều hòa không khí, bộ phận động cơ, đèn pha…

* Ngành điện tử: Kiểm tra vỏ linh kiện điện tử, cảm biến, pin…

* Ngành y tế: Kiểm tra các thiết bị y tế kín, bao bì vô trùng…

* Ngành hàng không: Kiểm tra các bộ phận kín trên máy bay.

* Sản xuất bao bì: Kiểm tra độ kín của các loại bao bì sản phẩm.

Tham khảo trực quan hơn với clip sau:

Tóm lại, phương pháp kiểm tra rò rỉ tích lũy là một giải pháp hiệu quả và đáng tin cậy để phát hiện các rò rỉ nhỏ trong nhiều ứng dụng công nghiệp, mang lại sự đảm bảo về chất lượng và an toàn sản phẩm.

Nếu có gì chưa rõ về Kiểm tra rò rỉ tích lũy (Accumulation Leak Test) hãy cho chúng tôi biết để kỹ thuật tư vấn kỹ hơn nhé.