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リークディテクタ HELIOT900シリーズ

リークディテクタ HELIOT900 シリーズ

ヘリウム漏れ検査の特長

ヘリウムリークディテクタは、ヘリウムガスを使用した漏れ検査(以下、ヘリウムリークテスト)において、漏れ量や漏れ箇所の特定を行うための検査装置です。ヘリウムリークテストは、漏れ検査の中でも感度的に最も優れ、かつ微小な漏れに対しても短時間で精度よく検査ができるため、各種配管構造の部品全般、電子デバイス、空調、冷凍機、自動車関連などの生産ラインをはじめ、食品・薬品包装、医療機器など、漏れ検査が必要とされるあらゆる分野で使用されています。

■ 漏れの定義
壁の孔を通って気体が移動する現象

■ 漏れの単位
Pa・m3/sec (パスカルリューベパーセック)

  • 単位時間[sec]に移動した気体体積(絶対圧力[Pa]×容積[m3])
  • ごく小さい値なので一般的に有効桁数2~3桁の指数で表記 (*.**E-*Pa・m3/sec)
  • 計算記号はQ

他の流量単位との換算

Pa・m3/sec mbar・l/sec Torr・l/sec atm・cc/sec lusec sccm slm Mol/sec
1 10 7.5 9.78 7500 592 0.592 0.000441

・Torr, atm はSI単位系でないので日本国内では使用不可
・例えば2.5E-8Pa・m3/secの場合には、口頭では「2.5の8乗」と省略される場面が多い。

■ 産業別の検査レベル(目安)

Q [Pa・m3/sec] E-3 〜 E-5 E-5 〜 E-7 E-9 〜 E-10 E-11 〜 E-12
対象 水道管
ガス管
空調
熱交換器
コンプレッサ
自動車部品
真空部品 原子力
宇宙関連

リークディテクタの原理と特性

ヘリウムリークテスト

リークディテクタを使用し真空中のヘリウム分圧の変化から漏れを検知する測定方法をヘリウムリークテストといいます。
他の検査方法が、体積、圧力、真空度などで判断するのに対し、作業者のスキルに依存することなく圧倒的な高感度・高精度が得られます。
漏れが小さくなっても、判定時間を長く取る必要はないので早い検査が可能です。
また、ヘリウムガスは安全で不活性、環境にも優しいクリーンな検査ができます。

ヘリウムリークテスト以外のリークテスト

(1)加圧テスト

(a)加圧放置法 (b)差圧法(AirLeak) (c)水没法
空気圧に締切り、圧力降下で全体の漏れ量を確認 空気加圧後〆切り、模擬リークWorkとの圧力降下を比較 空気加圧し水中で気泡を確認

(d)水圧法 (e)石鹸水塗布法 (f)ハゲロンガスプローブ法
水圧をかけて水漏れを確認 空気加圧してバブル(気泡)の目視検査 冷媒ガスで加圧して、ガス検出器を使用

(g)染色浸透探傷検査    
浸透液(有色)を空気と一緒に加圧し、目視検査    

   

(2)真空テスト

(h)真空放置法(ビルドアップ) (i)液塗布法(アルコールチェック)
真空排気し〆切り、圧力上昇で全体の漏れ量チェック
漏れ箇所の特定は不可
真空排気をしながら、アルコール等を塗り到達圧力の変化をチェック
漏れ箇所探しの手法

各リークテスト方法の特性比較

■ 各検査方法の特徴

ヘリウムリークディテクタの原理と構造

(1)ヘリウムガス特性

  特性 利点
1 大気中の含有量が少ない(5ppm) バックグラウンドが小さい
2 質量数4のイオンとなる 質量分析で他ガスとの識別が容易
3 分子直径が小さい 小さな孔を通り易い
4 毒性なし、引火性なし、不活性 様々な現場、環境、製品に対し安全に使用できる
5 吸着エネルギーが小さい 一旦進入しても排気し易い
6 非フロン系ガス 地球環境へのダメージがない

(2)機器構造

ANALYZER:分析管
TMP:主排気ポンプ
FV:フォアラインバルブ
FP:補助兼、粗引きポンプ
TV1:微小リーク用テストバルブ
TV2:小リーク用テストバルブ
TV3:大リーク用テストバルブ
TEST PORT:Work接続口
PG:ピラニ真空計
CAL:校正リーク
CLV:校正リーク、ベントバルブ
VV:ベントバルブ
VENT PORT:大気圧戻し口

(3)分析管

磁場偏向型質量分析

① イオン生成(イオンソース)
・分析管に到達した気体分子がフィラメントの熱電子により+電荷のイオンに変換
・加速電圧により、一方向に加速移動
② イオン選別
1. +の電荷を持ったイオンが磁場を通過する事で軌道が曲がる『フレミングの左手の法則』現象
2. この時点で気体毎の質量により軌道が分かれる
・He(質量数4)が中心軌道に調整
・質量数3は自然大気中に極めて少ない、質量数5は存在しないので、質量数4の識別が容易
③ イオン収集(イオンコレクタ)
1. +の電荷を持ったHeイオンのみ電極板に到達
2. Heイオンの量に応じた微弱電流が流れる

真空中のHe分圧レベルに応じてイオンコレクタの電流値が変動する

(4)主排気真空ポンプ

複合分子ポンプの採用と逆拡散現象による効果

分析管の圧力は維持しながら、テストポートをより高い圧力で接続することができる。

※逆拡散現象:Heなど排気し難い小さな気体分子の一部が分子ポンプを介して分析管まで到達してしまう現象

(5)校正リーク

分析管のHe分圧レベルを漏れ量単位に変換する為の「漏れ基準器」

メンブレン型 真空法用/E-7, E-8, E-9, E-10 Pa・m3/sec台
Heを内蔵。硝子を透過する現象を利用。温度係数、経年減衰係数を持つ。

チャネル型 主にスニッファー用(真空法も可)/E-4, E-5, E-6 Pa・m3/sec台
Heを外部より供給。真空法ではHeを大気圧(差圧0.1MPa)で使用。比較的大きな漏れに適している構造。

(6)感度校正

機器(LD)が検出可能な最小電流値が示す、漏れ量のことを感度といい、数値が小さい程、感度が良い。校正リークの定測により、感度校正を行う。

(7)最小可検リーク量

移動平均などを加え、標準偏差などで定義した「ふらつき度」を最小可検リーク量として表わす。装置の仕様を示す数値としてカタログ等に表記される。

(8)基本動作(真空法:Auto Flow)

(9)基本動作(スニッファー法)

Work内部にHeを充填加圧して、外部(大気中)に漏れ出てくるHeを検知する方法。

テストポートにスニッファーユニットを取り付けて使用します。スニッファーユニットによりLDテストポートは、TV2で連続運転可能な圧力に維持されています。
プローブ先端のオリフィスで圧力制御する一般的なタイプの他に、アルバックでは吸引用ポンプを搭載したタイプもあります。

ヘリウムリ漏れ試験法

 

ヘリウム漏れ試験方法は「JIS-Z2331」により、代表的な手法が規定されています。

1. 真空吹付け法(スプレー法)
2. 真空外覆法(真空フード法)
3. 吸込み法(スニッファー法)
4. 加圧積分法
5. 吸盤法(サクションカップ法)
6. 真空容器法(ベルジャー法)
7. 浸せき法(ボンビング法)

テスト方法の決め方

(※)微圧法(ULVACの造語):圧力差に弱いWork向けのULVACアプリケーション

HELIOT900シリーズの特長

【使い易い最高性能】

圧倒的なHe排気速度
タブレット型コントローラによる利便性UP
― 最高レベルの測定感度
  ・最小可検出リーク量:<5E-13Pa・m3/sec
― 無線リモート制御が標準機能
― 保守作業が容易な構造
― 起動、停止時間が早い
― 移動し易い高機能モバイルカート
― 前710シリーズと互換性確保

豊富なポンプラインアップ
― 30L/min(油回転真空ポンプ) ~ 500L/minスクロールドライポンプ

特長1:圧倒的なHe排気速度 5L/secの効果

・排気時間が早くなる
・バックグラウンドの下がりが早くなる
・バックグラウンドを安定させ、低く抑える事ができる
・真空装置の漏れ検査では、リークディテクタ側へのヘリウムの吸引量が大きくなり、小さい漏れを見つけやすくなる

特長2:使い易さ タブレット型コントローラ

・好きな場所に『置いて』使う新提案
・本体とのケーブルを外せば無線リモコンとして使用可能

・シンプルで判り易い各種画面

特長3:使い易さ 移動性、保守性、起動時間

高機能モバイルカート
― コンパクト設計
― 凹凸のないパネルカバー
― 大径の車輪
― 段差越えに便利なフット板
― 足踏み式ストッパブレーキ
メンテナンスが簡単
― 監視機能による保守時期の自動アナウンス(特許第4057896号)
― 手順解説の動画をタブレット画面で確認しながら作業可
― 工具不要で外せる保守パネル
― 交換式の保守部品
起動、停止時間が早い
最短2minで使用可能
停止<30sec

水素機能搭載
水素リークテストにも対応


製品の紹介

HELIOT900シリーズの仕様

model 901W1 901D2 904W2 904D3 904D4
ボディタイプ ポータブル モバイルカート
最小可検リーク量 Ultra Pa・m3/sec <5E-13
表示下限 Ultra Pa・m3/sec 0.01E-12(<2Pa)
Fine Pa・m3/sec 0.01E-10(<100Pa)
最大接続圧力 Gross Pa 1200
テストポート
排気速度(He)
Ultra L/sec 5(<2Pa)
Fine L/sec 1(<100Pa) 5(<100Pa)
粗引きポンプ:
排気速度(50/60Hz)
油回転 L/min 30/36   135/162    
スクロール L/min   90/108   250/300 500/600
質量 kg 約33 約37 約79 約74 約96
表示機 7inchタブレット型産業用コンピュータ (無線規格:IEEE 802.11 b/g/n)
表示機操作範囲 有線 ケーブル長:2m(標準付属),5m(Option)
無線 40m
表示機バッテリ駆動時間(無線) 3-8hr
適合規格 CE, IP30 CE
入力電圧 V 100-120 or 200-240
使用環境温度 10-40

システム搭載専用モデル HELIOT ZEROの詳細へ

オプション製品一覧

配管やフレキシプルホースなど掲載のない製品の取扱いもあります。詳しくは弊社営業担当者へお問い合わせください。

スニッファーユニット(ホース長は1m-10mでご指定ください)
ASユニット ASユニット
BSユニット BSユニット
BTユニット BTユニット
カート・ケース
フロアーカート:901用 フロアーカート:901用
コントローラ保管ボックス コントローラ保管ボックス ※901はフロアーカートが必要です
BTユニット:901用 BTユニット:901用 ※フロアーカート仕様は収納不可
オイルミストトラップ
WS用オイルミストトラップ WS用オイルミストトラップ
コントローラー周辺機器
コントローラケーブルセット5m コントローラケーブルセット5m
コントローラ充電器(入力電圧:100-240V) コントローラ充電器(入力電圧:100-240V)
絶縁手袋対応タッチペン 絶縁手袋対応タッチペン
セキュリティワイヤーセット(切断アラーム付きワイヤー + 本体取付金具) セキュリティワイヤーセット(切断アラーム付きワイヤー + 本体取付金具)※錠は含まず
ダイヤル錠(管理者用マスターキー付き) ダイヤル錠(管理者用マスターキー付き)
プリンタ
サーマルプリンタ サーマルプリンタ
  プリンタ用紙:普通紙 / 無塵紙
校正リーク
メンブレン型校正リーク メンブレン型校正リーク:E-7、E-8、E-9、E-10[Pa・m3/sec]
チャネル型校正リーク チャネル型校正リーク:E-4、E-5、E-6[Pa・m3/sec]
周辺機器
L型手動バルブ:NW25-NW25 L型手動バルブ:NW25-NW25
ヘリウムスプレーガン ヘリウムスプレーガン
減圧弁(日本国内ヘリウムボンベ用) 減圧弁(日本国内ヘリウムボンベ用)
テストチャンバ:内寸φ96mm × H30mm テストチャンバ:内寸φ96mm × H30mm
ボンビングタンク:内寸φ95.5mm × H160mm、使用圧力範囲:<0.5MPaG ボンビングタンク:内寸φ95.5mm × H160mm、使用圧力範囲:<0.5MPaG
  配管類:変換配管(I型、T型、+型)、フレキシブルホース、クランプ類、他各種
インターフェイス
  I /O コネクターセット:Rec.Out、EXT I /O
信号変換器:300series用 信号変換器:300series用
電源ケーブル変換ケーブル:700シリーズ用、300シリーズ用 電源ケーブル変換ケーブル:700シリーズ用、300シリーズ用
消耗品
イオンソース イオンソース
ピラニ測定子 ピラニ測定子
マイクロセパレータ:BS、BT用 マイクロセパレータ:BS、BT用
  空冷ファンフィルタ:パネル用
  空冷ファンフィルタ:電気系用
  ベントラインフィルタ
  オイルミストトラップエレメント:W1内臓OMT用
  ポンプオイル:W1用、W2用
ドキュメント
  取扱説明書:CD-R、冊子(普通紙/無塵紙)
  トレーサビリティ証明書:校正リーク, HELIOT本体
  一般校正試験証明書:校正リーク, HELIOT本体

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