ASTM E493

มาตรฐานการปฏิบัติสำหรับการตรวจหาการรั่วไหลโดยใช้เครื่องตรวจจับการรั่วไหลแบบมวลสเปกโตรมิเตอร์ในโหมดทดสอบจากภายในสู่ภายนอก

บทสรุปมาตรฐาน

ASTM E493 กำหนดแนวทางปฏิบัติที่มีโครงสร้างสำหรับการประเมินการรั่วไหลในชิ้นส่วนที่ปิดผนึกโดยใช้เครื่องตรวจจับการรั่วไหลด้วยเครื่องแมสสเปกโตรมิเตอร์ในโหมดภายใน-ภายนอก อุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และเครื่องมือวัดความแม่นยำสูง ต่างพึ่งพาวิธีนี้ในการยืนยันความสมบูรณ์ของบรรจุภัณฑ์ที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนา ด้วยการนำหลักการของ ASTM E493 มาใช้ วิศวกรจะมีความสามารถในการระบุการรั่วไหลขนาดเล็ก คำนวณอัตราการรั่วไหลที่แท้จริง และรักษาความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์.

คำอธิบายมาตรฐาน

ASTM E493 ครอบคลุมถึงอุปกรณ์ที่ปิดผนึกก่อนการทดสอบ รวมถึงเซมิคอนดักเตอร์ รีเลย์ ส่วนประกอบไพโรเทคนิค และเซ็นเซอร์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง มาตรฐานนี้กำหนดให้ชิ้นงานทดสอบต้องมีฮีเลียมที่ความดันภายในที่ทราบหรือคำนวณได้ระหว่างการวัด หากชิ้นส่วนไม่สามารถเติมฮีเลียมก่อนการปิดผนึกได้ วิธีการนี้จะแนะนำฮีเลียมผ่านกระบวนการระเบิดที่ควบคุมได้ วิธีการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแม้แต่เส้นทางที่เล็กที่สุดผ่านผนังอุปกรณ์ก็สามารถตรวจพบได้.

การปฏิบัติระบุเทคนิคหลักสองประการ:

วิธีการทดสอบ A ใช้การระเบิดฮีเลียมเพื่อนำก๊าซติดตามเข้าไป.
วิธีการทดสอบ B ใช้การเติมฮีเลียมล่วงหน้า ก่อนการปิดผนึก.

ในทั้งสองกรณี ชิ้นส่วนจะเข้าสู่ห้องปิดที่สูญญากาศซึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องตรวจจับการรั่วไหลแบบแมสสเปกโตรมิเตอร์ เมื่อมีการรั่วไหล เครื่องตรวจจับจะวัดการไหลของก๊าซฮีเลียมและแสดงอัตราการรั่วไหลออกมา.

วิธีการทดสอบ A: ขั้นตอนการระเบิด

การทดสอบการเตรียมชิ้นส่วนโดยการระเบิด

การระเบิด (Bombing) ใช้เมื่อไม่สามารถเติมแก๊สภายในโดยตรงได้ ส่วนประกอบที่ปิดผนึกจะอยู่ในห้องความดันฮีเลียมเป็นระยะเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า เวลาในการระเบิด ความดัน และระยะเวลาที่อยู่ในความดันมีผลโดยตรงต่อความไว การควบคุมที่ไม่เพียงพออาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นวิธีปฏิบัติที่ดีที่สุดคือการกำหนดค่ามาตรฐานเหล่านี้ให้เหมือนกันในทุกชุดการผลิต.

หลังจากการทิ้งระเบิด ผู้ปฏิบัติงานต้องกำจัดฮีเลียมบนพื้นผิวออกโดยใช้ไนโตรเจนล้างหรือการทำให้แห้งอย่างควบคุม ขั้นตอนนี้ช่วยป้องกันไม่ให้ฮีเลียมที่ถูกดูดซับสร้างสัญญาณพื้นหลังบนตัวตรวจจับ เมื่อทำความสะอาดแล้ว ชิ้นส่วนจะถูกวางในตู้ทดสอบสำหรับการวัด วิศวกรจะบันทึกอัตราการรั่วที่แสดงและเวลาที่ผ่านไประหว่างการทิ้งระเบิดและการทดสอบ ซึ่งมีผลต่อการคำนวณอัตราการรั่วที่แท้จริง.

มาตรฐานให้สมการ:

ความสัมพันธ์นี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอัตราการรั่วไหลที่คำนวณได้ยังคงอยู่ในระดับที่ระมัดระวัง โดยฝังปัจจัยความปลอดภัยไว้ในตัวสำหรับชิ้นส่วนที่สำคัญ.

เมื่อสามารถเติมฮีเลียมลงในอุปกรณ์ก่อนการปิดผนึก วิธี B จะให้ขั้นตอนการทำงานที่ตรงกว่า ชิ้นส่วนจะถูกเติมที่ความดันที่ทราบแล้ว ปิดผนึก และทดสอบภายใต้เงื่อนไขภายใน-ภายนอกเดียวกันกับวิธี A เนื่องจากไม่มีการระเบิดเกิดขึ้น การคำนวณจะลบวงเล็บแรกของสมการก่อนหน้า:

เนื่องจากทราบถึงแรงดันภายใน วิธี B จึงมักช่วยสนับสนุนการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดขึ้นและเวลาในการผลิตที่รวดเร็วขึ้น.

วิธีการทดสอบ B: การเติมล่วงหน้าด้วยฮีเลียม

การเตรียมส่วนที่ง่ายโดยการกรอกล่วงหน้า

ความสำคัญต่อคุณภาพและความน่าเชื่อถือ

ผู้ผลิตใช้มาตรฐาน ASTM E493 เพื่อยืนยันว่าอุปกรณ์ที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนาสามารถป้องกันการซึมผ่านของอากาศ ไอน้ำ และสารปนเปื้อนในระยะยาวได้ แม้แต่การรั่วซึมเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำให้ไมโครอิเล็กทรอนิกส์หรือส่วนประกอบทางการแพทย์ที่ไวต่อสภาพแวดล้อมเสื่อมสภาพได้เมื่อเวลาผ่านไป การดำเนินการตามวิธีนี้อย่างถูกต้องจะช่วยปกป้องประสิทธิภาพการทำงานในขั้นตอนถัดไปและลดความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นในภาคสนาม.

การรบกวนและแนวปฏิบัติที่ดี

สารเคลือบผิว, สิ่งสกปรก, วัสดุพอลิเมอร์ และพื้นผิวหยาบอาจกักเก็บฮีเลียมระหว่างการทดสอบแบบบอมบ์ หากไม่ได้รับการแก้ไข แหล่งรบกวนเหล่านี้อาจทำให้ค่าพื้นหลังสูงขึ้นและบดบังการรั่วไหลที่แท้จริง การล้างด้วยไนโตรเจนหรือการให้ความร้อนอย่างควบคุมมักช่วยลดปัญหานี้ได้ ในกรณีที่มีการรั่วไหลขนาดใหญ่มากหรือปริมาตรภายในที่เล็กมาก ฮีเลียมอาจหลุดออกก่อนการทดสอบ ทำให้จำเป็นต้องทดสอบด้วยฟองอากาศหรือใช้วิธีการทดสอบการรั่วไหลขนาดใหญ่แบบอื่นทันทีหลังจากนำออกจากห้องทดสอบ.

คุณกำลังมองหาอุปกรณ์ตรวจจับการรั่วไหลที่เชื่อถือได้อยู่หรือไม่?

อย่าพลาดโอกาสในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการควบคุมคุณภาพของคุณด้วยอุปกรณ์ที่ทันสมัย