Brevet FR2475728A1 — publié le 19810814

Détecteur de fuites à hélium L'invention est relative à un détecteur de fuites à hélium du type à spectromètre de masse. Les détecteurs de ce type, utilisés depuis une vingtaine d'années, sont parmi les appareils industriels de détection de fuites les plus complets et les plus perfomants. Un tel appareil comporte une cellule spectrométrique d'observation et de mesure de la quantité de molécules d'hélium traversant succes- sivement un piège à vapeurs généralement à azote liquide, une pompe à diffusion et une pompe à palettes. Il a pour inconvénient d'être un appareil compliqué et donc coûteux, alors que ses performances ultimes ne sont pas toujours indispendables. L'invention a pour but un détecteur d'hélium du type à spectromètre de masse simplifié et donc d'un prix de revient avantageux. L'invention a pour objet un détecteur de fuites à hélium à spectromètre de masse caractérisé en ce que le spectromètre comporte une cellule spectrométrique de mesure disposée en dérivation sur une pompe à diffusion dont la sortie est court-circuitée sur l'entrée par une canalisation en amont d'un étranglement, qui peut être constitué par une vanne réglable. Selon certaines caractéristiques, le détecteur peut comporter une vanne d'isolement à l'entrée, une vanne de prélèvement sur l'entrée de la pompe à diffusion et une vanne de mesure sur la canalisation de court-circuit. Selon d'autres caractéristiques, le détecteur peut comporte un piège entre la pompe à diffusion et la cellule spectrométrique. Un autre piège peut être interposé entre la vanne de prélèvement et l'entrée de la pompe à diffusion. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple et illustré dans le dessin. La figure unique est une représentation schématique d'un détecteur de fuites à hélium selon l'invention. Dans la figure, on a désigné par 1 l'ensemble d'un détecteur de fuites comportant une canalisation d'entrée 2, une bride d'entrée 3 - 2 - et une vanne d'isolement 4. La canalisation d'entrée 2 débouche sur l'entrée 5 d'une pompe à diffusion par l'intermédiaire d'un diaphragme ou étranglement qui peut être constitué par une vanne de prélèvement Il réglable. Une cellule spectrométrique de mesure 8 est reliée à la pompe à diffusion 6 par l'intermédiaire d'une canalisation 9. D'autre part, la sortie 7 de la pompe à diffusion 6 est reliée par une canalisation 10 et une vanne de mesure 12 en un point de raccordement sur la canalisation 2 entre les vannes 4 et 11. La bride d'entrée 3 du détecteur 1 est, lors de son utilisation, raccordée par une canalisation 13 à un groupe de pompage auxiliaire 14 comprenant une pompe à palettes 15 avec une vannes d'isolement 16 -- et une bride de raccordement 17 à une installation à tester non repré- sentée. Le fonctionnement est le suivant. Dans ce montage un flux d'hélium Q provenant de l'installation pourra donner un flux d'hélium QI = nQ dans le circuit bouclé du spectromètre avec. n > 1. Le rapport n est lié aux vitesses de pompage à l'entrée du spectromètre 8 et à l'entrée de la pompe auxiliaire de ce groupe. On est donc en présence d'un montage amplificateur de flux. Dans un montage classique o la canalisation 7 de sortie de la pompe à diffusion 6 serait reliée à une pompe auxiliaire à palettes, le flux d'hélium Q entrant dans l'installation aurait donné, dans le circuit du spectromètre, un flux plus petit q = Q avec n> 1, n n étant également une fonction des vitesses de pompage à l'entrée du spectromètre et à l'entrée de la pompe auxiliaire. Avec ce montage on peut effectuer un prélèvement de gaz dans le circuit d'entrée, et en fermant la vanne d'entrée 4, conserver le flux QI pendant un certain temps pour en effectuer la mesure. En effet, le flux QI circule en gardant une valeur constante dans la boucle fermée du circuit de la pompe à diffusion 6. Il est possible d'obtenir la lecture du flux Q. pénétrant dans l'installation, en fermant la vanne 12 sur la canalisation 10. On réalise alors la mesure en fermant successivement, après établissement du flux Qi, les vannes 12 puis la vanne d'isolement de la pompa auxiliaire 15. Le flux - s'établit ainsi depuis l'entrée 3 jusqu'à la sortie 7 de la pompe à diffusion 6 -3 obturée par la vanne 12. L'hélium s'accumule dans le volume situé entre la sortie 7 et la vanne 12, ce qui est sans inconvénient, car la pompe à diffusion empêche la rétrodiffusion d'hélium vers la cellule spectrométrique 8. Un autre avantage de ce montage est de permettre de réaliser un détecteur sans pompe à palettes, et ne comportant pas de bride de raccordement supplémentaire pour cette pompe à palettes. Il est évident que l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté et qui n'a été donné qu'à titre d'exemple; en particulier, on peut, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents, ou encore remplacer certains éléments par d'autres susceptibles d'assurer la même fonction technique ou une fonction technique équivalente. Ainsi, en variante, s'il est nécessaire de protéger la cellule spectrométrique 8, il est possible d'intercaler entre la pompe à diffusion 6 et la cellule 8 un piège quelconque qui peut être, par exemple, du type à azote liquide, ionique, ou encore à zéolithes. D'autre part, pour améliorer le pompage, il est aussi possible de placer un piège entre la vanne de prélèvement 11 et l'entrée 5 de la pompe à diffusion 6. - 4- REVENDICATIONS 1/ Détecteur de fuites à hélium à spectromètre de masse, caractérisé en ce que le spectromètre comporte une cellule spectrométrique (8) de mesure disposée en dérivation sur une pompe à diffusion moléculaire (6) dont la sortie (7) est court-circuitée sur l'entrée (5) par une canalisation (10) en amont d'un étranglement (11). 2/ Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étran- glement est constitué par une vanne (11) réglable. 3/ Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une vanne d'isolement (4) placée sur la canalisation d'entrée (2). 4/ Détecteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une vanne de mesure (12) sur la canalisation (10) de court-circuit. / Détecteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un piège est interposé entre la pompe à diffusion (6) et la cellule spectrométrique (8). 6/ Détecteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un piège est interposé entre la vanne de prélèvement (11) et l'entrée (5) de la pompe à diffusion.