En las naves espaciales puede existir fugas por un gran número de razones. Las fugas no supervisadas pueden provocar cambios rápidos de temperatura y poner en peligro la seguridad del personal. Por estas razones, es vital que los equipos de investigación espacial empleen las herramientas correctas al realizar pruebas en una atmósfera espacial simulada. Sin embargo, la industria espacial no es el único sector donde la detección de fugas es crítica.
Conoce más sobre las funciones de los detectores de fugas y los analizadores de gases residuales (RGA).
¿Cómo funcionan los detectores de fugas?
Los detectores de fugas identifican, analizan y miden cualquier gas o fluido que entra o sale de un espacio cerrado / sistema presurizado.
- Buscan la fuente de una fuga.
- Qué tan rápido puede entrar o salir la sustancia.
- Evalúan si la tasa de entrada / salida está aumentando o disminuyendo.
La mayoría de los detectores de fugas miden la presencia de gas helio y cuentan con tecnología de vació incorporada en su fabricación.
Muchos de ellos utilizan una especificación de masa de 180⁰, capaz de unir iones alrededor de un campo magnético. Además suelen estar ajustados para detectar la presencia de helio. Las partículas se ionizan en el vacío y se aceleran con voltaje adicional, separándolas dentro del campo magnético y convirtiendo los iones en una corriente eléctrica.
Comprendiendo los analizadores de gases residuales (RGA)
Los analizadores de gases residuales (RGA) miran más allá de la presencia de helio, sino que además evalúan todos los gases presentes en un espacio.
El uso efectivo de los RGA depende de presiones en un rango de alto vacío y pueden ser utilizados como una mejora para las empresas que ya tienen tecnología de vacío.
Tres componentes básicos de RGA
1. Fuente de iones: La fuente de iones se utiliza para convertir el gas ubicado dentro de un espacio en iones. La celda de medición es un medidor de vacío de ionización por cátodo caliente. Los electrones emitidos por el filamento caliente se aceleran hacia la fuente usando una polarización eléctrica. Los electrones que se mueven rápidamente chocan con las moléculas de gas, desalojando e ionizando los electrones.
2. Filtro de masa: Es una matriz cuadrupolo compuesta de cuatro varillas de acero inoxidable. Dicho cuadrupolo se limpia y varía los voltajes para favorecer ciertos iones cuando se detecta su presencia.
3. Detector: Los iones que salen dentro del filtro chocan con una placa de metal llamada detector o copa Faraday. Los iones se neutralizan a medida que los electrones se transforman en una señal eléctrica. La corriente resultante coincide con la corriente del ion entrante. Un multiplicador electoral amplifica la señal y alerta a los investigadores sobre su presencia. El impulso se vuelve extremadamente útil cuando los gases se encuentran presentes en niveles bajos en el vacío, por lo que podrían pasar desapercibidos.
RGA y detectores de fugas: similitudes y diferencias
Los RGA y los detectores de fugas son espectrómetros de masas. La mayor diferencia entre ellos es que los RGA no vienen con su propia tecnología de vacío sino que deben ser soportados dentro de un sistema de vacío.
La ventaja que los RGA nos brindan sobre los detectores de fugas es su capacidad para detectar diferentes tipos de gases, además del helio.
La capacidad de distinguir entre diferentes vapores se vuelve útil cuando se trata de gases que se dispersan en un amplio espacio, lo que dificulta el acceso a la fuente de una fuga. Los RGA también detectan otros elementos como acetona o metanol que pueden estar presentes en un espacio.
Cuando los RGA pueden marcar la diferencia
Los RGA pueden ayudar a los evaluadores, investigadores e ingenieros a comprender los detalles de lo que entra y sale de sus sistemas. Este conocimiento les permite juzgar si tienen las proporciones correctas presentes para lograr las condiciones ideales para su proyecto.
Ejemplos de utilidad RGA
La industria textil a menudo se basa en el uso de deposición física de vapor (PVD) utilizando gas argón en la creación de plasmas para recubrimientos. Tener un RGA presente ayuda a los ingenieros a saber si están trayendo la combinación correcta de elementos para los procesos requeridos.
Los RGA también pueden ayudar a evaluar las cámaras que pueden estar desgasificando. Esto puede ser beneficioso en las empresas industriales para verificar si hay fugas en las camisas de agua. Esta tecnología incluso se puede adaptar para realizar pruebas de emisiones.
Los RGA pueden ser una inversión valiosa para las empresas dispuestas a dedicar el tiempo y las estructuras de soporte necesarias para un rendimiento óptimo.
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