Leckageprüfanlagen

Unser Spektrum bei Leckageprüfanlagen reicht von einfachen Systemen mit manueller Bedienung bis zu vollautomatisierten Prüfanlagen in der Fertigung. Abhängig von Ihren Anforderungen können wir Ihnen bei der Leckageprüfung verschiedene Systeme anbieten. Um sich für ein Dichtheitsprüfverfahren zu entscheiden, werden einige grundlegende Informationen benötigt:

    Wie hoch ist die spezifizierte zulässige Leckagerate für das Prüfteil?
  Bei welchem Prüfdruck soll geprüft werden?
  Besitzt das Prüfteil eine ausreichende mechanische Festigkeit
    gegenüber dem Prüfdruck (Überdruck oder Vakuum)?
  Welches Prüffluid kann verwendet werden (Gas, Flüssigkeit)?
  Wie ist die „Prüfrichtung“ am Prüfteil (Über- oder Unterdruck gegenüber
    der umgebenden Atmosphäre)?
  Wird eine lokale Prüfung (= Auffinden der Leckstelle) oder integrale Prüfung
    (= Gesamtdichtheit des Bauteils) gefordert?
  Gibt es sicherheitstechnische Aspekte, die bei der Prüfung zu beachten sind?
  Verträglichkeit des Werkstoffs vom Prüfteil gegenüber dem Prüfmedium
  Berücksichtigen der Prüfkosten (zeitlicher Aufwand, Prüfgeräte, Prüfgase)
  Mechanische Einbindung des Prüfteils

Nachfolgend finden sie einige wichtige Informationen zum Thema Leckageprüfung:
Grundverfahren Leckageprüfung
Übersichtstabellen der gängigen Leckageprüfverfahren und deren Nachweisgrenzen
Beispiel einer automatisierten Leckageprüfanlage


Grundverfahren

Bei der Leckageprüfung werden hauptsächlich drei verschiedene Grundverfahren angewandt:

  Dichtheitsprüfung mit der Blasenmethode (Wasserbad bzw. schaumbildendes Mittel):
Im industriellen Einsatz können mit diesem Verfahren Lecks mit Leckageraten von bis zu 10-4 Pa*m3/s lokalisiert werden. Die Prüfteile müssen im Anschluss an die Lecksuche getrocknet bzw. gereinigt werden. Dieses Verfahren eignet sich nicht für Prüfteile, die nicht feucht bzw. nass werden dürfen.

  Dichtheitsprüfung über Druckänderungen:
Die nachweisbare Leckagerate bei Prüfteilen mit kleinem Volumen liegt unter industriellen Bedingungen bei ca. 10-5 Pa*m3/s. Bei größeren Volumina sinkt die Nachweisgrenze deutlich ab. Zusätzlich reduzieren Temperaturänderungen und elastische Verformungen der Prüfteile die Messgenauigkeit.

  Lecksuche und Dichtheitsprüfung mit Prüfgasverfahren:
Damit können deutlich kleinere Lecks lokalisiert werden. Gleichzeitig bleiben die Prüfteile trocken. Heute sind dazu unterschiedliche Prüfgase im Einsatz. Wesentliche Verbreitung in unterschiedlichen Anwendungen haben dabei die Prüfgase Helium und Wasserstoff gefunden.

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Übersichtstabelle der gängigen Leckageprüfverfahren und deren Nachweisgrenzen

a) Dichtheitsprüfung mit der Blasenmethode

Prüfgas: Prinzip: kleinste Leckrate:
Luft Der unter Druck gesetzte Prüfling wird komplett in die Prüfflüssigkeit getaucht. Lecks werden durch die Blasenbildung angezeigt  à Lokalisierung möglich 10-4 Pa*m3/s
Luft Die Oberfläche des Prüflings wird mit einem Tensid überzogen. Der Druck im Prüfling wird erhöht, Leckagen werden durch Schaumbildung angezeigt à Lokalisierung möglich 10-4 Pa*m3/s

 

b) Dichtheitsprüfung über Druckänderungen

Prüfgas: Prinzip: kleinste Leckrate:
Luft Der Prüfling wird unter Druck gesetzt und verschlossen. Der Druckabfall wird über einen Zeitraum gemessen à Messung stark temperaturabhängig 10-5 Pa*m3/s
(Abhängig vom Volumen und der Prüfzeit)
Luft Der Prüfling wird evakuiert und verschlossen. Der Druckanstieg wird über einen Zeitraum gemessen. à Messung temperaturabhängig 10-5 Pa*m3/s
(Abhängig vom Volumen und der Prüfzeit)
Luft Eine Druckdifferenz zwischen Prüfling und Umgebung wird erzeugt. Der Gasfluss, um die Druckdifferenz konstant zu halten, wird gemessen 10-4 Pa*m3/s
Luft Der Prüfling wird unter Druck gesetzt oder evakuiert. Der zu prüfende Bereich wird mit einer festen Kammer umschlossen. Leckagen werden als Druckänderung in der Kammer gemessen. 10-6 Pa*m3/s
(Abhängig vom Volumen und der Prüfzeit)
 

c) Dichtheitsprüfung mit Prüfgasverfahren

Prüfgas: Prinzip: kleinste Leckrate:
Helium, Wasserstoff Prüfling wird evakuiert und an einen Detektor angeschlossen; Prüfling kommt in einen mit Prüfgas gefüllten Raum 10-10 Pa*m3/s
Helium, Wasserstoff Prüfling wird mit Prüfgas gefüllt. Außen wird eine Vakuumglocke angebracht, evakuiert und an einen Detektor angeschlossen 10-9 Pa*m3/s
Helium, Wasserstoff Der Prüfling wird mit Prüfgas in einer Kammer bedruckt. Das Prüfgas strömt durch Leckagen in das äußere Volumen, wobei die Konzentration zunimmt. Die Zunahme wird nach einer Wartezeit gemessen 10-7 Pa*m3/s
Helium, Wasserstoff Der Prüfling wird mit Prüfgas bedruckt. Das aus den Leckagen austretende Gas wird mit einer Schnüffelsonde manuell nachgewiesen 10-7 Pa*m3/s
 

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Beispiel: Automatisierte Leckageprüfanlage

Prüfaufgabe: Ermittlung der integralen Leckrate komplexer Baugruppen für eine Kleinserienfertigung:

    Messung mit Prüfgas Wasserstoff oder
    Wasserstoff-Stickstoff-Gemisch

  Nachweisbare Leckrate < 10-8 Pa*m3/s
  Grobprüfung mit Stickstoff
  Kurze Prüfzeit (abhängig von Bauteilgröße, Prüfmedium,
    Prüfdruck und gewünschte Nachweisgrenze)

  Integrale Messmethode im Überdruckverfahren
  Homogenisierung des Prüfvolumens durch Luftumwälzung
  Automatisierte Kalibrierung mit Kalibrierleck
  Zusätzliche Ansteuerung von Prüflingskomponenten
    durch die Prüfanlage


Schnittstellen zu den Prüflingen:

Gase:

Druckbereich:

Wasserstoff, Stickstoff

1 bis 10 bara

Steuerung:

Programmierung:


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National Instruments SCXI System

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