Měření poklesu tlaku a průtoku

Dva postupy testování těsnosti vzduchem

Společnost ZELTWANGER Dichtheitsprüfung je specialistou na všechny postupy testování médiem vzduch. S našimi přístroji a zařízeními jsou možná měření metodou průtoku a změny tlaku.

Základní princip testu těsnosti, resp. měření netěsnosti vzduchem je založený na dvou základních metodách měření průtoku a měření poklesu tlaku.

V obou metodách se testovaný výrobek nejprve až do nastavitelného zkušebního tlaku naplní vzduchem a následně se odpojí přívod stlačeného vzduchu. Nyní začne vlastní měření.

Měření průtoku

Měření průtoku poskytuje měřicí signál nezávislý na velikosti zkušebního objemu a době měření, což odpovídá případně přítomnému úniku. Přepočet jako u metody poklesu tlaku není potřebný.

Metoda hmotnostního toku (MF)
Grafika metody hmotnostního toku

Metoda hmotnostního toku pracuje na kalorimetrickém principu (termická metoda).

Výsledek je k dispozici přímo v cm³/min a odpovídá po přepočítání objemovým faktorem (poměr mezi referenčním a zkušebním objemem) již míře netěsnosti. Pro testování se jak testovaný výrobek, tak i referenční objem zatíží tlakem. Po fázi zklidnění se zjistí objemový proud a směr toku mezi referenčním a zkušebním objemem.

Zkušební tlak lze nastavit relativně k aktuálnímu okolnímu tlaku, tzn. v přetlaku nebo podtlaku (vakuová zkouška). Je možné také provedení v absolutním tlaku, vztaženo na absolutní nulový bod.

Ideální oblastí použití metody hmotnostního toku je test těsnosti velkoobjemových testovaných výrobků.

Metoda průtoku (RD/DF)
Grafika metody průtoku

V metodě průtoku se měří hmotností tok v přívodním vedení k testovanému výrobku. Změny tlaku v testovaném výrobku se při otevřeném plnicím ventilu přes přesný regulátor tlaku přímo vyrovnávají, dokud se nenastaví konstantní proud vzduchu na senzoru. Tak dodává měření průtoku na velikosti zkušebního objemu a doby měření nezávislý měřicí signál, který je vydáván přímo v jednotkách míry netěsnosti. Přepočet jako u metody poklesu tlaku není potřebný.

Zkušební tlak lze nastavit relativně k aktuálnímu okolnímu tlaku, tzn. v přetlaku nebo podtlaku (vakuová zkouška). Navíc je s tímto uspořádáním možné měření v metodě relativního tlaku.

Proto se tato kombinace velmi dobře hodí pro testovací úlohy, ve které se má na jednu stranu prokázat těsnost součásti prostřednictvím metody relativního tlaku a na druhou stranu minimální průtok. Příklady použití mohou být kontroly ventilů nebo kontroly průtoku na membráně vyrovnávání tlaku nebo filtračních jednotkách.

Metoda průtoku se vyznačuje velmi rychlými časy testování. Je zde ovšem sotva možné měření malých úniků.

Měření změny tlaku

Při této metodě se únik zjišťuje prostřednictvím změny tlaku. Dochází-li k úniku, způsobí to změnu tlaku, kterou lze s pomocí zkušebního objemu a doby měření přepočítat na míru netěsnosti. Tuto metodu lze provést i jako vakuový test.

Relativní tlak/absolutní tlak (RD/AD)
Grafika metody relativního tlaku/absolutního tlaku

Metoda relativního, resp. absolutního tlaku je nejčastěji se vyskytující metoda měření změny tlaku. K tomu se testovaný výrobek zatíží tlakem a zjišťuje se změna tlaku za určitý čas. Výstup výsledku lze provést jako změnu tlaku nebo v jednotkách míry netěsnosti.

Při metodě relativního tlaku se zkušební tlak nastaví relativně k okolnímu tlaku. Proto se zde hovoří buď o přetlakové zkoušce, je-li zkušební tlak větší než okolní tlak, nebo o podtlakové zkoušce (vakuové zkoušce), je-li tlak menší než okolní tlak.

Při metodě absolutního tlaku se zkušební tlak vztahuje na absolutní nulový bod (absolutní vakuum).

Metoda relativního, resp. absolutního tlaku se vyznačuje vysokou provozní bezpečností a rovněž velkým měřicím rozsahem. Díky kompaktnímu zkušebnímu uspořádání lze realizovat dva kanály na modul.

Pro velkou část požadavků na těsnost je přesnost měření této metody dostačující. Díky svému malému vlastnímu objemu se uspořádání hodí pro maloobjemové testované výrobky.

Diferenční tlak (DD)
Grafika metody diferenčního tlaku

Metoda diferenčního tlaku představuje rozšíření k metodě relativního, resp. absolutního tlaku. Navíc k testovanému výrobku se zatíží tlakem referenční objem. Klesne-li tlak v testovaném výrobku kvůli netěsnosti, zjistí se pomocí vysoce přesného senzoru diferenčního tlaku změna tlaku mezi referenčním objemem a testovaným výrobkem. Senzor relativního, resp. absolutního tlaku slouží toliko ke sledování zkušebního tlaku. Výstup výsledku lze provést jako změnu tlaku nebo v jednotkách míry netěsnosti.

Zkušební tlak lze nastavit relativně k aktuálnímu okolnímu tlaku, tzn. v přetlaku nebo podtlaku (vakuová zkouška). Je možné také provedení v absolutním tlaku, vztaženo na absolutní nulový bod.

Použitím senzoru diferenčního tlaku je přesnost měření při metodě diferenčního tlaku nezávislá na zkušebním tlaku a tedy nezávislá na měřicím rozsahu obvyklého senzoru. Uspořádání se tak hodí zvláště při vysokých požadavcích na těsnost a k měření malých úniků při vysokých zkušebních tlacích.

Metoda dynamického tlaku (SD)
Grafika metody dynamického tlaku

Základním rozdílem od jiných metod je, že se v metodě dynamického tlaku nereguluje tlak, nýbrž průtok.

Touto metodou se neprokazuje těsnost, nýbrž průchodnost součásti. K tomu se vyvíjí konstantní průtok a měří se na vstupu testovaného výrobku vznikající přetlak, takzvaný dynamický tlak. Čím menší zúžení v součásti, tím větší výsledný dynamický tlak.

Velkým polem využití této metody je určení jádrových prasklin ve slévárenské technice. Zúžení od 20% průměru mohou být bezpečně detekována. Další oblasti použití lze nalézt v medicínské technice nebo ventilové technice.

Metoda dynamického tlaku se vyznačuje zkouškami během několika málo sekund.

Zkouška zvonem (RD/GP)
Grafika metody zkoušky zvonem

Zkouška zvonem představuje rozšíření k metodě relativního tlaku. Částečně nemají součásti žádné otvory, které umožňují přímé plnění. V tomto případě je potřebná nepřímá zkouška pomocí zvonu. K tomu se vytvoří zkušební zvon přizpůsobený obrysu součásti, do kterého lze vložit testovaný výrobek.

Zkouška se dělí do dvou jednotlivých měření, která se provedou automaticky za sebou přístrojem na testování těsnosti:

První fáze odpovídá metodě relativního tlaku. Zkušební zvon se zatíží požadovaným tlakem. Je-li testovaný výrobek netěsný, vniká vzduch do součásti. Změna tlaku se registruje v měřicím přístroji a volitelně lze provést její výstup jako míru netěsnosti nebo jako změnu tlaku.

Ve druhém kroku se zkontroluje množství vzduchu ve zkušebním zvonu, aby se vyloučilo, že byl testovaný výrobek skrz hrubou netěsnost již naplněn v prvním kroku. K tomu se převede množství vzduchu ve známé velikosti.

Celkový výsledek sekvence se zobrazí v přístroji na testování těsnosti.

Zkušební tlak lze nastavit relativně k aktuálnímu okolnímu tlaku, tzn. v přetlaku nebo podtlaku (vakuová zkouška).

Vhodné přístroje pro metodu testování vzduchem

Nezáleží, jaká metoda testování pro Vás přijde v potaz, nabídneme Vám pro každou z nich velké množství měřicích přístrojů.

Chcete vědět více nebo potřebujete poradit?

Podpoříme Vás analýzou nebo koncepcí

Test těsnosti indikačními plyny

Pro lokalizaci malých netěsností

Lexikon k testu těsnosti

Vysvětlíme nejdůležitější pojmy

Obraťte se na nás
Máte ještě nějaké otázky?
 Andrea Krejčová, Zákaznický servis
Pavel Straka, prodej