Leckageortung in Druckluft-, Gas- und Vakuumsystemen mit dem Lecksuchgerät SDT 200 und SDT 270

Leckortung in Druckluft-, Gas- und Vakuumsystemen durch Ultraschall

Warum Leckagen Ultraschallsignale produzieren

Wenn Luft oder Gas durch eine Öffnung entweicht, geht es sofort von dem internen Druck der Leitung in den Bereich des atmosphärischen Drucks über. Diese abrupte Entspannung produziert ein breites Schallspektrum, einschließlich Ultraschallfrequenzen.

Das Ultraschallspektrum ist besonders gut geeignet, Lecks zu finden:

  • Ultraschall ist direkt ausgerichtet. Er wird lauter, je näher Sie an das Leck herankommen. Das ist wesentlich, um die defekte Stelle zu lokalisieren.
  • Ultraschall wird schnell gedämpft, wenn er durch Luft geht. Eine Lecksuche mit Ultraschall kann in einer Umgebung mit hohem Geräuschpegel durchgeführt werden.

Das neue Leckagemessgerät SDT 270 ist ideal für diese Anwendungen!

Beispielrechnung: Multiplizieren Sie die Kosten mit der Anzahl der Leckagen

Loch Ø [mm] Luftverlust bei 7 bar [l/min] Luftverlust bei 10 bar [l/min] Kosten pro Jahr bei
7 bar [Eur]
Kosten pro Jahr bei
10 bar [Eur]
1 72 99 680 1560
1,5 162 223 1530 3510
2 288 396 2720 4540

Orientierungshilfe für die Sensorauswahl

Interner SensorInterner Ultraschallsensor

Der Einsatz eines internen Ultraschallsensors wird nur empfohlen, wenn ein direkter und einfacher Zugang zur prüfenden Anlage möglich ist. Unter diesen Umständen ist seine Empfindlichkeit ausreichend. Die Verwendung des Präzisionsteils aus Gummi, das auf den Sensor montiert wird, reduziert den Effekt konkurrierender Ultraschallquellen.

Flexibler SensorFlexibler Sensor

Die Empfindlichkeit des flexiblen Sensors ist dem internen Sensor ähnlich. Deshalb sollte er verwendet werden, wenn die zu kontrollierenden Elemente direkt zugänglich sind. Andererseits erleichtert seine handliche Ergonomie den Zugang zu eher schwierigen Stellen und verbessert so die Lecksuche in Bereichen mit mehreren Komponenten, die potentiell zu Lecks neigen.

Erweitertes DistanzhornErweitertes Distanzhorn

Dieses Distanzhorn ist wegen seiner Empfindlichkeit bemerkenswert: Es ist 20 Mal empfindlicher als der interne und der flexible Sensor. 20 Mal mehr bedeutet einen Gewinn von 26 dBµV. Als Konsequenz sollte es in erster Linie verwendet werden, wenn die Lecks ziemlich klein sind (Vakuumleck) oder wenn Sie bis zu 5 m von der Lecksstelle entfernt sind. Seine Verwendung bei schwierig zu erreichenden Stellen kann jedoch heikel sein. Ebenfalls kann die präzise Lokalisierung defekter Elemente erschwert werden, wenn Bereiche mit mehreren Komponenten, die zu Lecks neigen, kontrolliert werden. Als Konsequenz sollte der flexible Sensor in Ergänzung zum erweiterten Distanzsensor verwendet werden, um die Lecks präzise zu bestimmen.

Parabolsensor

Wenn die zu kontrollierenden Bereiche mehr als 5 m entfernt sind, ist der Parabolsensor bestens geeignet. Seine Verwendung wird jedoch für kürzere Distanzen nicht empfohlen. Seine Empfindlichkeit bei großen Distanzen ist besser als die des Distanzhorns, und seine Laseransicht führt zu einer präzisen Lokalisierung des defekten Elements.

Auffinden von Lecks

Scannen Sie zuerst den Bereich mit maximaler Verstärkung, indem Sie das Distanzhorn des SDT 200 / 270 von oben nach unten und dann von links nach rechts bewegen. Beim Auffinden eines Lecks mit Ultraschall hören Sie ein kontinuierliches Zischen oder Rauschen. Um die defekte Stelle zu finden, bewegen Sie sich mit dem flexiblen Sensor näher an die Geräuschquelle heran. Wenn Sie nahe am Leck sind, reduzieren Sie die Verstärkung, um es genauestens zu lokalisieren. Auf diese Weise eliminieren Sie angrenzende Lecks und auch konkurrierende Ultraschalquellen.

Es gibt dann eine Stelle, an der Sie das stärkste Signal und den höchsten Wert auf Ihrem Bildschirm angezeigt bekommen. Notieren oder zeichnen Sie diese Messung (dBµV) Ihres Bildschirms auf. Achten Sie auf die Entfernung zwischen Sensor und Leck, die Ausrichtung des Sensors und das Vorhandensein von konkurrierenden Quellen, um eine genaue Messung durchzuführen. Orten Sie das defekte Element und versehen Sie es mit einem Kennzeichen. Beim Einsatz des Parabolsensors vereinfacht der integrierte Laserpointer das genaue Bestimmen der defekten Stelle.

Tipps für größere Effektivität

Reflexion

Die meiste Energie wird reflektiert, wenn der Ultraschall auf ein Hindernis trifft. Die Richtung der eingehenden Ultraschallwelle (Einfallswinkel), wenn sie vom Hindernis reflektiert wird, entspricht dem Winkel der ausgehenden Welle (Ausgangswinkel) im Verhältnis zur Oberfläche des Hindernisses.

Aufgrund dieses Reflektionseffektes bei der Lecksuche erscheint es manchmal als sei das Leck in einer Wand, in einer Abtrennung, auf dem Boden oder einer Stelle, an der kein Ultraschall entstehen kann. Wenn Sie auf ein solches Phänomen treffen, müssen Sie den reflektierten Winkel schätzen, und sich in die Richtung des Eingangswinkel stellen, um die defekte Stelle zu finden. Normalerweise ist das Eingangssignal des Ultraschalls lauter als das Ausgangssignal.

Abschirmung

Ultraschall ist direkt, oder in anderen Worten, er verbreitet sich nur in eine Richtung und wird durch ein Hindernis reflektiert. Sie werden wahrscheinlich auf Probleme durch andere Ultraschallquellen, kombiniert mit dem Reflektionseffekt, treffen. Um die Verteilung von konkurrierendem Ultraschall zu vermeiden oder zumindest zu minimieren:

  • Stellen Sie einen Schutz (z.B. ein Schreibblock oder ein Klemmbrett) in der Nähe des zu kontrollierenden Bereichs auf. Der Schutz wirkt wie eine Barriere und wird die Interferenzen durch konkurrierenden Ultraschall reduzieren. Alle möglichen Materialien können eingesetzt werden: Papier, Pappe, Plastik …
  • Auf ähnliche Art und Weise können Sie Ihren Körper zwischen die Leckstelle und die Ultraschallquelle bringen.
  • Verwenden Sie das Präzisionsteil aus Gummi des flexiblen Sensors als eine Barriere. Der erweiterte Distanzsensor kann auch als Barriere dienen.
  • Wickeln Sie den flexiblen Sensor innerhalb Ihrer Hand auf (wie einen Schutzhandschuh), und decken Sie das „verdächtige“ Teil ab. Sie sind dann von den ungewollten Ultraschallquellen isoliert.
  • Eine alternative Methode ist es, ein Tuch um den Sensor zu wickeln oder mit einem Tuch ein stark konkurrierendes Leck abzudecken, um seinen Einfluss zu reduzieren.
  • Sie können auch die Verstärkung herunter regeln, um das Leck, das Sie suchen, zu orten, und dadurch die Wirkung der Ultraschallparasiten reduzieren.

Lecks an Überdrucksystemen

Bei Lecks in Überdrucksystemen generiert das austretende Gas (Druckluft, Sauerstoff, Stickstoff…usw.) einen Ultraschall an der Seite der Perforation: Die Turbulenz eines solchen Lecks generiert sich in der Atmosphäre. Der Ultraschall breitet sich in Richtung des Gerätes und seinem Sensor aus. Lecks an Überdrucksystemen sind leicht und ziemlich genau zu orten.

Unterdruck-(Vakuum)Lecks

Es gibt einen bedeutenden Unterschied zwischen Vakuumlecks und Überdrucklecks: Die Turbulenz bewegt sich beim Vakuumleck von Ihnen weg in das Rohr. Dadurch ist das Vakuumleck von Natur aus leiser als das Überdruckleck.

Das hat eine große Auswirkung auf die Sensorwahl:

  • Ein Vakuumleck ist leise
  • Ein kleines Vakuumleck ist demzufolge noch leiser

Deshalb ist in diesem Fall der erweiterte Distanzsensor wohl die beste Wahl.

Die Arten der betroffenen Gase

Das Geräusch, das wir hören, wird durch die Turbulenzen generiert, und diese sind wiederum ein Resultat von Reibung und unterschiedlichen Drücken. Gase haben nicht dieselben Eigenschaften, und deshalb sind die Ultraschallevel der verschiedenen Gase nicht gleich – auch wenn es sich um dasselbe Leck und dieselben Drücke und Durchflussraten handelt.

Luft, Dampf, N2, O2, CO2, CO, Wasserstoff und Argon verhalten sich ähnlich und sind auch ähnlich aufspürbar. Kohlenwasserstoffgase wie Methan, Ethan und Propan sind verhältnismäßig einfach aufzuspüren. Höhere Kohlenwasserstoffe neigen zu niedrigerer Molekularreibung und produzieren nicht dieselbe Menge Geräusch.

Handbuch zur Leckageortung

SDT hat ein solches Handbuch veröffentlicht: Es informiert Sie über das Aufspüren von Lecks, über das Erstellen einer Kampagne zur Lecksuche, über das Quantifizieren von Verlusten an Druckluft (nur bei Überdrucklecks).

Schulung Leckagemessgerät SDT 200 / 200

HDS Messtechnik bietet auch Schulungen für das SDT 200 / 270 zum Thema Vorbeugende Instandhaltung mit Ultraschall an.
Mehr über die Schulungen erfahren Sie hier.

SDT LEAKReporter

Laden Sie sich die SDT LEAKReporter-App zum einfachen Erstellen umfassender Leckageberichte herunter: