Een lek opsporen met behulp van drukverschiltests Lekdetectiemethode zonder lekdetector
Het meest zinvolle onderscheid tussen de gebruikte testmethoden voor het opsporen van lekkages is het onderscheid tussen het al dan niet gebruiken van speciale lekopsporingsapparatuur.
In het eenvoudigste geval kan een lek kwalitatief en bij gebruik van bepaalde testtechnieken ook kwantitatief (dit is de leksnelheid ) worden bepaald zonder de hulp van een speciale lekdetector. Zo kan bijvoorbeeld de hoeveelheid water die gedurende een bepaalde periode uit een lekkende kraan druppelt, worden bepaald door het water op te vangen met een meetbeker. In dit geval zou men dit nauwelijks een lekdetector noemen.
In gevallen waarin de leksnelheid tijdens de lekdetectie kan worden bepaald zonder gebruik te maken van een lekdetector, wordt deze leksnelheid vaak omgerekend naar de heliumstandaardleksnelheid. Deze standaard leksnelheidswaarde is vaak nodig bij het afgeven van acceptatiecertificaten, maar kan ook nuttig zijn bij het vergelijken van leksnelheidswaarden die zijn bepaald door heliumlekdetectoren.
Ondanks een zorgvuldige controle van de afzonderlijke technische componenten kunnen er ook na de montage lekkages in een toestel aanwezig zijn – of het nu gaat om slecht zittende afdichtingen of beschadigde afdichtingsvlakken. De processen die worden gebruikt om een toestel te onderzoeken, hangen af van de grootte van de lekken en van de mate van dichtheid die wordt nagestreefd en ook van het feit of het toestel van metaal, glas of andere materialen is gemaakt.
Hieronder worden enkele lekdetectietechnieken geschetst. Ze worden geselecteerd op basis van de specifieke toepassingssituaties, waarbij vaak economische factoren een belangrijke rol spelen.
Drukstijgingstest
Deze lektestmethode maakt gebruik van het feit dat een lek toelaat dat een hoeveelheid gas – die gedurende een bepaalde periode gelijk blijft – een voldoende evacueerd apparaat binnendringt. De hoeveelheid gas die uit de wanden en de afdichtingen vrijkomt, neemt daarentegen na verloop van tijd af.
De klep aan het pompuiteinde van het geëvacueerde vacuümvat wordt gesloten ter voorbereiding op drukstijgingsmetingen. Vervolgens wordt de tijd Δt gemeten waarin de druk met een bepaalde hoeveelheid Δp stijgt (bijvoorbeeld met een vermogen van tien). De klep wordt opnieuw geopend en de pomp draait nog een tijdje, waarna de meting van de drukstijging wordt herhaald. Als de tijd Δt voor de hoeveelheid drukstijging Δp constant blijft, is er sprake van een lek, in de veronderstelling dat de wachttijd tussen de twee drukstijgingsmetingen lang genoeg was. De juiste lengte van de wachttijd hangt af van de aard en grootte van het hulpmiddel. Als de tijd voor de drukstijging Δp toeneemt, wordt dit effect hoogstwaarschijnlijk veroorzaakt door een verminderde gasafgifte aan de binnenkant van het apparaat.
Men kan ook proberen een onderscheid te maken tussen lekkage en verontreiniging door de curve te interpreteren die de drukstijging weergeeft (= druk als functie van de tijd).
Op een grafiek met lineaire schalen moet de curve voor de drukstijging een rechte lijn zijn waar een lek aanwezig is, zelfs bij hogere drukwaarden.
Als de drukstijging te wijten is aan het vrijkomen van gas uit de wanden, zal de drukstijging geleidelijk afnemen en een definitieve en stabiele waarde naderen. In de meeste gevallen treden beide verschijnselen gelijktijdig op, zodat het vaak moeilijk of zelfs onmogelijk is om de twee oorzaken van elkaar te scheiden.
Deze relaties worden hieronder schematisch weergegeven:
Drukstijging in een vacuümvat als functie van de tijd na het uitschakelen van de vacuümpomp
- Lekkage
- Uit de containerwanden ontsnappend gas
- Lekkage + gasontwikkeling
Zodra duidelijk is dat de drukstijging uitsluitend te wijten is aan een echt lek, kan de leksnelheid kwantitatief worden bepaald aan de hand van de drukstijging, uitgetekend tegenover de tijd, volgens de volgende vergelijking:
qL = V·(Δp/Δt)
Met:
- qL = Leksnelheid in mbar l/s
- V = volume van vacuümreservoir in l
- Δp/Δt = Drukstijging in het vacuümreservoir (Δp gedeeld door de meettijd Δt in mbar/s)
Drukvaltest
De denkwijze is hier analoog aan die van de drukverhogingsmethode. De drukvaltest wordt echter zelden gebruikt om vacuümsystemen op lekkages te controleren. Als dit echter wordt gedaan, mag de manometerdruk niet hoger zijn dan 1 bar, omdat de flensaansluitingen die in vacuümtechnologie worden gebruikt, geen hogere drukken verdragen.
Anderzijds is de drukvaltest een techniek die vaak wordt gebruikt in de tanktechniek. Bij grote containers en de daaruit voortvloeiende lange meettijden voor de drukval kan het onder bepaalde omstandigheden nodig zijn om rekening te houden met de effecten van temperatuurveranderingen. Dit kan er bijvoorbeeld toe leiden dat het systeem afkoelt tot onder de verzadigingsdruk voor waterdamp, waardoor water condenseert en de meting wordt vervormd.
Basisbeginselen van lekdetectie
Download ons eBook 'Grondbeginselen van lekdetectie' en ontdek de basisprincipes en technieken voor lekdetectie.
- Verwante producten
- Gerelateerde blogs
- Gerelateerde informatie
