Auswahl der idealen Lecksuchmethode für Ihre Anwendung
Jede Anwendung und jeder Produktionsprozess stellt ganz eigene Anforderungen an die Lecksuche. In unterschiedlichen Branchen gelten verschiedene Normen für Qualitätskontrolle und maximale Leckraten. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, für jede einzelne Anwendung die am besten geeignete Lecksuchmethode auszuwählen.
In den letzten Jahren wurden im Bereich der elektronischen Lecksuche mit Luft oder Prüfgasen große Fortschritte gemacht.
Neue Arbeitstechniken, verbesserte Empfindlichkeit und schnellere Prüfzyklen – zusammen haben diese technischen Weiterentwicklungen die Qualität und Zuverlässigkeit verschiedener Dichtheitsprüfverfahren erhöht.
Nachfolgend werden die Vor- und Nachteile dieser Methoden und deren Eignung für unterschiedliche Lecksuchanwendungen vorgestellt sowie professionelle Hilfestellung bezüglich der Auswahlkriterien gegeben.
Lecksuchverfahren – ein Überblick
Bevor wir Ihnen eine Orientierungshilfe zur Auswahl der für Ihre Anwendung am besten geeigneten Lecksuchmethode präsentieren, werden die in diesem Artikel behandelten unterschiedlichen Technologien zunächst in einer Gesamtübersicht vorgestellt:
- Luftdichtheitsprüfung mit Micro-Flow-Sensor unter Druckbedingungen
Diese Technologie basiert auf einem integrierten Mikrosensor, der mit einem beschleunigten Fluss arbeitet. Wenn aus der zu prüfenden Einheit oder Baugruppe Luft austritt, wird die ausgetretene Luft durch den Micro-Flow-Sensor aufgefüllt, um einen konstanten Druck aufrecht zu erhalten (siehe Abbildung 1). Der Luftverlust löst ein elektrisches Signal aus, das proportional zum Volumen bzw. zum Massenfluss ist. Hierzu arbeitet der Micro-Flow-Sensor mit einem Druckvorratsbehälter, in dem der Prüfling auf Normaldruck gehalten wird und der eine Empfindlichkeit von 5·10 -4 mbar·l/s aufweist. Für dieses Prüfverfahren sind üblicherweise nur einfache Vorrichtungen erforderlich.
Abb.1: Funktionsprinzip eines Sektorfeld-Massenspektrometers
- Luftdichtheitsprüfung mit Massenextraktion (Vakuumbedingungen)
Eine besondere Form der Micro-Flow-Sensortechnologie ist die sogenannte Massenextraktionstechnik. Das Grundprinzip ähnelt der Micro-Flow-Methode. Um jedoch eine höhere Empfindlichkeit zu erreichen, wird die Prüfung unter Vakuumbedingungen durchgeführt. Bei dieser Methode kommen Spezialsensoren zum Einsatz, die unter Kontinuumsströmungs-/Gleitströmungsbedingungen (Feinvakuum) und Übergangsströmungs-/Molekularströmungsregimes (Hochvakuum) funktionieren. Diese Technologie kann für die Dichtheitsprüfung geschlossener Behälter wie Verpackungen oder Gehäuse für Elektronik verwendet werden. Der Prüfling wird in einer Vakuumkammer mit einem Druck von 1 mbar oder weniger positioniert. Nachdem die Kammer evakuiert wurde, wird der verbleibende Durchfluss zwischen der Kammer und dem Druckvorratsbehälter zur Bestimmung der Leckrate des Prüflings benutzt (siehe Abbildung 2). Mit dieser Methode kann eine Empfindlichkeit von bis zu 6,7 · 10-7 mbar · l/s erreicht werden.
- Helium-Lecksuche
Aufgrund ihres vergleichsweise einfachen und robusten Designs werden Sektorfeld-Massenspektrometer für die Lecksuche mit Prüfgas eingesetzt. Die Gasmoleküle werden üblicherweise auf eine Detektionsmasse von 4 u für Helium kalibriert und in einer Ionenquelle durch Elektronenbeschuss ionisiert. Danach werden sie mithilfe von elektrischer Spannung in ein Magnetsektorfeld beschleunigt. Alternativ kann für diese Lecksuchmethode auch Wasserstoff mit einer Masse von 2 u verwendet werden. Die Helium- bzw. Wasserstoffmoleküle können durch einen hierfür vorgesehenen Schlitz zum Detektor gelangen. Alle anderen vorhandenen Moleküle können diesen Schlitz nicht passieren und werden somit reneutralisiert. Der gemessene Ionenstrom verhält sich proportional zum Gas-Partialdruck. Die Heliumempfindlichkeit in einer Vakuumumgebung beträgt 5 · 10-12 mbar · l/s.
Lesen Sie mehr dazu im beigefügten Anwendungsbericht.
Für Rückfragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
