Ein Vergleich verschiedener Dichtheitsprüfverfahren

Inhaltsverzeichnis

So wählen Sie die für Ihre Anwendung geeignete Technologie aus

Jede industrielle Anwendung stellt spezifische Anforderungen hinsichtlich Empfindlichkeit, Zyklusgeschwindigkeit, Werkstückvolumen und Betriebsdruck.

Es gibt keinen universellen Lecktester: Die Wahl der Messtechnik hängt von der Art des zu prüfenden Bauteils, der zulässigen Leckmenge, dem Einsatzumfeld (Produktion oder Labor) und dem erforderlichen Automatisierungsgrad ab.

In dieser Tabelle werden die 12 wichtigsten verfügbaren Technologien verglichen, damit Sie schnell die für Sie am besten geeignete finden können:

Technology Leakage [cc/min @ 1 Atm] Pressure [Atm] Part volume [cc] Sensitivity Ideal context
Compliance with interception 0.01 – 0.5 −0.95 – 250 1 – 500 Extreme Production, laboratories
Vacuum bell 0.03 – 1 −0.95 – 80 1 – 500 Ultra high Production of sealed parts
Differential microvalves 0.05 – 1 −0.95 – 6 1 – 10 Ultra high Production rapid cycles
Dual Absolute Zero Cent. 0.1 – 10 −0.95 – 21 00 – 10.000 Ultra high Production of identical parts
Differential 0.1 – 7.5 −0.95 – 25 1 – 1.000 Ultra high Production, laboratories
Dual Absolute Differential 0.1 – 5 −0.95 – 100 1 – 10.000 Ultra high High pressure, production
Absolute pressure decay 0.3 – 25 −0.95 – 250 10 – 100.000 High General production
Volumetric absolute pressure decay 0.3 – 15 −0.95 – 250 10 – 100.000 High Sealed parts in bell
Mass-Flow Differential 0,5 – 50 −0,95 – 6 1 – 100 Ultra High Laboratory
Micro-flow 1 – 1.000 −0,95 – 8 1 – 300 Very High Production, medium-low sealing
Flow 5 – 50.000 −0,95 – 16 1 – 1.000 High Production, flow testing
High-Flow 100 – 100.000 0,0001 – 0,001 1.000 – 300.000 High Flow Big Volumes, Low Pressure

Detaillierte Technische Datenblätter

Vertiefende Darstellung jeder Technologie: Funktionsprinzip, Anwendungsbereich, Grenzen und kritischer Auslegungsparameter.

Mass-Flow RFO

Automatische Durchflussregelung — Große Volumina

Massendurchflussmesser mit einem ausgeklügelten System zur automatischen Druckregelung direkt im Prüfling. Er kompensiert Durchflussschwankungen und Druckverluste in Echtzeit und passt sich dynamisch an die Prüfbedingungen an.

Einsatzbereich

Sehr große Volumina mit niedrigem Prüfdruck, instabile dynamische Bedingungen, hohe Durchflussmengen. Ideal, wenn der Prüfling durch den Druck nicht verformt werden darf.

Wann nicht verwenden

Nicht ideal für Mikroleckagen oder Messungen, die eine hohe gegenseitige Stabilität zwischen aufeinanderfolgenden Prüfungen erfordern.

Durchfluss: 100 – 100.000 cc/min Druck: 0,0001 – 0,001 Atm Volumen: 1.000 – 300.000 cc Kritischer Parameter: Anschluss an den Prüfling

Mass-Flow Kontinuierlicher Durchfluss

Kontinuierliche Durchflussmessung in Echtzeit

Der Prüfling wird kontinuierlich mit einem Luftstrom versorgt, während der Massendurchflussmesser den Volumenstrom misst. Er kann mit elektronischer oder manueller Präzisionsregelung ausgestattet werden. Erfordert einen stabilen, schwingungsfreien Referenzdurchfluss.

Einsatzbereich

Durchflussmes­sungen mit kurzen Taktzeiten (Filter, Drosseln), Dichtheitsprüfungen mit mittleren bis hohen Leckagen (Kartuschenventile, Schalldämpfer, Haushaltsgeräte). Automatische Druckkompensation bei variierendem Durchfluss.

Wann nicht verwenden

Nicht geeignet für Mikroleckagen, bei denen die Auflösung des Dauerstroms nicht ausreicht.

Durchfluss: 5 – 50.000 cc/min Druck: −0,95 – 16 Atm Volumen: 1 – 1.000 cc Kritischer Parameter: Stabilität des Prüfdrucks

Mass-Flow MicroFlow

Kleine Durchflussmengen — Kontinuierliche Leckagemes­sung

Kontinuierlicher Durchflussmesser, optimiert für sehr kleine Volumenströme. Der Prüfling wird mit einem höheren Durchfluss befüllt; während der Messphase wird der reduzierte, kontinuierliche Durchfluss überwacht. Keine volumetrische Kompensation erforderlich: besonders vielseitig einsetzbar.

Einsatzbereich

Dichtheitsprüfungen mit mittleren bis geringen Leckagen, direkte Echtzeitmessung. Vielseitig dank der Unabhängigkeit vom Zielvolumen.

Wann nicht verwenden

Nicht ideal für sehr kleine Mikroleckagen oder bei instabilem Versorgungsdruck.

Durchfluss: 1 – 1.000 cc/min Druck: −0,95 – 8 Atm Volumen: 1 – 300 cc Kritischer Parameter: Versorgungsstabilität

Differenzieller Mass-Flow

Volumenentladung — Laborpräzision

Prüfling und Referenzvolumen werden in der Füllphase unter Druck gesetzt; in der Messphase wird der Referenzdurchfluss in den Prüfling geleitet, was Schwankungen und Verzerrungen, wie sie für Dauerstromsysteme typisch sind, an der Quelle eliminiert. Die Präzision ist mit der eines Kalibriergeräts vergleichbar.

Einsatzbereich

Labor und F&E. Dichtheitsprüfungen, bei denen höchste metrologische Qualität gefordert ist.

Wann nicht verwenden

Keine kontinuierliche Messung. Erfordert die Parametrierung des Prüflingsvolumens und ist von der Kapazität des Referenzvolumens abhängig.

Durchfluss: 0,5 – 50 cc/min Druck: −0,95 – 6 Atm Volumen: 1 – 100 cc Kritischer Parameter: Verhältnis Prüfvolumen/Referenzvolumen

Absoluter Druckabfall

Der Klassiker — Einfachheit und Robustheit

Misst die Leckage durch den zeitlichen Druckabfall mithilfe eines einzigen Relativsensors. Elektronische oder manuelle Druckregelung. Intrinsisch eigensicheres System: Es ist die am weitesten verbreitete und bewährteste Methode bei industriellen Dichtheitsprüfungen.

Einsatzbereich

Allgemeine Anwendungen, bei denen Einfachheit, Praktikabilität und Zuverlässigkeit gefragt sind. Großer Betriebsdruckbereich (bis zu 250 Atm).

Wann nicht verwenden

Im Vergleich zu modernen Systemen begrenzte Empfindlichkeit. Auf die Wiederholbarkeit bei elastischen Teilen achten.

Durchfluss: 0,3 – 25 cc/min Druck: −0,95 – 250 Atm Volumen: 10 – 100.000 cc Kritischer Parameter: Wiederholbarkeit bei elastischen Teilen

Volumetrischer Absoluter Druckabfall

Mit Volumenmessung — Versiegelte Teile in der Prüfglocke

Absoluter Druckabfall, ausgestattet mit einem kapazitiven Sensor zur Bestimmung des Hohlraumvolumens während der Messung. Berechnet automatisch die volumetrische Leckage und überprüft das Vorhandensein des Teils in der Prüfglocke, um Falschergebnisse bei fehlendem Teil oder großer Leckage zu vermeiden.

Einsatzbereich

Prüfglocken­tests für versiegelte Teile. Erkennt das mögliche Fehlen des Teils oder die Sättigung der Prüfglocke.

Wann nicht verwenden

Überflüssig, wenn keine Volumenmessung erforderlich ist oder das Teil nicht versiegelt ist.

Durchfluss: 0,3 – 15 cc/min Druck: −0,95 – 250 Atm Volumen: 10 – 100.000 cc Kritischer Parameter: Ausführung der Prüfglocke

Dual Absolute Zero Center

Differenziell + Absolut — Null Falsch-gut-Ergebnisse

Gemischter Differenzial- und Absolutmodus, der das maximale Gleichgewicht zwischen zwei identischen Prüflingen ausnutzt. Anders als herkömmliche mechanische Differenzialsysteme aktiviert es zwei unabhängige Absolutkanäle, um Falsch-gut-Ergebnisse zu vermeiden, wenn beide Teile ähnliche Leckagen aufweisen.

Einsatzbereich

Serienproduktion mit identischen Teilen in konstantem Takt. Halbiert die Prüfzeiten. Ideal bei ähnlichen Temperaturgradienten zwischen den Prüflingen.

Wann nicht verwenden

Nicht sinnvoll, wenn sich die Teile stark in Volumen oder Geometrie unterscheiden.

Durchfluss: 0,1 – 10 cc/min Druck: −0,95 – 2 Atm Volumen: 100 – 10.000 cc Kritischer Parameter: thermische Symmetrie und Kalibrierung

Differenziell

Präzision mit Referenzvolumen

Differenzialdruckabfallmessgerät, erhältlich in mechanischer Ausführung (mit Differenzialtransducer) oder als Dual Absolute. Vergleicht den Druck zwischen dem Prüfvolumen und einem Referenz-Mustervolumen, um die Messung zu stabilisieren und Umgebungstemperaturschwankungen zu kompensieren.

Einsatzbereich

Jede Anwendung, bei der Präzision Vorrang hat. Erfordert sorgfältige Einrichtung. Geeignet für Produktion und Labor.

Wann nicht verwenden

Wenn der zulässige Leckagewert keine Differenzialempfindlichkeit erfordert: Die Einrichtung ist komplexer als beim absoluten Druckabfall.

Durchfluss: 0,1 – 7,5 cc/min Druck: −0,95 – 25 Atm Volumen: 1 – 1.000 cc Kritischer Parameter: Referenzstabilität

Differenziell Dual Absolute

Dynamisches Sampling — Sehr hohe Drücke

Weiterentwicklung des klassischen Differenzials mit programmierbarer Abtastung des Referenzkanals in einstellbaren Intervallen. Führt eine vektorielle Differenzialmessung mit dem Prüfkanal durch und reduziert so Falsch-Wiederholbarkeits-Fehler durch mechanische und thermische Belastungen am Referenzkanal.

Einsatzbereich

Differenzialprüfungen auch bei sehr hohen Drücken (bis zu 100 Atm) mit den Vorteilen der Dual-Absolute-Technologie.

Wann nicht verwenden

Komplexer als Basissysteme. Die Bestimmung des richtigen Referenz-Abtastintervalls erfordert Erfahrung.

Durchfluss: 0,1 – 5 cc/min Druck: −0,95 – 100 Atm Volumen: 1 – 10.000 cc Kritischer Parameter: Referenz-Abtastintervall

Differenziell Mikroventile

Maximale Geschwindigkeit — Mikro-Bauteile

Mechanisches Differenzial ohne Anschluss an ein externes Referenzvolumen (masterless). Thermisch innerhalb der Messpneumatik ausgeglichen. Ausgestattet mit einem einzigen Ausgleichsventil, um Schalttransienten zu eliminieren und die maximale Taktgeschwindigkeit zu erreichen.

Einsatzbereich

Bauteile mit sehr kleinem Volumen und extrem kurzen Taktzeiten. Ideal für elektronische Mikrobauteile und Steckverbinder.

Wann nicht verwenden

Nicht geeignet für große Teile. Der Geschwindigkeitsvorteil geht bei Volumina über ca. 10 cc verloren.

Durchfluss: 0,05 – 1 cc/min Druck: −0,95 – 6 Atm Volumen: 1 – 10 cc Kritischer Parameter: Taktzeit

Vakuumglocke

Leckageverstärkung im Unterdruck

Arbeitet bei Unterdruck mit einem Unterdrucktransducer, der bei großen Leckagen gegen hohe Positivdruckspitzen unempfindlich ist. Der Prüfling wird intern unter Druck gesetzt und die Leckage wird als Druckanstieg im Hohlraum der Vakuumglocke erfasst.

Einsatzbereich

Dank der Doppelventil-Glocke (Ein- und Auslass) wird die Leckage bei positivem Druck durch Messung von außen verstärkt. Ideal für versiegelte und komplexe Teile.

Wann nicht verwenden

Nicht geeignet für herkömmliche Direktprüfungen, bei denen keine wirksame Prüfglocke realisiert werden kann.

Durchfluss: 0,03 – 1 cc/min Druck: −0,95 – 80 Atm Volumen: 1 – 500 cc Kritischer Parameter: Dichtheit der Doppelventil-Glocke

Compliance mit Unterbrechung

Maximale Empfindlichkeit — Kritische Mikroleckagen

System aus drei Zweigen: Leckagelesung aus dem Ringspalt der Prüfglocke, Einspeisung von Hochdruck in den Prüfling und Einspeisung einer Musterleckage zur Überprüfung des Schließzustands. Dank der Unterbrechung „auf Null“ bietet es die höchstmögliche Empfindlichkeit aller druckvariationsbasierten Systeme, mit drastischer Reduzierung von Störsignalen durch Temperatureinflüsse.

Einsatzbereich

Überall, wo maximale Empfindlichkeit unabdingbar ist: kritische Mikroleckagen, Ventile, Medizinprodukte, Sicherheitsbauteile. Auch im Compliance-Ein/Aus-Modus mit sehr kurzen Taktzeiten verfügbar.

Wann nicht verwenden

Komplexere Einrichtung. Erfordert hervorragende thermische und mechanische Stabilität der Doppelventil-Glocke.

Durchfluss: 0,01 – 0,5 cc/min Druck: −0,95 – 250 Atm Volumen: 1 – 500 cc Kritischer Parameter: thermische und mechanische Stabilität