Dichtheitsprüfung mittels Wise-Technology-Prinzip

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ZORGE Rubber Solutions GmbH

Prüfung mit Luft ausgereizt

In der Automobilindustrie ist die Prüfung mit Luft also in vieler Hinsicht ausgereizt, eine Prüfung im Vakuum zu teuer. Im Bereich 10^-2 bis 10^-5 mbar l/s fehlt darum bisher eine leistungsfähige, automatisierte Prüfmethode. Doch jetzt gibt es eine wirtschaftliche Lösung: die Dichtheitsprüfung mit Helium oder Wasserstoff in der Akkumulationskammer unter Normaldruck, die so genannte Akkumulationsmethode. Wasserstoff lässt sich genauso einsetzen wie Helium und ist als Prüfgas in Form von Formiergas (5 Prozent Wasserstoff, 95 Prozent Stickstoff) preislich sogar günstiger – erlaubt jedoch nicht die gleiche Empfindlichkeit. Da unter Normaldruck ein Massenspektrometer aber nicht eingesetzt werden kann, ist für diese Methode mit dem Prüfgas Helium ein hochsensibler Sensor Voraussetzung.

Das Wise-Technology-Prinzip

Solche Sensoren basieren auf dem patentierten Wise-Technology-Prinzip und werden nur in Systemen von Inficon verwendet.

Der Wise-Technology-Sensor kann auch bei Atmosphärendruck eine steigende Heliumkonzentration in einer Prüfkammer messen. In der Kammer wird das Prüfteil durch seinen Prüfgasanschluss mit Helium beaufschlagt, sodass das Prüfgas durch etwaige Lecks in die Akkumulationskammer austreten kann. Ventilatoren verteilen das Helium gleichmäßig in der Kammer: So sind unabhängig von der Position des Lecks präzise Messwerte gewährleistet. Der Sensor ermittelt den Prüfgasgehalt in dieser Atmosphäre. Im Falle des Inficon-Systems T-Guard besteht der Sensor aus einer evakuierten Glasröhre, an deren Oberseite sich eine für Helium permeable Quarz-Membran befindet.

Konzentrationsanstiege von 25ppb oder 0,025ppm sicher auflösen

Diese Membran ist wie ein Schwamm von kleinen Kapillaren durchzogen, durch die ausschließlich Helium auf molekularer Ebene eindringen kann. Aufgrund der Veränderung der Heliumkonzentration in der Glasröhre fließt ein Strom im angeschlossenen Druckmessgerät. Auf diese Weise ist der Sensor in der Lage, Konzentrationsanstiege von 25ppb oder 0,025ppm sicher aufzulösen. So lassen sich unter Testbedingungen Lecks in einem Bereich von 10^-6 mbar l/s zuverlässig nachweisen. Im Produktionsbetrieb lassen sich so zum Beispiel bei einem freien Volumen von fünf Litern in der Prüfkammer Leckraten von 1*10^-4 mbar l/s innerhalb von etwa 30 Sekunden feststellen. Bei einem Volumen von einem Liter sind dieselben Leckraten sogar in nur elf Sekunden nachweisbar. Freies Volumen bedeutet dabei: das Volumen der Kammer abzüglich des Volumens des Prüflings. Zusammen mit den Rüstzeiten ergeben sich so etwa 16 Sekunden pro Prüfling, was 225 Prüflingen in der Stunde entspricht.

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