Lexikon zur Dichtheitsprüfung

Bei einer Dichtheitsprüfung mit einer Druckänderungsmethode gibt die Abgleichphase dem System die notwendige Zeit, damit die unerwünschten Beiträge gegenüber der Druckänderung, die auf ein effektives Leck zurückzuführen sind, minimiert werden. Typische Störfaktoren sind die thermischen Effekte, bedingt durch Inhomogenität der Temperatur im Gas und im Prüfling sowie die physikalischen Effekte, bedingt durch Verdunstung oder Kondensation von Dämpfen im Prüfling. Die Dauer der Abgleichphase ist stark vom Prüfling und den Umgebungsbedingungen abhängig und wird normalerweise empirisch ermittelt.

(Symbol p; Einheit Pa)

Der Druck relativ zum leeren Raum. Der absolut leere Raum definiert den Drucknullpunkt.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Ein Dichtheitsprüfverfahren, bei dem das Bauteil in ein geschlossenes Volumen platziert wird und dann mit Prüfgas beaufschlagt wird. Ein Messgerät misst dann den zeitlichen Konzentrationsanstieg in diesem Volumen, welcher durch die Leckage im Bauteil hervorgerufen wurde.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Die Zeit die es dauert bis ein bestimmter Prozentsatz des Ausgangssignal im Prüfgaslecksucher gemessen wird. Das Ausgangssignal wird gemessen sobald sich ein Gleichgeweichtsdruck zwischen dem sich langsam mit Prüfgas füllenden Volumen und dem Prüfgaslecksucher einstellt.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Der Druck der Atmosphäre zu einem festen Zeitpunkt und an einem festen Ort.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Ein Ventil, mit dem der Druck des Systems auf Atmosphärendruck ausgeglichen wird.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Siehe Abgleichphase

Ein Dichtheitsprüfverfahren, bei dem Lecks von unter Überdruck stehenden Prüfobjekten durch vollständiges Eintauchen in eine Prüfflüssigkeit (Wasser) oder Bedeckung ihrer Oberfläche mit einer grenzflächenaktiven Lösung (schaumbildendes Mittel) gefunden werden können. Der Druck im Prüfobjekt ist dabei hoch genug, dass Leckagen durch Blasenbildung angezeigt werden.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Ein Leitwertleck, dessen Durchmesser viel größer als die Leckkanallänge ist.

ANMERKUNG: Es kann als Öffnung in einer sehr dünnen Wand angesehen werden.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Eine Prüfung, bei der versiegelte Prüfobjekte einem Drucklagerungsvorgang unterworfen werden, bevor sie in einer Vakuumkammer geprüft werden.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Siehe Blasenprüfung

Frei von Lecks entsprechend einer gegebenen Spezifikation.

Die Leckagerate Null darf nicht spezifiziert werden. Die geforderte Dichtheit muss auf die Funktion des zu prüfenden Objektes bezogen sein.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Bei der Dichtheitsprüfung eine dichte Umhüllung zur vollständigen Aufnahme des Prüflings, die zur Erzeugung einer Druckdifferenz über die Prüflingswand druckbeaufschlagt oder evakuiert werden kann.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Auch Dichtprüfung, Lecktest, Leckageprüfung oder Leckprüfung genannt.

Die Dichtheitsprüfung ist ein zerstörungsfreies Prüfverfahren, mit dem der Gas- oder Flüssigkeitsstrom durch Lecks in einem Prüfobjekt ermittelt wird und der ermittelte Wert, umgerechnet in die tatsächliche Leckagerate unter Betriebsbedingungen, mit der maximal zulässigen Leckrate verglichen wird.

Dichtheitsprüfung ist immer eine vergleichende Messung.

Siehe auch Dicht

Siehe Dichtheitsprüfung: Relativdruckverfahren

Jegliche Dichtheitsprüfverfahren, bei dem das Prüfmedium Luft ist. Je nach Nachweismethode spricht man von einer „Druckänderungsprüfung“, einer „Blasenprüfung“ oder einer „Durchflussprüfung“.

Das Differenzdruckverfahren (DD-Methode) ist eine Verbesserung des Relativdruckverfahrens. Hierbei werden der Prüfling und zusätzlich ein Referenzvolumen in der Füllphase mit Druckluft gefüllt. Zwischen Prüfling und Referenzvolumen ist ein zusätzlicher Differenzdrucksensor angeschlossen. Nachdem das System von der Druckversorgung getrennt und abgeglichen ist, wird die Druckdifferenz zwischen Prüfling und Referenzvolumen über die Zeit ermittelt. Dieser Wert entspricht der Druckänderung im Prüfling und aus diesem Wert kann die Leckrate berechnet werden. Da die Druckdifferenz zwischen Prüfling und Referenzvolumen unabhängig vom Prüfdruck sehr klein ist, kann der Druckbereich des Differenzdrucksensors sehr viel kleiner als der Prüfdruck sein. Dies ermöglicht eine typische Auflösung von 0,1 Pa und in Sonderfällen auch kleiner.

Das Differenzdruckverfahren wird eingesetzt, wenn bei höheren Drücken eine hohe Auflösung gefordert wird. Der technische Aufbau ist aufwändiger als beim Relativdruckverfahren.

In dem Direkt-Durchflussverfahren (DF-Methode) wird der Prüfling direkt über einen Massendurchflusssensor mit Druck beaufschlagt. Der Gasstrom durch das Leck wird direkt gemessen.

Das Verfahren ist sehr schnell und besonders geeignet für große Leckraten.

Das Referenz-Durchflussverfahren (MF-Methode) ist eine Variante des Differenzdruckverfahrens, die besonders für große Volumina geeignet ist. Wenn der Prüfling sehr groß ist, wird bei kleinen Lecks eine sehr lange Messzeit benötigt, um einen bemerkbaren Druckabfall zu erzeugen. Mit einem Massendurchflusssensor (typischerweise ein kalorimetrischer Sensor) kann ein Leck direkt gemessen werden, ohne zu warten, bis eine messbare Druckveränderung eintritt. Der Aufbau ist wie beim Differenzdruckverfahren, jedoch ein Massendurchflusssensor ersetzt den Differenzdrucksensor. Sobald der Prüfling und das Referenzvolumen gefüllt sind, wird der Massendurchflusssensor aktiviert (Bypass-Ventil). Ein Leck im Prüfling wird eine Kompensationsströmung zwischen dem Referenzvolumen und dem Prüfling verursachen. Diese Strömung wird sofort vom Sensor ermittelt. Der gemessene Massendurchfluss entspricht nicht genau dem Leckwert am Prüfling, sondern ist vom Verhältnis zwischen Prüflings- und Referenzvolumen abhängig.

Die Auflösung wird durch die Empfindlichkeit des Massendurchflusssensors bestimmt.

Das Relativdruckverfahren (RD-Methode) ist die Basis aller Druckänderungsprüfungen. Es erlaubt einen kompakten Aufbau und zeichnet sich durch eine hohe Betriebssicherheit sowie einen großen Messbereich aus. Hierbei wird der Prüfling mit Druck beaufschlagt, dann mit einem Ventil von der Luftversorgung getrennt und die Druckänderung über die Zeit ermittelt. Ein einzelner Relativdrucksensor dient als Messer der Druckänderung und des Prüfdrucks. Der Messbereich des Sensors entspricht dem maximalen Prüfdruck. Die Druckänderung hängt vom Prüfvolumen und dem Prüfdruck ab. Mit abnehmendem Prüfvolumen macht sich die Druckänderung stärker bemerkbar. Die Auflösung dieses Verfahrens ist vom Messbereich des Sensors (maximaler Prüfdruck) abhängig. Dieses Verfahren ermöglicht eine typische Auflösung von 1 Pa.

Eine Dichtheitsprüfung, bei der die Geschwindigkeit eines Totaldruckabfalss in einem Prüfobjekt gemessen wird. Die Leckrate kann als pV-Strömung direkt berechnet werden.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Siehe Druckänderungsprüfung

Siehe Bombing

Eine Dichtheitsprüfung, bei der die Geschwindigkeit einer Totaldruckänderung, Abfall oder Anstieg, in einem Prüfobjekt gemessen wird.
Die Leckrate kann als pV-Strömung direkt berechnet werden.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Siehe pV-Durchfluss

In einem Dichtheitsmessgerät ist der Prüfling für den ganzen Messablauf mit Druck beaufschlagt. Sobald die Messphase beendet ist, kann der Prüfling entlüftet werden. Das heißt, das Entlüftungsventil wird geöffnet und der Druck des Systems gleicht sich mit der Umgebung aus. Die Entlüftungszeit ist vom Druck und dem Volumen des Prüflings abhängig.

Siehe Totvolumen

Der Druck, bei dem die Messung durchgeführt wird. Typischerweise wird dieser als Relativdruck angegeben.

Siehe auch Relativdruck
Siehe auch Füllphase

Siehe Füllphase

In dieser Phase wird der Prüfling mit einem Druck, der dem Testdruck entspricht, gefüllt. Die Dauer des Füllvorgangs (Füllzeit) ist vom Volumen des Prüflings, vom Druckwert abhängig.

Der Füllphase kann eine Vorfüllphase vorangehen. Diese Vorbereitungsphase dient dazu, den Prüfling vorzuspannen, mechanisch zu stabilisieren und die thermischen Effekte im Prüfgas zu minimieren. Dauer und Druckwert werden empirisch ermittelt. Typischerweise ist der Vorfülldruck 10-20% höher als der Fülldruck.

Siehe Füllphase

Die Eigenschaft eines nichtporösen Materials, Gas unter der Wirkung einer Partialdruckdifferenz in einem Lösungs-/Diffusionsvorgang durchzulassen.

[Nach DIN-EN 1330-8]

(Masse: Symbol qM; Einheit kg/s

Teilchen: Symbol qN; Einheit s/1

Molar: Symbol qv; Einheit mol/s)

Die zeitbezogene Gasmenge, die einen festgelegten Querschnitt des Systems durchströmt. Die Strömungsrate wird angegeben als die Anzahl Mole, die Masse oder die Anzahl Teilchen, die sich pro Zeiteinheit bewegen.
Die Strömungsrate wird ausgedrückt in Mole pro Sekunde, Kilogramm pro Sekunde oder 1/Sekunde (bei Teilchen).
Für Gase ist die Volumenströmungsrate (Volumen: Symbol qV; Einheit m³/s) nur unter festgelegten Bedingungen ein Maß für die Menge.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Ein massenspektrometrischer Leckdetektor, in den das Prüfgas durch die Vorvakuumleitung in den Auslass der Hochvakuumpumpe strömt und der Partialdruck des Prüfgases auf der Hochvakuumseite dieser Pumpe gemessen wird.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Siehe Dichte Kammer

Glockenprüfung bei der Dichtheitsprüfung mit Luft

Was unter dem Begriff der Glockenprüfung bei der Dichtheitsprüfung mit Luft zu verstehen ist, wird unter den Dichtheitsprüfverfahren erklärt.

Glockenprüfung bei der Prüfgaslecksuche

Eine integrale Prüfung, bei der sich das Prüfobjekt in einer weichen Hülle unter Atmosphärendruck befindet.
ANMERKUNG 1: Falls das Prüfobjekt unter Vakuum steht, wird die Hülle mit Prüfgas gefüllt und der Leckdetektor an das innere Volumen des Prüfobjektes angeschlossen.
ANMERKUNG 2: Falls das Prüfobjekt unter Prüfgasdruck steht, wird der Leckdetektor an die Hülle/Glocke angeschlossen.
Als Leckdetektor kann ein Gasschnüffler oder ein Gasdetektor (He / H2) verwendet werden.
[Nach DIN-EN 1330-8]

Ein massenspektrometrischer Leckdetektor, bei dem das Gas direkt von der Einlassleitung durch die Hochvakuumpumpe fließt und der Partialdruck des Prüfgases auf der Hochvakuumseite dieser Pumpe gemessen wird.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Ein Leckdetektor, der auf Helium (4He) als Prüfgas anspricht.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Als ideales Gas bezeichnet man in der Physik und physikalischen Chemie eine idealisierte Modellvorstellung eines realen Gases, welches die Beziehung pV=nRT exakt erfüllt.
Dabei ist:
n = m/M
p = Druck
V = Volumen
m = Masse des Gases
M = molare Masse
R = universelle Gaskonstante
T = absolute Temperatur

Eine Dichtheitsprüfung, welche erlaubt die integrale Leckagerate eines Bauteils zu bestimmen. Zu den integralen Prüfverfahren gehört die Druckänderungsprüfung, die Akkumulationsprüfung und die Vakuumprüfung

Die Summe der Leckageraten aus allen Lecks in einem Objekt, angegeben als pV-Durchfluss.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Siehe Integrale Leckagerate

Kalibrieren generell und bei der Dichtheitsprüfung mit Luft bezeichnet die Messung und Dokumentation der Abweichung eines Messgerätes gegenüber einem rückführbaren Normal.

Kalibrieren eines massenspektrometrischen Leckdetektors:
Die Einstellung der Empfindlichkeit oder des Kalibrierfaktors eines Leckdetektors, so dass die Anzeigenänderung gleich der Leckagerate eines Prüflecks ist.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Damit kann sowohl die Glockenprüfung als auch die Akkumulationsprüfung gemeint sein.

Siehe auch Glockenprüfung
Siehe auch Akkumulationsprüfung

Leitwertleck, bei dem der Durchmesser im Verhältnis zur Länge klein ist.

Die kleinste Leckagerate, die ein Instrument, eine Methode, ein System unter Prüfbedingungen nachweisen kann.

[Nach DIN-EN 1330-8]

(Symbol nB)

Das Verhältnis der Atom- oder Molekülanzahl eines bestimmten Bestandteils zu der Gesamtzahl von Atomen oder Molekülen in einer Mischung. Bei Gasen ist dieses Verhältnis äquivalent zum Volumenanteil (Symbol c).

[Nach DIN-EN 1330-8]

In der zerstörungsfreien Prüftechnik ein Loch, ein poröser Bereich, ein gasdurchlässiger Bereich oder eine andere Struktur in der Wand eines Prüfobjektes, durch welche aufgrund einer Druck-oder Konzentrationsdifferenz Gas von einer Seite der Wand auf die andere gelangen kann.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Siehe auch Leckagerate
Siehe auch pV-Durchfluss

Unter dem Begriff Leckkalibrator versteht man ein Gerät, bei dem die Leckrate, in Abhängigkeit vom Druck, durch ein Präzisions-Nadelventil eingestellt werden kann.

Das Gerät wird ähnlich wie ein Prüfleck für die Überprüfung von Lecktestgeräten/ Dichtheitsprüfgeräten verwendet.

Siehe Leckagerate

Ein Leck, das aus einem oder mehreren diskreten Öffnungen, einschließlich porösen Bereichen besteht, durch welche ein Fluid strömen kann.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Ein Instrument, das ionisierte Atome oder Moleküle nach ihrem Verhältnis Masse-zu-Ladung trennen und den entsprechenden Ionenstrom messen kann. Das Ausgangssignal ist proportional zu dem Partialdruck eines bestimmten Gases in der Mischung.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Ein Leckdetektor, bei dem das Nachweiselement ein Massenspektrometer ist, das so eingestellt ist, dass es nur auf das Prüfgas anspricht.

[Nach DIN-EN 1330-8]

In einem  Dichtheitsmessgerät (Relativdruck- oder Differenzdruckverfahren) entspricht die Messphase dem Zeitintervall, in dem der Druckabfall gemessen wird.

Die Länge dieses Intervalls ist vom Prüfling und von Grenzwerten abhängig:

Je größer das Volumen, desto mehr Zeit wird benötigt, um einen erkennbaren Druckabfall festzustellen.

Je kleiner das Leck, desto mehr Zeit wird benötigt, um einen erkennbaren Druckabfall festzustellen.

Je höher die gewünschte Messgenauigkeit, desto mehr Zeit wird benötigt, um ein stabiles Resultat zu erzielen.

In der Dichtheitsprüfung mit Durchflussverfahren entspricht diese Phase dem Zeitintervall, in dem der Durchfluss, der direkt die Leckrate wiedergibt, abgelesen wird. Die Dauer der Phase ist sehr kurz und hat fast keinen Einfluss auf das Messergebnis.

Siehe Messphase

Ein Leck von solcher Geometrie und unter solchen Druckbedingungen, dass durchströmendes Gas den Gesetzen der molekularen Strömung gehorcht.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Leckrate, die sich über das Volumen, welches eine aus einem Leck austretende Gasmenge bei Normdruck und -temperatur (0° C und 1013 mbar) einnimmt, definiert. Die Angabe von Normleckageraten wird meist verwendet, um Ergebnisse, die bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen gemessen wurden, vergleichen zu können.

Siehe Kleinste nachweisbare Leckagerate

(Symbole: pA, pB)

Der Druck, der von einer Gas oder Dampfkomponente eines Gemisches ausgeübt würde, wenn sie allein in einem Behälter vorhanden wäre.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Ein Kupplungselement am Anfang der Prüfleitung zur Ankopplung des Prüfobjektes an das Dichtheitsprüfgerät

Bei der Dichtheitsprüfung die herrschenden Umgebungstemperatur-und Druckbedingungen, unter denen die Prüfung durchgeführt wird.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Ein Fluid (Gas, Flüssigkeit), das mit einem spezifischen Detektor nachgewiesen werden kann, nachdem es ein Leck durchströmt hat und so das Vorhandensein eines Lecks anzeigt.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Das Untergrundsignal, das von Prüfgas aus dem System herrührt und nicht von der eigentlichen Leckage. Das Untergrundsignal ergibt sich in unverseuchter Umgebungsluft aus der in Luft vorhandenen Prüfgaskonzentration. Für Helium ist diese 5 ppm und für Wasserstoff 0,5 ppm. Der dieser Konzentration entsprechende Partialdruck ergibt sich aus dem Produkt aus Absolutdruck und Konzentration.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Eine Vorrichtung zur Einstellung von Leckdetektoren, welche unter bestimmten Bedingungen eine bekannte und wiederholbare Gasströmungsrate erzeugt.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Die Prüfzeit entspricht der Dauer des gesamten Messablaufs. Der Messablauf besteht aus den Phasen Vorfüllen, Füllen, Abgleichen, Messen und Entlüften. Die Prüfzeit ist die Summe der Dauer aller Phasen. Sie ist nicht mit der Messzeit zu verwechseln.

Siehe auch Messphase

(Symbol qG; Einheit Pa·m3/s)

Die Rate, mit der ein Gasvolumen bei festgelegtem Druck einen gegebenen Querschnitt des Systems passiert.

ANMERKUNG: Falls der pV-Durchfluss, wie in der Dichtheitsprüfung üblich, zur Angabe der Gasströmungsrate benutzt wird, so werden die Temperatur und die molare Masse oder die Dichte zusätzlich angegeben, so dass die Gasströmungsrate mit Hilfe der Zustandsgleichung des idealen Gases berechnet werden kann.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Siehe Leckkalibrator 
Siehe Prüfleck

Druck, der relativ zu einem bekannten Referenzdruck (typisch Atmosphärendruck) gemessen wird.

Siehe auch Überdruck

Siehe virtuelles Leck

Ein Dichtheitsprüfverfahren, bei dem das Prüfobjekt mit Prüfgas unter Druck gefüllt ist. Das Prüfgas, das durch Lecks entweicht, wird mit einer Schnüffelsonde nachgewiesen, entweder direkt oder durch Ansammlung in einer Kammer oder Hülle.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Eine Vorrichtung, mit der man Prüfgas von einem Bereich des Prüfobjektes aufnehmen und einem Leckdetektor bei dem notwendigen niedrigen Druck zuführen kann.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Ein Prüfleck, dessen Leckagerate auf einen fundamentalen Standard zurückführbar ist.

[Nach DIN-EN 1330-8]

(Für die Gasströmung durch eine Leitung, ein Leitungsstück oder eine Blende) (Symbol C, U; Einheit m3/s): Der Quotient aus dem pV-Durchfluss und der Differenz der Drücke, die an zwei spezifizierten Querschnitten oder an beiden Seiten einer Öffnung herrschen, wobei Temperaturgleichheit im System vorausgesetzt wird.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Siehe Leckkalibrator
Siehe Prüfleck

Das Volumen des Dichtheitsprüfsystems, das sich zu dem Volumen des Prüfobjekts addiert.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Der Druck, der von einem Druckmessgerät angezeigt wird, das relativ zum Atmosphärendruck misst.

[Nach DIN-EN 1330-8]

Siehe auch Relativdruck