FAQ-L.3: Jakie wymagania dotyczące szczelności (wskaźnik wycieku) można spełnić za pomocą badań ultradźwiękowych z wykorzystaniem czujników powietrznych w standardowych środowiskach przemysłowych?

Istnieje wiele różnych zastosowań i odpowiednich metod wykrywania oraz oceny wycieków. Badania akustyczne z wykorzystaniem czujników powietrznych stosuje się w sytuacjach, gdy wycieki należy wykryć stosunkowo szybko i bez większego nakładu technicznego. Różnice ciśnień powodują wyciek powietrza z układu (nadciśnienie) lub do układu próżniowego (podciśnienie). Powyżej pewnej wielkości nieszczelności powstaje przepływ burzliwy, który z kolei odpowiada za generowanie fal ultradźwiękowych.

Jednak wykrywalna szybkość wycieku przy użyciu czujników powietrznych jest ograniczona przez prawa fizyki oraz wydajność dostępnych elementów elektronicznych. Z jednej strony kilka czynników decyduje o tym, czy i w jakim stopniu powstaje przepływ burzliwy. Na przykład ze względu na właściwości fizyczne przepływ burzliwy powstaje dopiero przy szybkości wycieku powyżej 10⁻² mbar l/s. Ponadto wymagana jest różnica ciśnień wynosząca około 500 mbar między systemem a otoczeniem. Z drugiej strony elementy elektroniczne stosowane w przyrządach ultradźwiękowych ograniczają dolną skalę pomiarową. Technologia czujników uzasadniona ekonomicznie ogranicza stosunek sygnału do szumu, a tym samym czułość systemu.

Wymienione powyżej przyczyny są głównymi czynnikami, które sprawiają, że wymagania szczelności na poziomie 10⁻² mbar l/s lub „wodoszczelności” nie mogą być niezawodnie i powtarzalnie spełnione w środowiskach przemysłowych przy użyciu standardowej technologii ultradźwiękowej!

Istnieją jednak zastosowania, w których istotne jest lokalizowanie i ocena nieszczelności przy mniej rygorystycznych wymaganiach, np. w dziedzinie efektywności energetycznej w instalacjach sprężonego powietrza i pary wodnej, a także podczas badań szczelności z wykorzystaniem nadajników ultradźwiękowych (np. w transporcie i przemyśle stoczniowym). W dziedzinie zapewnienia jakości wymagania muszą zostać zdefiniowane i zatwierdzone przez klienta, aby uzyskać ocenę jakościową komponentów i podzespołów.