ATEQ – NOVINKY V MĚŘENÍ TĚSNOSTI
V oblasti měření těsnosti součástí je firma ATEQ světově známým výrobcem měřících přístrojů – tzv. leakdetektorů. Během svého působení na trzích pěti kontinentů se setkává s různými požadavky zákazníků na měření a detekci netěsností. V reakci na tyto výzvy byly vyvinuty leakdetektory založené na různých principech. Na trhu leakdetektorů je ATEQ zastoupen jak přístroji měřícími těsnost součástí pomocí přesného měření poklesu tlaku vzduchu uvnitř součásti (přístroje řady ATEQ F), tak i přístroji postavenými na principu měření průtoku vzduchu (ATEQ D, ATEQ G, ATEQ MF). Pro měření plastových součástí nabízí firma řešení založené na měření izolačních vlastností testované součásti (IONIQ).
Měření těsnosti pomocí detekce vodíku
V loňském roce byl na brněnském veletrhu představen přenosný přístroj ATEQ H6000. Tento přístroj je schopen detekovat velmi malé koncentrace vodíku. Testovaná součást se při testu naplní komerčně běžně dostupnou směsí 4,5 až 5 % vodíku v dusíku. Ruční sondou je možné kontrolovat kritická místa na testovaném díle. Tam, kde je netěsnost, směs uniká do atmosféry a sondou, která měří koncentraci vodíku v atmosféře, je možné toto místo nalézt. Přístroj je možné kalibrovat podle požadovaného limitu kvality. Měření provádí operátor, který sleduje naměřené hodnoty a označí případné místo úniku.
Na základě zkušeností z provozu H6000 bylo vyvinuto řešení pro automatické linky, které budeme letos prezentovat na brněnském veletrhu. Princip přístroje H520 je na následujícím obrázku 1.
Testovaná součást je naplněná směsí vodíku a dusíku a je umístěna pod testovací zvon, z kterého je řízeně odsáván vzduch přes senzor, který detekuje přítomnost vodíku. Pokud je měřená součást netěsná, pak směs, kterou je naplněná, proniká do prostoru pod zvonem. Zde postupně narůstá koncentrace vodíku. Rychlost nárůstu koncentrace vodíku v čase závisí na velikosti netěsnosti, koncentraci plnicí směsi a objemu zvonu. Je zřejmé, že čím menší je objem zvonu a čím větší je netěsnost v testované součásti, tím rychleji roste hladina vodíku v testovacím okruhu. Aby vlastní měření mohlo být velmi rychlé, je tedy třeba při návrhu konkrétní aplikace optimalizovat objem a tvar zvonu. Současně je nezbytné použít pokud možno co nejcitlivější senzor schopný zaznamenat co nejmenší změny koncentrace vodíku. Senzory používané v přístroji ATEQ H520 mají rozsah 0-100 ppm. Senzory měří s přesností 5% +/- 1 ppm. Jsou tedy dostatečně citlivé, aby dostatečně rychle rozpoznaly změny koncentrace vodíku v měřeném okruhu. Přístroj měří o několik řádů nižší koncentrace vodíku v porovnání s 5% koncentrací vodíku ve směsi, která je použita pro testování.
Toto je však jenom princip, konkrétní technické řešení je poněkud složitější. Jednotlivé fáze celého automatického cyklu jsou znázorněny na následujícím grafu.
Nejdříve je testovaná součást vyvakuovaná. Na konci fáze VAKUUM je testovaná součást izolovaná od vakuové pumpy a přístroj měří nárůst tlaku. Cílem této fáze je zjistit, zda měřená součást nemá hrubou netěsnost – trhlinu, mechanickou vadu nebo není dobře upnuta. Součásti s velkou netěsností jsou z dalšího měření vyloučeny. Tímto postupem se šetří produkční čas a předchází se nežádoucímu přesycení senzoru, ke kterému by mohlo dojít přímým vniknutím testovacího media přes hrubou netěsnost přímo do zvonu. Pokud součást zkoušce hrubé netěsnosti vyhoví, automaticky je spuštěna další sekvence.
Součást je nyní naplněna směsí vodíku a dusíku a na konci fáze PLNĚNÍ přístroj kontroluje, zda je dosaženo požadovaného tlaku testu. Pokud se tlak ustálí mezi předepsanou maximální a minimální hodnotou, přístroj otevře sací ventil a zahájí odsávání vzduchu ze zvonu. Vlastní zvon není absolutně těsný, ale umožňuje přes trysku řízeně nasávat z okolí atmosférický vzduch. Ten je unášen k senzoru a v případě netěsné součásti je společně s tímto vzduchem odsávána i směs pronikající do zvonu.
Pro každou součást je v automatickém programu možné nastavit mezní limity koncentrace vodíku. Těmito limity je současně definována maximální povolená netěsnost součásti.
Jestliže přístroj vyhodnotí vyšší koncentraci vodíku na konci doby testu, než je stanovený limit kvality, je součást deklarována jako nevyhovující. Analogicky u testu těsné součásti je měřená koncentrace vodíku pod stanoveným limitem a přístroj ji vyhodnotí jako vyhovující. Cyklus je ukončen vyprázdněním součásti mimo prostor měření a vyčištěním senzoru tak, aby byl přístroj připraven k dalšímu měření.
ATEQ H520 je kompaktní přístroj obsahující všechny potřebné pneumatické a měřicí prvky nezbytné k zajištění plně automatického měření. Jednotlivé fáze měření, tak jak byly popsány výše, jsou naprogramovány v přístroji. Vlastní programování přístroje se provádí přes navigační klávesy. Každý testovací program obsahuje jak časové parametry zkoušky, tak i mezní limity testovacího tlaku a vakua včetně limitů kvality. Aby přístroj mohl být jednoduše integrovaný do celé technologické linky, je vybaven rozhraním pro řízení externím PLC. Pro kontrolu funkce přístroje a simulaci dílů s limitní netěsností je možné spolu s přístrojem dodat kalibrované netěsnosti s definovaným průtokem.
První pilotní projekty prokazují, že testery na bázi detekce vodíku mohou na trhu představovat zajímavé a cenově efektivní řešení tam, kde heliové testery jsou příliš nákladné a přesné, ale detekce vzduchem již naráží na svoje limity. S detaily a celým naším sortimentem Vás rádi obeznámíme na letošním MSV v Brně v přízemí pavilonu C, stánek 34.
ATEQ, Mezírka 775/1, Brno
tel/ fax: 549 210 419
