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LecksuchgerätAuf der Jagd

In der Industrie ist Druckluft für den Antrieb von Maschinen, Anlagen und Werkzeugen seit langem unersetzlich, zählt aber aufgrund des hohen Aufwands für Erzeugung und Bereitstellung mit zu den teuersten Energiequellen. Von den Kompressorenherstellern werden daher gewaltige Anstrengungen unternommen, um die Effizienz ihrer Anlagen zu steigern. Diese Maßnahmen zur Reduktion der Betriebskosten nützen jedoch wenig, wenn durch ein Leck innerhalb des Gesamtsystems der Druckluftverbrauch steigt – und dies geschieht leider sehr häufig. Undichte Stellen an Rohrleitungen, Ventilen, Kupplungen und Verschraubungen treiben aber nicht nur die Kosten für die Drucklufterzeugung in die Höhe. Wird beispielsweise ein kleines Leck in einer Dichtung zu spät erkannt, führt dies irgendwann zu massiven Störungen bis hin zu einem Produktionsausfall, ganz abgesehen von der mangelnden Betriebssicherheit. Natürlich sind solche Schwachstellen nie ganz auszuschließen, aber man kann sie aufspüren und eine Reparatur zeitnah einplanen.

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Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (MW),: Auf der Jagd

Mittlerweile gibt es zwar Messgeräte, die beispielsweise über Differenzdruckverfahren oder kaloriemetrische Messungen eine definierte Aussage über den Abfall des Volumenstroms in Leitungen machen – das Leck hat man damit aber immer noch nicht gefunden. Studien haben gezeigt, dass sich der Energieverbrauch von Kompressoren durch eine regelmäßige Kontrolle und Beseitigung der Leckagen um gut 30 Prozent reduzieren lässt. Leichter kann ein Weg zur Kosteneinsparung wohl kaum sein.

Detektion über Ultraschall

Ein großes Leck meldet sich unüberhörbar durch lautes Zischen, aber eine kleine undichte Stelle zu finden – und genau um die geht es – ist nur durch eine systematische Suche möglich. Aber auch dies macht nur dann Sinn, wenn ein Gerät eingesetzt wird, das empfindlich auf Ultraschallfrequenzen ist. Der Grund hierfür liegt darin, dass durch das ausströmende Gas an den Austrittsöffnungen ein Ton oberhalb 20 kHz erzeugt wird, der vom menschlichen Gehör nicht umgesetzt werden kann. Die Firma Hilger u. Kern hat daher für das Detektieren von ausströmenden Gasen ein neues Lecksuchgerät entwickelte. Leak-Detect ist ein von den Abmaßen her typisches Hand-Held Instrument mit 230 × 70 × 50 Millimetern und einer 26 Zentimeter langen Sonde zum „abschnüffeln“ der Rohre oder Armaturen.

Erkennt der Sensor eine Frequenz im Ultraschallbereich, wird das Signal über einen Prozessor in ein hörbares Rauschen umgesetzt. Die Intensität des Ultraschallsignals wird zusätzlich durch farbige Leuchtdioden angezeigt, die den Anwender genau zu der Austrittsöffnung des Gases leiten. Eine auf vier Meter ausziehbare Teleskopstange aus Aluminium (optional) ermöglicht auch das Detektieren schwer zugänglicher oder sehr hoch angebrachter Rohre und Armaturen. Da die Ultraschallwellen dieses Hohlrohr praktisch ohne Verluste passieren, ist hierzu weder ein Verstärker noch ein zweiter Sensor am vorderen Teil der Stange notwendig.

Das Aufspüren von Lecks über die Ultraschallmessung bietet mehrere Vorteile: Der Sensor ist unempfindlich gegenüber den typischen Hintergrundgeräuschen in einer Fertigungshalle, da er nur auf den Frequenzbereich des Ultraschalls kalibriert ist. Darüber hinaus können neben Stickstoff auch andere Gase detektiert werden, da die Ultraschallwellen aus der Umströmung von Gasmolekülen an den Kanten des Lecks resultieren – er kann also auch zur Kontrolle von Gaslecks eingesetzt werden. Weitere Anwendungen sind die Ortung von Koronaentladungen an Zündspulen und Hochspannungskabeln sowie die Prüfung von Verschraubungen bei pneumatischen Steuerungen.

Probleme mit undichten Stellen gibt es aber auch bei Hohlkörpern, die nicht unter Druck stehen, wie Cockpits, Fahrzeugkabinen, Tanks oder auch Kühlschränken. Nun wäre es viel zu umständlich diese mit einem höheren Innendruck zu beaufschlagen, um dann zu testen ob ein Leck vorhanden ist. Mit Hilfe des neuen Gerätes und einem kleinen optionalen Ultraschallsender ist dies jetzt ganz einfach. Der Sender wird aktiviert, in die Kabine, den Tank oder den Schrank gestellt und sendet dort auf einer Frequenz von 40 kHz. Eine Dichtheitsprüfung kann also auch bei solchen Anwendungen schnell, einfach und vor allen Dingen mit geringen Kosten durchführt werden. Dr. Peter Stipp

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