Post on 05-Feb-2018
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Dr. Santer zur Horst-Meyer
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Möglichkeiten (klassische, neue)LuftleckratenUltraschall (Messbereich, Dichtheit, Prüfobjekte, Vorteile)
WellenartenAusbreitung von WellenErzeugung von Ultraschallwellen und Zusammenhang mit LeckagenAktiv- und Passivverfahren (Veranschaulichungen)
Ultraschallumwandlung
Anwendungsbeispiele Gerätetechnik
Lecksuche
SONOTEC
Lecksuche
Schall
Funktionsprinzip
Anwendungen
Referenzen
Kompetenzen
Inhalt
DGZfP-Jahrestagung 2009 - Mo.2.A.5
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Lecksuche - Möglichkeiten
Klassische Methoden: Horchen mit Stethoskop oder Stange
Absprühen mit Seifenlösung
Flammenbewegung, Nebelerzeugung
Die klassischen Methoden eignen sich zur Grobsuche von Leckagen.
Neue Methoden: Prüfgasverfahren (Wasserstoff, Helium, etc.) <10-4 [mbar l/s]
Druckprüfverfahren 10-4 - 10-2 [mbar l/s]
Ultraschallverfahren > 10-2 [mbar l/s]
Die neuen Methoden eignen sich, je nach Verfahren, zur Dichtheitsprüfung oder zur Lecksuche.
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Lecksuche - Luftleckraten
10-106*10-9Technische Dichtheit
10-76*10-6Gasdicht
10-66*10-5Virendicht
10-56*10-4Benzin- und Öldicht
10-46*10-3Bakteriendicht
10-36*10-2Dampfdicht
10-26*10-1Wasserdicht
[mbar l/s][ml/min]
Quantifizierbare
Luftleckraten
Allgemeine Definition
Umrechnung:
1 mbar l/s entspricht 4,3* 10-3kg/h Luft bei 20ºC und gleichem Prüfdruck
Quelle: Fraunhofer Gesellschaft TEG, VDI Kurs 00/30301/01 Dichtheitsprüfung in der Serienproduktion, Stuttgart 05.04.2000
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Lecksuche - Mit Ultraschall
Messbereich: > 10-2 [mbar l/s]
Dichtheit: Wasser- und dampfdicht
Typische Prüfobjekte: - Rohrleitungen
- Druckluftnetze
- Schutzgasanlagen
- Vakuumanlagen
- Einspritzanlagen
- Armaturen
- Fenstern, Türen, Luken und Kabinen
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Lecksuche - Mit Ultraschall
Vorteile: - Keine Vorrichtungen/Anbauten notwendig
- Keine Betriebsunterbrechung notwendig
- Kein Kontakt mit dem Medium
- Flexible Suche
- Kostengünstig, keine Folgekosten
- Einfachheit, erfordert kein Anlernen
Die Lecksuche mit Ultraschall dient zur Suche von größeren Leckagen und deren punktgenauen Ortung.
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Schall
Um die Funktionsweise der Lecksuche mit Ultraschall genauer vorzustellen, ist es sinnvoll, die physikalischen Grundlagen des Schalls zu betrachten.
Schall ist die Ausbreitung mechanischer Schwingungen im Raum.
Die Schwingungen können sich nur mit Hilfe von Teilchen ausbreiten, das heißt, nicht im Vakuum.
Ultraschall ist der Bereich oberhalb der menschlichen Hörgrenze. (Hörbereich zwischen 20 Hz und 20 kHz)
Frequenz1Hz 10Hz 100Hz 1kHz 10kHz 100kHz 1MHz 10MHz 100MHz 1GHz
Hörschall UltraschallInfraschall Hyperschall
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Schall - Wellenarten
Im gasförmigen und flüssigen Zustand gibt es nur Longitudinalwellen.
Oberflächenwellen
Longitudinalwellen
Transversalwellen
Ausbreitungsrichtung der Wellen
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Schall - Ausbreitung von Wellen
Schallquelle Hindernis
reflektierter Strahl
Schallstrahl
Reflexion
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Schall - Ausbreitung von Wellen
Beugung
Schallquelle
Hindernis
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Schall - Ausbreitung von Wellen
Dämpfung
Schallquelle
Nur zum Überlagern
Jx = Jo. e- α x
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Schall - Ausbreitung von Wellen
Streuung
Schallquelle
Hindernisse
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Schall - Erzeugung und Nutzung von Ultraschallwellen
Mechanische Prozesse: Turbulente Strömungen (Pfeifeneffekt)
Reibung
Elektrische Prozesse: Piezoelektrische, elektromagnetische + kapazitive Prinzipien
Elektrostatische Entladungen
Leckagen und kleinste Undichtheiten erzeugen aufgrund der Strömungsprozesse (Turbulenzen) bzw. der Reibung der Gasmoleküle Geräusche.
Diese Geräusche liegen im Ultraschallbereich und sind somit für den Menschen nicht hörbar.
Die entstehenden Geräusche werden zur Lecksuche genutzt.
Spezielle Ultraschallsonden können diese Geräusche „hören“.
Die Geräusche werden elektronisch und akustisch umgewandelt.
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Schall - Aktiv- und Passivverfahren
Aktivverfahren: Ein Sender sendet Ultraschallwellen in das zu untersuchende System.
Der Austritt der Ultraschallwellen weist die Undichtigkeit nach.
Das Prüfgerät nimmt die Ultraschallwellen auf.
Passivverfahren: Die Ultraschallgeräusche entstehen am Leck des zu prüfenden Objekts.
Das Prüfgerät empfängt die austretenden Ultraschallwellen.
Grundsätzlich wird zwischen Aktiv- und Passivverfahren unterschieden.
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Schall - Aktives Verfahren: Undichtigkeitsnachweis
Der Sender sendet Ultraschallwellen aus.
Die Ultraschallwellen treten am Leck aus.
Die Ultraschallwellen werden mit dem Prüfgerätnachgewiesen.
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Schall - Passives Verfahren: Korrosionsstelle am Rohr
Die Ultraschallwellen entstehen direkt am Leck.
Die Ultraschallwellen breiten sich in alle Richtungen aus.
Die Ultraschallwellen werden mit dem Prüfgerät nachgewiesen.
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Schall - Passives Verfahren: Undichtes Ventil
Flüssigkeit dringt durch ein undichtes Ventil.
Die Ultraschallwellen entstehen direkt an der Dichtkante.
Die Ultraschallwellen werden mit dem Prüfgerätnachgewiesen.
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Funktionsprinzip - Ultraschallumwandlung
F1
F3
F2
SONAPHONE E
LIGHT
ON /OFF
F1
F2 F3
1.Signalaufnahme
2. Verstärkung des Signals
3. Mischung desSignals mit einemReferenzsignal
4. Signalfilterung
5. Verteilung des fertigen neuen Schallsignals an das Display, den PC und den Lautsprecher
11: 24: 5
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06 Feb 03
025M : 0
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T : 23°C
S : L63
P : Abc
Anzeige auf dem Display
Ausgabe über PC
Ausgabe über Lautsprecher
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Anwendungsbeispiele - Dichtheitskontrolle am Vakuumschrank -Einlegen des Senders
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Anwendungsbeispiele - Dichtheitskontrolle am Vakuumschrank
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Anwendungsbeispiele - Prinzip Leckageortung
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Anwendungsbeispiele - Praxisbeispiel
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Anwendungsbeispiele - Dichtheitskontrolle am Fahrzeug
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Anwendungsbeispiele - Dichtheitskontrolle an CFK/GFK Formen
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Anwendungsbeispiele - Dichtheitskontrolle an Windradflügeln
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Anwendungsbeispiele - Dichtheitskontrolle an Schiffslukendeckeln
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Anwendungsbeispiele - Lecksuche an Rohren, Ventilen
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Anwendungsbeispiele - Überprüfung der Dichtheit
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Anwendungsbeispiele - Überwachung von Lagern
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Gerätetechnik
Komplettkoffer mit Zubehör
Verschiedene Sensoren und Sonden zur Erfassung der Messwerte
Geräte mit USB - Schnittstelle zur Datenübertragung für den Ex- und nicht-Ex-Bereich
Richtrohr und Teleskopstange für schwer erreichbare Stellen
Parabolsonde zur Leckagedetektion über weite Entfernungen
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SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH Möglichkeiten der Lecksuche mit Ultraschall
Parabolsonde SONOSPOT
Detektion von Druckluftleckagen und elektrischen Teilentladungen über große Entfernungen (bis zu 20 m)
Unempfindlich gegenüber Störgeräuschen
Sehr gute Richtwirkung
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Referenzen
Ultraschall-Lecksuchgeräte zur Überprüfung von Armaturen, Ventilen und Kondensatableitern in Kraftwerken, Chemie- und Energieanlagen:
Ultraschall-Lecksuchgeräte zur Überprüfung der Dichtheit von Druckluftbremsen, Abdichtungen, Armaturen, Ventilen und Karosseriepressen:
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Kompetenzen
Prüftechnik: WanddickenmessungWinkelprüfköpfe, TauchtechnikprüfköpfeLecksuche an Druckluft- und VakuumanlagenArmaturen- und KondensatableiterprüfungMaschinen- und KörperschalldiagnoseDichtheitsprüfungDruckluftserviceDurchflussmessung von Gasen
Sensorik: Kundenspezifische SensorlösungenLuftschallsondenLuftblasendetektionDurchflussmessung an flexiblen Schläuchen
Prozessmesstechnik: Füllstandmessung- und KontrolleMolchdetektionProdukt-Monitoring
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbHNauendorfer Straße 206112 Halle/Saale
+ 49 (0) 345 133 17 - 0
+ 49 (0) 345 133 17 - 99
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www.sonotec.de
Dr. Santer zur Horst-MeyerHans-Joachim Münch
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