Testfases bij lekdetectie, van vulfase tot lekmeting

We bespreken de principes, de uitdagingen en de factoren die meespelen bij de keuze van testparameters.

Tijdens de vulfase wordt een drukverschil gecreëerd tussen het te testen, ‘dichte’ gebied en de buitenomgeving. Dit kan op twee manieren:

• Positieve druk: druk wordt van binnenuit of van buitenaf toegepast, afhankelijk van de teststrategie.
• Negatieve druk (vacuüm): wordt bijvoorbeeld toegepast bij containers of motoroliebakken.

De keuze tussen positieve druk en vacuüm hangt samen met het type component en de testvereisten. Bij gelaste kunststof onderdelen kan een hogere druk defecten beter naar voren brengen: daar wordt vaak een druk van 3 tot 8 bar toegepast, waarmee tegelijk de lasnaden worden getest. Een te hoge druk werkt ook tegen je: het vergroot de complexiteit van de vul- en stabilisatiefase, en bij componenten met lipseal-afdichtingen kan een hogere druk een defect maskeren doordat de druk de afdichting tijdelijk verbetert.

Let op bij onderdelen met niet-lineaire afdichtingen, zoals veren of klepzittingen. Die test je bij voorkeur op een druk die duidelijk onder of boven het schakelpunt van de klep ligt.

Na het vullen volgt de stabilisatiefase: de periode waarin de druk- of debietwaarden binnen het systeem stabiliseren. Een stabiele omgeving is nodig voor reproduceerbare meetresultaten. In deze fase treden bijkomende effecten op, zoals temperatuurveranderingen of mechanische uitzetting van het geteste object. Door die te laten uitdempen voorkom je dat de lekmeting wordt beïnvloed door tijdelijke fluctuaties in druk of debiet.

Zodra het systeem is gestabiliseerd, begint de lekmeting. Hierbij kwantificeer je de omvang van de lekkage. De methode hangt af van de producteisen en de gewenste nauwkeurigheid. Een veelgebruikte techniek is drukverval (pressure decay), waarbij de drukdaling in de tijd wordt gemeten. Die drukdaling geeft een directe indicatie van het lekdebiet van het testobject. Met drukverval werken bijvoorbeeld de absolute lektester K7990 en de Dual Absolute K7090.

Testdruk en invloed op de meting

Typische testdrukken liggen tussen -1 bar en 10 bar; bij breuk- of explosietesten kan de druk boven de 40 bar liggen. Een hogere druk vergroot het lekdebiet en maakt lekkages makkelijker te detecteren, maar kan ook de meetnauwkeurigheid beïnvloeden. De toename van het lekdebiet bij hogere druk is bovendien niet lineair: een lek dat bij 1 bar 1 Ncc/min bedraagt, kan bij 5 bar veel meer dan 5 Ncc/min zijn. Een lagere druk (minder dan 1 bar) levert soms stabielere resultaten op.

Invloed van het testobject

Elk testobject heeft eigen eigenschappen. Mechanische onderdelen, zoals gietijzeren motorbehuizingen of transmissies, hebben vaak pakkingen en afdichtingen die meespelen in de testopstelling. Bij gas- of keukentoestellen is de testdruk meestal lager (rond 150 mbar), wat beter aansluit op de werkelijke gebruiksomstandigheden.

Keuze van testgas

Veel lekdetectietests gebruiken gefilterde, droge en olievrije industriële perslucht. Gebruik je de industriële persluchtleiding, plaats dan een lokale expansietank bij het testapparaat om temperatuurverschillen tussen de lucht en het testobject te beperken. Voor een veel hogere gevoeligheid gebruik je helium als tracergas, in combinatie met een heliumdetector. Voor explosieve of brandbare stoffen gebruik je een inert gas, zoals stikstof.

Speciale strategieën

Voor objecten die onder druk uitzetten kan een “pre-filling” met een hogere druk dan de uiteindelijke testdruk helpen. Het materiaal zet dan eerst uit en stabiliseert weer, wat de totale testtijd kan verkorten. Een andere optie is de “bell filling”-methode, waarbij het afgesloten object in een testklok staat en de druk van buitenaf wordt aangebracht.

Conclusie

Een lekdetectietest bestaat uit drie fases: het vullen (vulfase), het stabiliseren (stabilisatiefase) en de meting zelf (lekmeting). Testdruk, materiaaleigenschappen van het testobject en de keuze van het testgas bepalen samen de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de resultaten. Door deze factoren op het testobject af te stemmen, stel je betrouwbaar vast of producten aan de geldende veiligheids- en kwaliteitseisen voldoen.

Lees ook: lektesters en drukregeling.