Technische Grundlagen der APT-Prüftechnik

APT beschäftigt sich mit verschiedenen Bereichen aus der Test- und Prüftechnik. Einige dieser Bereiche bedingen bestimmte Prüfverfahren bzw. bestimmte physikalische Hintergründe.

Bitte beachten Sie unsere Prüfluftbedingungen !

Diese werden auf den folgende Seiten erläutert:

Nachfolgend werden die derzeit in Verwendung befindlichen Prüfverfahren / Prüfsysteme mit ihrer primären Verwendung gegenüber gestellt (Dichtheitsprüfgeräte und Durchflussprüfgeräte für Druckluft und Vakuum).

Anwendung  PMD02-Relativdruck PMD02-Differenzdruck  PMD02-Massestrom  PMF01-Massestrom 

Prüfung 

  • Relativdruck-
    messung an geschlossenem Prüfvolumen
  • Staudruckprüfung
    an Bohrungen
  • Durchgangs-
    prüfung (Querschnitt) an Bohrungen
  • Gemessen wird Druckabfall oder Druckanstieg
  • Ergebnisausgabe
    in Druck pro Zeit
    oder Volumenstrom pro Zeit
  • Differenzdruck-
    messung an geschlossenem Prüfvolumen
  • Staudruckprüfung
    an Bohrungen
  • Durchgangs-
    prüfung (Querschnitt) 
    an Bohrungen
  • Gemessen wird Druckabfall oder Druckanstieg
  • Ergebnisausgabe in Druck pro Zeit oder Volumenstrom pro
    Zeit
  • Drucküberströmen
    und Nachströmen mit grossen Querschnitten aus Puffervolumen 
  • Messung des nachströmenden Massestroms
  • Ergebnisausgabe in Massestrom pro Zeit
  • Nachströmen mittels Druckregler aus dem Drucknetz
  • Messung des Massestroms
  • Ergebnisausgabe in Massestrom pro Zeit 

Ausführungen 

  • 1-Kanal bis 4-Kanal-Geräte
  • Autonome Prüfkanäle
  • Überdruck und Vakuum (auch kombinierbar)
  • Verschiedene Druckbereiche 
  • 1-Kanal bis 4-Kanal-Geräte
  • Autonome Prüfkanäle
  • Überdruck und Vakuum (auch kombinierbar)
  • Verschiedene Druckbereiche 
  • 1-Kanal bis 4-Kanal-Geräte
  • Autonome Prüfkanäle
  • Nur Überdruck
  • Verschiedene Druckbereiche 
  • 1-Kanal bis 8-Kanal-Geräte
  • Nur zusammenhängende Prüfung möglich
  • Überdruck und Vakuum
  • Verschiedene Druckbereiche und verschiedene Durchflussbereiche

Sensorik 

  • Relativdrucksensoren:
    Auflösung 10 - 100 Pa, 
    je nach Druckbereich 
  • Relativdrucksensor/-regler: Verschiedene Bereiche (Vakuum, 100kPa, 600kPa, 800kPa und andere) 
  • Differenzdrucksensor:
    Auflösung 0,1 Pa,
    Bereich
    -350...+3500 Pa
  • Relativdruck-Sensor bzw. Regler: Verschiedene Bereiche (Vakuum, 100kPa, 600kPa, 800kPa und andere) 
  • Massestromsensor:
    Auflösung max. 0,0001Ncm3/min,
    Bereiche 4, 25, 50 oder 100Ncm3/min (andere möglich)
  • Relativdruck-Sensor
    bzw. Regler:
    Verschiedene Bereiche (Vakuum, 100kPa, 160kPa, 600kPa, 1000kPa)
  • Massestromsensor:
    Auflösung 1, 0,1 oder 0,01Ncm3/min
    Bereiche von 20Ncm3/min bis 100Nl/min
  • Relativdruck-Sensor bzw. Regler:
    Verschiedene Bereiche (Vakuum, 50kPa, 100kPa, 400kPa, 1000kPa und andere) 
Anwendungs-
bereiche
 
  • Dichtheitsprüfung
    an kleineren bis
    mittleren
    Prüfvolumen bei mittleren Zykluszeiten 
  • Vorhandensein-Kontrolle von Bohrungen
  • Vollautomatische, halbautomatische
    und manuelle Anwendungen 
  • Beispiele:
    Anwendungen mit grösseren
    zulässigen Grenzleckagen

 

  • Dichtheitsprüfung an kleineren bis mittleren Prüfvolumen bei kurzen bis mittleren Zykluszeiten
  • Vorhandensein-Kontrolle von Bohrungen
  • Vollautomatische, halbautomatische und manuelle Anwendungen 
  • Beispiele:
    Zylinderkopf, Wassserpumpe, Ölkanäle, Ölpumpen, Deckel, Abdeckhauben etc.
  • Dichtheitsprüfung an mittleren bis grossen Prüfvolumen bei sehr kurzen bis mittleren Zykluszeiten 
  • Vollautomatische, halbautomatische und manuelle Anwendungen
  • Beispiele:
    Druckloser Ölraum Kurbelgehäuse, 
    Saugrohre (Metall oder Kunststoff), Ölwannen, Komplettmotoren, Komplettgetriebe etc. 
  • Durchflussprüfung mit grösseren Durchflüssen
  • Funktionsprüfungen
  • Vollautomatische, halbautomatische und manuelle Anwendungen
  • Beispiele:
    Ventilsitzprüfung, Ölbohrungsprüfung an Kurbelwellen, Querschnittprüfung an Bohrungen und Leitungen, einfache Dichtheitsprüfungen etc. 
Vergleichs-
betrachtungen
 

Grössere Prüfvolumen:

  • Es kommen nur Prüfteile in Frage,
    die eine grössere Grenzleckage aufweisen.

Kleinere Prüfvolumen:

  • Bei kleineren Prüfvolumen und längeren
    Zykluszeiten ein durchaus sinnvoller Ersatz für die Differenzdruck-Prüfung.

Fazit

Ideal für kleinere Prüfvolumen bei
gleichzeitig präzisen Prüfaussagen in längerer Prüfzeit.

Für grössere Prüfvolumen nur bedingt einsatzfähig.

Grössere Prüfvolumen:

  • Prüfvolumen Komplettmotor Ölraum
    Volumen = 20000cm3
    Prüfdruck = 20kPa
    Zykluszeit = 25sek
    Messzeit = 5sek
    Streuung des Gesamtsystems 5Pa
    =>
    min. Leckage = 11,9cm3/min
  • Prüfvolumen Kunststoff-Saugrohr
    Volumen = 2800ccm
    Prüfdruck = 200kPa
    Zykluszeit = 35sek
    Messzeit = 5sek
    Streuung des Gesamt-Ergebnisses 5Pa
    =>
    min. Leckage = 1,7cm3/min

Kleinere Prüfvolumen:

  • Prüfvolumen Zylinderkopf Wasserraum
    Volumen = 800cm3
    Prüfdruck = 200kPa
    Zykluszeit = 20sek
    Messzeit = 5sek
    Streuung des Gesamt-Systems 5Pa
    =>
    min. Leckage = 0,5cm3/min

Fazit

Ideal für kleinere Prüfvolumen bei gleichzeitig präzisen Prüfaussagen in kurzer Prüfzeit.

Für grössere Prüfvolumen nur bedingt einsatzfähig.

Grössere Prüfvolumen:

  • Prüfvolumen Komplettmotor Ölraum
    Volumen = 20000cm3
    Prüfdruck = 20kPa
    Zykluszeit = 15sek
    Messzeit = 1sek
    Streuung des Gesamtsystems 0,1cm3/min
     =>
    min. Leckage = 1,2cm3/min
  • Prüfvolumen Kunststoff-Saugrohr
    Volumen = 2800cm3
    Prüfdruck = 200kPa
    Zykluszeit = 20sek
    Messzeit = 1sek
    Streuung des Gesamtergebnisses 
    0,6cm3/min
    =>
    min. Leckage = 1,7cm3/min

Kleinere Prüfvolumen:

  • Bei Prüfvolumen unter 1500cm3 kann eine
    sehr hohe Genaugikeit
    (< 0,01 cm3/min)
    erreicht werden.

Fazit

Ideal für grössere Prüfvolumen bei gleichzeitig präzisen Prüfaussagen in kurzer Prüfzeit.

Für kleinere Prüfvolumen
muss die Aufgabe gegenüber dem Differenzdruckverfahren 
überprüft werden.

  • Diese Anwendung lässt sich sinnvoll entweder an grösseren Prüfvolumen mit sehr langen Zykluszeiten (> 30-60sek) oder an sehr kleinen Prüfvolumen mit sehr kurzen Zykluszeiten (<10sek) einsetzen
  • Der Einsatz an normalen Dichtheits-prüfaufgaben ist nur bedingt möglich. Da alle Prüfkanäle parallel arbeiten, beeinflussen grössere Leckagen auf einem Kanal die anderen Prüfkanäle.
  • Die Reproduzierbarkeit 
    hängt sehr stark von der Anwendung ab.
    Bei sehr kleinen Leckagen wird die Präzision des
    PMD02-Systems nicht erreicht.
Kosten-vergleich  Preiswerte und präzise Standard-Anwendung mit vielen Funktionen. Präzise Standard-Anwendung zu einem erschwinglichen Preis mit vielen Funktionen. Präzise Standard-Anwendung zum ca. 1,5-fachen Preis der Differenzdruckanwendung. Preiswerte Mehrkanal Lösung für einfache Prüfaufgaben. 

APT findet das richtige Verfahren für Sie:

Im Bedarfsfall ist es immer sinnvoll, APT die Prüfaufgabe mit allen Randbedingungen darzustellen. APT kann dann die richtige Prüftechnik für Sie auswählen und somit die optimale Kosten-Nutzen-Strategie bestimmen. Nutzen Sie unsere Kompetenz (Kontakt).

Um die Dichtheitsprüfung mittels Druckluft besser verstehen zu können, sind einige Kenntnisse der physikalischen und technischen Grundlagen sehr nützlich:

Kapitel 1: Physikalische Grundlagen

  1. Druckveränderungen messen - Leckagen ausgeben
  2. Zusammenhang zwischen Druck und Leckage
  3. Zusammenhang zwischen Temperatur und Leckage
  4. Massestrom und Volumenstrom - Was ist das ?
  5. Zusammenhang zwischen Massestrom und Volumenstrom
  6. Relativdruck, Absolutdruck, Überduck, Unterdruck - Was ist das ?
  7. Internationale barometrische Höhenformel

Kapitel 2: Leckage-Betrachtungen

  1. Reale Leckagen
  2. Vergleich von Luft-Leckagen mit Flüssigkeits-Leckagen
  3. Prüfzykluszeiten und Reproduzierbarkeit

Kapitel 3: On-Line-Berechnungshilfen

  1. Druckveränderungen und Leckagen
  2. Prüfdruck und Leckage
  3. Umrechnungen zwischen Massestrom und Volumenstrom

Kapitel 4: Reale Ausführung von Prüfeinrichtungen

  1. Druckluftversorgung der Prüftechnik
  2. Ausführung der pneumatischen Verbindungen
  3. Was ist unbedingt bei einer Prüfmaschine zu beachten

Die Informationen der Punkte "Physikalische Grundlagen" und "Leckage-Betrachtungen" auf diesen Seiten finden Sie auch im Download-Bereich als PDF-Datei oder komplett im Kundenbereich

Sie haben weitere Fragen ? Sprechen Sie uns an (Kontakte).

WICHTIG

Die Druckluftversorgung für alle Prüfsysteme sollte nach DIN ISO8573-1 folgender Klassifizierung entsprechen:

Partikelklasse 2 (<= 5µm)
Wasserklasse 3 (Drucktaupunkt -20°C)
Ölklasse 2 (<= 0,1mg/m3)

Für Verschmutzungen durch Flüssigkeiten oder feste Partikel in den Pneumatikkreisen und den daraus resultierenden Schäden an den Pneumatik-Komponenten sowie einer Beschädigung der Pneumatik-Komponenten durch Zuführung eines externen Druckes am Prüflingsanschluss wird keinerlei Garantie oder Haftung übernommen. Dies gilt auch für eventuelle Folgeschäden in Prüfeinrichtungen oder an Prüfteilen.