De precisie van Ultrasoon

Ultrasone lekdetectie

Afbeelding: Logo SDT Hear More

Kwantificeren van lucht, gas en vacuümlekken (in SCCM of SCFM) tot 1.000 SCCM

Kwantificeren van gecomprimeerde luchtverliezen om besparingen te berekenen (SDT Air Leak Estimator)

Perslucht Handboek

Lekdetectie op gecomprimeerde lucht, gas en vacuümsystemen met behulp van ultrasone signalen

Waarom lekken ultrasoon geluid veroorzaken?

Bij een gas dat door een opening ontsnapt verandert de interne druk van het systeem onmiddellijk in de atmosferische druk. Deze abrupte ontspanning produceert een breed geluidsspectrum, inclusief ultrasone frequenties.

Het ultrasone geluidsspectrum is bijzonder geschikt om naar lekken te zoeken omdat:

·

Ultrasone geluiden zijn richtingsgevoelig respectieve directioneel. Zij worden luider naarmate men dichter bij het lek komt. Dit is essentieel om beschadigde onderdelen te lokaliseren.

·

Ultrasone geluiden werden snel zachter als zij door de omgevingslucht bewegen. Een lekonderzoek kan daarom eenvoudig in een lawaaige omgeving worden uitgevoerd.

Kiezen van de juiste sensor

Ingebouwde ultrasoon sensor

Het gebruik van de interne ultrasoon sensor wordt alleen dan aangeraden, als er een directe en goed toegankelijke toegang tot de te controleren omgeving mogelijk is. Alleen dan is z’n sensitiviteit voldoende. Door gebruik te maken van de precisie rubberen conus (gemonteerd op de interne sensor) worden mogelijke, andere, ultrasone geluidbronnen voldoende afgeschermd.

Meer informatie

Afbeelding:  SDT270 Interne sensor

Flexibele sensor

De gevoeligheid van de flexibele sensor is gelijk aan de gevoeligheid van de interne sensor. Om deze reden wordt het gebruik van de flexibele sensor aangeraden voor controles op de korte afstand respectieve daar, waar de te controleren omgevingen toegankelijk zijn. Vanwege de ergonomische aspecten is de toegang tot minder goed bereikbare meetplekken met de flexibele sensor duidelijk beter en gemakkelijker.

Meer informatie

Afbeelding: Flexibele sensor

EDS

De EDS is verbazingwekkend voor wat betreft z’n gevoeligheid: deze is 20 keer gevoeliger in vergelijking met de interne sensor en de flexibele sensor. 20 keer meer betekent een voordeel van 26 dBµV. De EDS zou daarom prioritair moeten worden gebruikt, en zeker bij lekken welke uiterst klein zijn, zeker bij vacuümlekken of als u meer dan 5 meter van de te meten onderdelen verwijderd bent.

Anderzijds wordt het gebruik van de EDS moeilijk in omgevingen, waar kleine toegangsopeningen zijn. Ook kunnen lekken moeilijk worden aangewezen waar potentieel veel lekkende componenten aanwezig kunnen zijn.

Aangeraden wordt dan ook om de flexibele sensor complementair te gebruiken om lekken aan te wijzen, en de EDS te gebruiken om de omgeving ermee te controleren.

Meer informatie

Afbeelding: Extended Distance horn

Parabool sensor

Als de afstand waarbinnen gecontroleerd moet worden meer dan 5 meter verwijderd ligt, is de parabool sensor de te gebruiken sensor. In sommige gevallen kan een afstand tot 30 meter hiermee worden overbrugd. Het wordt afgeraden de parabool sensor te gebruiken bij korte, tot zeer korte afstanden. De gevoeligheid van de parabool sensor is voor de lange afstand vele malen beter dan die van de EDS. Bovendien is de sensor uitgerust met een laser aanwijspunt, waardoor het aanwijzen van een lek eenvoudiger wordt.

Meer informatie

Afbeelding: Parabool

Het vinden van lekken:

Begin het lek zoeken met de maximale amplificatie, beweeg de SDT270 met hieraan bevestigd de EDS van boven naar beneden en van links naar rechts. Het geluid van een lek veroorzaakt een onstuimig, sissend geluid.

Om de lekkage plek te vinden, gaat men met de flexibele sensor dichter naar de bron van het geluid toe. Hoe dichter men naar de signaal bron toe komt, des te progressiever dient men de amplificatie te verminderen om uiteindelijk de plek van de lekkage te lokaliseren. Door deze werkwijze te volgen kan men nu ook naburige lekgeluiden en andere ultrasone bronnen uitsluiten.

Uiteindelijk zal er een plek zijn waar u het hoogste signaal vindt en ook de hoogste uitlezing in het LCDisplay getoond zal worden. Noteer of datalog de op het LCDisplay weergegeven meetwaarde.

Om tot een goed meetresultaat te komen dient men de afstand van de sensor naar de lek plek en de houding van de sensor tijdens het meten goed te richten; ook dient men mogelijk andere ultrasone geluidsbronnen uit te sluiten. Noteer het beschadigde onderdeel en markeer dit, bijvoorbeeld met een lekkage label. Tijdens het gebruik van de parabool is de aanwezige laser een goed hulpmiddel om de lek plek aan te wijzen.

Tips om de effectiviteit te vergroten:

Als ultrasone signalen een obstakel bereiken, wordt een groot deel van de energie gereflecteerd. De richting van de aankomende ultrasone geluidsgolf (invalshoek) verandert door reflectie door een hindernis de richting van de vertrekkende ultrasone geluidsgolf (reflectie hoek) met respect tot de oppervlakte van het hindernis.

Vanwege dit reflectie effect lijkt het soms tijdens het zoeken naar lekken erop, dat de ultrasone geluiden van een wand, de grond, een afscheiding etc. komen, terwijl op deze plekken geen ultrasoon signaal wordt veroorzaakt.

Als men een dergelijk fenomeen mee maakt is het zaak om de reflectie hoek te vinden en zichzelf te plaatsen in de richting van de invalshoek van het ultrasone signaal, om zodoende het beschadigde element / onderdeel te vinden. Voor alle duidelijkheid: het aankomende ultrasone signaal is harder (luider) dan het vertrekkende ultrasone signaal.

Afschermen

Ultrasone signalen zijn directioneel, in andere woorden, zij verplaatsen zich uitsluitend in één richting en worden gereflecteerd als zij een hindernis bereiken.

Het is waarschijnlijk dat men tijdens het meten ook andere ultrasone signalen inclusief hun reflectie eigenschappen zal tegen komen; om deze te elimineren of tenminste te minimaliseren kan men volgende technieken toepassen:

·

Plaats een scherm in de zone welke gecontroleerd dient te worden. Het scherm zal als een barrière werken en zal verstorende geluiden sterk verminderen. Elk soort materiaal kan als een scherm worden gebruikt: een stukje papier, karton, plastic, etc.

·

Vermits mogelijk, ga zelf tussen de vermoedelijke lek plek en andere ultrasone signalen in staan.

·

Monteer het precisie rubberen stuk op de flexibele sensor, deze is ontworpen om als een barrière te functioneren. Ook de EDS functioneert als een natuurlijk scherm.

·

Plaats uw hand rondom de sensorkop van de flexibele sensor (denk aan een beschermende handschoen!) en bedek zodoende het te controleren onderdeel. Alle ongewenste ultrasone geluidsbronnen in de omgeving worden geïsoleerd.

·

Een alternatieve methode is om een lap om de sensorkop of om andere hinderende ultrasone bronnen te plaatsen – hun invloed wordt sterk verminderd.

·

Ook kunt u de amplificatie tot een minimum terug brengen om het te vinden lek alsnog aan te wijzen en tegelijkertijd andere ultrasone parasitaire geluiden te verminderen.

Overdruk lekken:

Bij een lek aan een overdruksysteem veroorzaakt het ontsnappende gas ultrasoon geluid aan de geperforeerde zijdes: de turbulentie van een overdruk lek wordt in de atmosfeer voortgebracht. Het ultrasoon geluid plant zich voort tussen de detector en z’n sensor. Derhalve zijn lekcontroles van overdruk lekken effectief en eenvoudig uit te voeren.

Onderdruk – vacuüm lekken:

Er is een belangrijk verschil tussen een vacuüm lek en een overdruk lek – de turbulentie verwijdert zich van u in de prijp van het vacuüm lek. Een vacuüm lek is daarom ook duidelijk stiller dan een overdruk lek.

De invloed van uw keuze voor een sensor is dan ook groot:

·

Een vacuüm lek is duidelijk stil.

·

Een heel klein vacuüm lek is nog stiller.

·

Om een vacuüm lek op te sporen dient men veel dichter op de installatie te zijn.

·

De EDS is – met z’n grotere amplificatieopbrengst waarschijnlijk een hele goede keus.

Omtrent gassoorten:

Het door ons waargenomen geluid wordt veroorzaakt door turbulentie, hetgeen op zichzelf al het resultaat is van frictie en differentiële druk. Gassen hebben niet dezelfde fysische eigenschappen. Om deze reden zullen de hoogtes van de ultrasoon geluiden van verschillende gassen (zelfs bij gelijke lekeigenschappen , drukken en doorstroming) niet gelijk aan elkaar zijn.

Lucht, stoom, stikstof, zuurstof, CO2, CO, waterstof en Argon zorgen hebben een gelijksoortig gedrag en hebben gelijksoortige detectie niveaus.

Koolwaterstofgassen zoals methaan, ethaan en propaan zijn eveneens redelijk eenvoudig te detecteren.

Hogere koolwaterstoffen hebben lagere niveaus van moleculaire frictie en produceren om die reden niet dezelfde geluidshoeveelheden.

Perslucht Handboek

We hebben een referentie gids samengesteld: het perslucht handboek. Het geeft u informatie over hoe lekken te vinden, routinematige controles uit te voeren, lekken te zoeken en deze luchtverliezen te kwantificeren (uitsluitend voor perslucht lekken).