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Verfahren zum Feststellen von Undichtigkeiten
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bei Behältnissen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen von Undichtigkeiten
bei Behältnissen, bei dem das auf eine Undichtigkeit zu überprüfende Behältnis mit
einer Druckgasquelle verbunden und in diesem ein über dem Atmosphärendruck liegender
Gasdruck erzeugt wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Die Dichtigkeit von dünnwandigen Behältnissen wird häufig dadurch
überprüft, daß in dem Behältnis ein gegenüber dem Atmosphärendruck geringer Überdruck
erzeugt wird und es anschließend in eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser
eingetaucht wird. Ist das Behältnis nicht dicht, so tritt an der undichten Stelle
Gas aus, welches in der Form von
Gasblasen in der Flüssigkeit auf
steigt Dieses Verfahren ist umständlich durchzuführen, wenn es sich um Behältnisse
mit einem größeren Volumen handelt, da dann ein großer Aufwand erforderlich ist,
wenn die Behältnisse vollkommen in die Flüssigkeit eingetaucht werden sollen. Können
diese Behältnisse nicht vollkommen in die Flüssigkeit eingetaucht werden, so müssen
diese Behältnisse so gehandhabt werden, daß die Oberfläche des Behältnisses abschnittsweise
unter den Flüssigkeitsspiegel gebracht wird. Dabei kann es geschehen, daß ein Oberflächenabschnitt
versehentlich nicht in die Flüssigkeit eingetaucht worden ist. Daraus ergibt sich,
daß dieses Verfahren zumindest bei größeren Behältern nicht zuverlässig ist.
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Bei einem anderen Verfahren wird ein leicht schäumendes Mittel auf
die Bereiche der Oberfläche des Behältnisses aufgebracht, in denen das Auftreten
von undichten Stellen erwärtet wird. In dem Behältnis wird ein Gasüberdru relativ
zum Atmosphärendruck erzeugt, wodurch an den undichten Stellen eine Schaumbildung
des leicht schaumenden Mittels auftritt, so daß dadurch diese undichten Stellen
erkannt werden können. Um sicher zu gehen, daß keine undichte Stelle übersehen wird,
ist es bei diesem Verfahren notwendig, auf die gesamte Außenfläche des Behältnisses
das schäumende Mittel aufzutragen, so daß diese Stellen auch in denjenigen Bereichen
erfaßt werden können, in denen ihr Auftreten nicht angenommen wurde. Es ist ohne
weiteres zu erkennen, daß- dieses Verfahren zeitraubend und umständlich ist. Ferner
ist die tiöglichkeit nicht auszuschließen, daß kleine undichte Stellen übersehen
werden, da dort nur eine geringe Menge Schaum entsteht.
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Es ist auch bekannt, -in den auf Undichtigkeiten zu überprüfenden
Behältnis eine Edelgasatmosphäre zu erzeugen, wobei der Druck des Edelgases größer
als der Atmosphärendruck
ist. Das in die Umgebung ausströmende
Edelgas wird abgesaugt und mit einem herkömmlichen Meßgerät zum Feststellen von
Edelgasen nachgewiesen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß es einen größeren
tostenaufwand erforderlich macht, da Edelgase teuer sind.
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Bei Behältnissen mit kleinen Volumina und relativ starker Bauart ist
es bekannt, in den Behältnissen einen ueberdruck relativ zum Atmosphärendruck zu
erzeugen, der so groß ist, daß beim Vorhandensein von Undichtigkeiten die Werte
der Druckanderung im kTeß bereich von elektronischen Druckmeßsystem liegen.
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Dieses Verfahren setzt voraus, daß die zu prüfenden Behältnisse mechanisch
ausreichend stabil sind, damit in ihnen ein ausreichend großer Überdruck erzeugt
werden kann, ohne daß eine Beschadigu-ng des Behältnisses auftritt.
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Bei relativ dünnwandingen Behältnissen kann dieses Verfahren wegen
der Gefahr einer Beschädigung der Behältnisse nicht eingesetzt werden.
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Es ist deshalb rufgabe der mrÎinaung, ein Verfahren der eingangs genannten
Art derart weiterzubilden, daß bei dünnwandigen Behältnissen Undichtigkeiten mit
geringem Kostenaufwand schnell und zuverlässig festgestellt werden können. Ferner
soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens angegeben werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in Bezug auf das Verfahren dadurch
gelöst, daß ein gasdichtes Bezugsbehältnis mit der Druckgasquelle verbunden und
in diesen der gleiche Gasdruck wie in dem Behältnis erzeugt wirdu@daß anschließend
die Änderung der Druckdifferenz zwischen dem Gasdruck in dem Behältnis und dem Gasdruck
in dem Bezugsbehältnis bestimmt wird,nachdem die Verbindung zwischen dem Behältnis
und der Gasquelle unterbrochen worden ist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich bei dünnwandigen
Behältnissen selbstsehr kleine Undichtigkeiten festzustellen. Das erfindungsgemäße
Verfahren zeichnet sich durch eine sehr große Empfindlichkeit aus, da nicht der
tatsächlich in dem zu überprüfenden Behältnis vorliegende Gasdruck bestimmt wird,
sondern der Druckunterschied relativ zu einem Bezugsdruck.
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Eine direkte Messung des Druckabfalls in dem zu prüfenden Behältnis,
die wegen des geringen Überdrucks in dem Behältnis einen großen technischen Meßaufwand
erfordert, ist infolgedessen nicht notwendig.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann scnnell und mit geringen Kosten
durchgeführt werden Eine besondere Handhabung der zu überprüfenden Behältnisse ist
nicht erforderlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr zuverlässig, weil die
Außenfläche des Behältnisses nicht beobachtet werden muß, so daß Beobachtungsfehler
nicht auftreten können.
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Bei einer wiederum anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Verbindung zwischen der Gasdruckquelle und dem Bezugsbehältnis und die
Verbindung zwischen der Gasdruckquelle und dem zu uoertrüf enden Behältnis gleichzeitig
hergestellt und anschließend zum selben Zeitpunkt unterbrochen Ein Vorteil bei dieser
Weiterbildung liegt darin, daß damit auf einfache Welse
sichergestellt
wird, daß in dem Bezugsbehältnis der gleiche Gasdruck wie in dem zu überprüfenden
Behältnis vorliegt.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen dieses erfindung gemäßen Verfahrens
sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei einer Vorrichtung zum Feststellen von Undichtig keiten bei Behältnissen
mit einer Gasdruckquelle, deren Gasdruck größer als der Atmosphärendruck ist und
die über eine erste Leitung mit dem auf Undichtigkeiten zu überprüfenden Behältnis
verbunden ist, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein gasdichtes
Bezugsbehältnis vorgesehen ist, welches über eine zweite Leitung mit der ersten
Leitung verbunden ist, daß in der ersten Leitung ein erstes Ventil zwischen der
Druckgasquelle und dem Verbindungspunkt zwischen erster und zweiter Leitung, in
der zweiten Leitung ein zweites Ventil zwischen diesem Verbindungspunkt und dem
Bezugs behältnis und in einer das zweite Ventil überbrückenden Nebenleitung ein
Differenzdruckmessgerät angeordnet ist, und daß bei geschlossenem ersten und zweiten
Ventil der Wert der Druckdifferenz zwischen dem Gasdruck in dem gasdichten Bezugsbehältnis
und dem zu überprüfenden Behältnis mesbar ist.
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hit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich ohne größeren Kostenaufwand
schnell und zuverlässig feststellen, ob das zu überprüfende Behältnis eine undichte
Stelle aufweist.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführung beispiels
unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert, die schematisch ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen
Vorrichtung darstellt.
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Gemäß der Figur ist ein Druckbehälter 2 vorgesehen, in dem ein vorgegebener
Innendruck herrscht. Der Druckbehälter 2 ist über eine erste Leitung 11 mit einem
auf Undichtigkeit zu überprüfenden Behältnis 3 verbunden. Die Verbindung zwischen
der Leitung 11 und dem zu überprüfenden Behältnis 3 erfolgt über einen Stutzen 4,
durch den eine lösbare, gasdichte Verbindung zwischen der Leitung 11 und dem Behältnis
3 hergestellt werden kann.
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Das Behältnis 3 ruft auf z.B. dem Boden 5.
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Ein Bezugsbehältnis 6 ist über eine zweite Leitung 12 mit der ersten
Leitung 11 an einer Stelle verbunden, welche zwischen dem Verbindungsstutzen 4 und
dem Ventil 8 liegt. In der zweiten Leitung 12 ist ein Ventil 9 vorgesehen. Das Ventil
9 ist mit einer Nebenleitung 13 überbrückt, in der ein Differenzdruckmeßgerät 7
angeordnet ist.
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Die Ventile 8 und 9 sind über Steuerleitungen, die durch unterbrochene
Linienführung in der Figur dargestellt sind, mit einer Steuereinrichtung S verbunden.
Die Steuereinrichtung S ist ferner mit dem Differenzdruckmeßgerät 7 elektrisch verbunden.
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Im folgenden wird der Ablauf des erfinaungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
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Auf dem Boden 5 wird das zu überprüfende Behältnis 3 so angeordnet,
daß seine Öffnung dem Verbindungsstutzen 4 gegenüberliegt und eine gasdichte Verbindung
zwischen dem Behältnis 3 und der Leitung 11 hergestellt wird.
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In den Druckbehälter 2 wird Luft solange eingebracht, bis ein Druck
erreicht wird, der etwas über dem Atmosphärendruck liegt. Bei diesem Vorgang ist
das Ventil 8 geschlossen, so daß keine Druckluft aus dem Druckbehälter 2 über die
Leitung 11 entweichen kann.
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Das Ventil 8 und das Ventil 9, wenn letzteres geschlossen war, werden
geöffnet, so daß Druckluft aus dem Druckbehälter 2 über die Leitung 11 in das zu
überprüfende Behältnis 3 und über die Leitung 12 in das Bezugsbehältnis 5 strömt.
Nach einer kurzen Zeitspanne ist ein Druckausgleich zwischen dem Druckbehälter 2
und dem zu überprüfenden Behältnis 3 und dem Bezugsbehältnis 6 hergestellt. Das
Ventil 8 wird nun geschlossen. Nach einem kurzen Zeitintervall wird auch das Ventil
9 geschlossen. Dieses kurze Zeitinvervall dient dazu, um möglicherweise noch vorliegende
Druckunterschiede zwischen dem Behältnis 3 und dem Bezugsbehältnis 6 auszugleichen.
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Das Differenzdruckmeßgerät 7 wird angesteuert, damit es betriebsbereit
ist.
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Wenn das zu überprüfende Behältnis 3 eine undichte Stelle aufweist,
so sinkt der Luftdruck in seinen Inneren, welcher größer als der Atmosphärendruck
ist, da Luft durch die undichte Stelle nach auPJen ausströmt. Der Luftdruck in dem
Bezugsbehältnis 6 ändert jedoch seinen Wert nicht, da das Ventil 9 geschlossen ist
und somit kein Druckausgleich zwischen dem Bezugsbehältnis 6 und dem zu überprüfenden
Behältnis 3 erfolgen kann.
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Beim Vorliegen einer undichten Stelle in dem Behältnis 3 ist der Druck
auf der einen Seite des Ventils 9 von dem auf der anderen Seite verschieden. Diese
Druckdifferenz wird mit dem Differenzdruckmeßgerät 7, welches in der das Ventil
9 überbrückenden Nebenleitung angeordnet ist1 gemessen.
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Bei der vorhergehenden Beschreibung der Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wurde davon ausgegangen, daß den zu überprüfenden Behältnis 3 und dem
Bezugsbehältnis 6 gleichzeitig Druckluft zuges rot wurde, so daß nachdem das Ventil
8 geschlossen worden ist, in beiden Behältnissen der gleiche Luftdruck vorliegt.
Es ist jedoch auch möglich, dem zu überprüfenden Behältnis 3 und dem Bezugsbehältnis
6 unabhängig voneinander Druckluft zuzuführen. Wenn es sich dabei ergeben sollte,
daß der Luftdruck in dem zu überprüfenden Behältnis 3 von demjenigen in dem Bezugsbehältnis
6 abweicht, so würde ein Meßgerät zum Hessen der Druckdifferenz den unterschiedlichen
Druck anzeigen, Wenn das zu uoerprüfende Behältnis 3 keine undichte Stelle aufweist,
so tritt keine Änderung des Druckunterschiedes zwischen den beiden Behältnissen
auf. Nit anderen Worten ausgedrückt, bedeutet dies, daß, wenn die Änderung des Druckunterschiedes
über einen gewissen Zeitraum Null ist, daß das zu überprüfende Behältnis dicht ist.
Eine zeitliche änderung des Druckunterschiedes
zeigt also an,
daß das zu überprüfende Behältnis eine undichte Stelle aufweist.