Problemstellung

Zur Dichtheitsprüfung technischer Bauteile, insbesondere in der Kältetechnik, stehen verschiedene Verfahren zur Auswahl. Dazu gehört auch der in der Praxis weit verbreitete „Blasennachweis (Eintauchen)“ (Verfahren C1 nach DIN EN 1779). Bei diesem Verfahren wird der Prüfling mit Prüfgas unter Druck gesetzt und in ein mit einem Prüffluid (zumeist Wasser mit Zusätzen) gefülltes Becken eingebracht. Aus dem Leck austretende, aufsteigende Blasen zeigen die undichte Stelle an. Allgemein bekannt ist dieses Prinzip durch den Einsatz z.B. zur Lecksuche an Fahrradschläuchen.

Unter optimalen Bedingungen können somit Leckageraten von 5 g/a Kältemittel sicher nachgewiesen werden. Damit ist das Verfahren zum Einsatz in der Kältetechnik geeignet, deren zulässige Leckagerate bei 5 g/a Kältemittel (≙ 3x10-5 mbar l/s R1234yf) je Verbindungsstelle beträgt.

Während für beinahe jedes technische Verfahren eine Kalibriermöglichkeit oder mindestens eine Funktionskontrolle zur Verfügung steht (so gibt es am Markt diverse Kalibrierlecks für selektive Gassensoren), ist dies für die Wasserbadprüfung bis dato nicht der Fall. Die bisher am Markt verfügbaren Kalibrierlecks sind für den Unterwassergebrauch nicht geeignet.

Der aus Qualitätsmanagementsicht notwendige Nachweis der Prüfprozesseignung für die Dichtheitskontrolle mittels Wasserbadprüfung ist ohne ein geeignetes Referenz- bzw. Kalibrierleck jedoch kaum möglich.

Stand der Technik

Obwohl das Prüfverfahren der Wasserbadprüfung am Markt weit verbreitet ist, sind in der Praxis keine Kalibrierlecks, insbesondere mit einer Leckagerate von < 10-3 mbar l/s, als Prüfnormale für den Einsatz in der Wasserbadprüfung verfügbar. Dies gilt unabhängig davon, ob das Verfahren manuell oder automatisiert angewendet wird. Die bisher am Markt verfügbaren Lecks dürfen bauartbedingt nicht ein- bzw. untergetaucht werden.

Diese Marktlücke soll im Rahmen des beantragten Projektes durch die Entwicklung eines entsprechenden, für die Wasserbadprüfung geeigneten Kalibrierlecks geschlossen werden.

Ziel

Es ist das Projektziel, Kalibrierlecks für den Bereich von kleinen Leckageraten von 5 bis 500 g/a Kältemittel (entspricht einer Leckagerate von ca. 3x10-5 bis 3x10-3 mbar l/s R1234yf) zu entwickeln, d. h. (nahezu) bis zur unteren Nachweisgrenze der Wasserbadprüfung. Umgerechnet auf Luft entspricht dies einem Volumenstrom der Größenordnung von 0,1 bis 10 ml/h (laminare Strömung vorausgesetzt).

Für eine möglichst breite Anwendbarkeit sollen sowohl Lecks mit vordefinierter, festeingestellter Leckagerate als auch solche mit variabler Leckagerate entwickelt werden.