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Kältemittel Prüfleck Lecksuch Gerät Leckrate Verluste Montage Kältetechnik Link
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Kältemittel Prüfleck Lecksuch Gerät Leckrate Verluste Montage Kältetechnik Link
Hallo, im Anhang Infos zum Thema Kältemittel Lecksuche.
Gruss Krause
Lecksuche/Dichtheitsprüfung
Prüfleck für Montagelecksuchgeräte
Zur Lecksuche an Kälteanlagen unter Baustellenbedingungen werden bevorzugt kleine und handliche Montagelecksuchgeräte eingesetzt. Da diese Geräte nur eine begrenzteLeistungsfähigkeit besitzen,ist die Überprüfung ihrer Funktionsfähigkeit, insbesondere der Nachweisempfindlichkeit, in relativ kurzen Zeitabständen besonders wichtig. Zu diesem Zweck wurde ein einfaches, kostengünstiges und langzeitstabiles Prüfleckentwickelt.
Nach der bisherigen Erprobung ist das Prüfleck für die Funktionsüberprüfung folgender Montagelecksuchgeräte geeignet:L 790a, D-Tec, TIF 5650, TIF 5750, Robinair 16500 und AN 134 .
Das Prüfleck wurde so ausgelegt, daß die mit ihm erzielte Anzeige am Lecksuchgerät der Anzeige an einem R134a-Leck der Leckrate 30 g/a entspricht.
Technische Parameter
Leckrate: äquivalente R134a-Leckrate 30 g/a, bei 20 °C, gemessen mit LSG H-25 C
Temperaturkoeffizient: 3,5 %/K
Temperatureinsatzbereich: 10 °C bis 30 °C
Lagertemperatur: -20 °C bis 50 °C
Lebensdauer: mind. 2 Jahre
Neu:
5g/a Prüfleck für Montagelecksuchgeräte
der 3.Generation
Zusätzlich zu dem bewährten Prüfleck mit einer äquivalenten R134a-Leckrate von 30g/a wurde ein neues Prüfleck von 5g/a für Lecksuchgeräte, die eine höhere Empfindlichkeit aufweisen, entwickelt.
Zur Dichtheitsprüfung von Kälteanlagen ist der Einsatz elektronischer Lecksuchgeräte notwendig. Kommen Montagelecksuchgeräte zur Anwendung, ist deren funktionelle Überprüfung vor jedem Einsatz notwendig. Dafür haben sich seit 4 Jahren die Prüflecks mit einer äquivalenten R134a- Leckrate von 30g/a bewährt. Aus ökologischen, technischen und ökonomischen Gründen haben sich die Anforderungen an die Dichtheit der Kälteanlagen wesentlich erhöht. Entsprechend des Stufenplanes „Verbesserung der Dichtheit kältetechnischer Erzeugnisse“ des Forschungsrates Kältetechnik e.V. beträgt ab 30. Juni 2008 die zulässige Einzelleckrate bei Kälteanlagen mit fluorierten Kohlenwasserstoffen (H- FKW) 5g/a. Spätestens ab diesem Zeitpunkt ist der Einsatz von Montagelecksuchgeräten der 3. Generation mit einer Nachweisempfindlichkeit von mindestens 5g/a unerlässlich. Für Montagelecksuchgeräte, die schon jetzt die Anforderungen der 3. Generation erfüllen, wurde vom ILK-Dresden ein neues Prüfleck mit einer äquivalenten R134a-Leckrate von 5g/a entwickelt. Das Prüfleck ist einfach in der Handhabung, preiswert und kann für alle Montagelecksuchgeräte eingesetzt werden, die gegenüber fluorierten Kohlenwasserstoffen empfindlich genug sind. Der Temperatureinsatzbereich beträgt 10 - 30 °C bei einem Temperaturkoeffizienten von 0,3 g/a pro K. Die Lebensdauer des Prüflecks liegt bei ca. 5 Jahren. Die Prüflecks sind in einem stabilen Transportbehälter aus Holz lieferbar.
http://www.ilkdresden.de/de/leistungen/technologien/lecksuche.htm
Ein neuartiger Kältemittel-Detektor zur Dichtheitsprüfung in der Kälte- und Klimatechnik
Thomas Böhm,
INFICON GmbH,
Köln
Kontakt: T. Böhm
Die Anforderungen an die Qualitätsstandards von Kälte erzeugenden Maschinen steigen kontinuierlich. Neue Kältemittel werden kontinuierlich entwickelt und kommen in zahlreichen Produkten weltweit zum Einsatz. Während der Dichtheitsprüfung mit heute üblichen Halogen-Leckdetektoren treten häufig Fehlalarme auf, die die Lecksuche maßgeblich behindern; darüber hinaus altern die Sensoren schnell, so dass hohe Wartungskosten entstehen und die Verfügbarkeit eingeschränkt ist. Unter Verwendung eines neuen Sensorprinzips wurde ein handliches Gerät entwickelt, das die beschriebenen Nachteile beseitigt und darüber hinaus auf die heutigen Bedürfnisse der Produktionslinien ausgerichtet ist.
Kältemittel-Detektor
schneller Nachweis kleinster Leckagen
Infrarotabsorption
pyroelektrischer Sensor
Die Anforderungen an die Qualitätsstandards von Kältemaschinen steigen kontinuierlich. Neue, umweltfreundliche Kältemittel werden kontinuierlich entwickelt und kommen in zahlreichen Produkten weltweit zum Einsatz. Durch das europaweite Verbot von FCKW-Verwendungen zum Schutz der Ozonschicht haben sich seit Anfang der neunziger Jahre die teilhalogenierten Kohlenwasserstoffe H-FCKW und H-FKW als Ersatztreibgase etabliert. Diese Treibgase besitzen zwar nur noch ein geringes Ozonschädigungspotential, aber nach wie vor ein 100- bis 5.000faches Treibhauspotential gegenüber CO2.
Zudem müssen die Hersteller die hermetische Dichtigkeit des gesamten Kältekreislaufes und seiner Komponenten über viele Jahre gewährleisten.
Typische Dichtigkeitsanforderungen für komplette Kältesysteme liegen heute im Bereich einiger weniger Gramm Kältemittelverlust pro Jahr. Die Dichtigkeitsanforderungen an die einzelnen Komponenten des Systems und deren Verbindungen sind entsprechend anspruchsvoller. In der Zulieferindustrie hat sich mittlerweile die Prüfgasmethode durchgesetzt, wobei üblicherweise das Prüfgas Helium nachgewiesen wird.
In der Endprüfung von Kältemaschinen ist Helium als Prüfgas aber nicht geeignet, da zum Zeitpunkt der Endprüfung der Kühlkreislauf bereits mit Kältemittel gefüllt ist. Die Prüfaufgabe besteht also darin, die Dichtigkeit der Verbindungsstellen der einzelnen Komponenten und Baugruppen mit einem Prüfgerät zu ermitteln, das direkt das jeweilige Kältemittel mit ausreichend geringer Nachweisgrenze detektieren kann.
Der neuartige Kältemittel-Detektor HLD5000 wird vornehmlich zur Dichtheitsprüfung in folgenden Appliaktionen eingesetzt:
Klimaanlagen in Automobilen
Klimaanlagen für Gebäude
Kühl- und Gefrierschränke
Kühlanlagen
Die heute am Markt erhältlichen Geräte basieren auf Prinzipien, bei denen das nachzuweisende Kältemittel in einem beheizten Sensor eine chemischen Reaktion verursacht, die einen messbaren elektrischen Strom erzeugt, oder Prinzipien, bei denen Kältemittel zeitweise Sauerstoffmoleküle aus einer Keramikoberfläche herauslösen, was eine messbare änderung des elektrischen Widerstandes verursacht.
Diese Methoden haben aber deutliche Nachteile, die sich im Produktionsalltag als sehr störend erweisen:
Aufgrund der geringen Selektivität der Methoden werden alle möglichen Gase und Dämpfe, die in einer industriellen Umgebung vorhanden sein können (z.B. Wasserdampf, Lösungsmittel oder Kältemittel) als Leckage angezeigt. Dadurch gestaltet sich die eindeutige Identifizierung und Quantifizierung einer echten Leckage oft als schwierig. Dieser Effekt ist umso ärger, wenn die Prüfarbeitsplätze hinsichtlich der Lecksuche nicht optimiert sind. Beispielsweise können sich Kältemittel-Füllstationen, die im Betrieb gewisse Mengen von Kältemitteln in die Umgebungsluft freisetzen, in der Nähe der Prüfplätze befinden.
Der chemische Sensor verbraucht sich, was zu hohen Unterhaltskosten führt.
Die Erholungszeiten bis zum Abklingen chemischer Reaktionen strapazieren die Geduld des Bedieners.
Es können nur einige bestimmte Kältemittel detektiert werden, die -langfristig gesehen- durch umweltfreundlichere Kältemittel abgelöst werden.
Diese Nachteile konnten bei dem im HLD5000 verwendeten Sensorprinzip ausgeräumt werden. Hierbei wird das nachzuweisende Kältemittel infrarotem Licht ausgesetzt. Kältemittel haben die Eigenschaft -je nach Zusammensetzung- bestimmte Frequenzanteile des IR-Lichtes zu absorbieren.
Damit Gase selektiv nachgewiesen werden können, ist dem verwendeten IR-Sensor ein Filter vorgeschaltet, der auf die jeweils typische Absorptionslinie des Kältemittels abgestimmt ist. Die Ausführung des Kältemittel-Detektors, der R134a nachweisen soll, ist dementsprechend mit einem 7.7 µ-Interferenzfilter ausgestattet, während die R22-Variante ein 9 µ-Filter besitzt.
Das zu messende Gas durchströmt eine Küvette, an deren Enden sich eine Infrarotquelle und ein pyrolektrischer Sensor befindet. Dem pyroelektrischen Sensor ist ein schmalbandiger Infrarotfilter vorgeschaltet. Um sowohl den Sensor als auch die Infrarotquelle vor Verschmutzungen zu schützen, befinden sich an den Küvettenenden jeweils CaF2-Fenster.
Die Wirkungsweise dieser Sensoren beruht darauf, daß Infrarotstrahlung, die moduliert wird, über eine Absorptionsbeschichtung den Kristall erwärmt. Durch diese Temperaturänderung werden in bestimmten Materialien (z.B. LiTaO3) elektrische Ladungen freigesetzt; indem die Infrarotstrahlung moduliert wird, führt diese Erwärmung zu einem elektrischen Wechselspannungssignal. Derartige pyrolektrische Sensoren werden u.a. auch in Bewegungsmeldern eingesetzt.
Die von der IR-Quelle ausgehende, diffuse Strahlung gelangt nur zu einem geringen Anteil direkt zum Sensor; mehr als 90 % der Strahlung wird an der Oberfläche der Küvette mehrfach reflektiert bevor sie vom Sensor detektiert wird. Durch diese Anordnung konnte auf eine Optik komplett verzichtet werden. Eine Beschichtung der Oberfläche der Küvette, die mittels Stranggußverfahren aus Aluminium hergestellt wird, mit Gold o.ä, ist nicht nötig.
Abb 4: Küvette mit Sensor und IR-Quelle.
Beim HLD5000 wurde allerdings nicht, wie in der Infrarotmeßtechnik allgemein üblich, die Infrarotstrahlung moduliert, sondern die Gaszusammensetzung.
Ein 3/2-Wege-Ventil läßt wechselweise mehrmals pro Sekunde Umgebungsluft ("Referenzgas") als auch Gas, das aus einem eventuell vorhandenen Leck austritt, in die Küvette ein.
Abb 5: Prinzipschaltbild des HLD5000.
Durch die quasi permanente Vergleichsmessung werden Fehlanzeigen kompensiert, die normalerweise durch den natürlichen Wasserdampfgehalt der Umgebungsluft verursacht werden.
Zudem sind hohe Frigenkonzentrationen in den Produktionsstätten von Kühl- und Klimaanlagen nicht selten; diese werden durch ausgasende Isolierschäume und von Befüllstationen hervorgerufen. Auch diese Gase führen aufgrund des quasi parallelen Einlasses über den Referenz- und den Testgaseinlaß zu keiner fehlerhaften Leckratenanzeige.
Die Gasmodulation dient gleichzeitig dazu, daß die für pyroelektrische Sensoren typische Drift, die durch Temperaturänderungen der Umgebung verursacht wird, kompensiert wird. Da bei dieser neuartigen Anordnung der Gasstrom und nicht die Infrarotquelle moduliert wird, konnte eine "träge" Infrarotquelle mit einer größeren Leistung eingesetzt werden.
Abb 6: Absorptionsspektrum von Wasserdampf und R134a
Der Gaseinlaß an der Schnüffelspitze wurden so gestaltet, daß die Referenzgasöffnung sich so dicht wie möglich am Testgaseinlaß befindet, da die Konzentrationen störender Gas nicht konstant sind, sondern selbst über kleine Distanzen Gradienten aufweisen. Andererseits dürfen die beiden öffnung nicht so dicht beieinander liegen, daß das Testgas aus dem Leck sowohl durch den Testgas- als auch den Referenzgaseinlaß zum Sensor gelangt.
Die folgende Darstellung zeigt den Aufbau des Handgriffs der die gesamte Sensorik und damit quasi die Intelligenz des HLD5000 enthält.
Abb 7: Schnüffelspitze mit Testgas- und Referenzgaseinlaß.
Über die Leitung zwischen Gerät und Griff werden nicht nur die bereits digitalisierten Meßwerte gesendet, sondern sie dient auch zur Verbindung der im Betriebsgerät befindlichen Gasförderpumpe und mit dem Gaseinlaß, über den das Leckagegas zum Nachweis in die Küvette gelangt.
Das Betriebsgerät enthält neben der Mikroprozessorplatine, Display, Netzteil und Gasförderpumpe zusätzlich ein Testleck, das mit R134a gefüllt ist. Dieses Testleck befindet sich am Boden des Geräts und kann dort ähnlich einfach wie eine Batterie ausgetauscht werden. Der Kalibriervorgang wird über eine Lichtschranke automatisch ausgelöst, sobald die Spitze des Handgriffs in die Testlecköffnung an der Gehäusefront gesteckt wird.
Abb 8: Handgriff
Da das Testleck mit R134a in flüssiger Phase gefüllt ist, konnte eine geringe Baugröße realisiert werden. Das Gas diffundiert durch eine Membran permanent nach außen. Da das Diffusionsverhalten der Membran und damit die austretende Gasmenge exponentiell von der Temperatur abhängt, wird dieser Einfluß mittels Software kompensiert. Zu diesem Zweck befindet sich am Boden des Testleckreservoirs ein Temperatursensor. Die Leckrate des Testlecks wird vor Auslieferung bestimmt und in einem Werksprüfzeugnis dokumentiert; dadurch sind Messungen mit dem HLD5000 rückführbar auf nationale Standards und das Gerät erfüllt die Anforderungen als Prüfmittel nach DIN/ISO 9001.
Gegenüber den herkömmlichen Methoden sind die Unterhaltskosten dieses neuen Kältemitteldetektor deutlich geringer, während der tägliche Umgang im Produktionsalltag deutlich vereinfacht wird. Die verschiedenen Varianten des HLD5000 können folgende Gasarten nachweisen:
Auszug aus: http://www.ndt.net/article/dgzfp02/papers/v09/v09.htm
Refrigeration / AC / Industrial
INFICON market-leading leak detectors provide quality control for a broad range of applications. Two families of leak detectors - helium and refrigerant - are used for a wide variety of purposes and are available in portable, mobile, hand-held and stationary models.
Helium Leak Detectors
Setting the standard for reliability and ease of operation, helium leak detectors are available for a wide range of applications-from pinpointing small leaks in high-vacuum systems to heavy-duty industrial quality control.
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LDS1000 Modular Leak Detection System
Modular Leak Detection System for Integration in Leak Testing Systems
PROTEC Helium Sniffer Leak Detector
A High-Sensitivity Helium Sniffer Leak Detector for Sub-Assembly and Mid-Production Quality Testing
UL1000 Helium Leak Detector
Speed, Sensitivity and Reliability for Demanding Leak Detection Applications
Refrigerant Leak Detectors
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ECOTEC II Multi-gas Sniffer Leak Detector
The Standard in Multi-Gas Sniffer Leak Detectors
HLD5000 with Smart Probe Halogen Leak Detector
The Sensible Choice for all Halogens
HLD5000 Refrigerant Leak Detector
We've Cut False Alarms, and the Cost of Ownership
http://www.inficonindustrialleakdetectors.com/
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22 Jan 2005
17:52:25 |
Krause Lars |
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