Die Grenzwerte der einzelnen Prüfverfahren für die Leckage-Detektion sind unterschiedlich und die Prüfverfahren sollten an die zulässigen Leckageraten ausgewählt werden. Zum Nachweis der „Dichtheit“ bei industriellen Messungen sind die Kenntnisse darüber wichtig, um die Messungen zu verifizieren.
Eine absolute „Dichtheit“ gibt es nicht. Für technische Anwendungen sind zulässige Grenzwerte für Leckagen festgelegt. Die geltenden Vorschriften und Produktnormen enthalten in der Regel Angaben zur anzuwendenden Methode zur Überprüfung der Dichtheit oder geben konkrete Leckageraten vor.
Eine typische Dichtheitsprüfung ist das Eintauchverfahren, bei dem das Produkt mit Stickstoff oder Luft befüllt und für eine bestimmte Zeit (in der Regel 30 oder 60 Sekunden) unter Wasser getaucht wird. Bilden sich keine Blasen, gilt das Produkt als „dicht“. Mit dieser Prüfmethode lassen sich Leckraten von mehr als 10⁻⁴ mbar·l/s nachweisen.
Die Helium-Dichtheitsprüfung wird bei höheren Dichtheitsanforderungen eingesetzt. Das zu prüfende Produkt wird unter Vakuum gesetzt und von außen einer Heliumatmosphäre ausgesetzt. Mit Hilfe eines Detektors (Massenspektrometer) können in das Vakuum eingedrungene He-Atome nachgewiesen werden. Die Nachweisgrenze liegt bei bis zu QL=10⁻⁷ mbar*l/s.
Die folgende Tabelle enthält eine Übersicht über die Leckageraten (Standardbedingungen: Delta-P = 1 bar, 20 °C):
| Leckagerate QL [mbar•l/s] | Leckagerate QL [Pa•m3/s] | Leckkanaldurchm. [µm] | Durchfluss [l/s] | Durchfluss [l/a] | Anmerkungen/ Beispiele |
|---|---|---|---|---|---|
| 10-10 | 10-11 | 0,001 | 10-13 | 3,15*10-6 | Detektion Grenze |
| 10-8 | 10-9 | 0,01 | 10-11 | 3,15*10-4 | Hoch Vakuum-dicht* |
| 10-7 | 10-8 | 0,03 | 10-10 | 3,15*10-3 | Gasdicht* |
| 10-6 | 10-7 | 0,1 | 10-9 | 0,032 | |
| 10-5 | 10-6 | 0,33 | 10-8 | 0,315 | |
| 10-4 | 10-5 | 1 | 10-7 | 3,15 | Dampfdicht* |
| 10-3 | 10-4 | 3,3 | 10-6 | 31,5 | Wasserdicht* 1 Luftblase (ø 1mm) pro sec |
| 1 | 1• 10-1 | 100 | 10-3 | 31500 | Wasserhahntropfen |
| *Umgangssprachlich, keine genaue Definition |
Tabelle: Leckageraten
Prüfverfahren für Dichtheitsprüfungen
In der Technik wurden verschiedene Verfahren entwickelt, die sowohl qualitative (gut/schlecht) als auch quantitative (Leckagerate) Prüfungen ermöglichen. So können technische Produkte sowohl mit praxistauglichen Verfahren (so gut wie nötig) als auch mit präziseren Verfahren Anforderungen erfüllen, die nur eine bestimmte Leckagerate zulassen, z. B. wenn austretende Stoffe Menschen gefährden, die Umwelt beeinträchtigen oder wenn dadurch Prozesse verändert werden. Die zulässige Leckagerate ist auch in der Vakuumtechnik ein wichtiger Aspekt.
Grundsätzlich wird zwischen folgenden Verfahren unterschieden:
| Testverfahren | Norm | Methode | Leckage-Detektion- Grenze |
|---|---|---|---|
| Testgasverfahren – Schnüffel Methode – Helium Leckage Test (integral, partial oder lokal) | ISO 20485 | – Überdruck Vakuum | – 10-7 Pa•m3/s 10-12 Pa m3/s |
| Druckänderungsverfahren – Druckabfallmethode – Druckanstiegsverfahren | EN 13184 | Überdruck | – 10-6 Pa•m3/s 10-5 Pa•m3/s |
| Blasentest – mit blasenbildende Mitteln (Seife, Spray) – Eintauchprüfverfahren | EN 1593 | Überdruck | 10-3 bis 10-7 Pa•m3/s |
