Die Vorteile breitbandiger Ultraschallanalyse
bei der Lecksuche an Druckluftanlagen
Ultraschallprüfgeräte sind seit langem in der vorbeugenden Instandhaltung etabliert, um Leckagen an Druckluftanlagen aufzuspüren. Dabei wird meist ein schmaler Frequenzbereich um die 40 kHz erfasst. Die SONOTEC GmbH geht mit dem Ultraschallprüfgerät SONAPHONE neue Wege. Hauptunterschiede zu bis dahin erhältlichen Geräten ist die Breitbandigkeit der Sensorik im Frequenzbereich von 20 bis 100 kHz. Hierdurch werden Anwendungen, wie die automatische Leckbewertung, verlässlicher.
Die Bedeutung der Energieeffizienz in Druckluftsystemen
Im Sinne von Energieeinsparung und Anlagensicherheit ist die Lecksuche an industriellen Versorgungssystemen für Druckluft und technische Gase die mit Abstand häufigste Anwendung von Ultraschallprüfgeräten. Denn Druckluft ist einer der teuersten Energieträger und verantwortlich für 10 % der industriellen Energiekosten. Allein 30 % dieser teuren Energie gehen durch Leckagen in Druckluftsystemen verloren.
Das Aufspüren und Beseitigen der Leckagen lohnt sich also. Schon beim Suchen einer Leckage zeigt sich ein deutlicher Vorteil der breitbandigen Technik. Frühere Ultraschalldetektoren verwenden piezokeramische Sonden, die in einem sehr schmalen Band um 40 kHz resonant sind.
Warum breitbandige Sensoren vorteilhafter als 40kHz Detektoren sind
Da Leckagen Breitband-Ultraschall aussenden, konnten sie mit 40 kHz gefunden werden. Daneben sammeln die 40 kHz-Sonden aber auch viele störende Ultraschallsignale ein. Neue Breitbandsensoren mit sehr empfindlichen Ultraschallmikrofonen und hohen Abtastraten verbessern und vereinfachen die Lecksuche für den Benutzer in anspruchsvollen lauten Umgebungen.
Denn das Spektrogramm auf dem Display des SONAPHONE teilt dem Benutzer sofort mit, wenn störender Ultraschall vorliegt und in welchen Frequenzen er vorhanden ist. Auf dem Touchscreen kann der Benutzer die Frequenz, die er hören möchte, einfach aus dem Bereich der störenden Ultraschallsignale ziehen und so auch Leckagen in anspruchsvollen Umgebungen aufspüren.
Nach dem die Leckage aufgespürt wurde, zeigt sich ein weiterer Vorteil der breitbandigen Sensoren. So ist es möglich die Leckagen nicht nur zu finden, sondern auch automatisch zu bewerten. Für die korrekte Bewertung der Leckage muss nur noch der Druck der Anlage und die Art des Gases im Gerät eingegeben und die eigens entwickelte Bewertungsapplikation LeakExpert® gestartet werden.
Leckagen sind breitbandige Phänomene. Das zeigt sich in der LeakExpert® App auf dem SONAPHONE.
Das Bild zeigt eine typische Leckage an einem Druckluftfilter. Das farbige Spektrogramm, das die Frequenz (Y-Achse) über die Zeit (X-Achse) zeigt, zeigt eine hohe Amplitude (rote Farbe) in einem Bereich von 20 bis 90 kHz an.
Die Bedienung der LeakExpert® Applikation ist effektiv und simpel
Mit nur einem Knopfdruck initiiert der Instandhalter die Messung und automatische Bewertung der Leckage, woraufhin ihm sofort der Verlust in Litern pro Minute angezeigt wird. Darüber hinaus ordnet das Gerät die Leckage in eine Klasse von 1 bis 5 (1 = kleines Leck, geringer Verlust [grün]; 5 = großes Leck, sehr hoher Verlust [rot]) ein. Diesem Bewertungsprozess liegt ein von SONOTEC patentiertes Verfahren zugrunde.
Neben der Bewertung ist die umfangreiche Dokumentation ein weiterer wesentlicher Vorteil des neuen SONAPHONE. Im Ergebnis kann ein vollständiger Report inklusive Fotos als Dokument erzeugt und exportiert werden.
Typische Ultraschallumgebung in einer Stahlfabrik mit Ultraschallemission der Maschinen im Frequenzbereich bis etwa 50 kHz.
Leckage an Druckluftleitung in der gleichen Stahlfabrik. Die Leckage wurde mit einer Frequenz von 68,5 kHz identifiziert, was oberhalb der Hintergrundgeräusche lag, die von den Maschinen in der Produktion stammten. Dieses Leck konnte mit der breitbandigen Technik problemlos gefunden werden.
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