Dichtheitsprüfung von Wasser-Glykol-Kühlkreisläufen mit Drucksensoren

Drucksensoren haben sich für die Dichtheitsprüfung in Wasser-Glykol-Kühlkreisläufen als eine führende Prüftechnologie etabliert, die eine zuverlässige und quantitative Fehlererkennung ermöglicht. Für die Dichtheitsprüfung von Wasser-Glykol-Kühlkreisläufen werden insbesondere Differenzdrucksensoren sowie Relativdrucksensoren eingesetzt. 

Dichtheitsprüfung mittels Druckabfallmethode

Das grundlegende Verfahren zur Dichtheitsprüfung in Wasser-Glykol-Kühlkreisläufen ist die Druckabfallmethode. Hierbei wird der zu prüfende Kühlkreislauf mit einem definierten Prüfdruck, üblicherweise unter Verwendung von trockener Luft oder Stickstoff, beaufschlagt. 

Ein hochauflösender Drucksensor erfasst den Druck im System und detektiert über eine festgelegte Prüfzeit selbst einen minimalen Druckabfall, der auf eine Undichtigkeit im Kreislauf hindeutet. Der Druckabfall kann anschließend mathematisch in eine spezifische Leckrate umgerechnet werden.

Herausforderungen der Dichtheitsprüfung mittels Druckabfallmethode

Eine zentrale Herausforderung bei diesem Verfahren sind Temperatureinflüsse, die den Druck im Prüfling verändern und das Messergebnis verfälschen können. Um diese Einflüsse zu kompensieren und eine hohe Genauigkeit zu erreichen, setzen wir als Lösungsansatz die Differenzdruckmessung ein, bei der der Druck im Prüfling gegen ein dichtes Referenzvolumen gemessen wird. Hierbei muss sichergestellt werden, dass der Prüfling und das Referenzvolumen thermisch ähnlich sind.

Anforderungen an Drucksensoren für die Dichtheitsprüfung

Medienbeständigkeit gegenüber Glykol-Rückständen

Für eine zuverlässige Funktion müssen Drucksensoren eine hohe Beständigkeit gegenüber Glykol-Rückständen oder -Dämpfen im Kühlkreislauf aufweisen. Dies wird durch eine gezielte Materialauswahl sichergestellt, bei der medienberührte Teile wie die Messmembran aus hochwertigem Edelstahl (z. B. 1.4404, 1.4435) gefertigt sind. 

Ergänzt wird dies durch geeignete Dichtungswerkstoffe wie FKM oder EPDM, die auch bei dauerhaftem Kontakt mit aggressiven Medien ihre Dichtheit und Elastizität bewahren und somit die Langzeitstabilität des Drucksensors gewährleisten.

Erforderlicher Drucktyp: Relativ-, Absolut- oder Differenzdruck

Die Wahl des richtigen Drucktyps ist entscheidend für die Genauigkeit der Dichtheitsprüfung. 

Absolutdrucksensoren kommen im Rahmen der zuverlässigen Dichtheitsprüfung seltener zum Einsatz, da hier der schwankende Umgebungsdruck messtechnisch berücksichtigt werden muss.

Für Anwendungen mit begrenztem Bauraum oder bei Prüfungen im Niederdruckbereich ist das Relativdruck-Messprinzip eine übliche und robuste Lösung. 

Für hohe Genauigkeitsanforderungen, insbesondere bei hohen Systemdruck, empfehlen wir Differenzdrucksensoren. Diese messen den Druckabfall im Prüfling direkt gegen ein Referenzvolumen, das auf dem gleichen Druckniveau steht, und kompensieren so effektiv Umwelteinflüsse wie Temperaturschwankungen.

Messbereich und Genauigkeit

Der spezifische Prüfdruck für Kühlkreisläufe ist stark anwendungsabhängig und wird vom Anwender definiert. Um eine optimale Auflösung zu gewährleisten, bieten wir Ihnen die Möglichkeit, den Messbereich des Drucksensors anwendungsspezifisch anzupassen, sodass auch Zwischenwerte wie 1,8 oder 2,3 bar messbar sind. Für die Detektion kleinster Leckagen ist eine hohe Präzision und Auflösung, idealerweise besser als 0,1 % des Messbereichsendwerts (% FS), erforderlich. 

Unsere Differenzdrucksensoren, wie der PX2722 mit optionalen Gesamtfehlern von bis zu ≤ 0,5 % v. MB und einer typischen Langzeitstabilität von ≤ 0,2 % v. MB pro Jahr, sichern die für reproduzierbare Ergebnisse notwendige Stabilität und geringe Drift.

Temperaturbereich und Kompensation

Da Dichtheitsprüfungen oft unter variierenden Umgebungsbedingungen stattfinden, ist ein breiter, temperaturkompensierter Arbeitsbereich des Sensors unerlässlich. Nur so kann die Messgenauigkeit auch bei schwankenden Temperaturen sichergestellt werden. Unsere für diese Anwendung geeigneten Drucksensoren, wie die Serien PV22, PV2722 und PX2722, verfügen standardmäßig über einen sehr breiten Arbeitstemperaturbereich von -40 bis +125 °C. Diese Spanne garantiert zuverlässige und stabile Messergebnisse über den gesamten relevanten Betriebstemperaturbereich.

Optimale Integration des Drucksensors in den Kühlkreislauf

Bei der Integration eines Drucksensors in den Prüfaufbau für einen Kühlkreislauf ist der verfügbare Installationsraum oft das entscheidende Kriterium. Um eine einfache und platzsparende Implementierung zu ermöglichen, empfehlen wir unsere miniaturisierten Drucksensoren. Modelle wie der PV22 zeichnen sich durch extrem kompakte Abmessungen von beispielsweise ø 22 x 33-45 mm aus. Diese Baugröße erlaubt eine flexible Positionierung direkt am Prüfling, ohne den Aufbau unnötig zu vergrößern.

Durchführung einer Dichtheitsprüfung mit der Druckabfallmethode in 4 Schritten

Eine typische Dichtheitsprüfung nach der Druckabfallmethode lässt sich in 4 klar definierte Phasen gliedern: 

1. Füllphase
2. Abgleichsphase
3. Messphase
4. Entlüftungsphase

In unserem Ratgeber für die Dichtheitsprüfung mit der Druckabfallmethode werden die Phasen der Dichtheitsprüfung im Detail aufgeführt. 

Die optimale Sensorlösung für von DDM Sensors

Mit der Expertise im Bereich miniaturisierter Drucksensoren und als ISO 9001 zertifizierter Partner für anspruchsvolle Prüfanwendungen bietet DDM Sensors Ihnen präzise und zuverlässige Lösungen für die Dichtheitsprüfung von Wasser-Glykol-Kreisläufen. Für diese anspruchsvolle Anwendung empfehlen wir insbesondere unsere Produktserien PV22, PV2722 und PX2722. Dank vielfältiger Konfigurationsmöglichkeiten können wir Druckbereiche, elektrische Anschlüsse (z.B. M12, MIL-Stecker) und Ausgangssignale (z.B. 0-5 V, 4-20 mA) exakt auf Ihre Prüfanwendung anpassen. Für eine detaillierte technische Abstimmung stehen Ihnen unsere Experten zur Seite.