6.00 METODY HLEDÁNÍ ZMĚNY SLOŽENÍ VE SMĚSI PLYNŮ
6.20 Metoda hledání plynu s odlišnou tepelnou vodivostí
Na tomto principu pracují detektory, které mají v můstkovém zapojení jeden měrný element v prostoru zaplněném vzduchem a druhý měrný element v prostoru promývaném kontinuálně nabíraným vzorkem volné atmosféry. Pokud vnikne do promývaného prostoru vzduch kontaminovaný plynem, nebo parami s odlišnou tepelnou vodivostí než má vzduch, dojde ke změně teploty měrného elementu, můstek se rozváží a přístroj zareaguje přiměřeným elektrickým signálem. Přístroj neumí stanovit o jaký plyn se jedná. Citlivost přístroje je závislá na míře odlišnosti vodivosti konkrétního plynu. Některé přístroje mají předvolbu plynu a tuto rozdílnost korigují. Citlivost zkoušky je nejvýše 1,OE-6 Pa.m3.s-1. Přístroje se převážně používají v opravárenství a servisu zařízení obsahujících plyn, jehož detekce vyhovuje možnostem přístroje

6.30 Metoda hledání plynu s odlišnou absorbcí infraspektra
Na tomto principu pracují detektory. které mají v můstkovém zapojení jeden snímač infrazáření v prostoru zaplněném vzduchem a druhý snímač infrazáření v prostoru promývaném kontinuálně nabíraným vzorkem volné atmosféry. Pokud vnikne do promývaného prostoru vzduch kontaminovaný plynem, nebo parami s odlišnou absorbcí infraspektra než má vzduch, můstek se rozváží a přístroj zareaguje přiměřeným elektrickým signálem . Přístroj neumí stanovit o jaký plyn se jedná. Citlivost přístroje je závislá na míře odlišnosti absorbce konkrétního plynu. Některé přístroje mají předvolbu plynu a tuto rozdílnost korigují. Přístroje se převážně používají v opravárenství a servisu zařízení, obsahujících plyn, jehož detekce vyhovuje možnostem přístroje.

6.40 Metoda hledání plynu s odlišnou hořlavostí
Pro detekci hořlavých plynů a par slouží přístroje na principu katalytického spalování. V detekčním prostoru přístroje dojde působením vhodného katalyzátoru k bezplamenému hoření plynů a par, které vyhovují tomuto principu. Spalováním vzroste teplota, což je mírou koncentrace hořlavých látek ve vzduchu. Přístroj je vícefunkční. Jednak informuje o tom, že někde vznikla nepřiměřená koncentrace hořlavých výbušných látek a jednak umožňuje vysledovat zdroj, odkud tyto látky unikají. Stupnice udává koncentraci buď v % nebo ppm. Přístroj se používá zejména v chemických provozech pro diagnostiku stavu a pro potřeby opravárenství. Detektory tohoto druhu jsou buď osobní, přenosné, nebo pevně instalované pro sledování stavu v kontrolovaných prostorech.

6.50 Metoda hledání určitého plynu sondou se speciálním elektrolytem
Existuje celá řada plynů a par, jejichž přítomnost ve vzduchu výrobních cechů je nutno sledovat, případně určit zhruba místo případné netěsnosti, která je příčinnou nárůstu jejich koncentrace. Některé látky, které nevyhovují dosud uvedeným principům lze zjistit, jestliže jim umožníme vniknout do elektrolytu, který je nanesen na měřícím elementu. Působením detekované látky dojde ke změně elektrické vodivosti elektrolytu. Změnu vodivosti lze převést na elektrický signál. Pro každou látku, nebo skupinu látek musí být měřící element s jiným elektrolytem. Rovněž doba životnosti měřícího elementu je omezená. Přístroj měří koncentraci detekované látky v % nebo ppm. Některé přístroje jsou multifunkční a tedy obsahují více měřících elementů a lze přepínáním volit a měřit koncentrace více látek. Detektory tohoto druhu jsou buď osobní, přenosné, nebo pevně instalované pro sledování stavu v kontrolovaných prostorech.

6.60 Metoda hledání plynu s odlišnou hmotností molekul
Měření hmotnosti molekul plynu je možné na principu hmotnosti spektrometrie. Hmotnostní spektrum nejprve molekuly ionizuje a potom působením magnetického a elektrického pole separuje podle hmotnosti. Tento princip má k dispozici dvě odlišné instrumentace. Na základě Dempsterova statického spektrometru pracuje většina heliových hledačů, protože je výhodný pro lehké a jednoduché molekuly. Na základě kvadrupólového průletového spektrometru hledáme naopak těžké a složité molekuly. Kvadrupólový spektrometr separuje ionty pomocí elektrického pole a časově proměnnou intenzitou a tím vyvolanou rezonancí. Důvodem je, že při ionnizaci molekul, která je podmínkou jejich následné selekce, se složitější molekuly rozpadají na zlomkové spektrum, které má pro každou látku charakteristickou strukturu. Přístroj musí mít procesor, který navolené spektrum vyhledává (asi jako se hledají v kriminalistice otisky prstů).
Heliové hledače jsou základní a široce rozšířenou instrumentací pro hledání a měření netěsnosti během výroby a v opravárenství. Jejich rozsah citlivosti je od 1 Pa.m-3.s-1 do 1,0E-14 Pa.m3.s-1. Kromě toho existuje řada způsobů zkoušení, které rozšiřují aplikační možnosti. Přístroje se vyrábí v řadě provedení od přenosných po dílenské stabilní a také jednoúčelové varianty pro různé technologie a pro vestavbu do automatů určených do výrobních linek. Třebaže jsou heliové hledače neustále zdokonalovány a modernizovány, zůstávají i nadále poměrně složitými a náročnými, drahými měřící přístroji.
Kvadrupólové spektrometry nastoupily pro hledání netěsností poměrně nedávno a slouží hlavně pro detekci plynů a par nových typů ekologických chladiv, které nahradily zakázané freony. Detektory tohoto typu lze naučit hledat téměř jakoukoliv látku, pokud změříme rozpadové spektrum a zaneseme do paměti přístroje. Citlivost zkoušení je nižší než mají heliové hledače. Hlavní aplikace je ve výrobě a servisu chladírenské techniky a klimatizačních systémů.

6.70 Metoda hledání plynu s odlišnou aktivitou
Hledání úniků aktivních plynů a par je v ČR z legislativních důvodů omezeno na provozy JE a laboratoře pracující s izotopy. Ve světě se používají plynné izotopy s krátkým poločasem rozpadu pro některé zkoušky těsnosti kdy se s výhodou využívá vysoké citlivosti této metody. Citlivost je vyšší než u heliových hledačů a ta se nechá využít ke zvýšení rychlosti zkoušení. Praktické aplikace jsou uváděny u výrobních linek ke kontrole těsnosti obalů potravin (až 200 tis. balení za směnu).

7.00 APLIKAČNÍ MODIFIKACE
7.10 ÚNIKY DO VOLNÉ ATMOSFÉRY
7.11 Metoda měření koncentrace konkrétní sloučeniny nebo skupiny sloučenin v ovzduší
Pro vyhodnocení koncentrace sledované látky v ovzduší, je výhodné přídavné zařízení, které zabezpečí kontinuální a stabilní přívod vzorku vzdušiny do detektoru. Někdy je přímo součástí příslušného přístroje, někdy je doplňkem, který se podle potřeby připojí. Koncentrace se měří v určité vzdálenosti od potřeby připojí. Koncentrace se měří v určité vzdálenosti od místa výronu. Možnosti jsou dány koncepcí jednotlivých výrobců a nelze tedy najít obecně platný popis. Je zásadní rozdíl v řešení ručních detektorů a pevně instalovaných detekčních systémů.

7.12 Metoda hledání místa úniků konkrétní sloučeniny jímáním do měrného objemu
Pro hledání místa úniků se používají různé pomůcky a doplňkové zařízení, jejich účelem je nabírat vzorky sledovaného ovzduší z různých, často obtížně přístupných míst a dopravit je optimální intenzitě toku do detekčního zařízení. Přítok sledované vzdušiny nesmí detektor za hltit a na druhé straně musí být dostatečně intenzivní. Konstrukční řešení jsou četná a velice rozmanitá. Základem je ruční sonda opatřená škrticím zařízením, napojená hadičkou na detektor. Průtok je zabezpečen čerpacím zařízením. Konstrukčních variant je mnoho a jsou specializované pro určité aplikace.

7.13 Metoda měření množství úniků konkrétní sloučeniny jímáním do měrného objemu
Pokud nepostačí informace získaná prostým způsobem průtočného průběžného vyhodnocení vhodným přístrojem, lze zvýšit citlivost měření jímáním úniků do omezeného, hermeticky odděleného objemu. Takto se zabrání rozptylu sledované látky do volné atmosféry. Pro jímání se používá buď kyveta, nebo plastový rukávec. Takto nashromážděné úniky se vyhodnotí napojením na vhodné detekční zařízení. Výsledek se získá výpočtem z naměřených hodnot. Metoda je vhodná jak pro kontrolu výrobků, tak pro servisní měření.

7.20 ÚNIKY DO VYMEZENÉHO PROSTORU
7.21 Metoda hledání místa úniků konkrétní sloučeny do vakua v hermeticky odděleného prostoru
Při tomto postupu je detektor plynu připojen k vnitřnímu objemu zkoušeného objektu, ve kterém je vytvořeno vakuum. Zkušební plyn, přivedený k povrchu zkoušeného objektu proniká případnou netěsností do vakua uvnitř a odtud je nasáván do detektoru, který zareaguje úměrným elektrickým signálem. Tento způsob zkoušení je vhodný pro objemy do cca 1m3. Při zkoušení větších objemů se musí aplikovat opatření, která kompenzují dlouhé náběhové časy signálu. Velikost zkoušeného objemu výrazně ovlivňuje dynamiku soustavy. Zkušební plyn ke zkoušenému povrchu proudí z trysky, která se pohybuje nad kontrolovaným povrchem v optimální vzdálenosti a přiměřenou rychlostí. Metoda je vhodná pro ruční zkoušení ve výrobě, montáži a opravárenství. Detektorem je nejčastěji heliový hledač.

7.22 Metoda měření velikosti úniků konkrétní sloučeny do vakua v hermeticky odděleném prostoru
Při tomto postupu je detektor plynu rovněž připojen k vnitřnímu objemu zkoušeného objektu, ve kterém je vytvořeno vakuum. Zkušební plyn, přivedený k povrchu zkoušeného objektu proniká případnou netěsností do vakua uvnitř a odtud je nasáván do detektoru, který zareaguje úměrným elektrickým signálem. Tento způsob zkoušení je vhodný pro objemy do cca 1 m3. Při zkoušení větších objemů se musí aplikovat opatření, která kompenzují dlouhé náběhové časy signálu. Velikost zkoušeného objemu výrazně ovlivňuje dynamiku soustavy. Helium se ke zkoušenému povrchu přivádí po úsecích, které se vymezují příložnými komůrkami, nebo plastovými rukávci. Kromě expozičního času je výsledek ovlivněn koncentrací zkušebního plynu. Metoda je vhodná pro zkoušení ve výrobě, montáži, opravárenství a pro menší objemy na zkušebních automatech. Stabilizace koncentrace zk. plynu zpřesňuje výsledek.

7.23 Metoda měření velikosti úniků konkrétní sloučeny do vakua v hermeticky odděleném prostoru technikou dělení proudu
Tento způsob je určen pro zkoušení hrubých netěsností, velkých objektů, případně objektů s velkým vnitřním zdrojem plynu. Zkoušený objekt je opět čerpán dostatečně intenzivně vývěvou. Na optimálním místě čerpací trasy je vytvořeno proporcionálně regulované odběrové místo, odkud se vyděluje část proudu plynu a přivádí na vstup do detektoru. Zkušební ply je opět přiváděn ke kontrolovanému povrchu buď tryskou, nebo komůrkou. Výsledek zkoušky je kromě časových konstant ovlivněn vyladěním proudu pro hledač. Na tomto principu je možné sestavit další účelové varianty pro zkoušení za chodu nejrůznějších technologií. Proti předchozímu zapojení je tady významná změna, spočívající nahrazením uzavíracího ventilu před vstupem do detektoru ventilem regulačním s jemným a přesným nastavením průtočného množství. Aplikační uplatnění tohoto způsobu zkoušení je velice široké. Vyladění a vyhodnocení zkoušky je značně náročné na odborné znalosti obsluhy.

8.00 ZVLÁŠTNÍ TECHNIKY ZKOUŠENÍ
8.10 Akumulační metoda zkoušení pro zvýšení citlivosti
Citlivost vakuového zkoušení podle bodu 7,22 lze zvýšit, jestliže na určitou dobu přerušíme odčerpávání zkušebního plynu z vyvakuovaného vnitřního objemu zkoušeného objektu. Tím se zkušební plyn, proudící dovnitř netěsností nashromáždí a po opětném připojení detektoru se získá výraznější odezva. Výsledek se musí vypočítat. Metoda se volí, pokud nelze dosáhnout potřebné citlivosti běžným způsobem. Citlivost až 1,0E-14Pa.m3.s-1.

8.20 Akumulační metoda pro zkoušení hermeticky uzavřených objemů (bombing test)
Tato metoda se používá pro zkoušení hermeticky uzavřených součástí. Zkoušený díl se nejprve vloží do hermetického prostoru, kde je po určitou dobu vystaven působení tlaku zkušebního plynu. Zkušební plyn, proudící dovnitř případnou netěsností se uvnitř kumuluje. Potom se zkoušený díl přemístí do jiného hermetického prostoru spojeného s detektorem. Tam se vytvoří vakuum a tedy zkušební plyn proudí toutéž netěsností ven do vakua a odtud do detektoru, který reaguje úměrným elektrickým signálem. Výsledek zkoušky závisí na velikosti volného objemu do něhož zkušební plyn proudí, na expozici, na expozičním tlaku a dalších okolnostech. Výsledek zkoušky se získá poměrně složitým výpočtem. Zkouška je poměrně pracná, zdlouhavá a používá se pouze tam, kde není jiná možnost (kardiostimulátory).

8.30 Metoda zkoušení s protitlakem pro zkoušení při napjatosti materiálu
Metoda se volí tam, kde se vyžaduje zkoušení při pracovním zatížení materiálu. Na jedné straně zkoušené stěny se vytvoří zkušební vakuum a na protilehlé pracovní přetlak zkušebního plynu. Podle konstrukčních a dispozičních vlastností zkoušeného objektu se vystačí s buď s jeho provedením, nebo se musí vytvořit zkušební přípravky (bez další úpravy lze zkoušet trubkový výměník). Protože při vyšším zkušebním tlaku vzroste průtok netěsností, lze volit chudší koncentraci zkušebního plynu ve směsi. Podmínkou zkoušky jsou opět související normativy a předpisy. Zkouška se aplikuje často na aparátech pro těžkou chemii a to jak během výroby, tak po opravách a revizích.

8.40 Metoda zkoušení pro slabostěnné součásti s malou tvarovou stabilitou
Součástí s uvedenou charakteristikou se zkouší tak, že je na obou stranách vakuum. Na jednu stranu je připojen detektor zkušebního plynu a na druhou dávkovač zkušebního plynu.Obě strany jsou navzájem propojené. V okamžiku zkoušky se propojení přeruší a dávkovač vpustí na jednu stranu odměřené množství zkušebního media, které pronikne případnou netěsností na stranu detektoru. Množství zkušebního plynu z dávkovače je vypočítáno tak, by jím vyvolaný tlak na stěny součástí neohrozil její tvarovou stabilitu. Související instrumentace a automatika je poměrně složitá. Proto se zkoušení tímto způsobem volí buď pro série, nebo výrobky s vysokými nároky na kvalitu.

Související

Související témata Vzdělávání, školení, poradenství NDT kontrola TZ