Teknik bag ultralydsbaseret lækagesøgning

Problemet ved en utæthed i trykluft systemet

Utæthed og lækage i et trykluftanlæg er absolut en uønsket og utilsigtet situation. De kan ofte være svære at identificere og eliminere, og bliver derfor ofte negligeret.

En utæthed kan være så stor, at der ikke er tvivl og man kan nemt vælge at gøre noget. Men utætheder kan også være så små, at det kan være svært at identificere problemet og derved at komme problemet til livs.
De fleste kender situationen hvor man kommer ind i f.eks et produktionsområde hvor der er en hvislende eller susende lyd hvilket nemt kan skyldes en utæt samling eller pakning i trykluftsystemet.

Økonomien

Når vi kan høre sådan en lækage betyder det at hullet har en vis størrelse, typisk omkring 1 til 2 mm. Dette fører til et tab på omkring 300 liter pr minut, hvilket giver en årlig udgift på omkring 8.000 kr.

Disse mindre utætheder kan der være mange af rundt omkring i større produktionsanlæg. Der er altså mange penge at spare ved at få lukket disse lækager. Men hvad med dem man ikke kan høre. De er selvfølgelig mindre og dermed koster mindre pr utæthed, men dem kan der til gengæld være rigtig mange af og altså en fast udgift måned efter måned uden nytte.

Vi hører fra vore professionelle lækagesøgere at de ofte finder flere hundrede små og større lækager når de er ude på job med vore Sonaphone lækagesøger.

Besparelser i det større perspektiv

i EU estimeres at der bruges 80 TWh årlig til produktion af trykluft.
Det estimeres at 15% af dette går til spilde på grund af utætheder.
Det estimeres at 80 % af disse lækager kunne undgås ved lokalisering og reparation.
Det betyder at der på EU plan kunne spares 9,6 TWh hvis alle utætheder (80%) kunne blive tætte.
Til sammenligning er 12 TWh mere end det største atomkraftværk producerer årligt, 12 TWh er det samlede årlige forbrug for Deutche bahn til alle deres tog.
For at producere 12 TWh udledes der 5,7 mio tons CO2 (gennemsnit)

Løsningen

Større utætheder kan man sagtens høre og det er selvfølgelig disse der først skal fokuseres på.
Men en mindre utæthed har mindre lydintensiteten så vi ikke kan høre den. Her er det nødvendig med et måleinstrument. Det viser sig at luft der presses ud af et lille hul giver en turbulens i luften der genererer ”lyd/støj” ved forskellige frekvensområder, men specielt i ultralydsområdet.

Vores sanser kan ikke høre frekvenser i ultralydsområdet, men ved at benytte en ultralydsmikrofon kan vi opnå 2 ting.
For det første kan mikrofonen opfatte støjen fra lækagen og dette uafhængig af hullets størrelse. For det andet kan mikrofonen dæmpe anden hørbar støj fra produktionen.

Måleudstyret

Sonaphone målesystemet består af en specialdesignet ultralydsmikrofon samt en elektronik til at transformere og evaluere de signaler der kommer fra mikrofonen. Der er 2 forskellige tekniker der kan anvender.

Narrow band.

Den ene og den lette er at benytte et smalt frekvensområde omkring 40 kHz. Alle andre frekvenser dæmpes. Evalueringen af signalet er nemt og kan nemt transformeres til en hørbar frekvens til hovedtelefonerne. Frekvensen omkring de 40 kHz er velvalgt og kan benyttes til detektering af rigtig mange lækager af forskellige størrelser.

Broad band.

Nogen gange kan der være støj fra andre lydkilder i det smalle frekvensbånd eller der kan være støj fra lækager ved andre eller flere frekvenser. Her vil et system med bredbånd med fordel kunne benyttes. Frekvensbåndet kan være meget større, f.eks fra 10 kHz op til 100 kHz eller alternativt et smalt bånd omkring 40 kHz eller et andet smalt bånd. Der er noget mere indviklet for apparaturet at evaluere og transformere signalet til hovedtelefonen så dette princip er typisk dyrere end ved det smalle frekvensbånd. I begge versioner vil elektronikken kunne vise "støjen" i en bargraf, digital display eller i højttaler/hovedtelefon, hvor frekvenserne er transformeret til det hørbare område. Med begge systemer kan selv meget små utætheder registreres.

Sonaphone er en serie af ultralydsbaserede måleinstrumenter til forskellige måleopgaver, men primært til lækagesøgning.

Vedligehold

For et bedre miljø og en bedre bundlinie er det først og fremmest vigtigt at få reduceret disse utætheder, og det vil være en stor fordel at få gennemgået hele trykluft anlægget regelmæssigt hver 6 eller 12 måned da mindre utætheder har det med at vokse sig større med tiden.

Det kan iøvrigt godt betale sig at installere en flowmåler til trykluft, se link nedenfor, der kan give et indtryk af hvor meget forbrug der er over tid, både når der er forbrug og når der ikke er. Det giver et on-line og kontinuerligt indsigt i om forbruget er stigende over tid, eller der opstår noget uventet.