En caso de fugas de aire comprimido o de gas, el fluido sale del sistema. En el caso del vacío, la dirección del flujo es inversa: el aire ambiente entra en el sistema. También en este caso pueden producirse flujos turbulentos en pequeñas aberturas, asientos de juntas, bridas o válvulas, lo que genera componentes ultrasónicos.
Por lo tanto, la cámara de ultrasonido no detecta el «vacío» como fluido, sino la energía acústica del aire que entra por el punto de fuga. El procedimiento sigue siendo pasivo y no requiere gas de prueba. Sin embargo, la evaluación cambia: pasan a primer plano la estabilidad del vacío, la carga de la bomba, la calidad del proceso, el tiempo de evacuación y el riesgo de contaminación.
| Aspecto | fuga de aire comprimido | Fuga de vacío |
| dirección del flujo | La corriente sale del sistema. | La corriente de aire ambiente entra en el sistema. |
| Evaluación típica | Pérdida de energía, carga base, trabajo del compresor, costes del fluido. | Estabilidad del vacío, carga de la bomba, tiempo de evacuación, calidad del proceso, contaminación. |
| Señal acústica | A menudo es estable y clara cuando la presión es suficiente. | A menudo más débil y depende en mayor medida de la geometría, la distancia y el acceso. |
| Estrategia de medición | Comenzar desde lejos, primero las fugas grandes y, a continuación, acercarse a las fuentes más pequeñas. | Distancia corta, ventana de frecuencia tranquila, varios ángulos de visión y comprobación específica de los puntos de estanqueidad. |
Dado que la diferencia de presión absoluta en muchas aplicaciones de vacío es menor que en las redes de aire comprimido, a menudo se genera una señal ultrasónica más débil en el punto de fuga. Además, la geometría de la fuga influye de manera significativa en la emisión acústica. Las pequeñas rendijas o los asientos de juntas suelen generar menos ultrasonidos dirigidos que las aberturas de salida en forma de boquilla en aplicaciones de aire comprimido.
Para la detección de fugas es decisivo, sobre todo, las distancias de medición cortas, las ventanas de frecuencia con pocas interferencias, unas condiciones de proceso estables y las mediciones desde varios ángulos. En el caso de las microfugas, el factor limitante no suele ser la sensibilidad teórica del sistema, sino la relación señal-ruido en la matriz de micrófonos. Lo decisivo es que la señal de la fuga se distinga suficientemente del ruido de fondo ultrasónico.
Fuga en una bomba de vacío en una sala técnica
| 1. | Realizar la medición en condiciones reales de funcionamiento, si la fuga solo se produce bajo vacío. |
| 2. | Empezar con una distancia reducida, ya que la señal suele ser más débil que en el caso de las fugas de aire comprimido. |
| 3. | Utilizar la FFT o la ventana de frecuencia para reducir las interferencias en el rango de ultrasonidos. |
| 4. | Explora las zonas de estanqueidad desde varios ángulos, ya que las grietas y fisuras pueden emitir ondas en direcciones específicas. |
| 5. | En el caso de revestimientos cerrados, utilizar zonas abiertas o rendijas; no realizar mediciones a través de plexiglás o superficies cerradas. |
| 6. | Comprueba siempre los puntos calientes en el contexto de la instalación: da prioridad a los componentes de vacío y a los puntos de estanqueidad, y evalúa de forma crítica las superficies reflectantes. |
La presión diferencial determina la intensidad de la señal. Cuanto mayor sea la diferencia de presión con respecto al entorno, más intensa será la señal ultrasónica en el punto de fuga. Como límite inferior práctico, debería mantenerse un valor de aproximadamente −300 mbar relativos (unos 700 mbar absolutos); por debajo de este valor, la fuga resulta más difícil de detectar acústicamente.
El transporte de material puede interferir. Si el sistema de vacío transporta sólidos, como granulado de moldeo por inyección, el impacto de las partículas contra la pared de la tubería puede generar ultrasonidos de banda ancha que enmascaren la señal de la fuga. Dado que se encuentra en el mismo rango de frecuencias, el desplazamiento de la ventana de frecuencia solo ayuda de forma limitada; por lo tanto, la comprobación debe realizarse en vacío sin transporte simultáneo.
Las fugas muy pequeñas pueden estar por debajo del límite de detección acústica, o quedar enmascaradas por fuentes de ultrasonidos más potentes situadas cerca. Si esto no se puede resolver ni siquiera reduciendo la distancia de medición, pueden ser necesarios métodos complementarios de comprobación de estanqueidad.
La medición por ultrasonidos localiza rápidamente las fugas típicas en la práctica durante el funcionamiento, pero no sustituye a todas las pruebas de estanqueidad de alta sensibilidad en el ámbito micro.
Ampliación:Detección de fugas de aire comprimido a pesar de las fuentes de interferencia ultrasónica
| Problema | Solución con ultrasonidos | Ventaja |
| El vacío alcanza el valor de consigna muy lentamente | Comprobar sistemáticamente los puntos de estanqueidad con ultrasonidos. | Localización más rápida de posibles entradas de aire externo. |
| Aumenta la carga de la bomba | Localizar y priorizar los puntos de fuga. | Menor carga de la bomba y funcionamiento más estable. |
| La calidad del proceso varía | Comprobar las juntas y las cámaras en condiciones reales. | Menor entrada de aire externo y condiciones de proceso más estables. |
| Fuga de difícil acceso | Medición desde una posición segura o a través de zonas abiertas. | Menor esfuerzo de desmontaje e inspección más rápida. |
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