En cas de fuites d'air comprimé ou de gaz, le fluide s'échappe du système. En cas de vide, la direction de l'écoulement est inverse : l'air ambiant pénètre dans le système. Dans ce cas également, des écoulements turbulents peuvent se former au niveau de petites ouvertures, de sièges de joints, de brides ou de vannes, générant ainsi des composantes ultrasonores.
La caméra à ultrasons ne détecte donc pas le « vide » en tant que fluide, mais l’énergie acoustique de l’air qui s’engouffre au niveau du point de fuite. Le procédé reste passif et ne nécessite pas de gaz de contrôle. L’évaluation change toutefois : l’accent est mis sur la stabilité du vide, la charge de la pompe, la qualité du processus, le temps d’évacuation et le risque de contamination.
| Aspect | fuite d'air comprimé | Fuite de vide |
| direction de l'écoulement | Le courant s'échappe du système. | L'air ambiant circule dans le système. |
| Évaluation type | Perte d'énergie, charge de base, travail du compresseur, coûts des fluides. | Stabilité du vide, charge de la pompe, temps d'évacuation, qualité du processus, contamination. |
| Signal sonore | Souvent stable et clair lorsque la pression est suffisante. | Souvent plus faible et dépend davantage de la géométrie, de la distance et de l’accès. |
| Stratégie de mesure | Commencer à distance, traiter d’abord les fuites importantes, puis se rapprocher des sources plus petites. | Distance courte, fenêtre de fréquence stable, plusieurs angles d’observation et contrôle ciblé des points d’étanchéité. |
Étant donné que la différence de pression absolue est souvent plus faible dans de nombreuses applications sous vide que dans les réseaux d'air comprimé, le signal ultrasonore émis au niveau du point de fuite est généralement plus faible. De plus, la géométrie de la fuite a une influence considérable sur le rayonnement sonore. Les petits interstices ou les sièges de joints génèrent souvent des ultrasons moins directionnels que les orifices de sortie en forme de buses dans les applications d'air comprimé.
Pour la détection pratique des fuites, des distances de mesure courtes, des fenêtres de fréquence peu perturbées, des conditions de processus stables et des mesures effectuées sous plusieurs angles sont particulièrement déterminants. Dans le cas des micro-fuites, ce n’est généralement pas la sensibilité théorique du système qui constitue le facteur limitant, mais le rapport signal/bruit au niveau du réseau de microphones. Ce qui est déterminant, c’est de savoir si le signal de fuite se distingue suffisamment des ultrasons de fond.
Fuite au niveau d'une pompe à vide dans un local technique
| 1. | Effectuer la mesure en conditions réelles de fonctionnement si la fuite ne se produit qu'sous vide. |
| 2. | Commencer par une faible distance, car le signal est souvent plus faible que dans le cas de fuites d'air comprimé. |
| 3. | Utiliser la FFT ou une fenêtre de fréquence pour réduire les interférences dans la bande ultrasonique. |
| 4. | Inspecter les zones d'étanchéité sous plusieurs angles, car les fissures et les fentes peuvent émettre des ondes de manière directionnelle. |
| 5. | En cas de revêtements fermés, utiliser les zones ouvertes ou les interstices ; ne pas effectuer de mesure à travers du plexiglas ou des surfaces fermées. |
| 6. | Toujours vérifier les points chauds en tenant compte du contexte de l’installation : donner la priorité aux composants sous vide et aux points d’étanchéité, évaluer de manière critique les surfaces réfléchissantes. |
La pression différentielle détermine l'intensité du signal. Plus la différence de pression par rapport à l'environnement est importante, plus le signal ultrasonore au niveau de la fuite est puissant. En pratique, la limite inférieure devrait être d'environ −300 mbar relatifs (environ 700 mbar absolus) ; en dessous de cette valeur, la fuite devient plus difficile à détecter acoustiquement.
Le transport de matière peut perturber la détection. Si le système sous vide transporte des matières solides telles que des granulés de moulage par injection, l'impact des particules contre la paroi du tuyau peut générer des ultrasons à large bande qui masquent le signal de fuite. Comme ces ultrasons se situent dans la même gamme de fréquences, le décalage de la fenêtre de fréquence n’apporte qu’une aide limitée ; il convient donc d’effectuer le contrôle sous vide sans transport simultané.
Les très petites fuites peuvent se situer en dessous du seuil de détection acoustique – ou être masquées par des sources d’ultrasons plus puissantes situées à proximité. Si cela ne peut être résolu même en réduisant la distance de mesure, des méthodes complémentaires de contrôle d’étanchéité peuvent s’avérer nécessaires.
La mesure par ultrasons permet de localiser rapidement les fuites courantes en cours de fonctionnement, mais ne remplace pas tous les contrôles d’étanchéité hautement sensibles à l’échelle microscopique.
Approfondissement :Détection des fuites d’air comprimé malgré les sources de perturbation ultrasonores
| Problème | Solution par ultrasons | Avantage |
| Le vide n'atteint la valeur de consigne que lentement | Contrôler systématiquement les points d'étanchéité à l'aide des ultrasons. | Localisation plus rapide des éventuelles infiltrations d'air extérieur. |
| La charge de la pompe augmente | Localiser et hiérarchiser les points de fuite. | Réduction de la charge de la pompe et fonctionnement plus stable. |
| La qualité du processus varie | Contrôler les joints et les chambres dans des conditions réelles. | Moins d'entrée d'air extérieur et des conditions de processus plus stables. |
| Fuite difficile d'accès | Mesure depuis une position sûre ou au-dessus des zones ouvertes. | Moins d'efforts de démontage et une inspection plus rapide. |
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