Analyse complète des méthodes d'essai des fuites de radiateurs: du test traditionnel de l'eau à la détection sèche moderne

L'essai des fuites des radiateurs est une mesure essentielle de contrôle de la qualité pour s'assurer qu'aucun milieu (eau, huile, liquide de refroidissement, etc.) ne fuit pendant le fonctionnement.l'étanchéité doit être rigoureusement vérifiée, que ce soit pour les radiateurs automobiles, échangeurs de chaleur industriels, plaques de refroidissement liquide à énergie nouvelle ou systèmes de refroidissement de centres de données.

Vous trouverez ci-dessous une brève introduction à plusieurs méthodes courantes d'essai de fuite actuellement utilisées dans l'industrie:

I. Épreuves par immersion dans l'eau

C'est la méthode la plus traditionnelle, intuitive et peu coûteuse, comme le montre la figure 1 ci-dessous.

Figure 1: Épreuves d'immersion dans l'eau

Principe:Le radiateur est rempli d'air comprimé à une certaine pression, puis immergé dans l'eau pour observer si des bulles émergent.

Les avantages:

• Intuitif et fiable:L'emplacement et la taille des bulles peuvent être observés directement, ce qui permet une estimation approximative du taux de fuite.

• Équipement simple:Il suffit d'un réservoir d'eau, d'une source d'air et d'un régulateur de pression, ce qui réduit les coûts.

• Ne polluant pas:Il est écologique.

Les inconvénients:

• Faible rendement:Il nécessite un fonctionnement manuel et une observation, avec un faible degré d'automatisation, ce qui le rend impropre pour les grandes lignes de production.

• La subjectivité:Il s'appuie sur l'attention et l'expérience de l'opérateur, ce qui facilite la détection des fuites mineures.

• Questions de post-traitement:Le radiateur doit être séché après l'essai, faute de quoi une corrosion interne peut survenir.

• Non quantitatif:Indique seulement s'il y a une fuite; la mesure précise du taux de fuite est difficile.

Scénarios applicables:Production de petits lots, stations de réparation, laboratoires ou situations où l'emplacement exact de la fuite doit être identifié.

II. Méthode de décomposition sous pression

Il s'agit actuellement de la méthode d'essai de fuite la plus utilisée et la plus automatisée, comme le montre la figure 2 ci-dessous.

Figure 2: Méthode de décomposition sous pression

Principe:

1. Fermez l'entrée et la sortie du radiateur, puis remplissez-le d'air comprimé propre ou d'azote à une pression prédéterminée.

2. Après le remplissage, le système entre dans une phase de "pression de maintien", au cours de laquelle l'approvisionnement en air est coupé.

3. Des capteurs de pression de haute précision surveillent en temps réel les variations de la pression interne pendant la phase de rétention.

4. Le système détermine si le produit passe en calculant la valeur de décomposition de la pression sur une période spécifique.

Les avantages:

• Efficace et automatisée:Peut être intégré dans des chaînes de production pour des essais entièrement automatisés avec des temps de cycle rapides.

• Résultats quantitatifs:Calcule avec précision le taux de fuite et établit des critères scientifiques de réussite/échec.

• Nettoyer et sécher:Aucune eau n'est utilisée pendant l'essai, ce qui élimine le besoin de séchage.

• Haute fiabilité:Élimine les facteurs humains, fournissant des résultats objectifs et fiables.

Les inconvénients:

• Impossible de localiser les fuites:Indique seulement si une fuite existe, sans identifier son emplacement.

• Très sensible à la température:La pression du gaz est très sensible aux fluctuations de température, ce qui peut entraîner des changements de pression et conduire à des jugements erronés.Les équipements d'essai avancés comportent souvent des fonctionnalités de compensation de la température.

Scénarios applicables:La plupart des lignes de production à grande échelle, telles que les tests en ligne à 100% pour les radiateurs dans les industries automobile, électroménager et électronique.

III. Méthode de pression différentielle

Une version améliorée de la méthode de désintégration sous pression, offrant une précision plus élevée et des capacités anti-interférences plus puissantes, comme indiqué à la figure 3 ci-dessous.

Figure 3: Méthode de pression différentielle

Principe:

1. Utiliser un capteur de pression différentielle de haute précision, dont une extrémité est reliée au radiateur soumis à l'essai et l'autre à un volume de référence scellé (sans fuite) à la même pression.

2. Remplissez les deux avec du gaz à la même pression, puis maintenez la pression.

3. Si le radiateur fuit, la pression de son côté sera inférieure à celle du côté du volume de référence, et le capteur de pression différentielle détectera cette légère différence de pression.

Les avantages:

• Une précision extrêmement élevée:Une précision d'un ordre de grandeur supérieure à celle de la méthode de désintégration sous pression directe, capable de détecter des fuites extrêmement petites.

• Une forte capacité anti-interférence:Comme le volume de référence et la pièce d'essai se trouvent dans le même environnement (température, fluctuations de la source de pression), la plupart des interférences externes, en particulier les variations de température, peuvent être compensées.

Les inconvénients:

• Des équipements plus complexes et des coûts plus élevés.

• De même, il ne peut pas localiser les fuites.

Scénarios applicables:Produits dont les exigences en matière d'étanchéité à l'air sont extrêmement élevées, tels que les plaques de refroidissement des batteries pour les véhicules à énergie nouvelle et les radiateurs aérospatiaux.

IV. Essai de fuite par spectrométrie de masse de l'hélium

Il s'agit actuellement de la méthode d'essai de fuite la plus sensible et la plus précise, représentant la solution de détection "ultime", comme le montre la figure 4 ci-dessous.

Figure 4: Test de fuite par spectrométrie de masse de l'hélium

Principe:

1. Évacuer le radiateur, puis l'entourer d'hélium (en tant que gaz traceur) à l'aide de la méthode de pulvérisation;ou remplir le radiateur avec de l'hélium sous pression et utiliser une sonde de détection pour détecter les fuites à l'extérieur (méthode de détection).

2. Utilisez un spectromètre de masse d'hélium pour la détection, les molécules d'hélium sont petites et passent facilement par les micro-fuites, et le spectromètre est très sensible à l'hélium,permettant la détection de quantités extrêmement faibles.

Les avantages:

• Extrêmement sensible:Peut détecter des taux de fuite aussi bas que 10−9 Pa·m3/s par an, inégalés par d'autres méthodes.

• Quantification précise:Lire directement la valeur du taux de fuite.

Les inconvénients:

• Un équipement très cher.

• Coûts élevés d'essais (consommation d'hélium).

• Vitesse de test relativement lente.

• Il faut des opérateurs hautement qualifiés.

Scénarios applicables:

• Situations nécessitant des exigences extrêmes en matière d'étanchéité à l'air, telles que les plaques de refroidissement des batteries de l'aérospatiale et de l'énergie nouvelle.

• Les domaines de la recherche scientifique et de la fabrication haut de gamme.