윈초음파
 
 
리크 테스트 기술소개 (Technical Introduction of Leak Test)
리크(leak) 정의
  정의: 구멍이나 균열을 경유하여 차단체 (보호벽)등을 통과하는 어떤 물질의 흐름(양)
- 핵폐기물 저장탱크도 LEAK가 존재한다.
- LEAK를 유발하는 물질에 의존한다. 가스? 액체? 고체?
- LEAK는 시간에 의존한다. 10분 후? 1시간 후? 1달 후? 1년 후? 10년 후?
- LEAK는 규정값에 정의된다. 10분 후 1CC 공기? 1년 후 1CC 공기(혹은 오일)

LEAK는 규정(스펙)에 의하여 결정되는 것입니다.

왜 LEAK를 찾는가?
1)균열, 구멍, 기공
2) 불완전한 용접, 브레이징, 솔더링, 접착 등
3) 부적절한 조립 및 조임
4) 부품의 누락
5) 가스켓 불량
6) 미약한 표면 마무리 가공

LEAK 테스트는 누설량을 측정하는 것이 아니라
합격/불합격을 구분하는데 그 목적이 있다.
   
Leak Test 분류
 
   
왜 Air로 테스트를 하는가?
 
소모 비용이 없음
후 공정이 없음(clean up, dry)
액상보다 입자가 작음
액상누설과 기상누설의 변환식
   
용어 정의 및 이해
 
1) SCCM?
  주위 조건에 영향을 받지 않는 단위
Pa(압력단위)/sec.의 경우 제품 체적에 영향을 받음
SCCS: Standard Cubic Centimeters per Second
     - 0.10sccm 미만의 적은 누설량 측정에 사용
SCCM: Standard Cubic Centimeters per Minute
     - 1000sccm~0.10sccm의 중간정도의 누설량 측정에 사용
Lpm: Liters Per Minute
     - 1000sccm이상의 비교적 큰 누설량 측정에 사용
   
2) Leak rate (cc/min)의 이해
  Bubble포집 방식의 cc/min 측정 장치의 모식도
   
3)

기체 리크량(Qg) 와 액상 리크량(QL)

 
   
4)

리크량(ccm)과 압력손실(dP)

 
연료탱크 100cc-70cc-50cc가 있다.
세 종류 모두 연료가 새지 않는 홀을 에어
10sccm이라고 하면, 제품의 체적에 따라
10sccm의 구멍을 따라 새어나오는 양은
같으나, 이때 측정한 압력의 손실 값이
틀려짐을 알 수 있다.
   
5)

SCCM vs. 압력

 
PV=nRT, 이상기체방정식에서 유도함
시간당 압력손실(ΔP)과 누설량의 상관관계

   
Air Leak Test 장치
 
1) CTS Leak 장치의 특징
 
리크 마스터 내장
검출 눈금을 특정 리크 회로(제품)에 맞게 재설정
(칼리브레이션)
실제 조건(real condition)을 실제 리크값(actual
leakage)으로 교정(calibration)하여 판정하는 방법
교정(calibration)은 한번의 버튼 조작으로 생산
현장에서 수시로 수행 가능함
매 환경에 맞는 설정이 가능하도록 디자인 된 장치임
   
2) Pressure Decay Leak Test Diagram
  - 제품에서 일어나는 압력 변화값을 모니터링
- 시간 경과에 따라 리크에 기인한 압력 변화값을 구분, 교정된 데이터에 의하여 최종 리크 값을 판정함
- 테스트 회로 최소화 -> 테스트 써킷내의 오류를 최소화 함
   
3)

압력 디케이 방식에서 압력 변화 곡선과 SCCM결과 도출 방식

 
압력이 급속히 손실되는 안정화 구간이 있다.
- 온도(압력) 치환
- 단열팽창 체적변화 안정화
Zero leak(0ccm)도 미세 압력 손실이 있다.
압력변화 VS 플로우 값의 상관관계 정의.

따라서, 여기서는,
0sccm = 1Pa/sec
5sccm=20Pa/sec
   
4)

Differential pressure Leak Test Diagram

 
고압(14bar 이상)에서 발생하는 "단열팽창" 팽창
효과를 최소화 하는데 효과적인 방법으로 개발됨.
복잡한 회로를 가짐
제품과 비교 볼륨을 매우 근접하게 맞춰야함.
CTS의 차압 방식은 이러한 단점을 해결하기 위하여
범위가 비교적 넓은 차압센서(2psid=약14,000Pa) 를
사용하며, 0.002Pa(24bit A/D)의 분해능과 32bit
프로세서를 사용합니다.
외부 비교 체적의 엄격한 관리가 필요함.
외부 비교 체적과 테스트 제품의 온도 영향이
역작용할 수 있는 개연성이 있음.
   
5)

Mass flow Leak Test Diagram

 
테스트 회로를 완전히 차단하지 않는 Direct Mass
flow 방식과 차압식과 같은 비교 체적을 사용하는
Differential Mass flow방식이 있음.
Mass flow센서를 사용하므로, 별도의 calibration이
없음(offset개념)
측정 구간에서 flow값을 모니터링 하지만, 결과치는
측정 종료시 flow값을 사용함.
외부 영향이 심한 제품이나 생산 환경에서 유연한
테스트 결과 값을 도출 함.
   
6)

Mass flow방식에서 압력 곡선 및 플로우 곡선

 
플로우를 직접 측정하는 방식으로, 별도의 안정화
구간이 없다.
압력곡선과 플로우 곡선, 두개의 곡선이 존재한다.
최종 플로우 리딩 값이 바로 리크 값으로 판정 된다.