DE102021117975B3

DE102021117975B3 - Prüfvorrichtung, Verwendung einer Prüfvorrichtung und Verfahren zur Prüfung

Info

Publication number: DE102021117975B3
Application number: DE102021117975.0A
Authority: DE
Inventors: Heiko Assing; Josef Koord
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2021-07-12
Filing date: 2021-07-12
Publication date: 2022-08-18
Anticipated expiration: 2041-07-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung (25) für die Prüfung eines Prüfkörpers (20) hinsichtlich der Permeabilität. Bei dem Prüfkörper (20) handelt es sich beispielsweise um einen Tank oder eine entsprechende Probe aus einem Polymermatrix-Verbundmaterial für eine Speicherung von Wasserstoff. Die Prüfvorrichtung verfügt über eine Druckkammer (3a), die den Prüfkörper (20) auf einer ersten Seite im Bereich einer Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21a) mit einem Prüffluid beaufschlagt. Ein Material des Prüfkörpers (20), der zwischen der Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21 a) und der zweiten Seite des Prüfkörpers (20) angeordnet ist, wird in Folge des mit der Druckkammer (3a) erzeugten Druckgefälles mit einem Permeabilitätsstrom (37) durchströmt. Mittels einer Permeabilitäts-Messeinrichtung wird ein Permeabilitätsstrom-Indikator erfasst.Erfindungsgemäße ist die Druckkammer (3a) von einer Dichtwirkung-Prüfkammer (4a) umgeben, die unmittelbar an einen Dichtbereich (15a) zwischen der Dichtkammer (3a) und der Dichtwirkung-Prüfkammer angrenzt. Zwischen der Druckkammer (3a) und der Dichtwirkung-Prüfkammer (4a) wird dann ein Prüfdruckgefälle erzeugt, welches bei einer Undichtigkeit des Dichtbereichs (15a) einen Undichtigkeitsstrom hervorruft. Eine Dichtwirkung-Messeinrichtung erfasst einen Undichtigkeits-Indikator. Mittels des Undichtigkeits-Indikators kann bei einer zu großen Undichtigkeit eine Prüfung unterbrochen werden, die Undichtigkeit dokumentiert werden oder ein korrigierter Permeabilitätsstrom aus dem Permeabilitätsstrom-Indikator und dem Undichtigkeits-Indikator ermittelt werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für die Prüfung eines Prüfkörpers hinsichtlich seiner Permeabilität, worunter die Durchlässigkeit des Prüfkörpers für ein Prüffluid, insbesondere ein Prüfgas oder eine Prüfflüssigkeit, bezeichnet wird.
Die Permeabilität von Fluiden wie Wasserstoff durch Materialien, die beispielsweise eine Wandung eines Tanks eines Flugkörpers bilden, wird mittels aufwändiger Prüfverfahren ermittelt. Fehlereinflüsse bei den Prüfergebnissen können zu einer falschen Dimensionierung der Wandungen führen oder eine Überdimensionierung der Bauelemente erfordern, was einer ressourcenschonenden Auslegung widerspricht.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Prüfvorrichtung sowie ein Verfahren zur Prüfung der Permeabilität eines Prüfkörpers.
STAND DER TECHNIK
Gemäß

H. Kevin Rivers, Joseph G. Sikora , Sankara N. Sankaran: Detection of Micro-Leaks Through Complex Geometries Under Mechanical Load and at Cryogenic Temperature, American Institute of Aeronautics and Astronautics, AIAA 2001-1218; https://doi.org/10.2514/6.2001-1218

Auch

Ray W. Grenoble, Thomas S. Gates: Hydrogen Permeability of Polymer Matrix Composites at Cryogenic Temperatures, American Institute of Aeronautics and Astronautics, AIAA 2005-2086; https://doi.org/10.2514/6.2005-2086

₂

Für eine vergleichbare Prüfung schlägt der Artikel

Vernon T. Bechel: Permeability and Damage in Unloaded Cyogenically Cycled PMCs, American Institute of Aeronautics and Astronautics, AIAA 2005-2156; https://doi.org/10.2514/6.2005-2156

Auch gemäß dem Artikel

M. Flanagan, D.M. Gogan, J. Goggins, S. Appel, K. Doyle, S.B. Leen, C.M. Ö Brädaigh: Permeability of carbon fibre PEEK composites for cryogenic storage tanks of future space launchers, Composites: Part A 101 (2017) 173-184; Elsevier Ltd.; https://doi.org/10.1016/j.copositesa.2017.06.013

ASTM D 1434-82 (Reapproved 1998): Standard Test Method for Determining Gas Permeability Characteristics of Plastic Film and Sheeting

Die nicht gattungsgemäße Druckschrift FR 2 992 420 A1 betrifft eine Leckage-Suchvorrichtung für einen mit einer Flüssigkeit gefüllten Behälter, bei dem es sich um ein Schwimmbecken oder ein Lagerbecken für Brennstoffe oder radioaktive Abfälle handeln kann. Die Leckage-Suchvorrichtung ist massiv ausgebildet und wird über eine Seilwinde von einer Brücke über der Oberfläche des Behälters abgelassen und in der Höhe, in welcher die Suche der Leckage erfolgen soll, gehalten. Die Leckage-Suchvorrichtung weist zwei Kammern auf, deren flächenbündige Öffnungen über im Bereich von Stirnseiten angeordnete Dichtungen gegen die Wandung des Behälters gepresst werden. Hierbei kann eine äußere Kammer ringförmig koaxial eine innere Kammer umgeben. Die innenliegende Kammer wird in einem Beaufschlagungskreis mit Druckluft von mehr als 7 bar beaufschlagt. Besondere Vorkehrungen sind hier dafür getroffen, dass auch eine Zuführung des Druckes bei hohem hydrostatischen Druck, beispielsweise in einer Tiefe von 12 m, möglich ist. Der Beaufschlagungskreis erkennt auch in die Kammer und damit den Beaufschlagungskreislauf eintretendes Wasser und löst einen Druckluftstoß aus, um eingetretenes Wasser wieder zu beseitigen.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung vorzuschlagen, welche

- ein alternatives Prüfverfahren ermöglicht und/oder
- hinsichtlich des Bauaufwands, des Prüfverfahrens und/oder der erforderlichen Messeinrichtungen vereinfacht ist und/oder
- hinsichtlich der Fehlereinflüsse infolge von Undichtigkeiten

LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung schlägt eine Prüfvorrichtung vor, die Einsatz findet für die Prüfung eines Prüfkörpers hinsichtlich seiner Permeabilität. Hierbei kann der Prüfkörper ein Bauelement eines mit einem Fluid beaufschlagten Fluidsystems sein. Um lediglich ein die Erfindung nicht beschränkendes Beispiel zu nennen, kann es sich um ein Bauelement eines Fluidsystems eines Flugkörpers handeln, welches im Betrieb mit Wasserstoff beaufschlagt wird. Beispielsweise handelt es sich bei dem Bauelement um einen Tank, ein Leitungssystem, ein Ventilelement u. ä. Durchaus möglich ist aber auch, dass der Prüfkörper ein gesondert aus dem Material des Bauelements des Fluidsystems hergestellter Prüfkörper ist, der eine für die Prüfung spezifische Prüfgeometrie aufweisen kann. Im einfachsten Fall handelt es sich bei dem Prüfkörper um eine (beispielsweise streifenförmige, balkenförmige oder stabförmige) Probe, die entsprechend vorhandenen Normen für die Durchführung von Prüfungen (beispielsweise Zug- und/oder Druckprüfungen, Biegeprüfungen und/oder Torsionsprüfungen) dimensioniert und geformt sein kann. Beispielsweise kann der Prüfkörper (und damit auch das Bauelement des Fluidsystems) aus einem Polymermatrixverbundmaterial (PMC) bestehen oder dieses aufweisen.
Die Prüfvorrichtung verfügt über eine erste Druckkammer. Die erste Druckkammer ist auf einer ersten Seite des Prüfkörpers angeordnet, wo diese den Prüfkörper im Bereich einer ersten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche mit einem Prüffluid beaufschlagt. Die Druckkammer ist dabei durch den Prüfkörper mit der ersten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche begrenzt.
Bei dem Prüffluid kann es sich um ein beliebiges Fluid handeln, insbesondere ein Fluid, mit welchem das Bauelement des Fluidsystems auch im bestimmungsgemäßen Betrieb beaufschlagt ist (insbesondere Wasserstoff). Möglich ist aber bspw. auch, dass für die Prüfung als Prüffluid ein Fluid eingesetzt wird, welches von dem Fluid in dem bestimmungsgemäßen Gebrauch abweicht. So ist bspw. ein Einsatz von Helium als Prüffluid möglich für Fluidsysteme, deren Bauelemente in dem bestimmungsgemäßen Betrieb mit Wasserstoff beaufschlagt werden, da Untersuchungen gezeigt haben, dass bei der Verwendung von Helium als Prüffluid Prüfergebnisse erzielt werden, die auf die Beaufschlagung des Materials mit Wasserstoff übertragbar sind. Jedes andere Fluid (und sogar auch Luft aus der Umgebung) kann aber ebenfalls als Prüffluid eingesetzt werden.
In der ersten Druckkammer kann die Beaufschlagung mit einem beliebigen Druck erfolgen, der damit auch oberhalb oder unterhalb des Umgebungsdrucks liegen kann. Die erste Druckkammer-Beaufschlagungsfläche ist durch einen ersten Dichtbereich begrenzt. Vorzugsweise verfügt die Prüfvorrichtung über eine Art Prüfkopf, der unter Abdichtung in dem ersten Dichtbereich an den Prüfkörper angepresst wird und die erste Druckkammer ausbildet und begrenzt.
Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung verfügt über eine Druckquelle und/oder eine Drucksenke, mittels welcher ein Druckgefälle zwischen der ersten Druckkammer und einer zweiten Seite des Prüfkörpers herbeiführbar ist.
Zwischen der ersten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche und damit der ersten Druckkammer und der zweiten (in der Regel gegenüberliegenden) Seite des Prüfkörpers ist ein Materialbereich des Prüfkörpers angeordnet. Dieser Materialbereich kann bspw. einstückig oder mehrstückig sein oder auch Hohlräume aufweisen und aus einem beliebigen Material, mehreren Schichten unterschiedlicher Materialien, einem Verbundmaterial u. ä. hergestellt sein. Durch diesen Materialbereich des Prüfkörpers strömt das Prüffluid in Folge des Druckgefälles und in Folge der Permeabilität des Materialbereichs mit einem Permeabilitätsstrom. Hierbei ist der Begriff „strömen“ so auszulegen, dass dieser Begriff auch ein allmähliches „diffundieren“ des Prüffluids durch den Materialbereich umfasst.
Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung verfügt des Weiteren über eine Permeabilitäts-Messeinrichtung. Die Permeabilitäts-Messeinrichtung erfasst einen Permeabilitätsstrom-Indikator, welcher mit dem Volumen- oder Massenstrom (worunter auch die Masse oder das Volumen des insgesamt innerhalb einer Prüfzeitspanne infolge der Permeabilität durch den Materialbereich geströmten Prüffluids subsumiert werden soll) des Permeabilitätsstroms zumindest korreliert.
Als Beispiele für eine Ausgestaltung der Permeabilität-Messeinrichtung und der Ermittlung des Permeabilitätstrom-Indikators werden die folgenden nicht beschränkenden Beispiele genannt:

- Hat der Materialbereich des Prüfkörpers eine Permeabilität, kommt es zum Transport von Fluid aus der ersten Druckkammer durch den Materialbereich. Wird die erste Druckkammer zum Beginn einer Prüfung bei einem vorgegebenen Druck abgesperrt, der größer ist als der Umgebungsdruck, führt die Permeabilität dazu, dass der Druck in der ersten Druckkammer reduziert wird, wobei sich der Druck in der ersten Druckkammer mit einem Druckgradienten verändern kann. Ist hingegen der abgesperrte Druck in der ersten Druckkammer kleiner als der Umgebungsdruck, kommt es infolge der Permeabilität zu einem Druckanstieg in der ersten Druckkammer. Diese Veränderung des Drucks oder der Druckgradient kann als Permeabilitätsstrom-Indikator verwendet werden.
- Wird durch die Verbindung der ersten Druckkammer mit einer Druckquelle oder einer Drucksenke oder mit einer Regelung trotz der Permeabilität der Druck in der ersten Druckkammer aufrecht erhalten, kann als Permeabilitätsstrom-Indikator das Ausmaß der Nachförderung des Fluids (Volumenstrom, Massenstrom, Masse, Volumen) von der Druckquelle oder Drucksenke in die erste Druckkammer verwendet werden.

Problematisch hierbei ist allerdings, dass eine Undichtigkeit im Kontaktbereich des Prüfkopfs mit dem Prüfkörper, also eine Undichtigkeit in dem ersten Dichtbereich, dazu führen kann, dass Luft mit einem Undichtigkeitsstrom über die Undichtigkeit in die erste Druckkammer eintritt, womit sich ein verringerter Druckgradient bei ansonsten abgesperrter erster Druckkammer ergibt oder sich eine veränderte Nachförderung bei Verbindung der ersten Druckkammer mit einer Druckquelle oder Drucksenke ergibt.
Die Erfindung schlägt in diesem Zusammenhang vor, dass der Dichtbereich (abweichend zu den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen) nicht unmittelbar an die Umgebung des Prüfkopfs angrenzt, um den erläuterten Undichtigkeitsstrom zu vermeiden. Vielmehr ist die erste Druckkammer von einer Dichtwirkung-Prüfkammer umgeben, die unmittelbar an den ersten Dichtbereich angrenzt. Auf diese Weise ist eine Art „Mehrkammerprinzip“ gebildet, bei welchem Luft aus der Umgebung lediglich über die Dichtwirkung-Prüfkammer zu der ersten Druckkammer gelangen kann. Da die Dichtwirkung-Prüfkammer ebenfalls abgedichtet ist, ergibt sich auch eine doppelte Dichtwirkung gegenüber der Umgebung.
Hinzu kommt, dass erfindungsgemäß zwischen der ersten Druckkammer und der Dichtwirkung-Prüfkammer ein Prüfdruckgefälle erzeugt wird. Kommt es zu einer Undichtigkeit des ersten Dichtbereichs zwischen der ersten Druckkammer und der Dichtwirkung-Prüfkammer, haben diese Undichtigkeit und das Prüfdruckgefälle einen Undichtigkeitsstrom zwischen der Dichtwirkung-Prüfkammer und der ersten Druckkammer zur Folge.
Die Erfindung schlägt vor diesem Hintergrund vor, dass die Prüfvorrichtung auch eine Dichtwirkung-Messeinrichtung aufweist, die einen Undichtigkeits-Indikator erfasst. Der Undichtigkeits-Indikator korreliert dann unmittelbar oder mittelbar mit dem Undichtigkeitsstrom.
Eine Auswertung des Undichtigkeits-Indikators kann dabei im Rahmen der Erfindung auf vielfältige Weisen erfolgen. Wird beispielsweise anhand des Undichtigkeits-Indikators ermittelt, dass ein Undichtigkeitsstrom vorliegt oder der Undichtigkeitsstrom einen Volumen- oder Massenstrom hat, der oberhalb eines Schwellwerts liegt, kann

- an der Prüfvorrichtung eine Fehleranzeige erzeugt werden, so dass eine initiierte Prüfung abgebrochen wird,
- ein Fehlereintrag erfolgen oder
- eine bevorstehende Prüfung nicht durchgeführt werden.

Möglich ist aber auch, dass anhand des Undichtigkeits-Indikators eine Modifikation des Prüfergebnisses für die Permeabilität erfolgt. Indiziert beispielsweise der Undichtigkeits-Indikator den Volumen- oder Massenstrom des Undichtigkeitsstroms, kann entsprechend der Größe des indizierten Volumen- oder Massenstroms eine Reduzierung des Permeabilitätsstrom-Indikators oder des ermittelten Permeabilitätsstroms erfolgen.
Im Rahmen der Erfindung kann der Betrieb der Dichtwirkung-Prüfkammer und die Erfassung des Undichtigkeits-Indikators vor der Durchführung des eigentlichen Prüfbetriebs in einem Test- oder Kalibrierbetrieb erfolgen. Durchaus möglich ist im Rahmen der Erfindung aber auch, dass der Betrieb der Dichtwirkung-Prüfkammer und die Ermittlung des Undichtigkeits-Indikators parallel zu der Prüfung und der Ermittlung des Permeabilitätsstrom-Indikators erfolgt.
Die Erfindung umfasst dabei bspw. sowohl Ausführungsbeispiele, bei denen während des Test- oder Kalibrierbetriebs der Druck in der ersten Druckkammer den Druckverhältnissen während des Prüfbetriebs entspricht, als auch Ausführungsbeispiele mit Drücken in der ersten Druckkammer während des Test- oder Kalibrierbetriebs, die von den Drücken während des Prüfbetriebs abweichen.
Erfindungsgemäß wird der Prüfkörper in der Prüfvorrichtung auf beiden Seiten jeweils mit einer Art Prüfkopf beaufschlagt. Auf der zweiten Seite ist dann eine zweite Druckkammer angeordnet, die den Prüfkörper im Bereich einer zweiten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche beaufschlagt. Die zweite Druckkammer-Beaufschlagungsfläche ist dann durch einen zweiten Dichtbereich begrenzt. Mittels der Druckquelle und/oder der Drucksenke wird dann ein Druckgefälle zwischen der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer herbeigeführt. Dabei ist der zu prüfende Materialbereich des Prüfkörpers zwischen der ersten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche und der zweiten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche angeordnet. Das Prüffluid strömt dann mit dem Permeabilitätsstrom infolge der Permeabilität des Materialbereichs und des Druckgefälles durch den Materialbereich. Diese Ausführungsform ermöglicht eine weitere Beeinflussung der Druckverhältnisse, des Druckgefälles, des Permeabilitätsstroms und der Prüfbedingungen durch die Wahl der Drücke in den beiden Druckkammern.
Die beiden Druckkammern können eine beliebige Geometrie aufweisen. Verfügen die Druckkammern über gleiche Geometrien und sind diese in demselben Materialbereich angeordnet, strömt das Fluid infolge der Permeabilität nur oder vorrangig in eine Richtung senkrecht zur Oberfläche des Materialbereichs zwischen den Druckkammern. Verfügen hingegen die Druckkammern über gleiche Geometrien, aber sind diese versetzt zueinander angeordnet, oder verfügen die Druckkammern über unterschiedliche Geometrien, kann das Fluid auch infolge einer Permeabilität parallel zu der Oberfläche des Materialbereichs zwischen den Druckkammern strömen.
Die Dichtwirkung-Prüfkammer kann die erste Druckkammer umgeben. Alternativ möglich ist, dass die Dichtwirkung-Prüfkammer die zweite Druckkammer umgibt. Möglich ist aber auch, dass beide Prüfköpfe jeweils eine Dichtwirkung-Prüfkammer aufweisen, so dass dann sowohl die erste Druckkammer von einer ersten Dichtwirkung-Prüfkammer umgeben ist als auch die zweite Druckkammer von einer zweiten Dichtwirkung-Prüfkammer umgeben ist. Die letztgenannte Ausführungsform ermöglicht eine separate Erfassung von Undichtigkeitsströmen im Bereich beider Druckkammern und Prüfköpfe.
Grundsätzlich können in einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung auch die Messeinrichtungen Einsatz finden, wie diese aus dem Stand der Technik bekannt sind. Möglich ist beispielsweise, dass im Bereich der Drucksenke oder eines zugeordneten Kontrollvolumens mittels eines Massenspektrometers eine Zusammensetzung des Fluids ermittelt wird. Möglich ist auch, dass als Undichtigkeits-Indikator eine mittels eines Massenspektrometers ermittelte Zusammensetzung herangezogen wird.
Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung werden/wird der Undichtigkeits-Indikator und/oder der Permeabilitäts-Indikator ohne Einsatz eines Massenspektrometers ermittelt. Vorzugsweise erfolgt hier die Ermittlung mindestens einer der genannten Indikatoren ausschließlich auf Grundlage mindestens einer Druckmessung. Herangezogen werden können hierbei bspw. zeitabhängige Druckwerte, ein Druckverlauf oder ein Druckgradient. Alternativ oder zusätzlich möglich ist, dass mindestens einer der Indikatoren auf Grundlage eines Volumen- oder Massenstromes ermittelt wird.
Möglich ist im Rahmen der Erfindung, dass (insbesondere über eine Befestigung wie eine Verschraubung, einen Federmechanismus oder einen Aktuator) ein Prüfkopf mit seiner Druckkammer an den Prüfkörper angepresst wird. Für einen Vorschlag der Erfindung sind der Druck in der Druckkammer, der Druck in der Dichtwirkung-Prüfkammer, die Flächengröße der der Druckkammer zugeordneten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche und die Flächengröße der Prüfkammer-Beaufschlagungsfläche der Dichtwirkung-Prüfkammer so dimensioniert, dass die von den Drücken in der Druckkammer und in der Dichtwirkung-Prüfkammer an der Druckkammer-Beaufschlagungsfläche und der Prüfkammer-Beaufschlagungsfläche erzeugten Kräfte eine Resultierende aufweisen, die den Prüfkopf, der die Druckkammer und die Dichtwirkung-Prüfkammer begrenzt, an den Prüfkörper anpresst. Diese Anpressung kann für die Montage des Prüfkörpers an dem Prüfkopf genutzt werden, so dass mit der Erzeugung der Drücke bereits eine Fixierung des Prüfkopfs an dem Prüfkörper erfolgt. Es kann dann für die Durchführung des Prüfbetriebs noch eine zusätzliche Anpresskraft oder Verbindung herbeigeführt werden. Vorzugsweise wirkt aber auch während des Prüfbetriebs ausschließlich die genannte Resultierende zur Erzeugung der Anpresskraft des Prüfkopfes von dem Prüfkörper ohne zusätzliche Halte- oder Anpresseinrichtungen. Hierdurch kann eine Vereinfachung des Aufbaus der Prüfvorrichtung erfolgen. Des Weiteren ermöglicht diese Ausführungsform, dass mit Beendigung des Prüfbetriebs und mit der Angleichung der Drücke in der Druckkammer und der Dichtwirkung-Prüfkammer an den Umgebungsdruck keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich sind, um den Prüfkopf von dem Prüfkörper zu lösen.
Für die Geometrie und Dimensionierung der ersten Druckkammer, der zweiten Druckkammer und/oder der Dichtwirkung-Prüfkammer gibt es im Rahmen der Erfindung vielfältige Möglichkeiten. Um lediglich ein die Erfindung nicht beschränkendes Beispiel zu nennen, können die erste Druckkammer und/oder die zweite Druckkammer zylindrisch ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Dichtwirkung-Prüfkammer die zugeordnete Druckkammer konzentrisch umgeben und beispielsweise hohlzylinderförmig ausgebildet sein. Für eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung verfügen die erste Druckkammer, die zweite Druckkammer und/oder die Dichtwirkung-Prüfkammer über eine maximale Abmessung, die kleiner ist als 100 mm (vorzugsweise kleiner als 80 mm, kleiner als 70 mm, kleiner als 60 mm oder sogar kleiner ist als 50 mm). Für die genannten Ausgestaltungen der Druckkammern kann dabei die maximale Abmessung ein Durchmesser der ersten Druckkammer und/oder der zweiten Druckkammer sein, während für die Dichtwirkung-Prüfkammer die maximale Abmessung der Außendurchmesser der hohlzylindrischen Geometrie sein kann.
Für eine von der Erfindung umfasste Ausführungsform ist der Kontaktbereich mindestens einer Druckkammer und/oder der Dichtwirkung-Prüfkammer eben ausgebildet, womit dann eine Anpressung an eine ebene Fläche des Prüfkörpers möglich ist. Unter Umständen können Formabweichungen des Prüfkörpers oder Unebenheiten desselben durch das Dichtelement ausgeglichen werden. Für eine andere Ausführungsform schlägt die Erfindung vor, dass der erste Dichtbereich, der zweite Dichtbereich und/oder der Umgebungs-Dichtbereich gekrümmt (mit beliebigem ein- oder mehrdimensionalem Krümmungsverlauf) ausgebildet sind/ist. In diesem Fall können auch die Prüfkörper in dem Kontaktbereich zur Bildung der genannten Dichtbereiche gekrümmt ausgebildet sein, wobei die Krümmungen einerseits des ersten Dichtbereichs, des zweiten Dichtbereichs und des Umgebung-Dichtbereichs und andererseits des Prüfkörpers korrespondierend oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Handelt es sich bei dem Prüfkörper beispielsweise um einen Tank, bei dem der zu prüfende Materialbereich hohlzylindersegmentförmig ausgebildet ist, kann die Krümmung des ersten Dichtbereichs, des zweiten Dichtbereichs und des Umgebungs-Dichtbereichs der Krümmung der Außenfläche bzw. der Innenfläche des Hohlzylindersegments entsprechen. Auf diese Weise kann auch eine Prüfung mittels der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung unmittelbar an einer Wandung eines Tanks erfolgen.
Für die Abdichtung in dem ersten Dichtbereich, dem zweiten Dichtbereich und/oder dem Umgebungs-Dichtbereich kann eine beliebige Dichtung Einsatz finden. Möglich ist beispielsweise, dass das Dichtelement ein O-Ring, eine Schicht aus einem Klebstoff oder Dichtmittel oder ein Dichtelement aus Gummi ist. Insbesondere für den Fall, dass in der Prüfvorrichtung eine Prüfung auch bei niedrigen oder sehr niedrigen oder kryogenen Temperaturen erfolgen soll, erfolgt eine Abdichtung über eine Dichtung aus oder mit einem Indiumdraht.
Insbesondere für den Fall, dass, wie zuvor erläutert, die Durchführung der Prüfung bei kryogenen Temperaturen (vorzugsweise Temperaturen unterhalb der Siedepunkte von Wasserstoff oder Helium erfolgen soll, kann in der Prüfvorrichtung eine Kühleinrichtung vorhanden sein. Bei der Kühleinrichtung kann es sich auch um die die erforderliche Kühlung gewährleistende Bereitstellung des Wasserstoffs oder Heliums unterhalb des Siedepunktes handeln. Möglich ist, dass die Kühleinrichtung separat von dem Prüfkopf ausgebildet ist oder diese in den Prüfkopf integriert ist.
Alternativ oder zusätzlich möglich ist, dass eine mechanische Beanspruchungseinrichtung vorhanden ist, welche den Prüfkörper einer mechanischen Beanspruchung aussetzt. Bei der Beanspruchung kann es sich beispielsweise um die Beanspruchung mit mindestens einer Kraft (Längskraft, Zugkraft, Druckkraft, Querkraft) und/oder einem Moment (Biegemoment, Torsionsmoment) handeln, wobei es sich um eine statische oder eine dynamische mechanische Beanspruchung handeln kann. Vorzugsweise ist die Prüfeinrichtung hinsichtlich der mechanischen Beanspruchungseinrichtung entsprechend üblichen Prüfeinrichtungen für die Durchführung von Zug-, Druck-, Biege- oder Torsionsprüfungen ausgebildet ist.
Die Prüfvorrichtung kann durchaus als stationäre Prüfvorrichtung ausgebildet sein, beispielsweise mit einem Fundament und/oder Rahmen, an dem die Prüfköpfe gehalten sind, die dann insbesondere über Federn oder Aktuatoren oder Verstelleinrichtungen an den Prüfkörper angepresst werden können. Vorzugsweise ist die Prüfvorrichtung oder sind die Prüfköpfe derselben aber als nicht-stationäre Prüfvorrichtung ausgebildet. Die Prüfvorrichtung kann eine manuell handhabbare und an unterschiedliche Einsatzorte bewegbare Prüfvorrichtung sein oder mindestens einen entsprechend handhabbaren oder manuell bewegbaren Prüfkopf aufweisen. Hierbei kann die Prüfvorrichtung als Handgeräte ausgebildete Prüfköpfe aufweisen, die dann über geeignete Leitungsverbindungen mit nicht-stationären oder auch stationären Druckquellen und/oder Drucksenken verbunden sein können. In diesem Fall können die Messeinrichtungen in die Prüfköpfe integriert sein oder in stationäre Teileinheiten der Prüfvorrichtung integriert sein und mit den Prüfköpfen über geeignete Leitungsverbindungen kommunizieren.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe stellt eine Verwendung einer Prüfvorrichtung, wie diese zuvor erläutert worden ist, für einen Prüfkörper eines mit Helium oder Wasserstoff beaufschlagten Fluidsystems eines Flugkörpers dar. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fluidsystem um einen Tank oder ein zugeordnetes Leitungssystem.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe stellt ein Verfahren zur Prüfung der Permeabilität eines Prüfkörpers eines mit Helium oder Wasserstoff beaufschlagten Fluidsystems eines Flugkörpers vor, bei dem eine Prüfvorrichtung zum Einsatz kommt, wie diese zuvor erläutert worden ist. In dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Beaufschlagung der Druckkammer mit dem Prüffluid und die Herbeiführung des Druckgefälles zwischen der Druckkammer und der zweiten Seite des Prüfkörpers. Auf diese Weise wird der Materialbereich des Prüfkörpers, der zwischen der Druckkammer-Beaufschlagungsfläche und der zweiten Seite des Prüfkörpers angeordnet ist, mit einem Permeabilitätsstrom durchströmt, der von dem Ausmaß der Permeabilität des Materialbereichs und der Höhe des Druckgefälles abhängig ist. Des Weiteren wird (zeitgleich oder bereits zuvor oder lediglich zu dezidierten Zeitpunkten während der Prüfung) das Prüfdruckgefälles zwischen der Druckkammer und der Dichtwirkung-Prüfkammer herbeigeführt. Infolge des Prüfdruckgefälles entsteht bei einer etwaigen Undichtigkeit des Dichtbereichs ein Undichtigkeitsstrom zwischen der Dichtwirkung-Prüfkammer und der Druckkammer. In dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt dann mittels der Permeabilitäts-Messeinrichtung die Erfassung des Permeabilitätsstrom-Indikators. Des Weiteren erfolgt mittels der Dichtwirkung-Messeinrichtung eine Erfassung des Undichtigkeits-Indikators.
Das Verfahren findet dabei Einsatz auch für eine Ausführungsform der Prüfvorrichtung, bei welcher ein Prüfkopf lediglich an der ersten Seite des Prüfkörpers anliegt, während die zweite Seite des Prüfkörpers frei ist, sodass der Prüfkörper auf der zweiten Seite mit dem Umgebungsdruck beaufschlagt ist. Für ein erfindungsgemäßes Verfahren befindet sich die erste Druckkammer auf der ersten Seite des Prüfkörpers, während die zweite Druckkammer auf der zweiten Seite des Prüfkörpers angeordnet ist. In diesem Fall wird mittels der Druckquelle und/oder der Drucksenke ein Druckgefälle zwischen der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer herbeigeführt, so dass der Materialbereich des Prüfkörpers, der zwischen der ersten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche und der zweiten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche angeordnet ist, von dem Prüffluid mit dem Permeabilitätsstrom durchströmt wird, der wiederum abhängig ist von der Permeabilität des Druckmaterialbereichs und dem Druckgefälle.
Eine besondere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens widmet sich der Reduzierung von Fehlereinflüssen. Für diese Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt bei der Auswertung des Undichtigkeits-Indikators und/oder des Permeabilitätsstrom-Indikators eine Korrektur mittels einer Berücksichtigung eines Umgebungsstrom-Indikators. Dieser Umgebungsstrom-Indikator korreliert mit einem Umgebungsstrom zwischen der Dichtwirkung-Prüfkammer und der Umgebung.
Der Umgebungsstrom-Indikator kann grundsätzlich auf vielfältige Weisen ermittelt werden. Für einen Vorschlag wird in dem Test- oder Kalibrierbetrieb zur Ermittlung des Umgebungsstrom-Indikators derselbe Druck in der ersten Druckkammer und der Dichtwirkung-Prüfkammer herbeigeführt, wobei dieser Druck von dem Umgebungsdruck abweicht. Wenn kein Druckgefälle zwischen der ersten Druckkammer und der Dichtwirkung-Prüfkammer vorliegt, ergibt sich kein Undichtigkeitsstrom, der das Messergebnis für den Umgebungsstrom-Indikator beeinflussen könnte, sodass Zustandsänderungen in der Dichtwirkung-Prüfkammer alleinig oder vorrangig auf dem Umgebungsstrom beruhen.
Alternativ oder zusätzlich möglich ist, dass in dem Test- oder Kalibrierbetrieb zur Ermittlung des Umgebungsstrom-Indikators derselbe Druck in der ersten Druckkammer und in der zweiten Druckkammer herbeigeführt wird. Angesichts eines mangelnden Druckgefälles zwischen den beiden Druckkammern kommt es nicht zu einem Permeabilitätsstrom, der das Messergebnis für den Umgebungsstrom-Indikator beeinflussen könnte.
Auch möglich ist, dass in dem Prüfbetrieb die erste Druckkammer, die zweite Druckkammer und/oder die Dichtwirkung-Prüfkammer(n) (nach Erzeugung des erforderlichen Drucks) abgesperrt werden/wird. In dem Extremfall, dass der Materialbereich keine Permeabilität aufweist, es zu keinem Undichtigkeitsstrom kommt und sich auch kein Umgebungsstrom ergibt (also der Idealfall einer optimalen Abdichtung in den Dichtbereichen), wäre der Druck in den Druckkammern und der Dichtwirkung-Prüfkammer konstant. Hingegen führt ein Permeabilitätsstrom, ein Undichtigkeitsstrom und ein Umgebungsstrom zu einem Druckabfall, so dass über eine Auswertung des Druckgradienten der Undichtigkeits-Indikator, der Permeabilitäts-Indikator und/oder der Umgebungsstrom-Indikator ermittelt werden können/kann.
Alternativ oder kumulativ möglich ist, dass in dem Prüfbetrieb die erste Druckkammer und/oder die zweite Druckkammer und/oder die Dichtwirkung-Prüfkammer mit einer Druckquelle und/oder eine Drucksenke verbunden werden. Kommt es dann zu dem Permeabilitätsstrom, dem Umgebungsstrom oder dem Undichtigkeitsstrom, resultiert hieraus ein Volumen- und Massenstrom von der Druckquelle oder Drucksenke zu der Druckkammer der Dichtwirkung-Prüfkammer. Wird der Volumenstrom oder Massenstrom erfasst, kann hieraus der Undichtigkeits-Indikator, der Permeabilitäts-Indikator oder der Umgebungsstrom-Indikator ermittelt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.
Hinsichtlich des Offenbarungsgehalts - nicht des Schutzbereichs - der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents gilt Folgendes: Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen, was aber nicht für die unabhängigen Patentansprüche des erteilten Patents gilt.
Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Die in den Patentansprüchen angeführten Merkmale können durch weitere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, die der Gegenstand des jeweiligen Patentanspruchs aufweist.
Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.

1 zeigt einen Querschnitt eines Prüfkopfes einer Prüfvorrichtung.
2 zeigt einen Querschnitt einer Prüfvorrichtung mit zwei Prüfköpfen und zwischen den Prüfköpfen eingespanntem Prüfkörper.
3 bis 5 zeigen schematisch Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Prüfung der Permeabilität eines Prüfkörpers.

FIGURENBESCHREIBUNG
1 zeigt einen Prüfkopf 1. Der Prüfkopf 1 verfügt über einen Grundkörper 2. Der Grundkörper 2 begrenzt eine Druckkammer 3 und eine Dichtwirkung-Prüfammer 4. Ohne an den Prüfkopf 1 anliegendem Prüfkörper sind die Druckkammer 3 und die Dichtwirkung-Prüfkammer 4 in eine Richtung offen. Die Druckkammer 3 und die Dichtwirkung-Prüfkammer 4 werden durch die Anpressung des Prüfkopfs 1 an einen Prüfkörper unter Abdichtung verschlossen.
Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist die Druckkammer 3 grundsätzlich zylindrisch ausgebildet. Die Dichtwirkung-Prüfkammer 4 ist grundsätzlich hohlzylinderförmig ausgebildet. Die Dichtwirkung-Prüfkammer 4 umgibt die Druckkammer 3, wobei für das dargestellte Ausführungsbeispiel die Druckkammer 3 und die Dichtwirkung-Prüfkammer 4 konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Der Prüfkopf 1 verfügt über einen ersten Druckkammeranschluss 5, der über einen Druckkammerkanal 6 mit der Druckkammer 3 verbunden ist, und einen Prüfkammeranschluss 7, der über einen Prüfkammerkanal 8 mit der Dichtwirkung-Prüfkammer 4 verbunden ist. In 1 sind der Prüfkammeranschluss 7 und der Prüfkammerkanal 8 nicht zu erkennen, da diese in einem nicht geschnittenen Umfangsabschnitt angeordnet sind.
Die Druckkammer 3 ist über einen hohlzylindrischen Ringbund 9 des Grundkörpers 2 in radialer Richtung von der Dichtwirkung-Prüfkammer 4 getrennt. Entsprechend ist die Dichtwirkung-Prüfkammer 4 über einen holzylindrischen Ringbund 10 in radialer Richtung von der Umgebung 11 getrennt.
Eine kreisringförmige Stirnseite 12 des Ringbunds 9 und ein in eine Ringnut 13 integriertes Dichtelement 14 bilden bei Anpressung an einen Prüfkörper einen Dichtbereich 15 aus, der eine Abdichtung zwischen der Druckkammer 3 und der Dichtwirkung-Prüfkammer 4 gewährleisten soll. Entsprechend bilden eine Stirnseite 16 und ein in eine Ringnut 17 der Stirnseite 16 integriertes Dichtelement 18 bei Anpressung an den Prüfkörper einen Umgebungs-Dichtbereich 19 aus, über den eine Abdichtung zwischen der Umgebung 11 und der Dichtwirkung-Prüfkammer 4 erfolgt.
Gemäß 2 finden zwei Prüfköpfe 1 gemäß 1 Einsatz, wobei ein erster Prüfkopf 1a und dessen Bestandteile mit dem zusätzlichen Buchstaben a gekennzeichnet sind und der andere Prüfkopf 1b und dessen Bestandteile mit dem zusätzlichen Buchstaben b gekennzeichnet sind.
In 1 ist ein Prüfkörper 20, der hier stab- oder plattenförmig ausgebildet ist, zwischen den Prüfköpfen 1a, 1b angeordnet. Hierbei liegt der Prüfkörper 20 an den Dichtbereichen 15a, 15b und dem Umgebungs-Dichtbereich 19a, 19b über den gesamten Umfang derselben an. Die Druckkammern 3a, 3b und die Dichtwirkung-Prüfkammer 4 sind (bei Annahme einer perfekten Abdichtung) vollflächig durch den Prüfkörper 20 zwischen den Dichtbereichen 15a, 15b und Umgebungs-Dichtbereichen 19a, 19b geschlossen.
Die Druckkammer 3a beaufschlagt den Prüfkörper im Inneren des Dichtbereichs 15a im Bereich einer Druckkammer-Beaufschlagungsfläche 21a. Entsprechend beaufschlagt die Druckkammer 3b den Prüfkörper 20 im Inneren des Dichtbereichs 15b im Bereich einer Druckkammer-Beaufschlagungsfläche 21b. Die Druckkammer-Beaufschlagungsflächen 21a, 21b sind kreisförmig ausgebildet und verfügen über gleiche oder unterschiedliche Durchmesser.
Die Dichtwirkung-Prüfkammer 4a beaufschlagt den Prüfkörper zwischen dem Dichtbereich 15a und dem Umgebungs-Dichtbereich 19a im Bereich einer kreisringförmigen Prüfkammer-Beaufschlagungsfläche 22a. Entsprechend beaufschlagt die Dichtwirkung-Prüfkammer 4b den Prüfkörper 20 zwischen dem Umgebungs-Dichtbereich 19b und dem Dichtbereich 15b im Bereich einer kreisringförmigen Prüfkammer-Beaufschlagungsfläche 22b. Die Prüfkammer-Beaufschlagungsflächen 22a, 22b verfügen über gleiche oder unterschiedliche Durchmesser und Kreisringflächen.
Kommt es zu einer Undichtigkeit eines Umgebungs-Dichtbereichs 19a, 19b, ergibt sich ein Umgebungsstrom 23a, 23b. Ist der Druck in dem Dichtwirkung-Prüfkammern 4a, 4b, kleiner als der Umgebungsdruck, strömen die Umgebungsströme 23a, 23b in die in 2 gekennzeichnete Richtung, so dass Luft aus der Umgebung in die Dichtwirkung-Prüfkammern 4a, 4b eintritt. Ist hingegen der Druck in den Dichtwirkung-Prüfkammern 4a, 4b größer als der Druck in der Umgebung, kehrt sich die Strömungsrichtung des Umgebungsstroms 23a, 23b gegenüber der in 2 dargestellten Strömungsrichtung um, so dass Fluid aus der Dichtwirkung-Prüfkammer 4a, 4b in die Umgebung gelangt. Ist der Druck in einer Dichtwirkung-Prüfkammer 4a (bzw. 4b) größer als der Umgebungsdruck und der Druck in der anderen Dichtwirkung-Prüfkammer 4b (bzw. 4a) kleiner als der Umgebungsdruck, können die Umgebungsströme 23a, 23b auch entgegengesetzt zueinander orientierte Richtungen aufweisen.
Kommt es zu einer Undichtigkeit im Bereich der Dichtbereiche 15a, 15b, führt dies zu Undichtigkeitsströmen 24a, 24b. Ist ein Druck in einer Druckkammer 3a, 3b größer als der Druck in der zugeordneten Dichtwirkung-Prüfkammer 4a, 4b, ergibt sich ein Undichtigkeitsstrom 24a, 24b mit einer Strömungsrichtung, wie diese in 2 gekennzeichnet ist. Bei umgekehrten Druckverhältnissen ergibt sich entsprechend eine umgekehrte Strömungsrichtung. Auch hier ist es je nach den Druckverhältnissen in den Druckkammern 3a, 3b möglich, dass sich entgegengesetzt zueinander orientierte Richtungen der Undichtigkeitsströme 24a, 24b ergeben.
Die in 2 dargestellte Prüfvorrichtung 25 verfügt über die beiden Prüfköpfe 1a, 1b. Die Prüfvorrichtung 25 findet Einsatz insbesondere für eine Prüfung eines Prüfkörpers 20, wobei Ziel der Prüfung die Prüfung der Permeabilität des Prüfkörpers 20 in einem Materialbereich 26 ist. Der Materialbereich 26 ist hierbei der Abschnitt des Prüfkörpers 20 zwischen den Druckkammer-Beaufschlagungsflächen 21a, 21b, im Bereich dessen der Prüfkörper 20 mit den Drücken in den Druckkammern 3a, 3b und den darin angeordneten Fluiden beaufschlagt ist und durch den das Prüffluid mit einem Permeabilitätsstrom 37 strömt.
Hierbei erfolgt der Einsatz der Prüfvorrichtung 25 vorzugsweise wie folgt:

Bei einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren, dessen Verfahrensablauf in 3 schematisch und stark vereinfacht dargestellt ist, verfügt die Prüfvorrichtung 25 lediglich über den Prüfkopf 1a, während auf der gegenüberliegenden Seite kein Prüfkopf 1b vorhanden ist, so dass auf dieser Seite der Umgebungsdruck auf den Prüfkörper wirkt.

In einem Verfahrensschritt 27 wird der Prüfkopf 1a an den Prüfkörper 20 angesetzt. In einem Verfahrensschritt 28 wird ein technisches Vakuum sowohl in der Druckkammer 3a als auch in der Dichtwirkung-Prüfkammer 4a erzeugt, indem in einem geeigneten fluidischen Kreis sowohl der Druckkammeranschluss 5a als auch der Prüfkammeranschluss 7a an eine Drucksenke, insbesondere eine Vakuumpumpe, angeschlossen werden. Das in der Druckkammer 3a und der Dichtwirkung-Prüfkammer 4a erzeugte technische Vakuum führt zu der Erzeugung einer Anpresskraft des Prüfkopfs 1a an den Prüfkörper 20. In einem Verfahrensschritt 29 wird das technische Vakuum in der Dichtwirkung-Prüfkammer 4a aufrechterhalten, indem der Prüfkammeranschluss 7a abgesperrt wird oder dieser weiterhin mit der Drucksenke verbunden bleibt. Hingegen wird der Druckkammeranschluss 5a mit einer Quelle für das Prüffluid verbunden, so dass die Druckkammer 3a mit dem Prüffluid gefüllt wird. Hierbei wird das Prüffluid über eine Druckquelle, insbesondere über einen druckbeaufschlagten Vorratsbehälter oder eine Pumpe, mit einem Druck in der Druckkammer 3a bereitgestellt, der größer ist als der Druck in der Umgebung. Somit wirkt an der Druckkammer-Beaufschlagungsfläche 21a ein höherer Druck als auf der anderen Seite des Prüfkörpers 20. In einem Verfahrensschritt 30 erfolgt nun die eigentliche Prüfung, indem die Beaufschlagung der Druckkammer 3a und der Dichtwirkung-Prüfkammer 4a über den Druckkammeranschluss 5a und den Prüfkammeranschluss 7a beibehalten wird. Verfügt der Materialbereich 26 des Prüfkörpers 20 über eine Permeabilität, kommt es zur Strömung des Prüffluids von der Druckkammer 3a über den Materialbereich 26 auf die andere Seite des Prüfkörpers 20. Diese Bewegung des Prüffluids durch den Materialbereich 26 wird auch als Permeabilitätsstrom 37 bezeichnet. In einem Verfahrensschritt 31 wird mittels einer Permeabilitäts-Messeinrichtung ein Permeabilitätsstrom-Indikator ermittelt, der mit dem Permeabilitätsstrom 37 zumindest korreliert. Eine erste Möglichkeit hierfür besteht darin, dass mittels einer Massenstrom-Messeinrichtung oder einer Volumenstrom-Messeinrichtung gemessen wird, wieviel Prüffluid über den Druckkammeranschluss 5a nachgefördert werden muss, damit der Druck des Prüffluids in der Druckkammer 3a trotz des Permeabilitätsstroms konstant bleibt. Der Permeabilitätsstrom-Indikator entspricht oder korreliert in diesem Fall mit dem nachgeförderten Volumen- oder Massenstrom oder dem nachgeförderten Volumen oder der nachgeförderten Masse. Möglich ist auch, dass während der Prüfung eine Absperrung des Druckkammeranschlusses 5a erfolgt. Für diese Ausgestaltung führt der Permeabilitätsstrom dazu, dass sich sukzessive der Druck in der Druckkammer 3a verringert. Der Druckverlauf des Drucks des Prüffluids in der Druckkammer 3a, insbesondere ein Druckgradient, bildet dann die Grundlage für die Ermittlung des Permeabilitätsstrom-Indikators.
Das zuvor erläuterte Verfahren geht von dem Idealfall aus, dass keine Undichtigkeitsströme 24a, 24b vorliegen, die zu einem Fehler bei der Ermittlung des Permeabilitätsstrom-Indikators bzw. des Permeabilitätsstroms führen können.
4 zeigt schematisch ein Verfahren zur Ermittlung eines Undichtigkeits-Indikators, wobei auch hier zunächst davon ausgegangen ist, dass die Prüfvorrichtung 25 lediglich über einen Prüfkopf 1a verfügt, während der Prüfkopf 1b nicht vorhanden ist.
Während des Verfahrens gemäß 3 und während der Verfahrensschritte 30, 31 wird in einem Verfahrensschritt 32 die Dichtwirkung-Prüfkammer 4a abgesperrt oder es erfolgt eine Verbindung der Dichtwirkung-Prüfkammer mit der Drucksenke, so dass das technische Vakuum in der Dichtwirkung-Prüfkammer 4a aufrechterhalten wird. In einem Verfahrensschritt 33 erfolgt dann während der Prüfung gemäß den Verfahrensschritten 30, 31 gemäß 3 entweder eine Messung eines Druckanstiegs in der Dichtwirkung-Prüfkammer 4a infolge des Undichtigkeitsstroms 24a bei abgesperrter Dichtwirkung-Prüfkammer 4a oder es wird der Volumen- oder Massenstrom gemessen, der infolge des Undichtigkeitsstroms 24a erforderlich ist, um den Druck in der Dichtwirkung-Prüfkammer 4a aufrechtzuerhalten. Aus der Druckänderung, insbesondere dem Druckanstiegsgradienten in der Dichtwirkung-Prüfkammer 4a bei abgesperrter Dichtwirkung-Prüfkammer oder aus dem Volumen- oder Massenstrom für die Konstanthaltung des Drucks in der Dichtwirkung-Prüfkammer kann dann ein Undichtigkeits-Indikator ermittelt werden. Sind sowohl gemäß 3 der Permeabilitätsstrom-Indikator also auch gemäß 4 der Undichtigkeits-Indikator ermittelt, kann in einem Verfahrensschritt 34 eine genauere Ermittlung oder Approximation des Permeabilitätsstroms 37 erfolgen. Lässt sich über analytische Formeln, Kennfelder, Kalibrierfaktoren, Parameter u. ä. aus dem Permeabilitätsstrom-Indikator der Permeabilitätsstrom ermitteln und aus dem Undichtigkeits-Indikator der Undichtigkeitsstrom ermitteln, ergibt sich ein korrigierter Permeabilitätsstrom aus der Differenz des mittels des Permeabilitätsstrom-Indikators ermittelten Permeabilitätsstroms und des aus dem Undichtigkeits-Indikator ermittelten Undichtigkeitsstrom. Eine beliebige anderweitige Verknüpfung und Umrechnung des Permeabilitätsstrom-Indikators und des Undichtigkeits-Indikators zur Ermittlung eines korrigierten Permeabilitätsstroms ist ebenfalls möglich.
Die zuvor erläuterten Verfahren sind in idealisierender Weise davon ausgegangen, dass kein Umgebungsstrom 23a vorliegt, also eine optimale Abdichtung in dem Umgebungs-Dichtbereich 19a erfolgt. Ist diese Annahme nicht zutreffend, ergibt sich eine fehlerbehaftete Ermittlung eines Permeabilitätsstrom-Indikators, welche dann wiederum dazu führt, dass der korrigierte Permeabilitätsstrom ebenfalls fehlerbehaftet ist. Eine Berücksichtigung des Undichtigkeitsstroms kann durch zusätzliche Ausführung der Verfahrensschritte gemäß 5 erfolgen, wobei auch hier zunächst lediglich der Prüfkopf 1a vorhanden ist, während der Prüfkopf 1b nicht vorhanden ist.
In einem Verfahrensschritt 35 erfolgt ein Test- oder Kalibrierbetrieb. Der Verfahrensschritt 35 wird dabei vorzugsweise vor den Verfahrensschritten 27 bis 34 ausgeführt. In dem Verfahrensschritt 35 werden die Druckkammer 3a und die Dichtwirkung-Prüfkammer 4a mit demselben Druck beaufschlagt, vorzugsweise mit einem technischen Vakuum. Da hierdurch kein Druckgefälle zwischen der Druckkammer 3a und der Dichtwirkung-Prüfkammer 4a besteht, ergibt sich kein Undichtigkeitsstrom 24. Dennoch sind die Bedingungen, nämlich das Druckgefälle, in dem Umgebungs-Dichtbereich 19a so wie während des eigentlichen Prüfbetriebs. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass während des Verfahrensschritts 35 der Umgebungsstrom 23a genauso groß ist wie während des Prüfbetriebs. In einem Verfahrensschritt 36 erfolgt dann die Ermittlung eines Umgebungsstrom-Indikators. Hierzu kann entweder die Dichtwirkung-Prüfkammer 4a permanent mit einer Drucksenke verbunden sein, womit dann der Volumen- oder Massenstrom gemessen werden kann und der Messwert als Umgebungsstrom-Indikator herangezogen werden kann. Alternativ möglich ist, dass die Dichtwirkung-Prüfkammer abgesperrt wird und ein Druckanstieg in der Dichtwirkung-Prüfkammer 4a mittels eines Drucksensors erfasst, der korreliert mit dem Umgebungsstrom 23a. Der Druckverlauf in der Dichtwirkung-Prüfkammer 4a kann in diesem Fall als Umgebungsstrom-Indikator verwendet werden. Ist ein derartiger Umgebungsstrom-Indikator ermittelt worden, kann in einem anschließenden Prüfbetrieb, insbesondere in dem Verfahrensschritt 34 eine Korrektur des auf Grundlage des Permeabilitätsstrom-Indikators ermittelten Permeabilitätsstroms sowohl unter Berücksichtigung des Undichtigkeits-Indikators als auch unter Berücksichtigung des Umgebungsstrom-Indikators erfolgen.
Verfügt die Prüfvorrichtung 25 (wie in 2 dargestellt) über zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Prüfkörpers 20 angeordnete Prüfköpfe 1a, 1b, kann das Druckgefälle, mit dem der Prüfkörper 20 in dem Materialbereich 26 mit dem Prüffluid beaufschlagt wird, erhöht werden, indem auf der ersten Seite in der Druckkammer 3a durch Verbindung derselben mit einer Druckquelle ein Überdruck des Fluids herbeigeführt wird, während die Druckkammer 3b mit einer Drucksenke verbunden wird. Hiermit können unter Umständen größere Permeabilitätsströme herbeigeführt werden, was einen positiven Einfluss auf die Messgenauigkeit haben kann. In diesem Fall kann der Permeabilitätsstrom-Indikator wie grundsätzlich zuvor erläutert ermittelt werden, beispielsweise über die Messung der Nachförderung des Fluids in die Druckkammer 3a zur Aufrechterhaltung eines konstanten Drucks, einen Druckabfall in der Druckkammer 3a bei Absperrung derselben, einen Druckanstieg in der Druckkammer 3b bei Absperrung derselben und/oder die Messung des Massen- oder Volumenstroms aus der Druckkammer 3b zu der Drucksenke. Auch hier können aber die Messergebnisse verfälscht werden durch auftretende Undichtigkeitsströme 24a, 24b und Umgebungsströme 23a, 23b. Auch hier kann im Rahmen der Erfindung eine Korrektur des ermittelten Permeabilitätsstroms auf Grundlage der Undichtigkeits-Indikatoren für die Undichtigkeitsströme 24a, 24b und/oder der Umgebungsstrom-Indikatoren 23a, 23b erfolgen bei Anwendung der zuvor beschriebenen Verfahren.
Möglich ist dabei beispielsweise, dass die Dichtwirkung-Prüfkammern 4a, 4b mit demselben (Über- oder Unter-) Druck beaufschlagt werden, um zu vermeiden, dass eine Verfälschung der Druckverhältnisse in den Dichtwirkung-Prüfkammern 4a, 4b erfolgt durch einen Strom eines Fluids durch den Abschnitt des Prüfkörpers 20, der zwischen den Dichtwirkung-Prüfkammern 4a, 4b angeordnet ist. Für das zuvor erläuterte Beispiel kann beispielsweise das technische Vakuum, welches in der Druckkammer 3b erzeugt wird, auch in den Dichtwirkung-Prüfkammern 4a, 4b erzeugt werden. Eine Erfassung der Undichtigkeitsströme 24a, 24b und der zugeordneten Indikatoren kann dann (wie erläutert) über eine Volumen- oder Massenstrommessung bei permanenter Verbindung mit der Druckquelle oder Drucksenke oder durch eine Auswertung des Druckverlaufs bei Absperrung erfolgen. Entsprechend kann dann ein Kalibrier- oder Testbetrieb durchgeführt werden, um die Umgebungsströme 23a, 23b oder entsprechende Indikatoren zu erfassen.
Für die dargestellten Ausführungsbeispiele werden der Dichtbereich 15 und der Umgebungs-Dichtbereich 19 durch die Kontaktflächen der Dichtelemente 14, 18 mit dem Prüfkörper 20 bereitgestellt.
Wird in den Patentansprüchen oder der Beschreibung ein Bezugszeichen ohne den ergänzenden Buchstaben a, b verwendet, kann hiermit ein entsprechendes Bauelement entsprechend dem Buchstaben a, b gemeint sein oder es sind beide entsprechenden Bauelemente hiervon umfasst.
Bezugszeichenliste

1: Prüfkopf
2: Grundkörper
3: Druckkammer
4: Dichtwirkung-Prüfkammer
5: Druckkammeranschluss
6: Druckkammerkanal
7: Prüfkammeranschluss
8: Prüfkammerkanal
9: Ringbund
10: Ringbund
11: Umgebung
12: Stirnseite
13: Ringnut
14: Dichtelement
15: Dichtbereich
16: Stirnseite
17: Ringnut
18: Dichtelement
19: Umgebungs-Dichtbereich
20: Prüfkörper
21: Druckkammer-Beaufschlagungsfläche
22: Prüfkammer-Beaufschlagungsfläche
23: Umgebungsstrom
24: Undichtigkeitsstrom
25: Prüfvorrichtung
26: Materialbereich
27: Verfahrensschritt
28: Verfahrensschritt
29: Verfahrensschritt
30: Verfahrensschritt
31: Verfahrensschritt
32: Verfahrensschritt
33: Verfahrensschritt
34: Verfahrensschritt
35: Verfahrensschritt
36: Verfahrensschritt
37: Permeabilitätsstrom

Claims

Prüfvorrichtung (25) für die Prüfung eines Prüfkörpers (20) hinsichtlich der Permeabilität mit a) einer Druckkammer (3), die den Prüfkörper (20) auf einer ersten Seite im Bereich einer Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21) mit einem Prüffluid beaufschlagt, wobei die Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21) durch einen Dichtbereich (15) begrenzt ist, und b) einer Druckquelle und/oder einer Drucksenke, mittels welcher/welchen ein Druckgefälle zwischen der Druckkammer (3) und einer zweiten Seite des Prüfkörpers (20) herbeiführbar ist, c) einem Materialbereich (26) des Prüfkörpers (20), der zwischen der Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21) und der zweiten Seite des Prüfkörpers (20) angeordnet ist und durch den infolge der Permeabilität des Materialbereichs (26) und infolge des Druckgefälles das Prüffluid mit einem Permeabilitätsstrom (37) strömt, d) einer Permeabilitäts-Messeinrichtung, welche einen Permeabilitätsstrom-Indikator erfasst, e) wobei die Druckkammer (3) von einer Dichtwirkung-Prüfkammer (4) umgeben ist, die unmittelbar an den Dichtbereich (15) angrenzt, f) zwischen der Druckkammer (3) und der Dichtwirkung-Prüfkammer (4) ein Prüfdruckgefälle erzeugt wird, welches bei einer Undichtigkeit des Dichtbereichs (15) einen Undichtigkeitsstrom (24) zwischen der Dichtwirkung-Prüfkammer (4) und der Druckkammer (3) hervorruft, g) eine Dichtwirkung-Messeinrichtung vorhanden ist, die einen Undichtigkeits-Indikator erfasst, und h) die Druckkammer (3) eine erste Druckkammer (3a) ist, die Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21) eine erste Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21a) und der Dichtbereich (15) ein erster Dichtbereich (15a) ist, dadurch gekennzeichnet, dass i) auf der zweiten Seite eine zweite Druckkammer (3b) angeordnet ist, die den Prüfkörper (20) im Bereich einer zweiten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21b) beaufschlagt, wobei die zweite Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21b) durch einen zweiten Dichtbereich (15b) begrenzt ist, j) mittels einer oder der Druckquelle und/oder einer oder der Drucksenke ein Druckgefälle zwischen der ersten Druckkammer (3a) und der zweiten Druckkammer (3b) herbeiführbar ist, k) der Materialbereich (26) des Prüfkörpers (20) zwischen der ersten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21a) und der zweiten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21b) angeordnet ist und das Prüffluid mit dem Permeabilitätsstrom (37) infolge der Permeabilität des Materialbereichs (26) und des Druckgefälles durch den Materialbereich (26) strömt.
Prüfvorrichtung (25) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckkammer (3a) und die zweite Druckkammer (3b) unterschiedliche Geometrien oder Durchmesser aufweisen und/oder versetzt zueinander angeordnet sind.
Prüfvorrichtung (25) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass a) die erste Druckkammer (3a) und die zweite Druckkammer (3b) jeweils von einer Dichtwirkung-Prüfkammer (4a; 4b) umgeben sind und/oder b) mittels einer ersten Dichtwirkung-Messeinrichtung und einer zweiten Dichtwirkung-Messeinrichtung ein erster und ein zweiter Undichtigkeits-Indikator erfasst werden.
Prüfvorrichtung (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) der oder mindestens ein Undichtigkeits-Indikator und/oder b) der oder mindestens ein Permeabilitäts-Indikator ohne Einsatz eines Massenspektrometers und/oder ausschließlich auf Grundlage mindestens einer Druckmessung und/oder einer Volumen- oder Massenstrommessung und/oder eines Volumens oder einer Masse ermittelt wird.
Prüfvorrichtung (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Druck in der Druckkammer (3), b) der Druck in der Dichtwirkung-Prüfkammer (4), c) die Flächengröße der Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21) und d) die Flächengröße einer Prüfkammer-Beaufschlagungsfläche (22) so dimensioniert sind, dass die von den Drücken in der Druckkammer (3) und in der Dichtwirkung-Prüfkammer (4) an der Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21) und der Prüfkammer-Beaufschlagungsfläche (22) erzeugten Kräfte eine Resultierende aufweisen, welche einen die Druckkammer (3) und die Dichtwirkung-Prüfkammer (4) begrenzenden Prüfkopf (1) an den Prüfkörper (20) anpresst.
Prüfvorrichtung (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckkammer (3a) und/oder die zweite Druckkammer (3b) und/oder die Dichtwirkung-Prüfkammer (4a; 4b) eine maximale Abmessung aufweisen, die kleiner ist als 100 mm.
Prüfvorrichtung (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (15a) und/oder der zweite Dichtbereich (15b) und/oder ein Umgebungs-Dichtbereich (19) gekrümmt ausgebildet sind/ist.
Prüfvorrichtung (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (15a) und/oder der zweite Dichtbereich (15b) und/oder ein Umgebungs-Dichtbereich (19) über eine Dichtung aus einem Indiumdraht abgedichtet sind/ist.
Prüfvorrichtung (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) eine Kühleinrichtung vorhanden ist, welche den Prüfkörper (20) kühlt, und/oder b) eine mechanische Beanspruchungseinrichtung vorhanden ist, welche den Prüfkörper (20) einer mechanischen Beanspruchung aussetzt.
Prüfvorrichtung (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (25) eine nicht-stationäre und/oder manuell handhabbare Prüfvorrichtung ist oder mindestens einen manuell handhabbaren Prüfkopf (1) aufweist.
Verwendung einer Prüfvorrichtung (25) für die Prüfung eines Prüfkörpers (20) hinsichtlich der Permeabilität mit a) einer Druckkammer (3), die den Prüfkörper (20) auf einer ersten Seite im Bereich einer Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21) mit einem Prüffluid beaufschlagt, wobei die Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21) durch einen Dichtbereich (15) begrenzt ist, und b) einer Druckquelle und/oder einer Drucksenke, mittels welcher/welchen ein Druckgefälle zwischen der Druckkammer (3) und einer zweiten Seite des Prüfkörpers (20) herbeiführbar ist, c) einem Materialbereich (26) des Prüfkörpers (20), der zwischen der Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21) und der zweiten Seite des Prüfkörpers (20) angeordnet ist und durch den infolge der Permeabilität des Materialbereichs (26) und infolge des Druckgefälles das Prüffluid mit einem Permeabilitätsstrom (37) strömt, d) einer Permeabilitäts-Messeinrichtung, welche einen Permeabilitätsstrom-Indikator erfasst, e) wobei die Druckkammer (3) von einer Dichtwirkung-Prüfkammer (4) umgeben ist, die unmittelbar an den Dichtbereich (15) angrenzt, f) zwischen der Druckkammer (3) und der Dichtwirkung-Prüfkammer (4) ein Prüfdruckgefälle erzeugt wird, welches bei einer Undichtigkeit des Dichtbereichs (15) einen Undichtigkeitsstrom (24) zwischen der Dichtwirkung-Prüfkammer (4) und der Druckkammer (3) hervorruft, g) eine Dichtwirkung-Messeinrichtung vorhanden ist, die einen Undichtigkeits-Indikator erfasst, insbesondere Verwendung einer Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, für einen Prüfkörper (20) eines mit Helium oder Wasserstoff beaufschlagten Fluidsystems eines Flugkörpers.
Verfahren zur Prüfung der Permeabilität eines Prüfkörpers (20) eines mit Helium oder Wasserstoff beaufschlagten Fluidsystems eines Flugkörpers mit einer Prüfvorrichtung (25) für die Prüfung eines Prüfkörpers (20) hinsichtlich der Permeabilität mit - einer Druckkammer (3), die den Prüfkörper (20) auf einer ersten Seite im Bereich einer Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21) mit einem Prüffluid beaufschlagt, wobei die Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21) durch einen Dichtbereich (15) begrenzt ist, und - einer Druckquelle und/oder einer Drucksenke, mittels welcher/welchen ein Druckgefälle zwischen der Druckkammer (3) und einer zweiten Seite des Prüfkörpers (20) herbeiführbar ist, - einem Materialbereich (26) des Prüfkörpers (20), der zwischen der Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21) und der zweiten Seite des Prüfkörpers (20) angeordnet ist und durch den infolge der Permeabilität des Materialbereichs (26) und infolge des Druckgefälles das Prüffluid mit einem Permeabilitätsstrom (37) strömt, - einer Permeabilitäts-Messeinrichtung, welche einen Permeabilitätsstrom-Indikator erfasst, - wobei die Druckkammer (3) von einer Dichtwirkung-Prüfkammer (4) umgeben ist, die unmittelbar an den Dichtbereich (15) angrenzt, - zwischen der Druckkammer (3) und der Dichtwirkung-Prüfkammer (4) ein Prüfdruckgefälle erzeugt wird, welches bei einer Undichtigkeit des Dichtbereichs (15) einen Undichtigkeitsstrom (24) zwischen der Dichtwirkung-Prüfkammer (4) und der Druckkammer (3) hervorruft, - eine Dichtwirkung-Messeinrichtung vorhanden ist, die einen Undichtigkeits-Indikator erfasst, insbesondere mit einer Prüfvorrichtung (25) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: a) Beaufschlagen der Druckkammer (3) mit dem Prüffluid und Herbeiführen des Druckgefälles zwischen der Druckkammer (3) und der zweiten Seite des Prüfkörpers (20) mittels der Druckquelle und/oder der Drucksenke; b) Herbeiführung des Prüfdruckgefälles zwischen der Druckkammer (3) und der Dichtwirkung-Prüfkammer (4), c) Erfassen des Permeabilitätsstrom-Indikators mittels der Permeabilitäts-Messeinrichtung d) Erfassen des Undichtigkeits-Indikators mittels der Dichtwirkung-Messeinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Prüfkörper (20) von der zweiten Druckkammer (3b) im Bereich der zweiten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21b) beaufschlagt wird, b) mittels der Druckquelle und/oder der Drucksenke ein Druckgefälle zwischen der ersten Druckkammer (3a) und der zweiten Druckkammer (3b) herbeigeführt wird, c) der Materialbereich (26) des Prüfkörpers (20), der zwischen der ersten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21a) und der zweiten Druckkammer-Beaufschlagungsfläche (21b) angeordnet ist, von dem Prüffluid mit dem Permeabilitätsstrom (37) infolge der Permeabilität des Materialbereichs (26) und des Druckgefälles durchströmt wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung des Undichtigkeits-Indikators und/oder des Permeabilitätsstrom-Indikators eine Korrektur unter Berücksichtigung eines Umgebungsstrom-Indikators erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Durchführung des Prüfbetriebs ein Test- oder Kalibrierbetrieb durchgeführt wird, wobei in dem Test- oder Kalibrierbetrieb der Umgebungsstrom-Indikator ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Test- oder Kalibrierbetrieb zur Ermittlung des Umgebungsstrom-Indikators a) derselbe Druck in der Druckkammer (3) und der Dichtwirkung-Prüfkammer (4) herbeigeführt wird, der von dem Umgebungsdruck abweicht, und/oder b) derselbe Druck in der ersten Druckkammer (3a) und in der zweiten Druckkammer (3b) herbeigeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Prüfbetrieb a) die erste Druckkammer (3a) und/oder die zweite Druckkammer (3b) und/oder die Dichtwirkung-Prüfkammer (4a; 4b) abgesperrt werden/wird und b) zur Bestimmung des Undichtigkeits-Indikators und/oder des Permeabilitäts-Indikators und/oder des Umgebungsstrom-Indikators mindestens ein Druckgradient ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass a) in dem Prüfbetrieb die erste Druckkammer (3a) und/oder die zweite Druckkammer (3b) und/oder die Dichtwirkung-Prüfkammer (4a; 4b) mit einer Druckquelle und/oder einer Drucksenke verbunden sind und b) zur Bestimmung des Undichtigkeits-Indikators und/oder des Permeabilitäts-Indikators und/oder des Umgebungsstrom-Indikators mindestens ein Volumenstrom oder Massenstrom von oder zu der Druckquelle und/oder Drucksenke oder ein Volumen oder eine Masse ausgewertet wird.