Teoria

Prova tenuta

Per prova di tenuta si intende un procedimento in grado di verificare la ermeticitá pneumatica di un particolare.
A differenza della maggior parte dei tipi di misura, quali ad esempio quello ponderale o dimensionale, il controllo di perdita richiede quasi necessariamente un'apparecchiatura.
 

Distinguiamo innanzi tutto due tipologie di attrezzature per il collaudo di tenuta:

• A) sistemi di verifica, genericamente presidiati da operatore, con localizzazione della perdita:
  • Verifica in acqua con particolare pressurizzato (controllo visivo)
  • Verifica con sapone con particolare pressurizzato (controllo visivo)
  • Verifica con reagenti pressurizzati e lampade a ultravioletto (controllo visivo)
  • Verifica con gas (Elio) pressurizzato (controllo con spetrometro di massa)
  • Verifica con aria calda (controllo visivo all'infrarosso)
  • Verifica a variazione di dielettrico su particolari in plastica (sistema ionico ad alta tensione)
  • Verifica con gas idrogeno (controllo tramite sonda)


• B) sistemi di tenuta automatici con indicazione di Buono , Scarto e valore di perdita :
  • Misurazione tramite misura di portata del particolare pressurizzato
  • Misurazione tramite calo differenziale di pressione tra particolare in prova e riferimento campione
  • Misurazione tramite calo di pressione del particolare pressurizzato
  • Misurazione ad "intercettazione" di aumento di pressione in campana

Se da un lato la prima classe di attrezzature (A) rappresenta una insostituibile area di collaudo a controllo statistico e fuori linea , consentendo di individuare perdite molto piccole e analizzando il difetto direttamente in modo visivo , la strumentazione di tipo (B) rappresenta l'effettiva "barriera" o filtro di fine linea per quanto concerne la produzione non conforme.

I sistemi di tenuta automatici (B) consentono inoltre di monitorare nel tempo eventuali derive di qualitá, se applicata in tutta la produzione. Vista l'evidenza dei principi di funzionamento dei sistemi di misurazione di tipo (A) , non ci soffermeremo su una dettagliata descrizione tecnica.

Si consideri unicamente che i sistemi basati su spettrometri di massa ( "annusatori" ad elio ) , per quanto costosi sia in termini di impianto che di gestione si collocano al vertice della sensibilitá in termini di fuga determinabile su ogni altro sistema descritto nel presente documento.
Viceversa , i sistemi con acqua , sapone o reagenti se da un lato consentono la determinazione di fughe molto piccole a costi di esercizio irrisori , non sono automatizzabili e quindi per forza necessitano di un controllo visivo , e quindi di un giudizio da parte di un operatore.

Da qui in poi saranno presi in esame i principi di funzionamento dei sistemi di tipo B.

La selezione del metodo di prova adatto dipende generalmente dai seguenti parametri:

• Valore del tasso di perdita ammissibile
• Tipo di prova: localizzazione della perdita o misurazione della stessa
• Specifiche del particolare da testare: dimensioni, limite di resistenza alla pressione o al vuoto, materiali di assemblaggio, finitura delle superfici ecc.
• Condizioni di utilizzo e di prova
• Parametri di sicurezza ed ambientali

Alcuni dei metodi applicabili sono riportati nella seguente tabella:

Metodo	Gas	Tipo di prova	Sensibilità [ Pa m³/Sec]
Gas traccianti e Spettrometro	Elio	Local./ Pass-No Pass	10-11 ... 10-6
Prova di intercettazione compliance in campana	Aria	Pass-No Pass	10-6
Prova per calo di pressione	Aria	Pass-No Pass	10-5
Prova per portata Volumetrica o di Massa	Aria	Pass-No Pass	10-4
Prova visiva in vasca d'acqua e aria in pressione	Aria	Visual	10-4

Il metodo ad Elio non viene preso in esame in quanto non contemplato nella nostra produzione.
Si consideri infatti che il sistema si colloca ai vertici della sensibilitá e i costi di impianto e di gestione lo rendono applicabile solo ove realmente necessario, ovvero nell'ambito di componenti per gas refrigeranti, microelettronica, pace-maker, ecc.

Anche la prova ad immersione non é qui menzionata poiché non ha nessuna valenza tecnica se non quella di poter effettivamente vedere il punto di perdita e localizzarlo.
Lo scarso livello di sensibilitá definito dalla norma deve, infatti, essere interpretato quale impossibilitá del metodo di fornire una misurazione, una complessiva incertezza se applicato in linea produttiva, e un elevato costo di gestione dovuto all'impossibilitá di essere automatizzato.