Modificar el tiempo de prueba afecta directamente el rendimiento de la prueba de fuga, con un impacto significativo en la repetibilidad, especialmente cuando las mediciones de fuga deben expresarse en flujo volumétrico (cm³/min). A continuación, se ilustran estas variaciones mediante una serie de simulaciones:
Supongamos que tenemos una pieza con un volumen de:
V = 6000 cm³ (6 litros)
y que el nivel de rechazo (fuga máxima permisible) para esta pieza es de:
N.R. = 12 cm³/min
Si utilizamos un equipo ATEQ que mide fugas mediante Caída de Presión (en Pascales), comúnmente recomendado para estas aplicaciones, este aparato deberá convertir las mediciones de Caída de Presión a unidades de flujo volumétrico (de Pascales a cm³/min), dado que la especificación se expresa en flujo volumétrico. Para esto, el equipo aplica una fórmula de conversión (detallada en otro documento). Siguiendo dicha fórmula, para un volumen de 6000 cm³ y una fuga de N.R = 12 cm³/min, obtendremos una caída de presión aproximada de:
2.8 Pascales/seg
Para ilustrar, consideremos una pieza de 6000 cm³ que presenta exactamente una fuga de 12 cm³/min. Alternativamente, podríamos tener una pieza de 6000 cm³ sin fuga, pero con un orificio calibrado de 12 cm³/min. Ambos escenarios son equivalentes para efectos de esta simulación.
Conectamos la pieza (o el orificio calibrado si la pieza no tiene la fuga hecha) y activamos un ciclo de prueba en el equipo:
- El aparato infla la pieza.
- Permite la estabilización.
- Mide la Caída de Presión en Pascales.
Realizando múltiples ciclos de prueba en las mismas condiciones (pieza, fuga, entorno y operador constantes) pero variando el tiempo de prueba, podemos obtener resultados diferentes al finalizar la prueba. Esto se debe exclusivamente al cambio en la duración de la prueba. Por ejemplo:
Para un tiempo de prueba de 30 segundos, al finalizar tendremos aproximadamente:
2.8 Pa/seg x 30 seg = 84 Pascales en total
Si el tiempo de prueba es de 15 segundos, obtendremos:
2.8 Pa/seg x 15 seg = 42 Pascales en total
Nota: El tamaño de fuga nunca cambia. Siempre se mantiene en 2.8 Pa/seg.
El equipo registra los valores de Caída de Presión y luego realiza una conversión de equivalencia:
En el primer caso, el equipo interpreta que:
84 Pascales = 12 cm³/min (con tiempo de prueba = 30 seg)
En el segundo caso, interpreta que:
42 Pascales = 12 cm³/min (con tiempo de prueba = 15 seg)
Esto evidencia que, con una misma fuga y pieza, la Caída de Presión total varía según el tiempo de prueba, pero el flujo equivalente permanece constante (12 cm³/min en este ejemplo). La fuga en ambos casos es de 2.8 Pa/seg.
Efectos en la Repetibilidad
Para el primer caso, el cálculo de conversión da como resultado:
1 Pascal = 0.143 cm³/min (porque 84 Pa = 12 cm³/min)
Para el segundo caso:
1 Pascal = 0.286 cm³/min (porque 42 Pa = 12 cm³/min)
Si el sellado de la máquina es excelente, las piezas están bien protegidas contra corrientes de aire y los tiempos de llenado y estabilización son óptimos (condiciones ideales), podríamos esperar una variabilidad de +/- 2 Pascales en cada medición. En estos términos:
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En el primer caso, la variabilidad en flujo esperada sería aproximadamente:
+/- 0.286 cm³/min
En el segundo caso, la variabilidad esperada sería:
+/- 0.572 cm³/min
Es decir, con un tiempo de prueba más corto, la variabilidad es mayor, duplicándose en el segundo caso en comparación con el primero.
Ejemplo adicional: Si ahora reducimos el tiempo de prueba a 10 segundos, esperaríamos una caída de presión total de:
2.8 Pa/seg x 10 seg = 28 Pascales
El equipo registrará la equivalencia de:
28 Pascales = 12 cm³/min
Por lo tanto:
1 Pascal = 0.429 cm³/min
Si la variabilidad es de +/- 2 Pascales, la variabilidad en flujo será:
+/- 0.857 cm³/min
Conclusión:
En términos generales, un mayor tiempo de prueba permite una mayor calidad de medición (mejor repetibilidad). Por ello, es muy recomendable observar los valores de Caída de Presión total en una pieza sin fuga aparente y en una con la fuga especificada, probando diferentes tiempos de prueba para estimar razonablemente la afectación en la repetibilidad.
