RU159781U1 - DEVICE FOR INCREASING THE SENSITIVITY LEVEL DURING TIGHTNESS CONTROL BY A NON-CONTACT ACOUSTIC GAS METHOD AND CALIBRATION OF THE LOWER THRESHOLD OF OPERATION OF THE LEAF DIGITAL EQUIPMENT - Google Patents
DEVICE FOR INCREASING THE SENSITIVITY LEVEL DURING TIGHTNESS CONTROL BY A NON-CONTACT ACOUSTIC GAS METHOD AND CALIBRATION OF THE LOWER THRESHOLD OF OPERATION OF THE LEAF DIGITAL EQUIPMENT Download PDFInfo
- Publication number
- RU159781U1 RU159781U1 RU2014138152/28U RU2014138152U RU159781U1 RU 159781 U1 RU159781 U1 RU 159781U1 RU 2014138152/28 U RU2014138152/28 U RU 2014138152/28U RU 2014138152 U RU2014138152 U RU 2014138152U RU 159781 U1 RU159781 U1 RU 159781U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- acoustic
- leak
- defect
- gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
1. Усилитель и формирователь акустического поля сквозного дефекта - ультразвука воздушного в процессе истечения струи контрольного газа, при этом обеспечивающий преобразование формы фронта акустического поля в форму, близкую к сферической, выполненный в виде сетчатой конструкции.2. Усилитель и формирователь акустического поля сквозного дефекта по п. 1, в качестве которого используется просечно-вытяжная сетка.3. Усилитель и формирователь акустического поля сквозного дефекта по п. 1, в качестве которого используется сетка полотняного или саржевого плетения.4. Усилитель и формирователь акустического поля сквозного дефекта по п. 1, представляющий собой сетку из металла, полимерных материалов, или ткани с ворсом.5. Контрольная течь для проверки пороговой чувствительности течеискательной аппаратуры и неконтактного акустического газового метода на расстоянии, обеспечивающая использование усилителя и формирователя акустического поля сквозного дефекта по п. 1, представляющая собой устройство, содержащее корпус с входом газа, герметично связанный со сменной вставкой с критическим поверяемым микросоплом, являющимся выходом газа посредством прижимной гайки, в которой предусмотрены крепления фиксирующих планок, обеспечивающих фиксацию сетчатой конструкции контактно поверхности вставки контрольной течи.6. Контрольная течь по п. 5, отличающаяся тем, что расходная массовая характеристика критического поверяемого микросопла является мерой для калибровки течеискательной аппаратуры и неконтактного акустического газового метода на расстоянии, исходя из площади проходного сечения калиброванного критического микросопла, темпера1. The amplifier and driver of the acoustic field of the through defect - air ultrasound during the expiration of the control gas jet, while ensuring the conversion of the shape of the front of the acoustic field to a shape close to spherical, made in the form of a mesh structure. 2. The amplifier and driver of the acoustic field of the through defect according to claim 1, which is used as an expanded mesh. 3. The amplifier and shaper of the acoustic field of the through defect according to claim 1, which is used as a net of plain or twill weaving. 4. The amplifier and driver of the acoustic field of a through defect according to claim 1, which is a grid of metal, polymeric materials, or fabric with a pile. 5. A control leak to verify the threshold sensitivity of the leak detection equipment and the non-contact acoustic gas method at a distance, ensuring the use of an amplifier and acoustic transformer of the through defect according to claim 1, which is a device containing a housing with a gas inlet, tightly connected to a removable insert with a critical verified micro-nozzle, which is a gas outlet by means of a clamping nut, in which fastenings of fixing strips are provided, which ensure the fixation of the mesh con structure of the contact surface of the control leakage insert. 6. The control leak according to claim 5, characterized in that the mass flow rate characteristic of the critical micro-nozzle being verified is a measure for calibrating the leak detection equipment and the non-contact acoustic gas method at a distance based on the flow area of the calibrated critical micro-nozzle and the temperature
Description
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПРИ КОНТРОЛЕ ГЕРМЕТИЧНОСТИ НЕКОНТАКТНЫМ АКУСТИЧЕСКИМ ГАЗОВЫМ МЕТОДОМ И КАЛИБРОВКИ НИЖНЕГО ПОРОГА СРАБАТЫВАНИЯ ТЕЧЕИСКАТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫDEVICE FOR INCREASING THE SENSITIVITY LEVEL DURING TIGHTNESS CONTROL BY A NON-CONTACT ACOUSTIC GAS METHOD AND CALIBRATION OF THE LOWER THRESHOLD OF OPERATION OF THE LEAF DIGITAL EQUIPMENT
Предшествующий уровень техникиState of the art
Известен способ пассивного контроля герметичности [1]. При проведении контроля с использованием данного способа, в составе средств контроля применяется параболический усилитель акустического поля течи с закрепленным в фокусном расстоянии параболической антенны средством регистрации акустического сигнала. При этом сигнал с чувствительного элемента параболической антенны анализируется с помощью компьютерной системы и, таким образом, обеспечивается мониторинг работающего оборудования на предмет утечки по наличию акустического сигнала течи. Данный способ позволяет проводить контроль герметичности на удаленном расстоянии обеспечивающем безопасность персонала при проведения контроля, однако недостатком данного способа является то, что способ не калибруется с использованием контрольных течей обеспечивающих проверку нижнего порога чувствительности течеискателей и самого способа контроля герметичности с использованием дополнительных контактных усилителей акустического поля дефекта. При этом, надо понимать, что фронт акустического поля сквозного дефекта имеет сложную неравномерную форму, т.е. при проведении испытаний указанным способом возможно получение ложной картины о локализации места сквозного дефекта.A known method of passive control of tightness [1]. When monitoring using this method, a parabolic amplifier of the acoustic field of the leak with a means of recording the acoustic signal fixed in the focal length of the parabolic antenna is used as a part of the monitoring means. In this case, the signal from the sensitive element of the parabolic antenna is analyzed using a computer system and, thus, the monitoring of operating equipment for leakage by the presence of an acoustic leak signal is ensured. This method allows remote tightness control to ensure personnel safety during monitoring, but the disadvantage of this method is that the method is not calibrated using control leaks that verify the low threshold of sensitivity of leak detectors and the tightness control method itself using additional contact amplifiers of the acoustic defect field . At the same time, it must be understood that the front of the acoustic field of the through defect has a complex uneven shape, i.e. when testing in this way, it is possible to obtain a false picture of the location of the through defect.
Известны способы определения места утечки и акустический течеискатели для их осуществления [2, 3, 4], при которых в качестве усилителей акустического поля используются рупоры соединенные с чувствительными элементами, причем [4] позволяет повысить точность определения места утечки путем освещения его световым лучом, совмещенным с максимумом ультразвукового сигнала, в котором размещен преобразователь и установленный за ним источник света по оси рупора. При этом, на внутреннюю поверхность рупора нанесена пленка из светоотражающего материала. При контроле герметичности изделий место течи определяют по месту пересечения продольной оси акустического преобразователя с поверхностью объекта контроля в момент регистрации максимума ультразвукового сигнала, возникающего при турбулентном истечении газа через сквозной дефект. Недостатком указанных способов, позволяющих производить контроль герметичности на удаленном расстоянии, является то, что чувствительность способов не обеспечивает проведение контроля герметичности на расстоянии, обеспечивающем безопасное проведение испытаний, которое может достигать десятков метров. Также необходимо отметить, что фронт акустического поля сквозного дефекта имеет сложную неравномерную форму, а свободным (диффузным) указанное акустическое поле становиться на расстоянии от дефекта, зачастую превышающем порог чувствительности указанного способа, т.е. при проведении испытаний указанным способом возможно получение ложной картины о локализации места сквозного дефекта, при этом нижний порог чувствительности способа не калибруется с использованием дополнительных контактных усилителей акустического поля дефекта, что еще более осложняет выявление сквозных дефектов.Known methods for determining the location of the leak and acoustic leak detectors for their implementation [2, 3, 4], in which amplifiers of the acoustic field are used horns connected to sensitive elements, and [4] allows to increase the accuracy of determining the location of the leak by illuminating it with a light beam combined with the maximum of the ultrasonic signal in which the transducer and the light source installed behind it are located along the axis of the horn. At the same time, a film of reflective material is applied to the inner surface of the horn. When checking the tightness of products, the leak location is determined by the intersection of the longitudinal axis of the acoustic transducer with the surface of the test object at the time of recording the maximum of the ultrasonic signal arising from the turbulent gas outflow through the through defect. The disadvantage of these methods, allowing the tightness control to be carried out at a remote distance, is that the sensitivity of the methods does not allow tightness control to be carried out at a distance that ensures safe testing, which can reach tens of meters. It should also be noted that the front of the acoustic field of the through defect has a complex non-uniform shape, and the free (diffuse) specified acoustic field becomes at a distance from the defect, often exceeding the sensitivity threshold of this method, i.e. when testing in this way, it is possible to obtain a false picture of the location of the through defect, while the lower threshold of the sensitivity of the method is not calibrated using additional contact amplifiers of the acoustic field of the defect, which further complicates the detection of through defects.
Известен способ усиления акустического поля дефекта заключающийся в применении поверхностно-активных веществ, которые контактно наносятся на поверхность объекта контроля и в месте сквозного дефекта создают эффект усиления акустического давления во всем диапазоне частот, при котором происходит выделение акустической энергии сигнала в процессе истечения потока контрольной среды через сквозной дефект. Данные поверхностно-активные вещества описаны в [5], и их применение в процессе акустического газового способа контроля герметичности позволяет повысить безопасное расстояние до объекта контроля в процессе проведения испытаний, однако форма фронта акустического поля остается при этом сложной неравномерной формы, что негативно сказывается на процесс локализации места течи. Также необходимо отметить, что нижний порог чувствительности способа не калибруется с использованием дополнительных контактных усилителей акустического поля дефекта, что осложняет выявление сквозных дефектов.There is a method of amplifying the acoustic field of a defect consisting in the use of surfactants that are contacted on the surface of the test object and in the place of the through defect create an effect of amplification of acoustic pressure in the entire frequency range at which the acoustic energy of the signal is released during the flow of the control medium through end-to-end defect. These surfactants are described in [5], and their use in the process of an acoustic gas leak tightness control method allows to increase the safe distance to the test object during testing, however, the shape of the acoustic field front remains complex irregular shape, which negatively affects the process localization of the leak. It should also be noted that the lower threshold of the sensitivity of the method is not calibrated using additional contact amplifiers of the acoustic field of the defect, which complicates the identification of through defects.
Известен [6] акустический течеискатель, содержащий корпус с чувствительным элементом и совмещенный с ним турбулизатор, в котором, с целью повышения чувствительности течеискателя, турбулизатор выполнен в виде резонансного блока, состоящего из ряда параллельных металлических прямоугольных пластин, которые по своим средним поперечным осям скреплены между собой посредством гребенки из изоляционного материала. При этом размеры пластин выбраны из условия равенства их собственной резонансной частоты рабочей резонансной частоте чувствительного элемента. В процессе применения данного устройства, при наличии утечки из объекта контроля на заостренные концы прямоугольных пластин турбулизатора поступает поток газа, который завихряется и создает акустическое поле на резонансной частоте чувствительного элемента. Акустическая энергия сигнала преобразуется чувствительным элементом в электрическое напряжение, которое усиливается и регистрируется.Known [6] is an acoustic leak detector containing a housing with a sensing element and a turbulator combined with it, in which, in order to increase the sensitivity of the leak detector, the turbulator is made in the form of a resonant block consisting of a series of parallel rectangular metal plates which are fastened between their average transverse axes between by means of a comb made of insulating material. The sizes of the plates are selected from the condition of equality of their own resonant frequency to the working resonant frequency of the sensitive element. In the process of using this device, in the presence of a leak from the test object, a gas stream flows to the pointed ends of the rectangular plates of the turbulator, which swirls and creates an acoustic field at the resonant frequency of the sensing element. The acoustic energy of the signal is converted by the sensing element into electrical voltage, which is amplified and recorded.
Способ позволяет повысить чувствительность контроля герметичности акустическим газовым методом, однако недостатком способа является то, что применение его на удаленном расстоянии, обеспечивающем безопасное проведение испытаний затруднено в следствии необходимости производить турбулизацию потока контрольной среды в непосредственной близости от объекта контроля. Данное обстоятельство негативно сказывается на безопасности операторов, проводящих контроль герметичности.The method allows to increase the sensitivity of the tightness control by the acoustic gas method, however, the disadvantage of the method is that its use at a remote distance, ensuring safe testing is difficult due to the need to turbulence the flow of the control medium in the immediate vicinity of the control object. This circumstance negatively affects the safety of operators conducting leak testing.
Известны приемники ультразвуковых течеискателей, включающие в свой состав турбулизаторы в виде пружин и решеток с коническими отверстиями [7, 8, 9]. Данные устройства обеспечивают усиление акустического поля дефекта, но совмещены с приемниками акустических колебаний, и применение их на удаленном расстоянии, обеспечивающем безопасное проведение испытаний затруднено в следствии необходимости производить турбулизацию в непосредственной близости от объекта контроля, что не обеспечивает безопасности персонала неразрушающего контроля проводящего течеискание.Known receivers of ultrasonic leak detectors, including turbulators in the form of springs and gratings with conical holes [7, 8, 9]. These devices provide amplification of the acoustic field of the defect, but are combined with receivers of acoustic vibrations, and their use at a remote distance, ensuring safe testing, is difficult due to the need to turbulence in the immediate vicinity of the test object, which does not ensure the safety of nondestructive testing personnel conducting leak detection.
Известен акустический течеискатель [10] в котором осуществляется усиление акустического поля дефекта за счет того, что чувствительный элемент течеискателя конструктивно содержит в своем составе прилегающие друг к другу слои полимерной ткани, состоящие из переплетенных нитей с ворсом, которые расположены перед чувствительным элементом параллельно его рабочей поверхности. При данном способе поток контрольного газа, выходящий через сквозной дефект в объекте контроля колеблет ворсинки полимерных нитей, которые в процессе взаимодействуя между собой создают дополнительное акустическое поле, регистрируемое приемником. Данный способ обеспечивает усиление интенсивности акустического поля дефекта для ламинарных струй, т.е. для струй малых потоков контрольного газа не создающих ультразвукового поля дефекта. Течеискание при этом возможно только в непосредственной близости чувствительного элемента течеискателя от объекта контроля, и применение его на удаленном расстоянии, обеспечивающем безопасное проведение испытаний не возможно, т.к. в конструкции [10] не предусмотрены элементы крепления полимерных нитей к объекту контроля. При этом, полимерные нити не обеспечивают требуемую жесткость конструкции для целей выравнивания сложной формы фронта акустического поля дефекта для турбулентного характера истечения контрольного газа (для более мощных потоков струй контрольного газа), что уменьшает вероятность нахождения места сквозного дефекта при проведении контроля на удаленном безопасном расстоянии. Также необходимо отметить, что в процессе проведения испытаний применение полимерных нитей ограничивается возможностью быстрого их разрушения в процессе проведения испытаний, а невысокая вероятность взаимодействия потока струи контрольного газа с нитями в случае применения одного слоя полимерных нитей может не обеспечивать требуемой надежности проведения контроля герметичности, что особенно важно для опасных производственных объектов работающих под давлением. Данное устройство принято за прототип.Known acoustic leak detector [10] in which the acoustic field of the defect is enhanced due to the fact that the sensitive element of the leak detector structurally contains adjacent layers of polymer fabric, consisting of interwoven threads with a pile, which are located in front of the sensitive element parallel to its working surface . With this method, the flow of the control gas exiting through the through defect in the test object vibrates the villi of the polymer threads, which, when interacting with each other, create an additional acoustic field recorded by the receiver. This method provides an increase in the intensity of the acoustic field of the defect for laminar jets, i.e. for jets of small flows of the control gas not creating an ultrasonic defect field. In this case, leak detection is only possible in the immediate vicinity of the sensitive element of the leak detector from the control object, and its use at a remote distance, ensuring safe testing, is not possible, because the design [10] does not provide elements for attaching polymer threads to the control object. At the same time, polymer threads do not provide the required structural rigidity for the purpose of leveling the complex shape of the front of the acoustic field of the defect for the turbulent nature of the outflow of the control gas (for more powerful flows of the jets of the control gas), which reduces the likelihood of finding a through defect when monitoring at a remote safe distance. It should also be noted that during the testing process, the use of polymer fibers is limited by the possibility of their rapid destruction during testing, and the low probability of interaction of the control gas jet stream with the threads in case of using one layer of polymer fibers may not provide the required reliability of tightness control, which is especially important for hazardous industrial facilities operating under pressure. This device is taken as a prototype.
Известен способ контроля герметичности изделий [11] при котором объект контроля заполняют испытательным давлением контрольного газа, при этом контролируемый участок поверхности обдувают одной или более ламинарными воздушными струями, непересекающимися между собой. При встрече технологической ламинарной струи (на поверхности объекта контроля или в пространстве над ней) с ламинарной струей контрольного газа выходящей через сквозной дефект в объекте контроля происходит принудительная турбулизация и возникает источник ультразвуковых колебаний, которые затем фиксируют приемником ультразвука и на основе этого судят о герметичности объекта контроля.A known method of monitoring the tightness of products [11] in which the control object is filled with the test pressure of the control gas, while the controlled surface area is blown with one or more laminar air jets that do not intersect with each other. When a technological laminar jet (on the surface of the control object or in the space above it) meets the laminar jet of the control gas emerging through the through defect in the control object, forced turbulization occurs and a source of ultrasonic vibrations arises, which are then fixed by the ultrasound receiver and, on the basis of this, the tightness of the object is judged control.
Данный способ обеспечивает усиление интенсивности акустического поля дефекта, для ламинарных струй, т.е. для струй малых потоков контрольного газа не создающих ультразвукового поля дефекта, однако применение его на удаленном расстоянии, обеспечивающем безопасное проведение испытаний затруднено в следствии необходимости производить турбулизацию в непосредственной близости от объекта контроля, тем самым не обеспечивается безопасность проведения испытаний. Кроме того, при условиях, когда поток контрольного газа обеспечивает образование ультразвукового поля, способ не обеспечивает выравнивание сложной формы фронта акустического поля, уменьшая тем самым вероятность обнаружение и локализацию сквозного дефекта.This method provides an increase in the intensity of the acoustic field of the defect for laminar jets, i.e. for jets of small flows of the control gas that do not create an ultrasonic field of the defect, however, its use at a remote distance, ensuring safe testing, is difficult due to the need to turbulence in the immediate vicinity of the test object, thereby not ensuring the safety of testing. In addition, under conditions when the control gas stream provides the formation of an ultrasonic field, the method does not equalize the complex shape of the front of the acoustic field, thereby reducing the likelihood of detection and localization of the through defect.
Известна диффузионная течь [12], для настройки системы течеискания, содержащая корпус с входным и выходным каналами, с выполненным в нем опорным пояском, на котором прижимным кольцевым элементом герметично закреплена проницаемая мембрана. При этом контрольная течь снабжена конденсором газа, отверстие в котором выполнено в виде капилляра, который установлен между прижимным кольцевым элементом и проницаемой мембраной контактно ее поверхности. В данном устройстве выполнены элементы, для калибровки с использованием контактных средств усилителей акустического поля дефекта. Однако недостатком данного устройства является то, что калибровка акустического газового способа ограничена со стороны грубых потоков контрольных газов, которые данным устройством не могут воспроизводиться за счет диффузионного характера истечения контрольного газа, таким образом, не обеспечивается формирование ультразвукового акустического поля дефекта генерируемого турбулентными потоками контрольной среды. Также необходимо отметить, что в данном контрольном образце хотя и предусмотрена возможность использования поверхностно-активных веществ, описанных в [5], не предусмотрена возможность измерения толщины наносимого покрытия без использования дополнительных средств измерения (толщиномеров покрытий), что негативно сказывается на оперативность контроля, т.к. расход данных веществ (имеющих разный химический состав) в процессе проведения испытаний определяется исходя из инструкций по применению и, в конечном итоге, определяется толщиной наносимого покрытия. Кроме того в конструкции указанного контрольного образца не предусмотрено использование контактных средств усиления акустического поля дефекта и изменения сложной формы его фронта- сетчатых конструкций, описываемых в настоящем патенте (приведенных ниже). Также необходимо отметить, что в конструкции данного контрольного образца не предусмотрена возможность измерения температуры контрольного газа перед мембраной сквозь которую диффундирует контрольный газ - гелий. Данное устройство принято за прототип.Known diffusion leak [12], to configure the leak detection system, comprising a housing with input and output channels, with a support band made in it, on which a permeable membrane is hermetically fixed by a pressure ring element. In this case, the control leak is provided with a gas condenser, the hole in which is made in the form of a capillary, which is installed between the clamping ring element and the permeable membrane on its contact surface. This device contains elements for calibration using contact means of the amplifiers of the acoustic field of the defect. However, the disadvantage of this device is that the calibration of the acoustic gas method is limited by the coarse flow of control gases, which this device cannot reproduce due to the diffusion nature of the expiration of the control gas, thus, the formation of an ultrasonic acoustic field of the defect generated by the turbulent flows of the control medium is not ensured. It should also be noted that although this control sample provides for the possibility of using the surfactants described in [5], it is not possible to measure the thickness of the applied coating without the use of additional measuring tools (coating thickness gauges), which negatively affects the efficiency of the control, t .to. the consumption of these substances (having different chemical composition) during the testing process is determined based on the instructions for use and, ultimately, is determined by the thickness of the coating applied. In addition, the design of the specified control sample does not provide for the use of contact means for amplifying the acoustic field of the defect and changing the complex shape of its front-mesh structures described in this patent (listed below). It should also be noted that the design of this control sample does not provide for the possibility of measuring the temperature of the control gas in front of the membrane through which the control gas, helium, diffuses. This device is taken as a prototype.
Известен способ определения размеров течи [13], относящийся к контролю герметичности изделий контактным акустическим методом. Данный способ позволяет повысить точность определения эквивалентного диаметра течи путем измерения интенсивности акустического излучения от истечения жидкости через течь. Указанная интенсивность излучения определяется за счет измерения толщины стенки изделия в месте течи, динамической вязкости, плотности жидкости, скорости распространения звука в жидкости, давления на входе и выходе из течи, а также расстояния от места течи до приемного преобразователя. Приемный преобразователь измеряет интенсивность акустических сигналов от течи. С учетом измеренных величин определяют эквивалентный диаметр течи. Недостатком данного устройства является то, что оно применимо для контрольных жидкостей, и не обеспечивает калибровку неконтактного акустического газового способа с применением средств контроля применяемых контактно испытуемой поверхности и обеспечивающих усиление акустического поля дефекта.A known method for determining the size of the leak [13], relating to the control of the tightness of products by contact acoustic method. This method allows to increase the accuracy of determining the equivalent diameter of the leak by measuring the intensity of acoustic radiation from the flow of liquid through the leak. The indicated radiation intensity is determined by measuring the wall thickness of the product in the leak, dynamic viscosity, fluid density, the speed of sound propagation in the fluid, the pressure at the inlet and outlet of the leak, as well as the distance from the leak to the receiving transducer. A receiving transducer measures the intensity of acoustic signals from a leak. Based on the measured values, the equivalent leak diameter is determined. The disadvantage of this device is that it is applicable for control liquids, and does not provide calibration of the non-contact acoustic gas method using control means used on the contact test surface and providing amplification of the acoustic field of the defect.
Известен способ контроля герметичности изделий [14]. Данное изобретение относится к контролю герметичности изделий акустическим методом и позволяет расширить технологические возможности путем определения геометрических размеров течи. В контролируемое изделие подают газ, и в нем создается испытательное давление. Затем измеряют температуру и динамическую вязкость газа. С помощью чувствительного элемента измерительной аппаратуры сканируют контролируемую поверхность изделия. При фиксации измерительной аппаратурой акустического сигнала измеряют минимальное расстояние от места течи до чувствительного элемента. Эквивалентный размер течи определяют из соотношения, устанавливающего связь параметров течи с физическими свойствами используемых газов, условиями испытаний и минимальным расстоянием от течи, на котором регистрируются акустические колебания. Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает безопасности проведения испытаний, т.к. указанное минимальное расстояние на котором акустический приемник фиксирует акустическое поле дефекта может быть меньше требуемого по технике безопасности. Кроме того в процессе калибровки течеискательной аппаратуры и способа контроля герметичности не предусмотрена возможность использования средств контроля обеспечивающих усиление акустического поля дефекта применяемых контактно поверхности объекта контроля.A known method of monitoring the tightness of products [14]. This invention relates to the control of tightness of products by the acoustic method and allows to expand technological capabilities by determining the geometric dimensions of the leak. Gas is supplied to the controlled product and a test pressure is created in it. Then measure the temperature and dynamic viscosity of the gas. Using a sensitive element of the measuring equipment scan the controlled surface of the product. When an acoustic signal is fixed by measuring equipment, the minimum distance from the leak point to the sensing element is measured. The equivalent leak size is determined from the relationship establishing the relationship between the leak parameters and the physical properties of the gases used, the test conditions and the minimum distance from the leak at which acoustic vibrations are recorded. The disadvantage of this method is that it does not ensure the safety of testing, because the specified minimum distance at which the acoustic receiver captures the acoustic field of the defect may be less than required by safety measures. In addition, in the process of calibrating the leak detection equipment and the method of tightness control, it is not possible to use the monitoring means to enhance the acoustic field of the defect used on the contact surface of the test object.
Известен способ контроля герметичности изделий [15], при котором эталонный образец с калиброванным отверстием заполняют технологической жидкостью и повышают ее давление. При помощи пьезоприемника, установленного на изделии, регистрируют появление акустических колебаний, возникающих в материале образца при истечении жидкости, при котором возникают акустические колебания. По известной площади калиброванного отверстия и зафиксированному минимальному давлению определяют эквивалентную площадь микродефектов. Недостатком указанного способа является то, что он применим для способа контроля герметичности с использованием акустической эмиссии (с контактным поверхности объекта контроля размещением акустических преобразователей), при этом способ не подходит для неконтактного акустического газового способа, в следствии того, что предназначен для определения акустических волн, генерируемых контрольной средой - жидкостью в материале объекта контроля (например в стали) и не предназначен для определения акустических волн распространяющихся в воздухе (при значительно большем коэффициенте затухания) при генерации акустического поля дефекта газовыми струями с учетом разного пространственного положения струи контрольного газа выходящей из микросопла контрольной течи, и использованием существующих средств усиления акустического поля дефекта, применяемых контактно поверхности объекта контроля. При этом, надо понимать, что направление и форма акустического поля дефекта, распространяющегося в воздухе (вне материала объекта контроля) не имеют значения при проведении акустико-эмиссионного контроля т.к. расположение дефекта определяется за счет расчета коэффициента корреляции от сигналов поступающих с нескольких микрофонов, установленных неподвижно (как правило, с акустическим контактом посредством контактных жидкостей) на поверхность объекта контроля, но имеют большое значение для неконтактного акустического газового метода. Также необходимо отметить, что в данном контрольном образце не предусмотрена возможность использования поверхностно-активных веществ, описанных в [5] т.к. расход данных веществ (имеющих разный химический состав) в процессе проведения испытаний определяется исходя из инструкций по применению и в конечном счете определяется толщиной наносимого покрытия. Кроме того в конструкции указанного эталонного образца не предусмотрено использование контактных средств усиления акустического поля дефекта и изменения сложной формы его фронта описываемых в настоящем патенте (приведенных ниже). Кроме того необходимо отметить, что в процессе проведения контроля герметичности важное значение имеет расположение места дефекта (пространственное направление струи контрольного газа, выходящей из места дефекта), т.к. при отражении акустической волны от какой либо преграды (неизбежно присутствующих в зоне контроля) сигнал может давать ложную индикацию. Надежность локализации дефекта требует проведения натурных испытаний с учетом разного направления струи контрольного газа, исходящей из микросопла. В то время, как технология проведения контроля герметичности неконтактным акустическим газовым методом подразумевает сканирование щупом акустического течеискателя поверхности объекта контроля на удаленном расстоянии, при этом пространственное расположение дефекта и форма акустического поля дефекта им генерируемая, особенно при применении контактных усилителей акустического поля дефекта (так как поверхностно-активные вещества могут просто стечь с поверхности контрольного образца в процессе проведения калибровки течеискательной аппаратуры). Данные обстоятельства требуют разработки контрольного образца для неконтактного акустического газового метода, который обеспечивал бы любое пространственное положение дефекта и в процессе калибровки обеспечивал бы натурность испытаний для надежной локализации сквозных дефектов (течей контрольного газа) и их последующего ремонта.A known method of monitoring the tightness of products [15], in which a reference sample with a calibrated hole is filled with process fluid and increase its pressure. Using a piezoelectric receiver mounted on the product, the appearance of acoustic vibrations arising in the sample material during the flow of a fluid, during which acoustic vibrations occur, is recorded. Using the known area of the calibrated hole and the fixed minimum pressure, the equivalent area of microdefects is determined. The disadvantage of this method is that it is applicable to a method for monitoring tightness using acoustic emission (with the contact surface of the object of control by placing acoustic transducers), while the method is not suitable for a non-contact acoustic gas method, due to the fact that it is designed to determine acoustic waves, generated by the control medium - liquid in the material of the control object (for example, in steel) and is not intended to determine the acoustic waves propagating in the air the ear (with a significantly higher attenuation coefficient) when generating the acoustic field of the defect by gas jets, taking into account the different spatial positions of the control gas jet emerging from the micro-nozzle of the control leak, and using existing means of amplifying the acoustic field of the defect used on the contact surface of the control object. At the same time, it must be understood that the direction and shape of the acoustic field of the defect propagating in the air (outside the material of the control object) does not matter during the acoustic emission control, because the location of the defect is determined by calculating the correlation coefficient from signals coming from several microphones installed motionlessly (usually with acoustic contact through contact liquids) on the surface of the test object, but are of great importance for the non-contact acoustic gas method. It should also be noted that in this control sample the possibility of using surfactants described in [5] is not provided. the consumption of these substances (having different chemical composition) during the testing process is determined based on the instructions for use and ultimately is determined by the thickness of the coating applied. In addition, the design of the specified reference sample does not provide for the use of contact means to amplify the acoustic field of the defect and change the complex shape of its front described in this patent (listed below). In addition, it should be noted that in the process of tightness control, the location of the defect location (the spatial direction of the control gas stream leaving the defect location) is important, because when the acoustic wave is reflected from any obstacle (inevitably present in the control zone), the signal may give a false indication. Reliability of defect localization requires full-scale tests taking into account the different directions of the control gas stream emanating from the micro nozzle. At the same time, the technology of tightness testing by the non-contact acoustic gas method involves scanning the probe of the acoustic leak detector of the surface of the test object at a remote distance, while the spatial location of the defect and the shape of the acoustic field of the defect are generated by it, especially when using contact amplifiers of the acoustic field of the defect (since the surface - active substances can simply drain off the surface of the control sample during the calibration of the leak detector equipment). These circumstances require the development of a control sample for the non-contact acoustic gas method, which would ensure any spatial position of the defect and during the calibration process would ensure the full-scale testing for reliable localization of through defects (test gas leaks) and their subsequent repair.
Задачей группы изобретений является разработка устройства для неконтактного акустического газового метода контроля герметичности, позволяющего производить формирование и усиление акустического сигнала - ультразвука воздушного в широком диапазоне расходов струй контрольного газа, выходящих из сквозного дефекта, что позволяет производить испытания на удаленном расстоянии, обеспечивающем безопасность их проведения, а также повышение надежности локализации места течи контрольного газа. Также задачей группы изобретений является разработка устройства -калиброванной контрольной течи, позволяющего производить калибровку нижнего порога чувствительности течеискательной аппаратуры и неконтактного акустического газового метода контроля герметичности с применением контактных усилителей акустического поля сквозного дефекта как средств контроля герметичности применяемых в процессе пневмоиспытаний, обеспечивающей повышение надежности локализации места течи контрольного газа на удаленном безопасном расстоянии за счет повышения точности определения ее величины.The objective of the group of inventions is to develop a device for a non-contact acoustic gas method of tightness control, which allows the formation and amplification of an acoustic signal - air ultrasound in a wide range of flow rates of control gas jets emerging from a through defect, which allows for remote testing to ensure their safety, as well as improving the reliability of the location of the leak of the control gas. Another objective of the group of inventions is the development of a calibrated control leakage device that allows calibration of the lower threshold of sensitivity of leak detection equipment and the non-contact acoustic gas method of tightness control using contact amplifiers of the acoustic field of a through defect as a means of tightness control used in pneumatic tests, which ensures increased reliability of the location of the leak test gas at a remote safe distance due to increase the accuracy of determining its value.
Краткое описание фигурBrief Description of the Figures
На фиг. 1а представлена технологическая схема проведения контроля герметичности, неконтактного акустического газового метода контроля герметичности, позволяющего производить пневмоиспытания на удаленном расстоянии, в случае когда рабочая ось микрофонной системы совпадает с осью звукового луча акустического поля дефекта, включающая: 1 - объект контроля - труба с фланцевым соединением, 2 - течь контрольного газа во фланцевом соединении, 3 - акустическое ультразвуковое поле дефекта с фронтом акустической волны неравномерной формы, 4 - оператор с акустическим течеискателем, 5 - усилитель акустического сигнала течи параболического типа с чувствительным элементом, закрепленным в фокусе параболы, 6 - лазерный целеуказатель течи, 7 - ось направления потока контрольного газа выходящего из сквозного дефекта, совпадающая с осью акустического луча фронта акустического поля дефекта, 8,9- оси координат, 10 - схематично показана формы среза фронта акустической волны. Показан случай, когда направление оси струи контрольного газа, выходящего из сквозного дефекта и совпадающей с ней осью акустического луча располагаетсяперпендикулярно осевой линии объекта контроля ВВ′. Также схематично показано расстояние L1 от точки сквозного дефекта до оператора.In FIG. 1a is a flow chart of a leak test, a non-contact acoustic gas leak test method that allows pneumatic testing at a remote distance, in the case when the working axis of the microphone system coincides with the axis of the sound beam of the acoustic field of the defect, including: 1 - control object - pipe with flange connection, 2 - test gas flow in a flange connection, 3 - acoustic ultrasonic defect field with front of an irregularly shaped acoustic wave, 4 - operator with by an oral leak detector, 5 - an acoustic signal amplifier for a leak of a parabolic type with a sensor fixed in the focus of the parabola, 6 - a laser leak detector, 7 - an axis of direction of flow of the control gas emerging from the through defect, coinciding with the axis of the acoustic beam of the front of the acoustic field of the defect, 8, 9 - coordinate axes, 10 - schematically shows the cut shape of the front of the acoustic wave. The case is shown when the direction of the axis of the control gas jet emerging from the through defect and the axis of the acoustic beam coinciding with it is located perpendicular to the axial line of the explosive test object. Also shown schematically is the distance L1 from the point of the through defect to the operator.
На фиг. 16 представлена технологическая схема проведения контроля герметичности, неконтактного акустического газового метода контроля, в процессе проведения которой рабочая ось микрофонной системы совпадает с направлением максимума звукового давления акустического поля сквозного дефекта с фронтом сложной формы. Также на фигуре схематично представлен график падения акустического давления акустического поля сквозного дефекта от расстояния между оператором и объектом контроля в условиях отсутствия контактных усилителей акустического поля дефекта. На фигуре также схематично представлен график уменьшения акустического давления от расстояния между местом течи и оператором. Также представлено расстояние L2 между оператором и объектом контроля, и 31 - угол α между рабочей осью микрофона и осью акустического луча поля дефекта.In FIG. 16 is a flow chart of leak testing, a non-contact acoustic gas control method, during which the working axis of the microphone system coincides with the direction of the maximum sound pressure of the acoustic field of the through defect with a complex shape front. The figure also schematically shows a graph of the acoustic pressure drop of the acoustic field of the through defect versus the distance between the operator and the control object in the absence of contact amplifiers of the acoustic field of the defect. The figure also schematically shows a graph of the decrease in acoustic pressure from the distance between the leak and the operator. Also presented is the distance L2 between the operator and the test object, and 31 is the angle α between the working axis of the microphone and the axis of the acoustic beam of the defect field.
Размеры анализатора, объекта контроля и акустического поля, представленные на фиг. 1а, 1б, не соответствуют реальным, что сделано в целях облегчения восприятия.The dimensions of the analyzer, the test object and the acoustic field shown in FIG. 1a, 1b, do not correspond to the real ones, which was done in order to facilitate perception.
На фиг. 2а представлена схема проведения контроля герметичности без использования контактных средств усиления акустического поля дефекта, включающая: 12 - объект контроля, 13- штенгельную заправочную трубку, 14 - баллон с контрольным газом, или иное средство обеспечивающее давление контрольного газа в объекте контроля, 11 - сквозной дефект основного материала или сварного соединения, 10 - схематично представлено акустическое поле дефекта с фронтом сложной формы.In FIG. Figure 2a shows a diagram of tightness control without using contact means to strengthen the acoustic field of a defect, including: 12 - a test object, 13-rod filling tube, 14 - a test gas cylinder, or other means providing a control gas pressure in the test object, 11 - a through defect main material or welded joint, 10 - schematic representation of the acoustic field of the defect with a front of complex shape.
На фиг. 2б представлена схема проведения контроля герметичности с применением контактных средств усиления акустического поля: 16 - сетчатая конструкция (турбулизатор), 32 - схематично представлена форма фронта акустического поля дефекта.In FIG. 2b presents a diagram of the tightness control using contact means for amplifying the acoustic field: 16 — mesh structure (turbulator), 32 — schematic representation of the shape of the front of the acoustic field of the defect.
На фиг. 3а представлена схема проведения контроля герметичности с применением: 13 - штенгельная заправочная трубки, 18 - контрольная течь в сборе, 30, 33 - газовые клапаны.In FIG. Figure 3a shows a diagram of the tightness control using: 13 - plug-in filling tube, 18 - control leakage assembly, 30, 33 - gas valves.
На фиг. 3б представлен график зависимости пробного давления контрольной среды от времени при проведении пневмоиспытаний и определении пороговой чувствительности течеискателей и акустического газового метода контроля герметичности.In FIG. Figure 3b shows a graph of the test pressure of the control medium versus time during pneumatic testing and determination of the threshold sensitivity of leak detectors and the acoustic gas leak test method.
На фиг. 4 представлена контрольная течь (изометрия) для проверки нижнего порога чувствительности акустического газового метода, содержащая: 18- контрольная течь в сборе, 20 - входной канал, 22 - прижимная гайка. Также на фигуре представлены линии АА′ и ББ′, определяющие плоскость реза указанной контрольной течи, для пояснения работы устройства.In FIG. Figure 4 shows a control leak (isometry) for checking the lower sensitivity threshold of the acoustic gas method, which contains: 18 - control leak assembly, 20 - inlet channel, 22 - clamping nut. The figure also shows the lines AA ′ and BB ′ defining the cutting plane of the specified control leak, to explain the operation of the device.
На фиг. 5а представлена контрольная течь для проверки нижнего порога чувствительности акустического газового способа в плоскости реза содержащей линии АА′ и ББ′ (фиг. 4), содержащая: 19 - корпус контрольной течи, 20 - входной канал, 23 - критическое калиброванное микросопло, выполненное во вставке - 25, 22 - прижимная гайка, 21 - уплотнительный элемент, 24 - выполненная в прижимной гайке калибровочная емкость, 35 - устройство измерения параметров контрольной среды перед соплом с устройством индикации.In FIG. 5a shows a control leak to check the lower sensitivity threshold of the acoustic gas method in the cut plane containing lines AA ′ and BB ′ (Fig. 4), containing: 19 — the body of the control leak, 20 — the input channel, 23 — the critical calibrated micro nozzle made in the insert - 25, 22 - clamping nut, 21 - sealing element, 24 - calibration tank made in the clamping nut, 35 - device for measuring control medium parameters in front of the nozzle with an indication device.
На фиг. 56 представлена часть контрольной течи для проверки нижнего порога чувствительности акустического газового способа, поясняющая работу устройства и содержащая: 22 - прижимная гайка, 23 - критическое калиброванное микросопло, выполненное во вставке - 25, 24 - выполненная в гайке калибровочная измерительная емкость, 26 - индикаторная шкала с рисками для определения уровня и объема налитой в калибровочную емкость жидкости, обеспечивающими требуемый уровень наполнения контактных жидкостей для усиления акустического поля.In FIG. 56 is a part of the control leak for checking the lower sensitivity threshold of the acoustic gas method, explaining the operation of the device and containing: 22 — a clamping nut, 23 — a critical calibrated micro nozzle made in the insert — 25, 24 — a calibration measuring capacitance made in the nut, 26 — an indicator scale with risks for determining the level and volume of liquid poured into the calibration tank, providing the required level of contact liquid filling to enhance the acoustic field.
На фиг. 5в представлен элемент контрольной течи (вид сверху) для проверки нижнего порога чувствительности акустического газового способа, содержащий: 22 - прижимная гайка, 23 - критическое калиброванное микросопло, выполненное во вставке - 25, 24 - выполненная в гайке калибровочная измерительная емкость, 27 - сетчатый элемент, 28 - прижимные планки для фиксации сетчатого элемента, 29 - фиксирующие винты.In FIG. 5c shows a control leakage element (top view) for checking the lower threshold of sensitivity of the acoustic gas method, comprising: 22 — a clamping nut, 23 — a critical calibrated micro nozzle made in the insert — 25, 24 — a calibration measuring capacitance made in the nut, 27 — a mesh element , 28 - clamping strips for fixing the mesh element, 29 - fixing screws.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Указанная задача группы изобретений решается за счет того, что в процессе проведения пневмоиспытаний при контроле герметичности неконтактным акустическим газовым методом главным фактором определяется безопасность специалистов проводящих поиск сквозных дефектов в процессе пневмоиспытаний. Данный параметр - L1 приведенный на фиг. 1а рассчитывается согласно [21, 22] по формулам:The specified task of the group of inventions is solved due to the fact that in the process of conducting pneumatic tests while checking the tightness by the non-contact acoustic gas method, the main factor is determined by the safety of specialists conducting a search for through defects during pneumatic testing. This parameter — L1 shown in FIG. 1a is calculated according to [21, 22] according to the formulas:
где Rоск - радиус разлета осколков при взрыве трубопроводов в случае аварийной ситуации, м; р - давление в трубопроводе, мПа (в момент испытаний), k - коэффициент принимаемый 15,3 для труб, у которых отношение диаметра к толщине стенки равно 100. Для труб с условным диаметром менее 700 мм, отношение диаметра к толщине стенки колеблется от 40 до 80. Для этого случая числовой коэффициент принимается равным: 4 -для трубопроводов диаметром до 300 мм; 10 - для трубопроводов диаметром до 500 мм; 11 - для трубопроводов диаметром более 500 мм.where R Osk - radius of the expansion of fragments in the explosion of pipelines in case of emergency, m; p is the pressure in the pipeline, MPa (at the time of testing), k is the coefficient taken 15.3 for pipes in which the ratio of diameter to wall thickness is 100. For pipes with a nominal diameter of less than 700 mm, the ratio of diameter to wall thickness ranges from 40 up to 80. For this case, the numerical coefficient is taken equal to: 4 - for pipelines with a diameter of up to 300 mm; 10 - for pipelines with a diameter up to 500 mm; 11 - for pipelines with a diameter of more than 500 mm.
Данный фактор назначается определяющим, т.к. например для объектов газового надзора при проведении пневмоиспытаний, в случае аварии может происходить образование осколков с разлетом до 40 м. (диаметр трубы - 1 м., толщина основного материала - 5 мм, испытательное давление 20 кГс/см2). Проведение испытаний на данном безопасном расстоянии при этом осложняется ввиду того, что распространяющийся воздушным путем (воздушный ультразвук) с преобладающей частотой 40 кГц, который генерируется потоком контрольного вещества, выходящим через сквозной дефект в объекте контроля с увеличением расстояния от места дефекта до приемного преобразователя быстро затухает. Значения затухания звукового давления в воздухе рассчитанное согласно [27], например, для нормальных условий и ƒ=40 кГц, составляет α=1,3445 дБ/м, таким образом, на расстоянии 40 м уровень акустического давления падает в десятки раз, без учета поглощения звуковых колебаний которые порождаются диссипативными потерями. При этом применение неконтактных усилителей акустического поля дефекта изложенных в [1-4, 6-10] не приведет к усилению акустического поля дефекта и тем самым к его локализации ввиду того, что усиливать в большинстве случаев на указанном расстоянии будет просто нечего. Кроме того, форма фронта акустического поля дефекта неравномерна и имеет так называемый «конус тишины» [26], данное обстоятельство проиллюстрировано фиг. 1а, при этом, на фиг. 1б показан случай, когда в процессе проведения пневмоиспытаний рабочая ось микрофонной системы совпадает с направлением максимума звукового давления акустического поля сквозного дефекта, при этом расстояние L2=L1/cosα по сравнению с расстоянием L1 еще больше увеличивается, что ведет к еще большему ослаблению амплитуды акустического давления поля дефекта. Данное обстоятельство негативно сказывается на чувствительность контроля герметичности, так как при направлении чувствительного элемента (рабочей оси микрофонной системы) строго в направлении турбулентной струи течи (фиг. 1) оператор не получит достоверной картины о расположении места дефекта. Данное обстоятельство еще более сказывается в случае ограниченной контролепригодности объекта контроля при отражении звуковой волны например от земли. Теоретические предпосылки для реализации данного способа были изучены достаточно давно, и приведены в [16, 17].This factor is determined as for example, for gas monitoring objects during pneumatic tests, in the event of an accident, fragments can form with a span of up to 40 m (pipe diameter - 1 m, thickness of the base material - 5 mm,
Для компенсации потерь амплитуды звукового давления и интенсивности акустических ультразвуковых колебаний поля дефекта и для решения задач группы изобретений предлагается использовать стальные и полимерные сетчатые конструкции состоящих из одного или более слоев сетки размещаемых контактно поверхности объекта контроля (фиг. 2б). Данные сетчатые конструкции изготовленные из просечно-вытяжной сетки или сетки саржевого плетения играют роль турбулизатора при малых потоках контрольной среды (не обеспечивающих образование ультразвукового поля дефекта) и обеспечивают образование и усиление ультразвукового поля дефекта. В целях понимания можно сравнить эффект возникновения ультразвука воздушного при прохождении через сетчатую конструкцию ламинарного потока струи контрольного газа с простейшим ультразвуковым свистком. Предпосылки к данному изобретению для ламинарных потоков контрольной среды описывается в работах [18, 19, 20]. При этом ламинарный поток течи, проходя через ячейки сетчатой конструкции разбивается на несколько потоков, которые взаимодействуя между собой, образуют усиленное ультразвуковое поле (ультразвук воздушный) аналогично [11], и при этом могут быть зафиксированы чувствительным элементом на расстоянии обеспечивающем безопасность проведения пневмоиспытаний согласно ф. 1. Для случая турбулентных потоков предпосылки для реализации данного способа контроля приведены в [16, 17]. Из данных работ следует, что образование ультразвука воздушного для турбулентных потоков происходит не во всей струе, а в зоне струи контрольного газа, которая расположена на краю, где ультразвук воздушный (на частотах 35-45 кГц) образуется на зоне перехода от турбулентного к ламинарному режиму течения потока. Данное обстоятельство определяет образование «конуса тишины» (Рис. 1), что отражено в 4 главе [16] и [26], и позволяет соотнести площадь поверхности фронта акустической волны с параметрами акустического поля дефекта. При этом, в случае применения сетчатых конструкции турбулентный поток контрольного газа разбивается на несколько потоков, что обеспечивает увеличение указанной площади зоны формирования ультразвука воздушного теперь уже несколькими струями контрольного газа и изменение формы фронта акустического поля за счет суперпозиции указанных акустических полей. Указанное образованное и усиленное акустическое поле может быть зафиксировано на расстоянии без необходимости нахождения в непосредственной близости от объекта контроля.To compensate for losses in the amplitude of sound pressure and the intensity of acoustic ultrasonic vibrations of the defect field and for solving the problems of the group of inventions, it is proposed to use steel and polymer mesh structures consisting of one or more layers of mesh placed on the contact surface of the test object (Fig. 2b). These mesh constructions made of expanded metal mesh or twill weave play the role of a turbulator at low flows of the control medium (which do not ensure the formation of an ultrasonic field of the defect) and provide the formation and amplification of the ultrasonic field of the defect. For understanding purposes, we can compare the effect of the appearance of airborne ultrasound when a jet of control gas passes through a mesh structure of a laminar stream with a simple ultrasonic whistle. The background to this invention for laminar flows of a control medium is described in [18, 19, 20]. In this case, the laminar flow of the leak, passing through the cells of the mesh structure, is divided into several flows, which, interacting with each other, form a reinforced ultrasonic field (air ultrasound) similarly [11], and can be fixed by a sensitive element at a distance ensuring the safety of pneumatic tests according to . 1. For the case of turbulent flows, the prerequisites for the implementation of this control method are given in [16, 17]. From these works it follows that the formation of air ultrasound for turbulent flows does not occur in the entire jet, but in the zone of the control gas jet, which is located on the edge where air ultrasound (at frequencies of 35-45 kHz) is formed in the zone of transition from turbulent to laminar mode flow stream. This circumstance determines the formation of a “silence cone” (Fig. 1), which is reflected in chapter 4 [16] and [26], and allows us to correlate the surface area of the acoustic wave front with the acoustic field parameters of the defect. In this case, in the case of applying a mesh structure, the turbulent flow of the control gas is divided into several flows, which ensures an increase in the indicated area of the formation of air ultrasound by now several jets of control gas and a change in the shape of the front of the acoustic field due to the superposition of these acoustic fields. The specified generated and amplified acoustic field can be fixed at a distance without the need to be in the immediate vicinity of the control object.
Данный способ в отличие от изложенных в [7-10], при которых датчики акустического сигналов совмещается с разными конструкциями турбулизаторов обеспечивает проведение контроля неконтактным акустическим газовым методом на безопасном расстоянии описанном выше.This method, in contrast to those described in [7-10], in which the acoustic signal sensors are combined with different designs of turbulators, provides for monitoring by the non-contact acoustic gas method at a safe distance described above.
Более детально раскрывая описанный способ контроля можно отметить, что в случае турбулентного потока выходящего из сквозного дефекта в объекте контроля, сетчатая конструкция играет роль усилителя акустического сигнала течи, за счет того, что происходит разбиение потока контрольной среды, с образованием нескольких потоков. При этом, при взаимодействии этих потоков происходит усиление акустического сигнала течи в несколько раз, кроме того, в случае применения сетчатых конструкций происходит изменение сложной воронкообразной формы акустического фронта поля дефекта, обеспечивая его изменение к форме близкой к сферической (фиг. 2б), за счет того, что создание акустических колебаний потоком газа обусловлено турбулентностью его движения. Струйка газа, вытекающего через течь, имеет несколько зон, а именно: непосредственно на выходе течи участок ламинарного движения и на некотором расстоянии от выхода турбулентное. Источником акустических сигналов от течи является турбулентность, которая своим возникновением обязана скачку скоростей на границе струи и окружающего газа, создавая при этом внутри потока струи «конус тишины». Применение сетчатых конструкций обеспечивает физическое дробление потоков контрольного газа, тем самым создавая турбулентную область пересекающихся струй контрольного газа и преобразование сложной формы акустического поля дефекта содержащего «конус тишины» в форму близкую к сферической. Таким образом, достигается технический результат - повышение надежности поиска течей на безопасном расстоянии (фиг .2а, 2б). При чем достижение данного технического результата в большей мере достигается за счет использования сетчатых пакетов применяемых контактно поверхности объекта контроля (с обеспечением контакта с помощью элементов крепления (34 - фиг. 2б, 28 - фиг. 5в)) за счет повышения вероятности взаимодействия струи контрольного газа выходящего через сквозной дефект и материала сетчатого пакета.Opening the described control method in more detail, it can be noted that in the case of a turbulent flow emerging from the through defect in the control object, the mesh structure acts as an amplifier of the acoustic leak signal, due to the splitting of the control medium flow, with the formation of several flows. At the same time, during the interaction of these flows, the acoustic signal of the leak is amplified several times; in addition, in the case of mesh structures, the complex funnel-shaped shape of the acoustic front of the defect field changes, ensuring its change to a shape close to spherical (Fig. 2b), due to the fact that the creation of acoustic vibrations by the gas flow is due to the turbulence of its motion. A stream of gas flowing through a leak has several zones, namely: a section of laminar motion directly at the outlet of the leak and turbulent at some distance from the outlet. The source of acoustic signals from the leak is turbulence, which owes its appearance to a jump in velocities at the boundary of the jet and the surrounding gas, creating a “silence cone” inside the jet stream. The use of mesh structures provides physical fragmentation of the control gas flows, thereby creating a turbulent region of intersecting jets of control gas and transforming the complex shape of the acoustic field of the defect containing the "silence cone" into a shape close to spherical. Thus, a technical result is achieved - improving the reliability of the search for leaks at a safe distance (Fig. 2A, 2B). Moreover, the achievement of this technical result is achieved to a greater extent due to the use of mesh packets used on the contact surface of the test object (providing contact using fasteners (34 - Fig. 2b, 28 - Fig. 5c)) by increasing the probability of interaction of the control gas jet out through the defect and the material of the mesh bag.
Применение указанных сетчатых конструкций снимает неопределенность в процессе измерения параметров акустического поля дефекта на удаленном расстоянии с помощью течеискательной аппаратуры за счет выравнивания формы акустического фронта и приближении его к сферической в случае турбулентного потока контрольного газа.The use of these mesh structures removes the uncertainty in the process of measuring the parameters of the acoustic field of a defect at a remote distance using leak detection equipment due to the alignment of the shape of the acoustic front and its approximation to a spherical one in the case of a turbulent flow of control gas.
Таким образом, достоверность выявления течей с применением контактных усилителей акустического поля дефекта - сетчатых конструкций обеспечивает не только образование и усиление акустического поля дефекта в случае ламинарного потока течи, но и выравнивание сложной формы фронта ультразвуковой волны образуемой течью контрольной среды в случае турбулентного течения. Применение данных устройств обеспечивает решение поставленных задач группы изобретений в части надежной локализации места сквозного дефекта на безопасном расстоянии. Дополнительным фактором, обеспечивающим усиление поля дефекта являются сетчатые конструкции, используемые контактно поверхности объекта контроля представляющие собой несколько сеток сложенных вместе. Данное техническое решение имеет целью усиление акустического поля дефекта за счет дополнительного разбиения и турбулизации малых потоков контрольного газа и увеличении вероятности соприкосновения струи контрольного газа с элементами сетчатой конструкции.Thus, the reliability of detecting leaks using contact amplifiers of the acoustic field of the defect - mesh structures provides not only the formation and amplification of the acoustic field of the defect in the case of a laminar flow of the leak, but also the alignment of the complex shape of the front of the ultrasonic wave generated by the flow of the control medium in the case of a turbulent flow. The use of these devices provides a solution to the tasks of the group of inventions in terms of reliable localization of the through defect at a safe distance. An additional factor ensuring the strengthening of the defect field is the mesh structures used by the contact surfaces of the test object, which are several grids stacked together. This technical solution is aimed at enhancing the acoustic field of the defect due to the additional splitting and turbulization of small flows of the control gas and increasing the likelihood of contact of the control gas stream with mesh elements.
В целях возникновения эффекта турбулизации возможно использование сетчатых конструкций представляющих собой сетку из металла, полимерных материалов, или ткани с ворсом применяемых контактно поверхности объекта контроля и сетчатых конструкций представляющих собой комбинацию сеток из металла, полимерных материалов или тканей с ворсом. Данное техническое решение позволяет произвести совмещение эффекта турбулизации технологических потоков с эффектом описанным в [5].In order to create a turbulization effect, it is possible to use mesh structures consisting of a mesh of metal, polymeric materials, or fabric with a pile used on the contact surface of the test object and mesh structures representing a combination of mesh of metal, polymer materials or fabrics with a pile. This technical solution allows combining the effect of turbulization of technological flows with the effect described in [5].
Также дополнительным фактором при проведении контроля герметичности неконтактным акустическим газовым методом с использованием сетчатых конструкций в целях повышения уровня чувствительности, а также с целью более точной локализации акустического поля дефекта возможно дополнительное использование усилителей акустического поля дефекта описанных в [1, 2, 3, 4] совмещенных с приемником неконтактным акустическим преобразователем, обеспечивающих проведение испытаний на удаленном расстоянии от объекта контроля.Also an additional factor when conducting leak testing by the non-contact acoustic gas method using mesh designs in order to increase the sensitivity level, as well as to more accurately localize the acoustic field of the defect, additional use of the acoustic field amplifiers of the defect described in [1, 2, 3, 4] combined with a receiver non-contact acoustic transducer, providing testing at a remote distance from the object of control.
Также задачей группы изобретений является повышение надежности локализации места течи контрольного газа на удаленном безопасном расстоянии за счет повышения точности определения ее величины. Поставленная задача решается реализацией устройства - контрольной течи, позволяющего производить калибровку нижнего порога чувствительности течеискательной аппаратуры и неконтактного акустического газового метода контроля герметичности с применением контактных усилителей акустического поля сквозного дефекта изложенных в [5] и с помощью сетчатых конструкций описанных выше на удаленном безопасном расстоянии. Данное устройство обеспечивает формирование потоков контрольного газа в широком диапазоне расходов (турбулентных и ламинарных потоков) за счет использования в конструкции поверяемого микросопла. А также обеспечивает любое пространственное положение струи контрольного газа, при этом с его помощью может быть реализована любая ситуация при которой происходит отражение акустической волны создаваемой струей контрольного газа для моделирования ограниченной контролепригодности в процессе отработки технологии контроля герметичности.Another objective of the group of inventions is to increase the reliability of localization of the leak point of the control gas at a remote safe distance by increasing the accuracy of determining its value. The problem is solved by the implementation of the control leakage device, which allows calibrating the lower threshold of sensitivity of leak detection equipment and the non-contact acoustic gas leak tightness control method using contact amplifiers of the acoustic field of the through defect described in [5] and using the mesh structures described above at a remote safe distance. This device provides the formation of control gas flows in a wide range of flow rates (turbulent and laminar flows) due to the use of a calibrated micro-nozzle in the design. It also provides any spatial position of the control gas jet, and with it, any situation can be realized in which an acoustic wave is reflected by the generated control gas jet to simulate limited control suitability in the process of testing the tightness control technology.
Предпосылки к реализации данного устройства предпринимались в работах [16, 17], так в 3-ей главе [17], разработаны и опробованы контрольные образцы для неконтактного акустического газового метода, представляющие собой капиллярные металлические трубки с разными внутренними диаметрами. Недостатком данных контрольных образцов является то, что они метрологически не поверяются, и их применение не обеспечивает калибровку всей системы контроля герметичности [23], включающей не только объект контроля и течеискатели, но и средства усиления акустического поля дефекта - сетчатые конструкции, описываемые в настоящем патенте, а также неконтактные средства усиления акустического поля дефекта описанные в [1-4, 6-11]. При этом, также как и [12] указанные контрольные образцы не обеспечивают контактное нанесение поверхностно-активных веществ, с требуемым уровнем нанесения без использования дополнительных средств измерения толщины наносимого покрытия. Устранение указанных недостатков обеспечивается реализацией устройства - контрольной течи, работа и устройство которой приведены ниже.The prerequisites for the implementation of this device were undertaken in [16, 17], so in the 3rd chapter [17], control samples for the non-contact acoustic gas method, which are capillary metal tubes with different internal diameters, were developed and tested. The disadvantage of these control samples is that they cannot be metrologically verified, and their application does not provide calibration of the entire tightness control system [23], which includes not only the test object and leak detectors, but also the means of amplifying the acoustic field of the defect — mesh structures described in this patent , as well as non-contact means of amplification of the acoustic field of the defect described in [1-4, 6-11]. At the same time, as well as [12], these control samples do not provide contact deposition of surfactants with the required deposition level without using additional means of measuring the thickness of the applied coating. The elimination of these disadvantages is ensured by the implementation of the device is a control leak, the operation and device of which are given below.
Контрольная течь, приведена на фиг. 4. Работа устройства иллюстрируется фиг. 3а и фиг. 3б, согласно которым в процессе подготовки объекта контроля к испытаниям устройство - контрольная течь монтируется через входной канал 20 корпуса течи фиг. 2а в газовую магистраль заправочной штенгельной трубки 13 обеспечивающей подвижность устройства, при этом обеспечивается единство характеристик контрольной среды, которой нагружается объект контроля и контрольной течи. Набор давления в объекте контроля в процессе испытаний согласно [21] осуществляется ступенчато фиг. 3б. Данное обстоятельство в процессе подготовки к контролю или в процессе проведения испытаний (в части проверки нижнего порога чувствительности) позволяет произвести замер минимально-регистрируемой интенсивности акустического поля на удаленном безопасном расстоянии, рассчитываемом с помощью [22] для испытательного давления Рисп фиг. 3б. При этом в процессе набора давления на первом ступенчатом участке (интервал Т2-ТЗ) фиг. 3б производится определение уровня акустического давления для давления в объекте контроля Р1, которое регистрируется с помощью приемного преобразователя на расстоянии, рассчитываемом как безопасное для испытательного давления по формуле 1, с применением контактных усилителей акустического поля дефекта или без них (так, как определено технологией проведения контроля герметичности). Если в процессе набора давления на первом участке акустическая аппаратура не зарегистрировала показаний, происходит дальнейшее увеличение в соответствии со схемой нагружения объекта контроля. При дальнейшем увеличении давления (интервал Т4-Т5) для уровня давления в объекте контроля Р2 операция по определению уровня акустического давления на безопасном расстоянии определяемом Рисп повторяется, до тех пор, пока неконтактный акустический преобразователь не зафиксирует показаний в единицах выходной шкалы течеискателя (например, мВ). Значения (в единицах выходной шкалы течеискательной аппаратуры), при которых неконтактный акустический преобразователь фиксирует для указанного интервала давления представляют собой зависимость свойств акустического поля дефекта от давления в объекте контроля с учетом всех применяемых усилителей акустического поля дефекта, в соответствии с которым рассчитывают пороговое значение испытательного давления при котором произошла регистрация акустического поля сквозного дефекта рассчитываемого по формуле 2 в соответствии с [21]. Таким образом, калибровочной характеристикой неконтактного акустического газового способа является зависимость выраженная в единицах массового расхода контрольного вещества рассчитанного в соответствии с [24, 25] и прошедшего через критическое микросопло контрольной течи в процессе калибровки течеискательной аппаратуры и неконтактного акустического газового метода с применением контактных усилителей акустического поля дефекта в единицу времени относительно давления контрольной среды в объекте контроля и условий пневмоиспытаний в соответствии с формулой 3, которая определяется в соответствии с [21, 23]. При этом, для этого расчета в конструкции контрольного образца предусмотрен блок измерения параметров контрольного газа (давления и температуры) указанных на фиг. 5а.The control leak is shown in FIG. 4. The operation of the device is illustrated in FIG. 3a and FIG. 3b, according to which, in the process of preparing the test object for testing, the control leak device is mounted through the
гдеWhere
Pmin - пороговое значение давления в объекте контроля, кПа;P min - threshold value of pressure in the control object, kPa;
Pn - значение давления в контрольной течи при котором микрофонная система течеискателя регистрирует минимальный уровень акустического давления на расстоянии, определяемом по ф. 1 для испытательного давления Рисп, кПа;P n - pressure value in the control leak at which the microphone system of the leak detector detects the minimum level of acoustic pressure at a distance determined by f. 1 for test pressure Risp, kPa;
а Т - сигнал микрофонной системы от контрольной течи, мВ; and T is the signal of the microphone system from the control leak, mV;
а Ф - средний фоновый сигнал, мВ; and f is the average background signal, mV;
a Фmax а Фmin - максимальное и минимальное значения флуктуаций фонового сигнала, a Fmax and Fmin - the maximum and minimum values of the background signal fluctuations,
гдеWhere
Qmin - пороговая чувствительность течеискателя с учетом реальных условий контроля, кг/ч;Q min - threshold sensitivity of the leak detector, taking into account the real conditions of control, kg / h;
K1 - коэффициент определяемый и поверяемый для конкретного микросопла с внутренним диаметром Dy;K 1 - coefficient determined and verified for a particular micro nozzle with an inner diameter Dy;
Pmin - пороговое значение давления в объекте контроля, кПа;P min - threshold value of pressure in the control object, kPa;
T=273,l+t° - абсолютная температура перед микросоплом, °C.T = 273, l + t ° - absolute temperature in front of the micro nozzle, ° C.
Описываемое устройство - контрольная течь устраняет недостатки способа указанного как прототип [12], а также [13, 14, 15]. Данное устройство предназначено для калибровки неконтактного акустического газового метода. Устройство обеспечивает формирование акустических волн распространяющихся в воздухе (при значительно большем коэффициенте затухания, чем в материале объекта контроля) при генерации акустического поля дефекта газовыми струями (с ламинарным и турбулентным характером истечения) с учетом разного пространственного положения струи контрольного газа выходящей из микросопла контрольной течи, и использованием усиления акустического поля дефекта - сетчатых конструкций описываемых выше и других существующих средств. В конструкции указанного эталонного образца предусмотрено использование контактных средств усиления акустического поля дефекта и изменения сложной формы его фронта - сетчатых конструкций. Конструкция контрольной течи (фиг. 5а, б, в) содержащей корпус с входом контрольного газа, содержит элементы крепления сетчатых конструкций (пакетов сеток) на выходе контрольного газа, представляющем собой калиброванное микросопло выполненное во вставке, герметично связанное с корпусом контрольной течи посредством прижимной гайки. Также необходимо отметить, что в данном контрольном образце предусмотрена возможность использования поверхностно-активных веществ, описанных в [5] с регистрацией толщины их нанесения без использования дополнительных средств измерения толщины покрытия, за счет соотнесения геометрических параметров измерительной емкости образованной прижимной гайкой 22 (фиг. 5а, фиг. 5б.) со сквозным отверстием и вставкой с сменным критическим микросоплом 25 (фиг. 5а), а также уровнем наносимого покрытия измеряемого с помощью индикаторной шкалы с рисками 26 (фиг. 5б.). В конструкции указанного эталонного образца предусмотрено использование контактных средств усиления акустического поля дефекта и изменения сложной формы его фронта описываемых в настоящем патенте. Кроме того необходимо отметить, что конструкция контрольной течи в процессе проведения контроля герметичности обеспечивает возможность изменения расположения места дефекта (пространственное направление струи контрольного газа, выходящей из места дефекта), и имитацию отражения акустической волны от какой либо преграды (неизбежно присутствующих в зоне контроля), тем самым устраняя возможность сигнала давать ложную индикацию. Калибровка нижнего порога срабатывания течеискательной аппаратуры при использовании контрольной течи обеспечивает надежность локализации дефекта при проведении натурных испытаний с учетом разного направления струи контрольного газа, исходящей из микросопла. Отработка технологии проведения контроля герметичности неконтактным акустическим газовым методом при использовании контрольной течи обеспечивает надежность выявления течей контрольного газа при сканировании щупом акустического течеискателя поверхности объекта контроля на удаленном расстоянии, при этом обеспечивается точное натурное моделирование формы акустического поля дефекта и пространственное расположение дефекта как при применении поверхностно-активных веществ, так и сетчатых конструкций описанных выше (при обеспечении их надежной фиксации фиг. 5в). Конструкция контрольной течи включает в себя емкость, выполненную в прижимной гайке 22 (фиг. 5а, фиг. 5б.). Кроме того, для испытаний с применением дополнительных контактных усилителей, например контактных жидкостей, в емкости 24 предусмотрены индикаторная шкала с рисками, обеспечивающая налив контактных жидкостей в строгом соответствии с инструкцией по применению данных контактных жидкостей. Также необходимо отметить, что контрольная течь для неконтактного акустического газового метода обеспечивает любое пространственное положение дефекта для надежной локализации сквозных дефектов (течей контрольного газа) и их последующего ремонта, т.к. в схеме контрольной течи предусмотрены фиксирующие планки для крепления контактных сетчатых конструкций (фиг. 5в).The described device is a control leak eliminates the disadvantages of the method specified as a prototype [12], as well as [13, 14, 15]. This device is designed to calibrate the non-contact acoustic gas method. The device provides the formation of acoustic waves propagating in the air (with a significantly higher attenuation coefficient than in the material of the test object) when generating the acoustic field of the defect by gas jets (with laminar and turbulent nature of the outflow), taking into account the different spatial positions of the control gas stream emerging from the micro-nozzle of the control leak, and using the amplification of the acoustic field of the defect - mesh structures described above and other existing means. The design of the specified reference sample provides for the use of contact means to amplify the acoustic field of the defect and change the complex shape of its front - mesh structures. The design of the control leak (Fig. 5a, b, c) containing the housing with the inlet of the control gas contains fasteners of mesh structures (mesh packets) at the outlet of the control gas, which is a calibrated micro nozzle made in the insert, hermetically connected to the body of the control leak by means of a clamping nut . It should also be noted that in this control sample, it is possible to use surfactants described in [5] with recording the thickness of their deposition without using additional means for measuring the coating thickness, by correlating the geometric parameters of the measuring capacitance with the formed clamping nut 22 (Fig. 5a , Fig. 5b.) with a through hole and an insert with a replaceable critical micro nozzle 25 (Fig. 5a), as well as the level of applied coating measured using an indicator scale with risks 26 (f of 5b.). The design of the specified reference sample provides for the use of contact means to amplify the acoustic field of the defect and change the complex shape of its front described in this patent. In addition, it should be noted that the design of the control leak during the leak test provides the ability to change the location of the defect (the spatial direction of the jet of control gas exiting the defect), and simulate the reflection of the acoustic wave from any obstacle (inevitably present in the control zone), thereby eliminating the possibility of a signal giving a false indication. Calibration of the lower threshold of the leak detection equipment when using a control leak provides reliable localization of the defect during field tests, taking into account the different directions of the control gas stream emanating from the micro nozzle. The development of the technology for tightness testing by the non-contact acoustic gas method using a control leak provides reliable detection of control gas leaks when scanning the acoustic leak detector of the surface of the test object at a remote distance, while providing accurate on-site modeling of the shape of the acoustic field of the defect and the spatial location of the defect as when applying a surface active substances and mesh structures described above (if provided x reliable fixation of FIG. 5c). The design of the control leak includes a container made in the clamping nut 22 (Fig. 5A, Fig. 5b.). In addition, for testing with the use of additional contact amplifiers, for example contact liquids, a
Применение сетчатых конструкций в процессе проведения пневмоиспытаний и калибровка неконтактного акустического газового метода с применением указанной контрольной течи и сетчатых конструкций размещаемых контактно поверхности течи как объекта контроля обеспечивает повышение точности измерения размеров течи на удаленном расстоянии за счет выравнивания формы акустического фронта дефекта и снятия неопределенности в процессе измерения характеристик акустического поля дефекта, что позволяет соотнести расходную характеристику течи и параметров акустического поля сквозного дефекта. Оценка акустического давления или интенсивности акустического поля выровненного с помощью сетчатых конструкций на контрольной течи и на объекте контроля позволяет соотнести расходную характеристику сменного поверяемого микросопла с акустическими характеристиками акустического поля дефекта на удаленном расстоянии, что представляет собой новый технический результат, направленный на увеличение надежности локализации места течи и увеличении оценки ее величины. Также новым техническим результатом группы изобретений является повышение безопасности при проведении контроля герметичности неконтактным акустическим газовым методом за счет применения сетчатых конструкций как турбулизаторов ламинарных потоков течей в части увеличения чувствительности проведения контроля. Данное обстоятельство позволяет уменьшать давление контрольного газа при проведении испытаний и проводить сам контроль и калибровку течеискательной аппаратуры в процессе пневмоиспытаний для акустического газового способа при минимальном расстоянии от объекта контроля до щупа ультразвукового течеискателя, согласно [23]. Таким образом, достигается новый технический результат - повышение безопасности и улучшение технологичности в процессе контроля герметичности за счет того, что происходит упрощение конструкции анализаторов течеискателей, так как не требуется применение турбулизаторов ламинарного потока течи и обеспечивается условие безопасности проведения пневмоиспытаний, что особенно важно для объектов контроля в которых нельзя создать высокое давление контрольного газа. Данное обстоятельство позволяет расширить применимость неконтактного акустического газового метода контроля герметичности.The use of mesh structures in the process of pneumatic testing and calibration of the non-contact acoustic gas method using the specified control leak and mesh structures placed on the contact surface of the leak as a control object improves the accuracy of measuring the size of the leak at a remote distance due to the alignment of the shape of the acoustic front of the defect and the removal of uncertainty during measurement characteristics of the acoustic field of the defect, which makes it possible to correlate the flow characteristic of the leak parameters of the acoustic field through the defect. Evaluation of the acoustic pressure or the intensity of the acoustic field aligned with the mesh structures on the control leak and on the control object allows us to correlate the flow characteristics of the replaceable verified micro nozzle with the acoustic characteristics of the acoustic field of the defect at a remote distance, which is a new technical result aimed at increasing the reliability of the location of the leak and increasing the estimate of its magnitude. Also, a new technical result of the group of inventions is to increase safety when conducting leak testing by the non-contact acoustic gas method by using mesh structures as turbulators of laminar leakage flows in terms of increasing the sensitivity of monitoring. This circumstance makes it possible to reduce the pressure of the test gas during testing and to carry out the control and calibration of the leak detection equipment during the pneumatic tests for the acoustic gas method at a minimum distance from the test object to the probe of the ultrasonic leak detector, according to [23]. Thus, a new technical result is achieved - improving safety and improving manufacturability in the process of tightness control due to the fact that the design of leak detector analyzers is simplified, since the use of laminar flow flow turbulators is not required and the safety condition for conducting pneumatic tests is ensured, which is especially important for control objects in which it is impossible to create a high pressure of the control gas. This circumstance allows us to expand the applicability of the non-contact acoustic gas method of tightness control.
Таким образом, применение группы изобретений решает поставленную задачу. Промышленная применимостьThus, the application of the group of inventions solves the problem. Industrial applicability
Заявленные устройства для повышения уровня чувствительности при контроле герметичности неконтактным акустическим газовым методом и калибровки нижнего порога срабатывания течеискательной аппаратуры в процессе пневмоиспытаний промышленно применимы и опробованы на течеискательном комплексе «ТИ1-ЗОНД» и контрольной течи «КТ-2 АКУСТИКА» позволяющих проводить контроль на удаленном безопасном расстоянии. Подтверждающие материалы по реализации способа контроля герметичности и контрольного образца представлены видеоотчетом на интернет сайте www.. Устройства могут найти широкий потребительский спрос из-за простоты использования и высокой технологичности при решении особо важных задач при контроле герметичности. Таким образом, техническая задача решена в данной группе изобретений.The claimed devices for increasing the sensitivity level when checking the tightness by the non-contact acoustic gas method and calibrating the lower threshold of the leak detection equipment during the pneumatic testing are industrially applicable and tested on the TI1-SOND leak detection system and the KT-2 ACOUSTICS control leak allowing to monitor remotely safe distance. Supporting materials on the implementation of the method of tightness control and a control sample are presented by a video report on the website www .. The devices can find wide consumer demand due to ease of use and high adaptability to solving especially important problems in tightness control. Thus, the technical problem is solved in this group of inventions.
Источники литературы принятые во вниманиеReferences taken into account
1. US Patent 5,979,239 « Ultrasonic imaging system»; 73/24.01; 73/597; 1999.1. US Patent 5,979,239 "Ultrasonic imaging system"; 73 / 24.01; 73/597; 1999.
2. US Patent 5,710,377 «Ultrasonic leak detection system»; 73/584; 73/40.5A; 73/585; October 17, 1995.2. US Patent 5,710,377 "Ultrasonic leak detection system"; 73/584; 73 / 40.5A; 73/585; October 17, 1995.
3. RU, 1516815, авторское свидетельство, кл. G01M 3/24, 1987.3. RU, 1516815, copyright certificate, cl.
4. RU, 1516815, авторское свидетельство, кл. G01M 3/24, 1987.4. RU, 1516815, copyright certificate, cl.
5. RU (11), 94040121 А1, заявка на изобретение, кл. G01M 3/00, 1994.5. RU (11), 94040121 A1, application for invention, cl.
6. RU, 1188556, авторское свидетельство, кл. G01M 3/24, 1984.6. RU, 1188556, copyright certificate, cl.
7. RU, 838483, авторское свидетельство, кл. G01M 3/24, 1979.7. RU, 838483, copyright certificate, cl.
8. RU, 456165, авторское свидетельство, кл. G01M 3/24, 1972.8. RU, 456165, copyright certificate, cl.
9. US Patent 6,247,353 « Digital ultrasonic monitoring system and method»; 73/40.5A; 73/632; December 10, 1999.9. US Patent 6,247,353 "Digital ultrasonic monitoring system and method"; 73 / 40.5A; 73/632; December 10, 1999.
10. RU, 2127877, авторское свидетельство, кл. G01M 3/24, 1992. (Прототип)10. RU, 2127877, copyright certificate, cl.
11. RU, 711408, авторское свидетельство, кл. G01M 3/24, 1980.11. RU, 711408, copyright certificate, cl.
12. RU, 2402003 С1, авторское свидетельство, кл. G01M 3/02, 2009. (Прототип)12. RU, 2402003 C1, copyright certificate, cl.
13. RU, 1312426, авторское свидетельство, кл. G01M 3/24, 1986.13. RU, 1312426, copyright certificate, cl.
14. RU, 1295250, авторское свидетельство, кл. G01M 3/24, 1985.14. RU, 1295250, copyright certificate, cl.
15. RU, 712716, авторское свидетельство, кл. G01M 3/24, 1978.15. RU, 712716, copyright certificate, cl.
16. Уткин В.Е., Разработка путей совершенствования технологии проверки герметичности корпусных конструкций и определение применимости неконтактного акустического метода испытаний. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербург. 1999 г. (ОД РГБ, 141406, г. Химки, МО, ул. Библиотечная, 15)16. Utkin VE, Development of ways to improve the technology for checking the tightness of hull structures and determining the applicability of the non-contact acoustic test method. The dissertation for the degree of candidate of technical sciences. St. Petersburg. 1999 (OD RSL, 141406, Khimki, Moscow oblast, ul.Bibliotechnaya, 15)
17. Покора И.Н., Исследование акустических спектров звука струи, возникающего при истечении газов из отверстия малого диаметра. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Одесса. 1970 г. (ОД РГБ, 141406, г. Химки, МО, ул. Библиотечная, 15)17. Pokora IN, Study of the acoustic spectra of the sound of a jet arising from the outflow of gases from a small-diameter hole. The dissertation for the degree of candidate of technical sciences. Odessa. 1970 (OD RSL, 141406, Khimki, Moscow region, ul.Bibliotechnaya, 15)
18. Баулин И., За барьером слышимости. М.: 3нание. 1971 г., 176 с.18. Baulin I., Beyond the barrier of audibility. M .: 3nanie. 1971, 176 p.
19. Хорбенко И.Г., Звук, ультразвук, инфразвук. Серия: Наука и прогресс. Издание 2-е перер. и доп. М.: Знание. 1986 г., 192 с.19. Khorbenko IG, Sound, ultrasound, infrasound. Series: Science and Progress. Edition 2nd re. and add. M .: Knowledge. 1986, 192 p.
20. Агранат Б.А. и др., Основы физики и техники ультразвука. Учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1987 г., 352 с.20. Agranat B.A. et al., Fundamentals of physics and technology of ultrasound. Textbook for universities. M .: Higher school, 1987, 352 p.
21. ПБ 03-576-03 Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Москва, 2003 г., ПИО ОБТ, 187 с.21. PB 03-576-03 Rules for the design and safe operation of vessels operating under pressure. Moscow, 2003, PIO OBT, 187 p.
22. РД 26-12-29-88 Правила проведения пневматических испытаний изделий на прочность и герметичность. Москва, 2001 г., ИПК Издательство стандартов, 25 с.22. RD 26-12-29-88 Rules for conducting pneumatic testing of products for strength and tightness. Moscow, 2001, IPK Standards Publishing House, 25 pp.
23. СДОС-07-2012 Методические рекомендации о порядке проведения контроля герметичности, технических устройств и сооружений, применяемых и эксплуатируемых на опасных производственных объектах. Москва, 2012 г., ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность», 102 с.23. SDOS-07-2012 Methodological recommendations on the procedure for tightness control, technical devices and structures used and operated at hazardous production facilities. Moscow, 2012, NTC Industrial Safety OJSC, 102 p.
24. ГОСТ 8.586.1-2005 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования. Москва, 2007 г., Стандартинформ, 41 с.24. GOST 8.586.1-2005 GSI. Measurement of the flow rate and amount of liquids and gases using standard constricting devices.
25. РД 50-411-83 Методические указания расход жидкостей и газов методика выполнения измерений с помощью специальных сужающих устройств. Москва, 1984 г., ИПК Издательство стандартов, 52 с.25. RD 50-411-83 Guidelines for the flow of liquids and gases measurement technique using special narrowing devices. Moscow, 1984, IPK Standards Publishing House, 52 pp.
26. Кузнецов В.М. Основы теории шума турбулентных струй. М. Физматлит 2008 г. 240 с.26. Kuznetsov V.M. Fundamentals of the theory of noise turbulent jets. M. Fizmatlit 2008, 240 p.
27. ГОСТ Р МЭК 61094-3-2001. Микрофоны измерительные. Москва, 2010 г., Стандартинформ, 16 с.27. GOST R IEC 61094-3-2001. Microphones are measuring. Moscow, 2010, Standartinform, 16 pp.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014138152/28U RU159781U1 (en) | 2014-09-22 | 2014-09-22 | DEVICE FOR INCREASING THE SENSITIVITY LEVEL DURING TIGHTNESS CONTROL BY A NON-CONTACT ACOUSTIC GAS METHOD AND CALIBRATION OF THE LOWER THRESHOLD OF OPERATION OF THE LEAF DIGITAL EQUIPMENT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014138152/28U RU159781U1 (en) | 2014-09-22 | 2014-09-22 | DEVICE FOR INCREASING THE SENSITIVITY LEVEL DURING TIGHTNESS CONTROL BY A NON-CONTACT ACOUSTIC GAS METHOD AND CALIBRATION OF THE LOWER THRESHOLD OF OPERATION OF THE LEAF DIGITAL EQUIPMENT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU159781U1 true RU159781U1 (en) | 2016-02-20 |
Family
ID=55314263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014138152/28U RU159781U1 (en) | 2014-09-22 | 2014-09-22 | DEVICE FOR INCREASING THE SENSITIVITY LEVEL DURING TIGHTNESS CONTROL BY A NON-CONTACT ACOUSTIC GAS METHOD AND CALIBRATION OF THE LOWER THRESHOLD OF OPERATION OF THE LEAF DIGITAL EQUIPMENT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU159781U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111902704A (en) * | 2018-02-27 | 2020-11-06 | 迪士顿股份公司 | Sensitivity estimation of a detector device comprising a transducer array |
RU2785863C1 (en) * | 2022-05-25 | 2022-12-14 | Михаил Олегович Левицкий | Leak detector electronic system |
-
2014
- 2014-09-22 RU RU2014138152/28U patent/RU159781U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111902704A (en) * | 2018-02-27 | 2020-11-06 | 迪士顿股份公司 | Sensitivity estimation of a detector device comprising a transducer array |
RU2785863C1 (en) * | 2022-05-25 | 2022-12-14 | Михаил Олегович Левицкий | Leak detector electronic system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5526689A (en) | Acoustic emission for detection of corrosion under insulation | |
US8820163B2 (en) | Nondestructive inspection apparatus and nondestructive inspection method using guided wave | |
JPH0352908B2 (en) | ||
JPS6410778B2 (en) | ||
CN104501939A (en) | Inversion method utilizing single hydrophone to measure reverberation time of non-anechoic pool | |
JP2014149208A (en) | Leak detector and leak detection method | |
Lee et al. | Pipe leakage detection using ultrasonic acoustic signals | |
Jacobsen et al. | Measurement of sound intensity: pu probes versus pp probes | |
RU159781U1 (en) | DEVICE FOR INCREASING THE SENSITIVITY LEVEL DURING TIGHTNESS CONTROL BY A NON-CONTACT ACOUSTIC GAS METHOD AND CALIBRATION OF THE LOWER THRESHOLD OF OPERATION OF THE LEAF DIGITAL EQUIPMENT | |
Revel et al. | The development of a shock-tube based characterization technique for air-coupled ultrasonic probes | |
JP5297791B2 (en) | Nondestructive inspection apparatus and nondestructive inspection method | |
US6341518B1 (en) | Ultrasonic standard | |
Stephanou et al. | Ultrasound-based sensor for non-invasively detecting obstructions within natural gas pipeline | |
Jo et al. | Non-intrusive detection of gas–water interface in circular pipes inclined at various angles | |
Wang et al. | Aeroacoustics measurement of the gas leakage rate for single hole | |
JP5143111B2 (en) | Nondestructive inspection apparatus and nondestructive inspection method using guide wave | |
Bhattacharya et al. | Development of impedance tube to measure sound absorption coefficient | |
KR20120028127A (en) | Ultrasonic inspection method of structure in a pipe | |
HUT76794A (en) | Method and apparatus for detection of failed fuel rods | |
Towlson et al. | Acoustic and Ultrasonic Characterisation of Blockages and Defects in Underground Pipes | |
Ranzolin Piazzetta et al. | Leak detection in pressure vessels using ultrasonic techniques | |
Ravi et al. | Pipeline monitoring using vibroacoustic sensing–a review | |
Quaegebeur et al. | Airborne ultrasound transmission through circular damages in polymer plates | |
Kai et al. | Study for the Construction of Gas Leak Detection System in Nuclear Power Plants Using Ultrasound | |
Kolsch et al. | Comparison of airflow and acoustic measurements for evaluation of building air leakage paths in a laboratory test apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20151228 |