RU19580U1

RU19580U1 - TIGHTNESS CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU19580U1
Application number: RU2001113156/20U
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Левченко; А.П. Романов; С.П. Шарков; В.А. Щеглов
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2001-09-10

Description

Полезная модель относится к испытательной технике, в частности, к приборам контроля герметичности сосудов, заряженных сжиженным или сжатым газом, при атмосферном давлении и может быть использовано в машиностроении, авиации, транспорте, электронной промышленности, приборостроении и т.д.The utility model relates to testing equipment, in particular, to instruments for monitoring the tightness of vessels charged with liquefied or compressed gas at atmospheric pressure and can be used in mechanical engineering, aviation, transport, electronic industry, instrument making, etc.

Наиболее близким к предполагаемой полезной модели является прибор для контроля герметичности изделий, в котором используется течеискатель типа ПТИ-7, оснаш;енный щупом с иглой Люера (см. «Пневмогидравлические системы. Расчет и проектирование, под редакцией Н.М. Беляева, Москва, «Высшая школа, 1988 г., стр.258). Действие прибора основано на принципе измерения концентрации контрольного газа, например гелия, в объеме воздуха, окружаюш;ем контролируемые элементы изделия и отделенном от атмосферы непроницаемой оболочкой. Перед испытаниями прибор настраивается с помощью эталонной течи.Closest to the proposed utility model is a device for monitoring the tightness of products, which uses a leak detector type PTI-7, equipped with a probe with a Luer needle (see "Pneumohydraulic systems. Calculation and design, edited by N. M. Belyaev, Moscow, Higher School, 1988, p. 258). The operation of the device is based on the principle of measuring the concentration of a control gas, for example helium, in the volume of air surrounding it; it controls the elements of the product and is separated from the atmosphere by an impenetrable shell. Before testing, the instrument is tuned using a reference leak.

Общими признаками с предлагаемым решением являются герметичный объем накопления (камера натекания) для размещения испытываемого изделия или его элемента и измерительное устройство.Common features with the proposed solution are the hermetic accumulation volume (leakage chamber) for the placement of the test product or its element and the measuring device.

Недостатками данного прибора являются:The disadvantages of this device are:

высокая себестоимость операции контроля, связанная со сложностью технологии контроля и высокой стоимостью необходимого оборудования, в т.ч. течеискателя,the high cost of the control operation, associated with the complexity of the control technology and the high cost of the necessary equipment, including leak detector

невозможность контроля герметичности изделий в рабочем состоянии, т.е. после зарядки рабочим газом,the inability to control the tightness of the products in working condition, i.e. after charging with working gas,

невысокая чувствительность 1 х 10...4 х 10 л-мкм.рт.ст./с.low sensitivity 1 x 10 ... 4 x 10 l-μm mercury / s.

Предлагаемой полезной моделью решается задача снижения себестоимости операции контроля, повышении точности измерений и обеспечении контроля герметичности сосудов в рабочем состоянии.The proposed utility model solves the problem of reducing the cost of control operations, increasing the accuracy of measurements and ensuring the control of tightness of vessels in working condition.

Для достижения указанного технического результата, в приборе для контроля герметичности изделий, содержащем герметичную камеру натекания для размещения испытываемого изделия или его элемента и измерительное устройство, последнее выполнено в виде соединенной с камерой натекания прозрачной мерной магистрали с капиллярным каналом и подвижным жидкостным столбиком в нем, и компенсационной камерой на противоположном камере натекания конце.To achieve the specified technical result, in a device for monitoring the tightness of products containing a sealed leakage chamber for accommodating the test article or its element and a measuring device, the latter is made in the form of a transparent measuring line connected to the leakage chamber with a capillary channel and a movable liquid column in it, and compensation chamber at the opposite end leakage chamber.

испытываемого изделия без влияния на мерную магистраль, прибор может дополнительно содержать герметичные запорно-перепускные устройства, установленные на входе и выходе мерной магистрали или непосредственно в камерах натекания и компенсации. Для сокращения времени измерений камера натекания может иметь минимальный объем, достаточный для размещения испытываемого изделия или его контролируемого элемента. Для компенсации влияния изменения окружающей температуры компенсационная камера может быть конструктивно идентична камере натекания и может содержать, аналогичное испытываему герметичное или незаправленное подобное изделие (эталон). В случае же, если температура окружающей среды поддерживается постоянной, компенсационная камера выполняется значительно большим, чем камера натекания объемом.the tested product without affecting the measuring line, the device may additionally contain sealed shut-off and bypass devices installed at the inlet and outlet of the measuring line or directly in the leakage and compensation chambers. To reduce the measurement time, the leakage chamber may have a minimum volume sufficient to accommodate the test article or its controlled element. To compensate for the effects of changes in ambient temperature, the compensation chamber may be structurally identical to the leakage chamber and may contain a sealed or unfilled similar product (standard) similar to the test. If the ambient temperature is kept constant, the compensation chamber is much larger than the leakage chamber by volume.

Отличительными признаками предлагаемого прибора для контроля герметичности изделий от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, являются выполнение измерительного устройства в виде соединенной с камерой натекания прозрачной мерной магистрали с капиллярным каналом и подвижным жидкостным столбиком в нем, и компенсационной камерой на противоположном камере натекания конце, а, кроме того, дополнительно, наличие герметичных запорно-перепускных устройств, установленных на входе и выходе мерной магистрали или непосредственно в камерах натекания и компенсации, выполнение камеры натекания минимального объема, достаточного для размещения испытываемого изделия или его контролируемого элемента, выполнение компенсационной камеры конструктивно идентичной камере натекания при условии, что она содержит, аналогичное испытываему герметичное или не заправленное подобное изделие (эталон) или выполнение ее значительно большего объема, чем камера натекания, при условии, что температура окружающей прибор среды постоянна.Distinctive features of the proposed device for monitoring the tightness of products from the above known, closest to it, are the measuring device in the form of a transparent measuring line connected to the leakage chamber with a capillary channel and a movable liquid column in it, and a compensation chamber on the opposite end of the leakage chamber, and, in addition, in addition, the presence of tight shut-off and overflow devices installed at the inlet and outlet of the metering line or directly in leakage and compensation chambers, execution of a leakage chamber of a minimum volume sufficient to accommodate the tested product or its controlled element, execution of a compensation chamber structurally identical to the leakage chamber, provided that it contains a similar product (standard), which is similar to the test, or not filled, or its execution significantly larger than the leakage chamber, provided that the temperature of the environment surrounding the device is constant.

Благодаря наличию указанных отличительных признаков (приведенных в независимом пункте формулы) в совокупности с известными, достигается следующий технический результат - значительно снижается стоимость аппаратуры, используемой при испытаниях, упрощается сам процесс проведения испытаний, в десятки раз увеличивается, по сравнению с прототипом, точность измерений, а, кроме того, использование данного прибора позволяет определять утечки заправленных сжатым или сжиженным рабочим газом. Использование отличительных признаков, приведенных в зависимых пунктах формулы, позволяет дополнительно повысить чувствительность прибора и компенсировать влияние изменения окружающей температуры.Due to the presence of the indicated distinguishing features (given in the independent claim) together with the known ones, the following technical result is achieved - the cost of the equipment used in the tests is significantly reduced, the testing process is simplified, the measurement accuracy is increased tenfold compared to the prototype, and, in addition, the use of this device allows you to detect leaks charged with compressed or liquefied working gas. The use of the distinguishing features given in the dependent claims makes it possible to further increase the sensitivity of the device and compensate for the effect of changes in ambient temperature.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации, решений, содержащих аналогичные признаки, не обнаружено. Таким образом, можно сделать заключение о том, что предложенное устройство не известно из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию охраноспособности - «новое.As a result of a search by sources of patent and scientific and technical information, no solutions containing similar features were found. Thus, we can conclude that the proposed device is not known from the prior art and, therefore, meets the eligibility criterion - “new.

Предложенное техническое решение может найти применение в машиностроении, авиации, транспорте, электронной промышленности, приборостроении и т.д., что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость.The proposed technical solution can find application in mechanical engineering, aviation, transport, electronic industry, instrument making, etc., which allows us to conclude that the criterion is “industrial applicability.

Предлагаемый прибор для контроля герметичности иллюстрируется предлагаемым рисунком, на котором представлен пример схемы прибора. Прибор содержит камеру натекания 1 с испытываемым изделием 2, компенсационную камеру 3 с эталоном 4, мерную магистраль 5 с подвижным жидкостным столбиком 6 и запорно-перепускными устройствами 7 и 8. Прибор установлен на основание 9,The proposed instrument for monitoring the tightness is illustrated by the proposed drawing, which shows an example of a diagram of the device. The device comprises a leakage chamber 1 with the test product 2, a compensation chamber 3 with a reference 4, a metering line 5 with a movable liquid column 6 and shut-off and bypass devices 7 and 8. The device is mounted on a base 9,

Работа прибора осуществляется следующим образом. В камеру натекания 1 помещают испытываемое на герметичность изделие 2, заряженное рабочим газом до рабочего давления. При этом запорноперепускное устройство 7 должно сообщать камеру натекания с атмосферой и отсекать ее от прозрачной мерной магистрали 5. Аналогичным образом в компенсационную камеру 3 помещают эталон 4, предварительно сообщив ее запорно-перепускным устройством 8 с атмосферой и отключив от мерной магистрали 5. В канале мерной магистрали 5 находится подвижный жидкостный столбик 6. После закрытия камер 1 и 3, необходимо манометрическим способом убедиться в их герметичности, выдержать некоторое время для выравнивания температур контролируемого изделия 2 и прибора, и установить жидкостный столбик 6 к началу шкалы мерной магистрали 5, наклоняя основание 9. После этого с помощью запорноперепускных устройств 7 и 8 сообщить камеры 1 и 3 между собой и отключить их от атмосферы. По истечении заданного отрезка времени dT, по шкале мерной магистрали 5 устанавливают величину перемещения dL подвижного столбика 6 и определяют скорость его перемещения: V dL/dT.The operation of the device is as follows. In the leakage chamber 1, the product 2 tested for leaks is placed, charged with a working gas to a working pressure. In this case, the shut-off bypass device 7 must communicate the leakage chamber with the atmosphere and cut it off from the transparent measuring line 5. Similarly, reference 4 is placed in the compensation chamber 3, having previously communicated it with the bypass-locking device 8 with the atmosphere and disconnected from the measuring line 5. In the measuring channel line 5 is a movable liquid column 6. After closing the chambers 1 and 3, it is necessary to verify the tightness of the pressure gauge, withstand some time to equalize the temperature controlled products 2 and the device, and install the liquid column 6 to the beginning of the scale of the measuring line 5, tilting the base 9. After that, using the shut-off devices 7 and 8, inform the cameras 1 and 3 among themselves and disconnect them from the atmosphere. After a specified period of time dT has elapsed, on the scale of the measuring line 5, the displacement value dL of the movable column 6 is set and its speed of movement is determined: V dL / dT.

Величину течи газа определяют по формуле: Q 2 х S х V, где S - площадь проходного сечения прозрачной магистрали,The magnitude of the gas leak is determined by the formula: Q 2 x S x V, where S is the flow area of the transparent line,

2 - коэффициент для варианта равенства камер натекания и компенсации.2 - coefficient for the variant of equality of leakage and compensation chambers.

Чувствительность прибора зависит от времени dT проведения испытаний и определится выражением: В Р х dW/dT, гдеThe sensitivity of the device depends on the time dT of the test and is determined by the expression: In P x dW / dT, where

Р 760000 мкм.рт.ст. - барометрическое давление в помещении,P 760,000 μm Hg - barometric pressure in the room,

dW 0.15 X 10 л - различимое по шкале мерной магистрали 4, изменение основного объема накопления.dW 0.15 X 10 l - distinguishable on the scale of the measuring line 4, the change in the main volume of accumulation.

При продолжительности измерения, равной 5 часам чувствительность прибора составит В 7 х 10 л-мкм.рт.ст./с. Для увеличения чувствительности прибора достаточно увеличить продолжительность измерения течи.With a measurement duration of 5 hours, the sensitivity of the device will be 7 x 10 l-μm.rt.st./s. To increase the sensitivity of the device, it is enough to increase the duration of the leak measurement.

Claims

1. A device for monitoring the tightness of products, containing a sealed leakage chamber to accommodate the test product or its element and a measuring device, characterized in that the measuring device is made in the form of a transparent measuring line connected to the leakage chamber with a capillary channel and a movable liquid column in it, and compensation chamber at the opposite end leakage chamber.

2. The control device according to claim 1, characterized in that it further comprises a sealed shut-off and bypass device installed at the input and output of the measuring line or directly in the leakage and compensation chambers.

3. The control device according to claim 1 or 2, characterized in that the leakage chamber has a minimum volume sufficient to accommodate the test product or its controlled element.

4. The control device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the compensation chamber is structurally identical to the leakage chamber and contains, similar to the test, a sealed or unfilled similar product (standard).

5. The control device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the compensation chamber has a volume significantly larger than the leakage chamber, and the temperature of the environment surrounding the device is constant.