RU99127446A

RU99127446A - Способ и устройство для испытания герметичности

Info

Publication number: RU99127446A
Application number: RU99127446/28A
Authority: RU
Inventors: Мартин Леманн
Original assignee: Мартин Леманн
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1998-03-10
Publication date: 2001-10-20

Claims

1. Способ испытания герметичности, по меньшей мере, одного закрытого и заполненного сосуда, содержимое которого включает, по меньшей мере, один жидкий компонент причем разность давлений прикладывают, по меньшей мере, к части стенки сосуда, подлежащей проверке герметичности, направляют разность давлений изнутри сосуда к окружающему пространству сосуда, а давление в окружающем пространстве контролируют посредством показывающего утечку сигнала, отличающийся тем, что разность давлений устанавливают посредством понижения давления в окружающем пространстве, по меньшей мере, до значения, соответствующего давлению пара, по меньшей мере, одного жидкого компонента, причем понижение выполняют по существу до контролируемого давления в виде показывающего утечку сигнала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление в окружающем пространстве понижают до значения давления, которое ниже давления пара, по меньшей мере, на два, предпочтительно, по меньшей мере, на три порядка.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержимое сосуда включает больше, чем один жидкий компонент, давление пара является более высоким, чем давления пара, по меньшей мере, двух компонентов.

4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что испытание выполняют при комнатной температуре.

5. Способ по одному из пп-1-4, отличающийся тем, что давление, контролируемое в качестве показывающего утечку сигнала, контролируют после достижения давления пара.

6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что контролируемое давление отбирают в первый момент времени, дающий первый сигнал измерения давления, и отбирают во второй, последующий момент времени, дающий второй сигнал измерения давления, при этом разницу давлений, образованную двумя сигналами измерения давления, оценивают как показывающую утечку сигнал.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что включает этап вырабатывания первого и второго сигналов измерений в виде электрических сигналов, и запоминания первого сигнала, по меньшей мере, до второго момента времени.

8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что включает этап обеспечения датчика измерения давления в окружающем пространстве и подсоединения датчика к обоим входам блока формирования разности в первый момент времени, вырабатывания сигнала ухода нуля, зависимого от выходного сигнала блока формирования разности, запоминания сигнала ухода нуля и компенсации ухода нуля в разнице сигналов двух сигналов измерений посредством запомненного сигнала ухода нуля.

9. Способ по одному из пп.6-8, отличающийся тем, что включает этап обеспечения датчика измерения давления в окружающем пространстве и сравнения выходного сигнала датчика с одним или более, чем одним предварительно определенными значениями сигнала.

10. Способ по одному из пп.6-9, отличающийся тем, что включает этап запоминания первого сигнала измерения посредством аналого-цифрового преобразователя, разблокируемого для преобразования в первый момент времени.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что включает этап обратного преобразования цифрового выходного сигнала аналого-цифрового преобразователя в аналоговый сигнал.

12. Способ по одному из пп.1-11, отличающийся тем, что дополнительно включает этап одновременного испытания группы сосудов как одного сосуда.

13. Способ по одному из пп.1-12, отличающийся тем, что дополнительно включает этап выполнения измерения полного сопротивления на части или, по меньшей мере, рядом с частью стенки в окружающем пространстве, предпочтительно измерения активного сопротивления постоянным током и разблокирования или блокирования дальнейшего понижения давления в окружающем пространстве посредством результата измерения полного сопротивления.

14. Способ по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что включает этап обеспечения испытательной камерой, приспособленной к внешней форме, по меньшей мере, одного сосуда, для удерживания, по меньшей мере, в этой части остаточного объема, между частью и стенкой испытательной камеры, в котором понижают давление.

15. Способ по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что включает этап обеспечения испытательной камеры для, по меньшей мере, одного сосуда, при этом испытательная камера имеет значительно больший объем, чем сосуд.

16. Способ по одному из пп.1-15, отличающийся тем, что этап включает обеспечения испытательной камеры для сосуда и очистки, по меньшей мере, испытательной камеры после обнаружения в ней сосуда с утечкой, причем очистку выполняют посредством откачивания камеры и (или) посредством продувания газом, предпочтительно азотом, и (или) посредством нагрева.

17. Способ по одному из пп.1-16, отличающийся, тем что включает этап испытания расположенных в ряд группы сосудов в группе испытательных камер, и этап блокирования испытания в испытательной камере, по меньшей мере, в течение одного цикла испытания, если ранее испытываемый в нем сосуд оказался с утечкой.

18. Способ по одному из пп.1-17, отличающийся тем, что дополнительно включает этап увеличения внутреннего давления, по меньшей мере, одного сосуда посредством механического смещения, по меньшей мере, части его стенки внутрь.

19. Способ по одному из пп.1-18, отличающийся тем, что одним компонентом для, по меньшей мере, одного сосуда является вода, а этап откачивания окружающего пространства проводят менее, чем до 2000 Па предпочтительно до приблизительно 1 Па.

20. Способ по одному из пп.1-19, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы инициирования понижения давления с предварительно определенной мощностью отсасывания, идентификации большой утечки, если контролируемое давление не достигает первого предварительно определенного значения давления в предварительно определенное время, блокирования дальнейшего понижения давления, контроля изменения давления, контролируемого в течение дальнейшего предварительно определенного времени и идентификации малой утечки или отсутствия утечки, в зависимости от степени изменения.

21. Способ по одному из пп.1-20, отличающийся тем, что дополнительно включает этап понижения давления в течение предварительно определенного времени и с предварительно определенной отсасывающей мощностью.

22. Способ по одному из пп.1-21, отличающийся тем, что дополнительно включает этап установления максимального порогового значения для контролируемого давления, которое достигают после предварительно определенного времени понижения, и блокирования устройства откачивания от понижения давления окружающего пространства, если контролируемое давление не достигает максимального порогового значения к предварительно определенному времени.

23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что этап блокирования включает отсоединение устройства откачивания от окружающего пространства.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что дополнительно включает этап переключения окружающего пространства на другое устройство откачивания для выполнения последующего цикла испытания герметичности.

25. Способ по одному из пп.1-24, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы обеспечения окружающего пространства в испытательной камере для, по меньшей мере, одного сосуда и блокирования испытательной камеры, по меньшей мере, в течение одного дальнейшего цикла испытания, если определяют, что сосуд в испытательной камере имеет утечку.

26. Способ по п.25, отличающийся тем, что дополнительно включает этап восстановления испытательной камеры во время, по меньшей мере, одного цикла испытания.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что дополнительно включает этап выполнения восстановления, по меньшей мере, одним из методов нагрева, продувания газом и жидкой очистки.

28. Способ по п.26, отличающийся тем, что дополнительно включает этап проверки, правильности восстановления испытательной камеры посредством выполнения испытания герметичности в испытательной камере, не занятой сосудом для испытания.

29. Способ по одному из пп.1-28, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы сравнения сигнала, полученного из контролируемого давления, по меньшей мере, с одним пороговым значением для идентификации состояния утечки сосуда и получения, по меньшей мере, одного порогового значения из контролируемого давления в испытательной камере, определяющей окружающее пространство, и освобождения от такого сосуда.

30. Способ по одному из пп.1-29, отличающийся тем, что дополнительно включает этап контроля давления, по меньшей мере, в один предварительно определенный момент после начала понижения, сравнения сигнала, полученного из контролируемого давления в предварительно определенный момент, с пороговым значением для идентификации состояния утечки сосуда, разблокирования дополнительного сигнала, полученного из контролируемого давления, подлежащего усреднению с такими же дополнительными сигналами для ранее испытываемых сосудов, если идентификация показывает сосуд без утечки, и получения порогового значения из результата усреднения.

31. Способ по п.30, отличающийся тем, что сигнал, полученный из контролируемого давления в предварительно определенный момент, является сигналом, отличным от сигнала, полученного из контролируемого давления в следующий предварительно определенный момент.

32. Способ по одному из пп.1-31, отличающийся тем, что дополнительно включает этап обеспечения, по меньшей мере, одной испытательной камеры для сосуда и калибрования контролируемого давления посредством выполнения испытания герметичности испытательной камеры, незанятой сосудом и соединенной с устройством эталонной утечки.

33. Способ по п.32, отличающийся тем, что дополнительно включает этап обеспечения устройства эталонной утечки, подсоединенного посредством игольчатого клапана к резервуару, содержащему жидкость, в котором управляемым образом повышают давление.

34. Способ по п.33, отличающийся тем, что резервуар содержит дистиллированную воду.

35. Способ по п.33, отличающийся тем, что дополнительно включает этап управления эталонной утечкой и давлением для предотвращения утечки жидкости из него и прохождения через него пара жидкости.

36. Способ по одному из пп.1-35, отличающийся тем, что дополнительно включает этап обеспечения окружающего пространства в испытательной камере и дальнейшего выполнения испытания герметичности в испытательной камере различных сосудов, блокируя при этом испытательную камеру от дальнейшего испытания в течение предварительно определенного ряда последующих испытаний, если в ней был идентифицирован сосуд с утечкой.

37. Способ по одному из пп.1-36, отличающийся тем, что дополнительно включает этап нагрева окружающего пространства во время испытания до предварительно определенной температуры.

38. Способ по одному из пп.1-37, отличающийся тем, что дополнительно включает этап выполнения испытания для идентификации более сильных утечек, по меньшей мере, одного сосуда, перед выполнением способа для испытания герметичности.

39. Способ по одному из пп.1-38, отличающийся тем, что дополнительно включает этап испытания расположенной на одной линии ряда сосудов в группе испытательных камер, преобразуя при этом контролируемое давление в каждой из испытательных камер в электрический сигнал и вырабатывая, по меньшей мере, один опорный электрический сигнал посредством понижения давления в испытательных камерах, свободных от сосудов.

40. Способ по одному из пп.1-39, отличающийся тем, что включает этапы обеспечения группы испытательных камер, каждая из которых определена для одного из окружающих пространств, и контроля давления в окружающих пространствах, по меньшей мере, в один предварительно определенный момент после начала понижения давления в соответствующих окружающих пространствах, сравнения, соответственно, сигнала, полученного из контролируемого давления в соответствующий предварительно определенный момент, с общим пороговым значением, для идентификации состояния утечки сосудов в испытательных камерах, разблокирования дополнительного сигнала, полученного из контролируемого давления для усреднения с такими дополнительными ранее генерируемыми сигналами, если идентификация показывает негерметичность сосуда, и получения общего порогового значения из результата усреднения.

41. Способ по п.40, отличающийся тем, что сигнал, полученный из контролируемого давления в предварительно определенный момент времени, отличается от сигнала, полученного из контролируемого давления в следующий заранее определенный момент.

42. Способ по одному из пп.17, 25, 36 отличающийся тем, что дополнительно включает этап восстановления испытательной камеры, блокированной от испытания, и вновь разблокирования испытательной камеры для испытания после восстановления.

43. Способ по п.42, отличающийся тем, что дополнительно включает этап выполнения восстановления, по меньшей мере, одним из способов нагрева, продувания струей газа, жидкой промывкой.

44. Способ по п.42, отличающийся тем, что дополнительно включает этап проверки, правильности восстановления испытательной камеры, посредством выполнения испытания герметичности испытательной камеры, не имеющей, по меньшей мере, одного сосуда.

45. Устройство испытания герметичности, по меньшей мере, одного закрытого и заполненного сосуда, в котором содержимое сосуда включает, по меньшей мере, один жидкий компонент, содержащее по меньшей мере, одну уплотняемую закрываемую испытательную камеру, по меньшей мере, один насос откачивания, в рабочем отношении подсоединенный к испытательной камере, по меньшей мере, один датчик давления, подсоединенный к испытательной камере, отличающееся тем, что насос откачивания выбирают таким, чтобы обеспечить откачивание испытательной камеры, по меньшей мере, до давления пара компонента приблизительно при комнатной температуре, при этом датчик давления является вакуумным датчиком давления, и включает блок синхронизации, разблокирующий откачивание камеры до такого низкого значения давления, как, по меньшей мере, давление пара и, по существу, до вырабатывания датчиком давления сигнала индикации утечки.

46. Устройство по п.45, отличающееся тем, что насос откачивания представляет собой, по меньшей мере, один из отсасывающего вакуумного насоса, поршневого вакуумного насоса с клапаном, диффузионного насоса, турбовакуумного насоса.

47. Устройство по п.45 или 46, отличающееся тем, что датчик содержит датчик Пирани.

48. Устройство по одному из пп.45-47, отличающееся тем, что содержит блок синхронизации, соединяющий выход датчика с выходом устройства, вырабатывающего сигнал индикации утечки после того, как давление в испытательной полости достигнет, по меньшей мере, значения давления пара.

49. Устройство по одному из пп.45-48, отличающееся тем, что насос откачивания выбирают таким, чтобы он обеспечивал откачивание испытательной камеры до давления, по меньшей мере, меньшего, чем давление пара, на один, предпочтительно на два порядка или даже более предпочтительно на три порядка.

50. Устройство по одному из пп.45-49, отличающееся тем, что содержит блок запоминания, соединенный с выходом датчика и блоком формирования разности, причем один его вход соединен с выходом блока запоминания, второй его вход соединен с выходом датчика, причем блок синхронизации соединяет выход датчика в первый момент времени со входом блока запоминания, и во второй момент времени выход блока запоминания с одним входом блока формирования разности и выход датчика с другим входом блока формирования разности.

51. Устройство по п.50, отличающееся тем, что блок синхронизации разблокирует операционное подсоединение выхода датчика к блоку запоминания после того, как датчик обнаружит давление в испытательной камере, достигшее давления пара.

52. Устройство по п.50 или 51, отличающееся тем, что блок запоминания содержит аналого-цифровой преобразователь, причем блок синхронизации соединен со входом блока управления преобразованием аналого-цифрового преобразователя.

53. Устройство по одному из пп.45-52, отличающееся тем, что блок синхронизации соединяет в первый момент времени выход датчика с обоими входами блока формирования разности и содержит дополнительный блок запоминания, соединенный с выходом блока формирования разности и разблокируемого в первый момент времени, причем выход дополнительного блока запоминания соединен с выходом блока формирования сигнала разности во второй момент времени.

54. Устройство по п.52, отличающееся тем, что цифроаналоговый преобразователь, соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, причем выход цифроаналогового преобразователя соединен с выходок блока формирования сигнала разности.

55. Устройство по одному из пп.45-54, отличающееся тем, что испытательная камера имеет форму, плотно подгоняемую, по меньшей мере, к одному сосуду, и содержит средство поддержки у его внутренней стенки для сохранения свободного пространства между стенкой сосуда и стенкой испытательной камеры после снижения объема между ними.

56. Устройство по п.55, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, одну пару электродов измерения полного сопротивления внутри камеры, соединенной с блоком измерения полного сопротивления, предпочтительно с блоком измерения активного сопротивления, причем его выход переключаемым образом разблокирует и блокирует дополнительное откачивание испытательной камеры посредством насоса откачивания.

57. Устройство по одному из пп.45-56, отличающееся тем, что испытательная камера имеет достаточно большой объем для расположения, по меньшей мере, двух, предпочтительно группы из большего количества сосудов.

58. Устройство по одному из пп.45-57, отличающееся тем, что испытательная полость имеет значительно больший размер, чем сосуд, для упругого размещения сосудов различных форм и различных объемов.

59. Устройство по одному из пп.45-58, отличающееся тем, что полость содержит передвижную крышку и, по меньшей мере, пару уплотнителей вокруг отверстия, открываемого крышкой, причем пространство между двумя уплотнителями откачивается.

60. Устройство по одному из пп.45-59, отличающееся тем, что включает расположенное в ряд множество сосудов для испытания и группу испытательных камер, в которых устанавливается соответствующее количество сосудов для испытания, а также дополнительно содержит средство управления для предотвращения расположения в испытательной камере, по меньшей мере, одного подлежащего испытанию сосуда, как только обнаружится, что ранее испытанный сосуд в одной испытательной камере имел утечку.

61. Устройство по одному из пп.45-60, отличающееся тем, что дополнительно включает, по меньшей мере, один трубопровод очищающего газа, примыкающий к камере и соединенный с баллоном очищающего газа, предпочтительно содержащим азот.

62. Устройство по одному из пп.45-61, отличающееся тем, что включает множество испытательных камер, расположенных на вращающемся устройстве для расположенных в ряд сосудов для испытания герметичности.

63. Устройство по одному из пп.45-62, содержащее блок оценки, по меньшей мере, с одним входом для сигнала давления, который имеет по меньшей мере, один блок компаратора, причем один его вход подсоединен к, по меньшей мере, одному входу для сигнала давления, второй его вход подсоединен к блоку управляемого порогового значения блок усреднения соединенный с входом, блок оценки, вырабатывающий сигнал идентификации утечки, причем сигнал идентификации утечки управляет операционным соединением входа и блока усреднения, а выходной сигнал блока усреднения управляет блоком управляемого порогового значения.

64. Способ по одному из пп.1-44, отличающийся тем, что проводят испытания герметичности пузырьков, пробирок, сосудов для медицинского применения, сосудов для продуктов питания или напитков, цистерн.

65. Устройство по одному из пп.45-63, отличающееся тем, что в качестве сосудов для испытания герметичности используются пузырьки, пробирки, сосуды для медицинского применения, сосуды для продуктов питания или напитков, цистерны.

66. Способ по одному из пп.1-44, отличающийся тем, что проводят постоянное испытание герметичности резервуарных установок.

67. Устройство по одному из пп.45-63, отличающееся тем, что в качестве сосудов для постоянного испытания герметичности используются резервуарные установки.