СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1997 года по МПК G01M3/02 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на герметичность изделий космической техники с частично нанесенным полупроницаемым покрытием, например теплозащитой, на наружной поверхности.

Известен способ контроля герметичности изделий, заключающийся в том, что помещают изделие в замкнутую оболочку, вакуумируют замкнутую оболочку, подают в нее тарированный поток контрольного газа, измеряют изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке, прекращают подачу в замкнутую оболочку тарированного потока контрольного газа, заполняют изделие контрольным газом, измеряют изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке и по соотношению величин изменения концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке при заполнении им изделия и при подаче в нее тарированного потока контрольного газа судят о степени герметичности изделия [1]
Недостатком известного способа является то, что он справедлив только для изделий со свободной наружной поверхностью. Фактическую суммарную негерметичность изделий с частично нанесенным полупроницаемым покрытием на наружной поверхности, зависящую от проницаемости покрытия для контрольного газа, соотношения площадей наружной поверхности изделия с полупроницаемым покрытием и без него, соотношения вероятностей наличия микронеплотностей в обеих частях изделия, определить с достаточной точностью известным способом не представляется возможным.

Целью изобретения является повышение информативности путем определения зоны негерметичности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля герметичности изделий с частично нанесенным полупроницаемым покрытием на наружной поверхности измеряют интервалы времени T₁ от момента подачи тарированного потока контрольного газа в замкнутую оболочку, T₂ от момента подачи тарированного потока контрольного газа в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым и T_изд от момента заполнения изделия контрольным газом до соответствующих моментов стабилизации изменений концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке и по выполнению соотношения T_изд<T₁ судят о наличии негерметичности на участках наружной поверхности изделия, свободных от покрытия, а по выполнению соотношения T₁<T_изд<T₂ на участках наружной поверхности с нанесенным покрытием.

Возможность определения зоны негерметичности объясняется тем, что при подаче тарированного потока контрольного газа в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием, поскольку молекулы контрольного газа интенсивно сорбируются и десорбируются полупроницаемым покрытием, стабилизация изменения концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке наступает лишь при достижении равновесного состояния между сорбцией и десорбцией и, следовательно, можно утверждать, что время стабилизации изменения концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке после подачи тарированного потока контрольного газа в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием всегда больше времени стабилизации изменения концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке после подачи тарированного потока контрольного газа в замкнутую оболочку. Поэтому величины интервалов времени T₁ от момента подачи тарированного потока контрольного газа в замкнутую оболочку, T₂ от момента подачи тарированного потока контрольного газа в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием и T_изд от момента заполнения изделия контрольным газом до соответствующих моментов стабилизации изменений концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке после их измерения могут соотноситься только как
T_изд<T₁, (1)
T₁<T_изд<T₂, (2)
при этом в случае выполнения условия (1) поиск локальных негерметичностей должен проводиться на участках наружной поверхности изделия, свободных от полупроницаемого покрытия, а в случае выполнения условия (2) на участках наружной поверхности с нанесенным полупроницаемым покрытием.

Способ осуществляется следующим образом (см. чертеж, на котором представлена динамика изменений концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке (C) во времени (T) при расположении зоны негерметичности на участках наружной поверхности изделия, свободных от покрытия (кривая "а") и на участках наружной поверхности с нанесенным покрытием (кривая "б")):
1) создают полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием;
2) помещают изделие в замкнутую оболочку;
3) подают тарированный поток контрольного газа величиной Qкт в замкнутую оболочку;
4) измеряют интервал времени T₁ от момента подачи тарированного потока контрольного газа в замкнутую оболочку до момента стабилизации изменения концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке, а также само изменение С_кт1;
5) прекращают подачу тарированного потока контрольного газа в замкнутую оболочку;
6) подают тарированный поток контрольного газа величиной Q_кт в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием;
7) измеряют интервал времени T₂ от момента подачи тарированного потока контрольного газа в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием до момента стабилизации изменения концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке, а также само изменениеС_кт2;
8) прекращают подачу тарированного потока контрольного газа в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием;
9) заполняют изделие контрольным газом до рабочего давления;
10) измеряют интервал времени T_изд от момента заполнения изделия контрольным газом до момента стабилизации изменения концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке, а также само изменениеC_изд
11) по соотношениям величин изменения концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке судят о степени герметичности изделия Q_изд по формуле
(3)
а по соотношениям величин интервалов времени судят о наличии негерметичности, причем в зависимости от выполнения условий (1) или (2): либо на участках наружной поверхности изделия, свободных от покрытия (T_изд T_изд1), либо на участках наружной поверхности с нанесенным покрытием (T_изд T_изд2).

При использовании предлагаемого способа повышается информативность путем определения зоны негерметичности контролируемого изделия.

Использование: испытания на герметичность изделий с частично нанесенным полупроницаемым покрытием на наружной поверхности. Сущность изобретения: создают полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием. Помещают изделие в замкнутую оболочку, подают тарированный поток контрольного газа в замкнутую оболочку, измеряют изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке и прекращают подачу тарированного потока контрольного газа в замкнутую оболочку. Затем подают тарированный поток контрольного газа в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием, измеряют изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке и прекращают подачу тарированного потока контрольного газа в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием. Заполняют изделие контрольным газом, измеряют изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке и по соотношениям величин изменения концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке при заполнении им изделия и при подаче тарированного потока контрольного газа в замкнутую оболочку и в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием судят о степени герметичности изделия. Измеряют интервалы времени T₁ от момента подачи тарированного потока контрольного газа в замкнутую оболочку, T₂ от момента подачи тарированного потока контрольного газа в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием и T_изд от момента заполнения изделия контрольным газом до соответствующих моментов стабилизации изменений концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке. По выполнению соотношения T_изд≅T₁ судят о наличии негерметичности на участках, свободных от покрытия, а по выполнению соотношения T₁<T_изд≅T₂ на участках с покрытием. 1 ил.

Способ контроля герметичности изделий с частично нанесенным полупроницаемым покрытием на наружной поверхности, заключающийся в том, что создают полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием, помещают изделие в замкнутую оболочку, подают тарированный поток контрольного газа в замкнутую оболочку, измеряют изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке и прекращают подачу тарированного потока контрольного газа в замкнутую оболочку, подают тарированный поток контрольного газа в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием, измеряют изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке и прекращают подачу тарированного потока контрольного газа в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием, заполняет изделие контрольным газом, измеряют изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке и по соотношениям величин изменения концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке при заполнении им изделия и при подаче тарированного потока контрольного газа в замкнутую оболочку и в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием судят о степени герметичности изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности путем определения зоны герметичности, измеряют интервалы времени τ₁ от момента подачи тарированного потока контрольного газа в замкнутую оболочку, τ₂ от момента подачи тарированного потока контрольного газа в полость между наружной поверхностью изделия и полупроницаемым покрытием и τ_изд от момента заполнения изделия контрольным газом до соответствующих моментов стабилизации изменений концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке и по выполнению соотношения τ_изд≅ τ₁ судят о наличии негерметичности на участках наружной поверхности изделия, свободных от покрытия, а по выполнению соотношения τ₁< τ_изд≅ τ₂ на участках наружной поверхности с нанесенным покрытием.