СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОЙ УТЕЧКИ ИЗ ЗАМКНУТОГО ОБЪЕМА И ИНДИКАТОР ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ И ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ИНТЕГРАЛЬНОЙ УТЕЧКИ ИЗ ЗАМКНУТОГО ОБЪЕМА Российский патент 1998 года по МПК G01M3/26 

Изобретение относится к технологии испытаний и может быть использовано при испытаниях на герметичность различных оболочек и резервуаров.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения интегральной утечки из замкнутого объема, включающий соединение замкнутого объема и контрольной емкости сжатым газом до достижения в них испытательного давления, регистрацию утечки по перетоку газа из контрольной емкости в замкнутый объем с помощью индикатора с индикаторным элементом, установленного на линии соединения контрольной емкости и замкнутого объема, и определение величины утечки (авт. св. СССР N 162364, кл. G 01 M 3/26, 1964).

Способ характеризуется недостаточной точностью определения величины утечки.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения величины интегральной утечки путем уменьшения инерционности измерений.

Это достигается тем, что при определении интегральной утечки из замкнутого объема, включающем соединение замкнутого объема и контрольной емкости, заполнение замкнутого объема и контрольной емкости сжатым газом до достижения в них испытательного давления, регистрацию утечки по перетоку газа из контрольной емкости в замкнутый объем с помощью индикатора с индикаторным элементом, установленного на линии соединения контрольной емкости и замкнутого объема, и определение величины утечки, согласно изобретению измеряют скорость движения индикаторного элемента, а величину утечки определяют по формуле
L-K • d²/V_ке • W,
где
L - утечка, процентов (объемных) сжатого газа в замкнутом объеме в сутки;
K - 6,7824 • 10^-2 - коэффициент пропорциональности;
d - диаметр канала индикатора, мм;
V_ке - объем контрольной емкости, м³;
W - скорость движения индикаторного элемента в индикаторе, мм/с.

Наиболее близким к предлагаемому является индикатор для регистрации и измерения величины интегральной утечки из замкнутого объема, установленный на линии его соединения с контрольной емкостью, содержащий горизонтальный освещенный прозрачный канал, соединенный с дозатором для подачи в указанный канал в качестве индикаторного элемента по меньшей мере одной жидкостной метки в количестве, достаточном для перекрытия его поперечного сечения, и оптико-электронный датчик для фиксации оптического изображения метки и преобразования его в электрический сигнал (авт. св. СССР N 162364, кл. G 01 M 3/26, 1964).

Недостатком этого индикатора является измерение средней скорости движения жидкостной метки за время прохождения ее между двумя метками, что в результате неравномерного движения метки под действием неустановившегося перепада давлений приводит к грубым погрешностям измерений.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения путем безынерционного контроля за перемещением жидкостной метки на всем протяжении ее движения внутри канала индикатора.

Это достигается тем, что в индикаторе для регистрации и измерения величины интегральной утечки из замкнутого объема, установленном на линии его соединения с контрольной емкостью и содержащем горизонтальный освещенный прозрачный канал, соединенный с дозатором для подачи в указанный канал в качестве индикаторного элемента по меньшей мере одной жидкостной метки в количестве, достаточном для перекрытия его поперечного сечения, и оптико-электронный датчик для фиксации оптического изображения метки и преобразования его в электрический сигнал, согласно изобретению оптико-электронный датчик соединен с ЭВМ для расчета скорости движения метки в канале индикатора и соответствующей величины интегральной утечки, а скорость движения метки рассчитывается по формуле W - dl/dτ , где l - текущая координата пути движения метки; τ - текущая координата времени.

На чертеже в качестве примера изображена измерительная схема для реализации предлагаемого способа, включая предлагаемый индикатор.

Измерительная схема для определения интегральной утечки из испытуемого на герметичность замкнутого объема 1 содержит нагнетающую магистраль 2 сжатого газа с вентилем 3 и манометром 4, контрольную емкость 5, индикатор 6 перетока, последовательно соединенный с ЭВМ 7 и принтером 8, магистраль 9, соединяющую контрольную емкость 5 через вентиль 10 с индикатором 6, магистраль 11, соединяющую индикатор 6 через вентиль 12 с замкнутой емкостью 1, и байпасную магистраль 13 с вентилем 14. Индикатор 6 выполнен в виде горизонтального освещенного прозрачного канала 15, соединенного с дозатором 16 для подачи в указанный канал 15 в качестве индикаторного элемента по меньшей мере одной жидкостной метки 17 в количестве, достаточном для перекрытия его поперечного сечения, и оптико-электронного датчика 18 для фиксации оптического изображения метки и преобразования его в электрический сигнал.

Определение интегральной утечки из испытуемого на герметичность замкнутого объема 1 осуществляют следующим образом.

Открывают вентиль 3 при закрытых вентилях 10, 12 для подачи в объем 1 по магистрали 2 сжатого газа, который одновременно через байпасную магистраль 13 при открытом вентиле 14 заполняет контрольную емкость 5. При достижении в заполняемом объеме 1 заданного давления, контролируемого по манометру 4, закрывают вентили 3 и 14, а вентили 10, 12 открывают. Так как контрольная емкость 5 расположена внутри испытуемого объема 1 и сообщена с ним, давление в ней равно давлению в этом объеме. Запускают индикатор 6 путем подачи в канал 15 из дозатора 16 жидкостной метки 17 и производят выдержку для контроля нулевого показания индикатора 6. Затем закрывают вентиль 14 на байпасной магистрали 13. При наличии утечки из испытуемого объема 1 давление в нем становится меньше давления в контрольной емкости 5, что вызывает переток газа из этой емкости через индикатор 6 в указанный объем. Показания индикатора, получаемые с помощью оптико-электронного датчика 18, передаются на ЭВМ 7 и регистрируются принтером 8. При этом мгновенная скорость W движения метки автоматически рассчитывается в ЭВМ 7 по формуле W - dl/dτ , а величина утечки - по формуле
L-K • d²/V_ке • W,
где
L - утечка, процентов (объемных) сжатого газа в замкнутом объеме в сутки;
K - 6,7824 • 10^-2 - коэффициент пропорциональности;
d - диаметр канала индикатора, мм;
V_ке - объем контрольной емкости, м³,
W - скорость движения индикаторного элемента в индикаторе, мм/м;
l - текущая координата пути движения метки, мм;
τ - текущая координата времени, с.

Способ и индикатор могут быть использованы при испытаниях на герметичность различных оболочек и резервуаров. При определении интегральной утечки из замкнутого объема, соединяемого с контрольной емкостью, заполняют указанные емкость и объем сжатым газом до достижения в них испытательного давления, регистрируют утечку по перетоку газа из контрольной емкости в испытуемый объем с помощью индикатора, установленного на линии соединения указанных емкости и объема, измеряют скорость движения индикаторного элемента в индикаторе, а величину утечки определяют по формуле L = К • d² / V_ке • W, где L - утечка, процентов (объемных) сжатого газа в замкнутом объеме в сутки; K = 6,7824 • 10^-2 - коэффициент пропорциональности; d - диаметр канала индикатора, мм; V_ке - объем контрольной емкости, м³; W - скорость движения индикаторного элемента в индикаторе, мм/с. Индикатор выполнен в виде горизонтального освещенного канала 15, соединенного с дозатором 16 для подачи в указанный канал в качестве индикаторного элемента по меньшей мере одной жидкостной метки 17 в количестве, достаточном для перекрытия его поперечного сечения, и оптико-электронного датчика 18 для фиксации оптического изображения метки и преобразования его в электрический сигнал, соединенного с ЭВМ 7 для расчета скорости движения жидкостной метки по формуле . 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ определения интегральной утечки из замкнутого объема, включающий соединение замкнутого объема с контрольной емкостью, заполнение замкнутого объема и контрольной емкости сжатым газом до достижения в них испытательного давления, регистрацию утечки по перетоку газа из контрольной емкости в замкнутый объем с помощью индикатора с индикаторным элементом, установленного на линии соединения контрольной емкости и замкнутого объема, и определение величины утечки, отличающийся тем, что измеряют скорость движения индикаторного элемента, а величину утечки определяют по формуле
L = K • d² / V_к . е • W,
где L - утечка, об.% сжатого газа в замкнутом объеме в сутки;
К = 6,7824 • 10^- 2 - коэффициент пропорциональности,
d - диаметр канала индикатора, мм;
V_к . е - объем контрольной емкости, м³;
W - скорость движения индикаторного элемента в индикаторе, мм/с. 2. Индикатор для регистрации и измерения величины интегральной утечки из замкнутого объема, установленный на линии его соединения с контрольной емкостью, содержащий горизонтальный освещенный прозрачный канал, соединенный с дозатором для подачи в указанный канал в качестве индикаторного элемента по меньшей мере одной жидкостной метки в количестве, достаточном для перекрытия его поперечного сечения, и оптико-электронный датчик для фиксации оптического изображения метки и преобразования его в электрический сигнал, отличающийся тем, что оптико-электронный датчик соединен с ЭВМ для расчета скорости движения метки в канале индикатора и соответствующей величины интегральной утечки, а скорость движения метки рассчитывается по формуле
W - dl/dτ.B