АКУСТИЧЕСКИЙ ТЕЧЕИСКАТЕЛЬ Российский патент 1999 года по МПК G01M3/24 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к ультразвуковым течеискателям, применяемым для обнаружения и определения координат утечек газов.

Известен акустический течеискатель, содержащий чувствительный элемент и турбулизатор, выполненный из ряда параллельных металлических пластин (авт. свид. N 1188556, G 01 M 3/24, 1985)
Недостаток известного устройства - низкая чувствительность, которая объясняется тем, что турбулизатор создает акустическое поле лишь при достаточно большой скорости истечения газа. Если скорость мала, завихрения и кавитация газового потока в турбулизаторе не наблюдаются и вследствие этого утечка не обнаруживается.

Цель изобретения - повысить чувствительность течеискателя.

Поставленная цель достигается тем, что в акустическом течеискателе, содержащем чувствительный элемент и устройство обработки сигнала, перед чувствительным элементом размещены минимум два прилегающих друг к другу слоя ткани, состоящие из переплетенных нитей с ворсом.

На фиг. 1 изображен фрагмент акустического течеискателя, в котором использовано два слоя ткани, а в роли чувствительного элемента выступает конденсаторный микрофон.

Течеискатель содержит неподвижный 1 и подвижный 2 электроды чувствительного элемента, над которым расположены прилегающие друг к другу слои ткани 3. Нити 5 верхнего слоя и нити 6 нижнего слоя ткани имеют волокна ворса 7.

Работает течеискатель следующим образом.

В отсутствие утечки газа акустический сигнал на чувствительный элемент не поступает. При появлении газового потока, проходящего через отверстия между переплетенными нитями ткани, волокна ворса начинают колебаться. В процессе колебаний они соприкасаются друг с другом и генерируют ультразвук. Последний преобразуется чувствительным элементом и поступает в форме электрического сигнала на устройство обработки.

Несколько слоев ткани (минимум два) необходимы для того, чтобы увеличить количество соприкасающихся в процессе колебаний волокон ворса. Образующие ткань нити имеют ворс, если они получены из пучка волокон различной длины, например, посредством скручивания. Ворс образует концы волокон, выходящие под различными углами из нити.

В отличие от турбулизатора, генерирующего звук при большой скорости потока, волокна ворса начинают колебаться при сравнительно низкой скорости, что и объясняет более высокую чувствительность предлагаемого устройства.

Сравнение предлагаемого решения с известными из уровня техники позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

Из уровня техники неизвестны решения, позволяющие увеличивать чувствительность течеискателей за счет размещения перед чувствительным элементом нескольких слоев ткани. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию "изобретательский уровень".

Для испытания перед ультразвуковым микрофоном (чувствительным элементом) течеискателя были прикреплены два соприкасающихся друг с другом слоя ткани из поликапроамидных (капроновых) нитей.

Переплетение нитей в ткани сатиновое, волокна толщиной 15 мкм, среднее количество волокон в пучке, образующем нить, около 10, ворс представляет собой закрученные в спирали концы волокон со средней длиной около 100 мкм.

В результате максимальная дальность обнаружения утечки увеличилась с 10 до 15 см. Обнаруживалась утечка воздуха из круглого отверстия диаметром 0,1 мм при избыточном давлении в испытываемом сосуде 0,1 атм.

Использование: изобретение относится к области контроля герметичности, а именно к ультразвуковым приборам - течеискателям, применяемым для обнаружения и определения координат утечек газов. Сущность изобретения: в акустическом течеискателе, содержащем чувствительный элемент и устройство обработки сигнала, перед чувствительным элементом размещены минимум два прилегающих друг к другу слоя ткани, состоящей из переплетенных нитей с ворсом. 1 ил.

Акустический течеискатель, содержащий чувствительный элемент и устройство обработки сигнала, отличающийся тем, что он снабжен как минимум двумя прилегающими друг к другу слоями ткани, состоящей из переплетенных нитей с ворсом, размещенными перед чувствительным элементом параллельно его рабочей поверхности.