СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2002 года по МПК G01M3/00 

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям изделий на герметичность, и может найти применение также в тех областях техники, где предъявляются повышенные требования к надежности изделий.

Известен способ контроля герметичности изделий, заключающийся в том, что помещают изделие в вакуумную камеру, вакуумируют ее, изделие заправляют контрольным газом и по величине повышения концентрации контрольного газа в камере определяют негерметичность с помощью течеискателя, подключенного к камере (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ контроля герметичности изделий, заключающийся в том, что вакуумируют камеру с размещенным в ней изделием, подают в камеру тарированный поток контрольного газа, заправляют изделие контрольным газом, измеряют изменение показаний от тарированного потока и от изделия течеискателем, сообщенным с камерой, путем анализа газа из камеры, оценивают чувствительность испытаний и негерметичность изделия по соотношению измеренных показаний (2).

Этот способ принят заявителем за прототип. Недостатком аналога и прототипа является то, что при испытаниях на герметичность изделий они не обеспечивают требуемой чувствительности испытаний.

Задачей изобретения является повышение чувствительности испытаний.

Техническим результатом использования заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей за счет регистрации малых утечек при испытаниях, в частности, крупногабаритных изделий в вакуумных камерах большего объема (V=300 м³ и более).

Этот результат достигается за счет того, что в известном способе контроля герметичности изделий, включающем вакуумирование камеры с размещенным в ней изделием, подачу в камеру тарированного потока газа, заправку изделия контрольным газом, измерение изменений показаний от тарированного потока и от изделия течеискателем, сообщенным с камерой, путем анализа газа из камеры, оценку чувствительности испытаний и негерметичности изделия по соотношению измеренных изменений показаний, при этом течеискатель сообщают с камерой через длинномерный охлаждаемый трубопровод, заполненный сорбирующим материалом и дополнительно вакуумируют его, измерение изменений показаний течеискателя в камере от тарированного потока контрольного газа, производят в различных точках последовательно по длине трубопровода до получения изменения, соответствующего требуемой чувствительности испытаний и используют выбранную точку на длинномерном трубопроводе для измерения изменений показаний течеискателя от изделия.

Именно за счет выбора точки отбора пробы на длинномерном трубопроводе (где показания течеискателя соответствуют требуемой чувствительности), иначе за счет подбора длины пути прохождения анализируемой смеси газов через трубопровод, заполненный сорбирующим материалом, и подбора, таким образом, требуемого повышения концентрации контрольного газа, за счет поглощения материалом определенного количества других газов (кроме контрольного) из состава анализируемой смеси, достигается решение задачи: как повышения чувствительности испытаний, так и подбора требуемой чувствительности испытаний.

По сравнению с прототипом заявленное техническое решение позволяет с одной стороны повысить чувствительность испытаний, а также добиться различной (требуемой) чувствительности испытаний на одной и той же испытательной системе и таким образом значительно расширить номенклатуру контролируемых изделий.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом:
- размещают изделие в вакуумной камере и вакуумируют ее с помощью вакуумных насосов;
- сообщают течеискатель с камерой через длинномерный охлаждаемый (например, жидким азотом) трубопровод, заполненный сорбирующим материалом (например, углеродным адсорбентом), который в захоложенном состоянии поглощает все атмосферные газы, кроме гелия и водорода;
- дополнительно вакуумируют трубопровод для прокачки анализируемой смеси через сорбирующий материал и создания динамического равновесия в различных точках по длине трубопровода между поступающим в трубопровод потоком и сорбируемым объемом. Дополнительное вакуумирование трубопровода осуществляют вакуумными средствами в равной степени откачивающими все газы, например, турбо-молекулярным вакуумным насосом;
- подают в камеру тарированный поток контрольного газа (например, гелий) и пропускают анализируемый поток через длинномерный трубопровод путем дополнительного вакуумирования последнего;
- измеряют изменения показаний течеискателя от тарированного потока (до и после подачи его) в различных точках последовательно по длине трубопровода до получения изменения, соответствующего требуемой чувствительности испытаний для данного изделия, прекращают подачу тарированного потока;
- заправляют изделие контрольным газом и измеряют изменения показаний течеискателем от изделия (до и после заправки) в той же самой точке на длинномерном трубопроводе, соответствующей требуемой чувствительности испытаний;
- по соотношению измеренных показаний от тарированного потока и от изделия определяют негерметичность изделия.

В настоящее время способ находится на этапе экспериментальной обработки и проведенные эксперименты показывают, что применением способа при испытаниях на вакуумной камере объемом V=350 м³ можно достичь чувствительности испытаний от 1•10^-4 л•мкм рт.ст./с (при использовании максимальной длины охлажденного жидким азотом длинномерного трубопровода, заполненного углеродным сорбентом) до 1•10^-2 л•мкм рт. ст. /с (при использовании минимальной длины трубопровода). Чувствительность испытаний на данной вакуумной камере без использования охлаждаемого трубопровода составляет 3÷5•10^-2 л•мкм рт.ст./с.

Предлагаемое техническое решение позволяет значительно повысить чувствительность испытаний и, кроме того, данное решение обеспечивает возможность получить требуемую чувствительность контроля испытательной системы и тем самым расширить номенклатуру испытываемых изделий.

Предлагаемый способ достаточно прост в эксплуатации и не требует разработки нового оборудования.

Литература
1. "Космодром" под редакцией А.П. Вольского, М.:Военное издательство Министерства Обороны СССР, - 1977 г., с.66.

2. "Вакуумные системы и их элементы". Справочник-атлас. Под редакцией В. Д. Лубенца. М.:Машиностроение, 1968 г., с.189.

Изобретение относится к испытательной технике. Технический результат изобретения - повышение чувствительности испытаний и расширение номенклатуры испытываемых изделий. Камеру с размещенным в ней изделием вакуумируют, подают в нее тарированный поток контрольного газа, заправляют изделие контрольным газом, измеряют изменения показания от тарированного потока и от изделия течеискателем. Оценивают чувствительность испытаний и негерметичность изделия по соотношению измеренных показаний. При этом течеискатель сообщают с камерой через длинномерный охлаждаемый трубопровод, заполненный сорбирующим материалом, и дополнительно вакуумируют его. Изменения показаний течеискателя в камере от тарированного потока контрольного газа производят в различных точках последовательно по длине трубопровода до получения изменения, соответствующего требуемой чувствительности испытаний, и используют выбранную точку на длинномерном трубопроводе для измерения изменения показаний течеискателя от изделия.

Способ контроля герметичности изделий, включающий вакуумирование камеры с размещенным в ней изделием, подачу в камеру тарированного потока контрольного газа, заправку изделия контрольным газом, измерение изменений показаний от тарированного потока и от изделия течеискателем, сообщенным с камерой, путем анализа газа из камеры, оценку чувствительности испытаний и негерметичности изделия по соотношению измеренных изменений показаний, отличающийся тем, что течеискатель сообщают с камерой через длинномерный охлаждаемый трубопровод, заполненный сорбирующим материалом, и дополнительно вакуумируют его, измерения изменений показаний течеискателя в камере от тарированного потока контрольного газа производят в различных точках последовательно по длине трубопровода до получения изменения, соответствующего требуемой чувствительности испытаний, и используют выбранную точку на длинномерном трубопроводе для измерения изменения показаний течеискателя от изделия.