АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ Российский патент 2002 года по МПК G01M3/02 

Изобретение относится к контрольно-испытательной технике и может быть использовано для автоматического контроля герметичности изделий сжатым газом в серийном и массовом производстве, например, запорных кранов газовой плиты, элементов и устройств пневмоавтоматики.

Известен стенд для испытания изделий на герметичность (Авт. свид. СССР 1670445, кл. G 01 М 3/02 опуб. 15.08.91, Бюл. 30), содержащий контрольный блок, состоящий из бракующего устройства, элемента сравнения, выполненного в виде четырехкамерного мембранного блока, одна из его средних камер соединена с дроссельным делителем, выполненным в виде последовательно соединенных постоянного дросселя, подключенного к источнику сжатого газа, и регулируемого дросселя, связанного с атмосферой, ротор с приводом его шагового перемещения, на котором расположены элементы герметизации изделий с трубками, полость каждой из которых через входной дроссель подключена к коллектору, соединенному с источником сжатого газа.

Недостатком указанного стенда является значительная сложность конструкции из-за большого количества одновременно задействованных и установленных на вращающемся роторе контрольных блоков, что снижает удобство настройки и обслуживания, а технологические возможности стенда ограничены как по типу испытуемых изделий, так и по величине испытательного давления, кроме того, понижается надежность стенда.

Наиболее близким техническим решением является автоматизированный стенд для испытания изделий на герметичность (Патент РФ 2141634, кл. G 01 М 3/02, опубл. 20.11.99, Бюл. 32), содержащий ротор, на котором установлен набор испытательных блоков, каждый из которых содержит фланец с осевым каналом, а также с уплотнением на торце, и подключен к коллектору, соединенному с источником сжатого газа, контрольный блок, состоящий из бракующего устройства, связанного с элементом сравнения, который выполнен в виде четырехкамерного мембранного блока, одна из его средних камер соединена с дроссельным делителем, который состоит из соединенных между собой постоянного дросселя, подключенного к источнику сжатого газа, и регулируемого дросселя, связанного с атмосферой, пневмораспределителя, нормально открытый вход которого подсоединен к дроссельному делителю, а его выход - ко второй средней камере мембранного блока, штуцера с осевым каналом, который образует с каждым фланцем пневморазъем, снабженный приводом линейного перемещения штуцера.

Здесь упрощается конструкция и повышается надежность и удобство настройки за счет применения одного общего для всего автоматизированного стенда блока контроля и его расположения вне ротора, исключения электрической проводки и уменьшения пневматических каналов питания, подводимых на вращающийся ротор. Однако технологические возможности автоматизированного стенда ограничены узким диапазоном испытательного давления, которое допускает элемент сравнения в виде четырехмембранного блока, поэтому на стенде можно проводить испытания изделий, работающих преимущественно на низком давлении сжатого газа. На автоматизированном стенде нельзя проводить измерения утечки и затруднено подключение контрольной течи для осуществления его настройки, что дополнительно ограничивает технологические возможности стенда. Кроме того, на стенде не предусмотрена отсечка подачи газа, когда изделие отсутствует в испытательном блоке, что приводит к его повышенному расходу.

Технический результат изобретения заключается в расширении технологических возможностей и повышении удобства эксплуатации за счет применения в контрольном блоке дополнительного элемента сравнения, существенно расширяющего диапазон испытательного давления и позволяющего осуществлять измерение действительной величины утечки в испытуемом изделии; в упрощении настройки и перенастройки автоматизированного стенда на величину испытательного давления и на давление, соответствующее допустимой утечке; в автоматическом отключении подачи газа в испытательный блок при отсутствии в нем изделия и подключении - при его наличии.

Указанный технический результат достигается тем, что известный автоматизированный стенд для испытания изделий на герметичность, содержащий ротор, на котором установлен набор испытательных блоков, каждый из которых содержит фланец с осевым каналом, а также с уплотнением на торце, и подключен к коллектору, соединенному с источником сжатого газа, контрольный блок, состоящий из бракующего устройства, связанного с элементом сравнения, который выполнен в виде четырехкамерного мембранного блока, одна из его средних камер соединена с дроссельным делителем, который состоит из соединенных между собой постоянного дросселя, подключенного к источнику сжатого газа и регулируемого дросселя, связанного с атмосферой, пневмораспределителя, нормально открытый вход которого подсоединен к дроссельному делителю, а его выход - ко второй средней камере мембранного блока, штуцера с осевым каналом, который образует с каждым фланцем пневморазъем, снабженный приводом линейного перемещения штуцера, согласно изобретению снабжен набором пневмовыключателей, каждый из которых смонтирован на роторе и подключен между одним из испытательных блоков и коллектором с возможностью воздействия испытуемого изделия на его управляющий элемент, а также регулируемой контрольной течью, смонтированной с возможностью подключения в режиме настройки к контрольному блоку, который содержит реле давления, соединенное с источником сжатого газа, два распределительных клапана и дополнительный элемент сравнения, выполненный в виде двухсильфонного блока, который связан с дополнительным бракующим устройством и снабжен измерительным устройством в виде шкалы со стрелкой, один из его сильфонов соединен с дополнительным дроссельным делителем, состоящим из постоянного дросселя, подключенного к источнику сжатого газа, и дополнительного регулируемого дросселя, связанного с атмосферой, соединенных через первый распределительный клапан с выключенным управляющим элементом, соединенным с размыкающими электрическими контактами реле давления, а второй сильфон через второй распределительный клапан с включенным управляющим элементом, соединенным с замыкающими электрическими контактами реле давления, связан с выходом пневмораспределителя, нормально открытый вход которого через первый запорный вентиль подключен к каждому дроссельному делителю, через второй запорный вентиль - к контрольной течи, причем в дроссельном делителе, с которым соединена одна из средних камер мембранного блока, постоянный дроссель и регулируемый дроссель соединены между собой через первый распределительный клапан с включенным управляющим элементом, вторая средняя камера мембранного блока подключена к выходу пневмораспределителя через второй распределительный клапан с выключенным управляющим элементом, при этом штуцер снабжен датчиком положения, выполненным в виде сопла с возможностью его перекрытия уплотнением на торце фланца после замыкания пневморазъема, причем оно пневматически связано с управляющим входом пневмораспределителя и источником сжатого газа, подача которого в сопло синхронизирована с работой привода линейного перемещения штуцера.

Причем пневморазъем может быть образован самоцентрирующимися фланцем и штуцером, который смонтирован в гибкой направляющей, выполненной в виде пружины сжатия, установленной в гильзе, скрепленной с приводом линейного перемещения штуцера, на котором выполнен заходный конус, а в каждом фланце - приемное конусное отверстие, соосные их осевым каналам.

Отличиями заявляемого автоматизированного стенда является его конструктивное исполнение, при котором он снабжен набором пневмовыключателей, каждый из которых смонтирован на роторе и подключен между одним из испытательных блоков и коллектором с возможностью воздействия испытуемого изделия на его управляющий элемент. Это позволяет подавать сжатый газ в испытательный блок только при наличии в нем испытуемого изделия, что существенно снижает расход газа и предотвращает возможность падения испытательного давления, например, в начале процесса испытания, когда только начинается загрузка изделий. В целом это повышает экономичность стенда и его надежность.

Снабжение автоматизированного стенда регулируемой контрольной течью, смонтированной с возможностью подключения в режиме настройки через второй запорный вентиль к блоку контроля существенно упрощает настройку и перенастройку контрольного блока на различные значения давления, по которому определяется допустимая утечка, а также позволяет осуществлять текущую проверку правильности настройки блоков, что повышает надежность функционирования стенда и расширяет его технологические возможности.

Снабжение контрольного блока дополнительным элементом сравнения, выполненным в виде двухсильфонного блока, который связан с дополнительным бракующим устройством и измерительным устройством в виде шкалы со стрелкой, один из его сильфонов соединен с дополнительным дроссельным делителем, состоящим из постоянного дросселя, подключенного к источнику сжатого газа, и дополнительного регулируемого дросселя, связанного с атмосферой, соединенных через первый распределительный клапан с выключенным управляющим элементом, а второй сильфон через второй распределительный клапан с включенным управляющим элементом связан с выходом пневмораспределителя, нормально открытый вход которого через первый запорный вентиль подключен к каждому дроссельному делителю, причем в дроссельном делителе, с которым соединена одна из средних камер мембранного блока, постоянный дроссель и регулируемый дроссель соединены между собой через первый распределительный клапан с включенным управляющим элементом, вторая средняя камера мембранного блока подключена к выходу пневмораспределителя через второй распределительный клапан с выключенным управляющим элементом. Это позволяет осуществлять контроль герметичности одним контрольным блоком с двумя элементами сравнения, заранее настроенными на различные величины утечки при различных уровнях испытательного давления - от низкого до высокого, и таким образом поочередно испытывать, например, небольшие партии различных изделий или испытывать один тип изделия, но при разных значениях испытательного давления и разных допустимых утечках; кроме того, можно измерять действительную величину утечки при разных значениях испытательного давления; все это позволяет существенно расширить технологические возможности автоматизированного стенда.

Снабжение контрольного блока реле давления, соединенным с источником сжатого воздуха, и двумя распределительными клапанами, управляющие элементы которых соединены соответственно с размыкающими и замыкающими электрическими контактами реле, позволяет заранее настроить реле на определенные уровни испытательного давления, которые будут использоваться при работе, тогда при подаче требуемого давления оно будет автоматически подключать все устройства автоматизированного стенда, необходимые для работы на данном испытательном давлении, тем самым повышается уровень автоматизации, следовательно, удобство эксплуатации стенда.

Снабжение штуцера датчиком положения, выполненным в виде сопла с возможностью его перекрытия уплотнением на торце фланца после замыкания пневморазъема, причем оно пневматически связано с управляющим входом пневмораспределителя и источником сжатого газа, подача которого в сопло синхронизирована с работой привода линейного перемещения штуцера, позволяет более надежно управлять переключением пневмораспределителя, соединяющего каналы испытательного и контрольного блоков, и не использовать для его переключения давление, поступающее от испытательного блока, тем самым исключить возможность искажения информации об утечке, которая содержится в этом давлении; кроме того, сигнал на переключение от датчика будет поступать только при замыкании пневморазъема, при любом уровне испытательного давления и при любой утечке при минимальном расходе сжатого газа, что дополнительно повышает надежность автоматизированного стенда.

Использование пневморазъема, который образован самоцентрирующимися фланцем и штуцером, смонтированным в гибкой направляющей, выполненной в виде пружины сжатия, установленной в гильзе, скрепленной с приводом линейного перемещения штуцера, на котором выполнен заходный конус, а в каждом фланце - приемное конусное отверстие, соосные их осевым каналам, позволяет обеспечить самоцентрирование компонентов пневморазъема при его замыкании даже в случае их начального несоосного расположения и плавный безударный прижим; также этим обеспечивается соосность каналов штуцера и фланца после замыкания разъема, что обеспечивает качество передачи по ним информации в виде давления газа, тем самым повышается надежность автоматизированного стенда в целом.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усмотренному заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами конструкции и схемами автоматизированного стенда для испытания изделий на герметичность.

На фиг. 1 изображен автоматизированный стенд, схема взаиморасположения ротора, пневмовыключателей, испытательных блоков и контрольного блока, а также схема подключения трубопроводов к их устройствам; на фиг.2 - автоматизированный стенд, вид сверху; на фиг.3 - принципиальная схема контрольного блока, контрольной течи, испытательного блока и пневморазъема; на фиг.4 - вариант выполнения элементов пневморазъема.

Автоматизированный стенд для испытания изделий на герметичность (фиг.1 и 2) содержит ротор в виде поворотного стола 1, имеющий возможность шагового перемещения от привода 2 шагового поворота. На корпусе (не показан) автоматизированного стенда на уровне поворотного стола 1 расположены контрольный блок 3 и регулируемая контрольная течь 4, которая может подключаться к контрольному блоку 3 для его настройки. В качестве регулируемой контрольной течи 4 может быть использован вариант контрольной течи, принципиальная схема которой приведена в кн. Запунный А.И., Фельдман Л.С., Рогаль Р.Ф. Контроль герметичности конструкций. - Киев: Техника, 1976. - С.29-40. На поворотном столе по его периметру с одинаковым шагом расположен набор испытательных блоков 5. Каждый из них содержит основание 6, на котором установлен элемент 7 герметизации, клапан 8 отсечки с механическим элементом 9 управления, фланец 10, имеющий осевой канал 11 и уплотнение 12 в виде плоского резинового кольца, закрепленное со стороны его открытого торца, и входной дроссель 13. Все компоненты испытательного блока 5 последовательно соединены между собой и с коллектором 14 посредством трубопроводов 15. Коллектор 14 смонтирован на поворотном столе 1 и соединен со стабилизированным источником сжатого газа (не показан). На поворотном столе 1 установлен набор пневмовыключателей 16, каждый из которых подсоединен между одним из испытательных блоков 5 и коллектором 14, причем его управляющий элемент 17 имеет возможность взаимодействовать посредством рычага 18 с испытуемым изделием 19. Элемент 7 герметизации испытуемого изделия 19 выполнен в виде эластичной втулки 20 (фиг. 3), установленной на трубке 21, которая подпружинена в осевом направлении пружиной 22 и снабжена роликом 23. Привод перемещения элемента 7 герметизации выполнен в виде неподвижного копира 24, установленного на позиции загрузки-разгрузки автоматизированного стенда и имеющего возможность взаимодействия с роликом 23. Испытательный блок 5 предназначен для подачи и поддержания испытательного давления с учетом возможной утечки газа в изделии 19 на протяжении всего времени его испытания на герметичность независимо от контрольного блока 3 и последующей передачи информации в виде перепада давления в контрольный блок 3. Пневмовыключатель 16 предназначен для предотвращения подачи сжатого газа в испытательный блок 5, когда в нем не установлено испытуемое изделие 19. В качестве пневмовыключателя 16 может быть использована, например, типовая пневмокнопка в нормально закрытом исполнении с механическим односторонним элементом управления (см. в кн. Пневматические устройства и системы в машиностроении: Справочник/ Е.В. Герц, А.И. Кудрявцев, О. В. Ложкин и др. Под общ. ред. Е.В. Герц -М.: Машиностроение, 1981. -С. 191). Контрольный блок 3 содержит пневматическую плату 25, на которой смонтированы элемент 26 сравнения в виде четырехкамерного мембранного блока с центральными камерами А и Б, пневмораспределитель 27 с нормально открытым входом 28, нормально закрытым входом 29 и управляющим входом 30; дополнительный элемент 31 сравнения, выполненный в виде двухсильфонного блока с сильфонами В и Г; первый распределительный клапан 32; второй распределительный клапан 33; реле 34 давления, связанное со стабилизированным источником сжатого газа (не показан), к его размыкающим электрическим контактам 35 подключен управляющий элемент 36 первого распределительного клапана 32, к его замыкающим контактам 37 - управляющий элемент 38 второго распределительного клапана 33; бракующее устройство 39, содержащее сигнальную пневмолампу 40 и пневмоэлектропреобразователь 41, связанное с элементом 26 сравнения и с исполнительным механизмом (не показан); камера А элемента 26 сравнения подключена к дросселю-делителю 42, который состоит из регулируемого дросселя 43, связанного с атмосферой, и подсоединенного через первый распределительный клапан 32 при включенном управляющем элементе 36 к постоянному дросселю 44, связанному со стабилизированным источником сжатого газа (не показан); камера Б элемента 26 сравнения подключена через второй распределительный клапан 33 при выключенном управляющем элементе 38 к выходу пневмораспределителя 27; сильфон В дополнительного элемента 31 сравнения соединен с дополнительным дроссельным делителем 45, образованным дополнительным регулируемым дросселем 46, связанным с атмосферой и подсоединенным через первый распределительный клапан 32 при выключенном управляющем элементе 36 к постоянному дросселю 44; сильфон Г подключен через второй распределительный клапан 33 при включенном управляющем элементе 38 к выходу пневмораспределителя 27; дополнительное бракующее устройство 47 выполнено в виде замыкающих электрических контактов, связанных с исполнительным механизмом (не показан), причем подвижный контакт 48 закреплен на стяжке 49, а неподвижный контакт 50 выполнен регулируемым, например, посредством винтового соединения и установлен на корпусе (не показан) дополнительного элемента 31 сравнения, который снабжен измерительным устройством 51 в виде шкалы 52 со стрелкой 53, которая посредством стяжки 49 связана с подвижными торцами сильфонов В и Г; штуцер 54 с осевым каналом 55, снабженный приводом 56 линейного перемещения, толкателем 57 и датчиком 58 положения, образованным соплом 59, дросселем 60 и уплотнением 12, которое выполняет дополнительную функцию заслонки сопла 59, причем вход датчика 58 через дроссель 60 подсоединен к стабилизированному источнику сжатого газа параллельно с приводом 56 линейного перемещения штуцера 54, а его выход - к управляющему входу 30 пневмораспределителя 27. Все элементы и устройства контрольного блока 3 соединены между собой посредством каналов 61, выполненных в плате 25. Элемент 26 сравнения предназначен для сравнения заданной величины испытательного давления с реальной величиной давления в испытуемом изделии 19 и выдачи результирующего сигнала о его герметичности или негерметичности на бракующее устройство 39, причем он предназначен для работы на низком уровне испытательного давления. Дополнительный элемент 31 сравнения предназначен для сравнения заданной величины испытательного давления с реальной величиной давления в испытуемом изделии 19 и выдачи результирующего сигнала о его герметичности или негерметичности на дополнительное бракующее устройство 47, а также для измерения действительной величины утечки газа в испытуемом изделии 19 посредством измерительного устройства 51 для сравнения с допустимой величиной утечки по технической характеристике изделия в диапазоне среднего и высокого уровня испытательного давления. Пневмораспределитель 27 осуществляет подключение через первый запорный вентиль 62 камеры Б и сильфона Г к контрольной печи 4, когда контрольный блок 3 находится в режиме наладки. Это позволяет настраивать соответственно регулируемый дроссель 43 и дополнительный регулируемый дроссель 46 на расход испытательного газа, соответствующий допустимой величине утечки для каждого типа испытуемого изделия 19 или настраивать на величину утечки для одного типа изделий, но при разных уровнях испытательного давления. Кроме того, пневмораспределитель 27 обеспечивает подключение через запорный вентиль 63 камеры Б к дроссельному делителю 42, а сильфона Г - к дополнительному дроссельному делителю 45, когда контрольный блок 3 находится в режиме ожидания и осуществляет подключение камеры Б и сильфона Г к каналу 55 штуцера 54, когда контрольный блок 3 находится в режиме контроля. Это позволяет в режиме ожидания проверять правильность настройки элементов 26 и 31 сравнения, а также измерительного устройства 51 и поддерживать давление газа в камере Б, аналогичное давлению газа в камере А, давление газа в сильфоне Г, аналогичное давлению в сильфоне В, которое соответствует допустимой величине утечки. Реле 34 давления предназначено для подачи электрического управляющего сигнала на управляющие элементы 36 и 38 соответственно распределительных клапанов 32 и 33 в зависимости от уровня давления, поступающего на него от стабилизированного источника сжатого газа (не показан) и на которое настроено реле 34; благодаря этому в контрольном блоке 3 задействован элемент 26 сравнения или дополнительный элемент 31 сравнения. В качестве реле 34 давления может быть использовано типовое пневматическое реле давления с мембранным чувствительным элементом и электрическим контактным устройством (см. кн. Пневматические устройства и системы в машиностроении: Справочник/ Е.В. Герц, А.И. Кудрявцев, О. В. Ложкин и др. Под общ. ред. Е.В. Герц - М.: Машиностроение, 1981. - С. 69-71). В качестве распределительных клапанов может быть использован типовой четырехлинейный распределитель с односторонним электромагнитным управлением, не допускающий при своей работе утечки газа (см. вышеуказанную книгу с.78-87). При этом штуцер 54 образует с соосно расположенным фланцем 10 каждого испытательного блока 5 пневморазъем 64, который предназначен для обеспечения пневматической связи между контрольным блоком 3 и тем испытательным блоком 5, которому принадлежит соответствующий фланец 10. Уплотнение 12 предназначено для герметизации пневморазъема 64 при его замыкании и обеспечивает завершающий участок хода толкателя 57 для воздействия на управляющий элемент 9 клапана отсечки 8 для его открытия. Привод 56 линейного перемещения предназначен для автоматического перемещения и прижатия штуцера 54 к фланцу 10 для обеспечения замыкания пневморазъема 64. При этом привод 56 линейного перемещения имеет пневматическую или электрическую связь (не показана) с приводом 2 шагового перемещения поворотного стола 1 для обеспечения синхронной последовательности в их работе. Пневморазъем 64 может быть образован штуцером 54, на котором выполнен заходный конус 65, соосный его осевому каналу 55, и фланцем 10 каждого испытательного блока 5 (фиг.4), в котором выполнено центрирующее конусное отверстие 66, соосное его осевому каналу 11. При этом штуцер 54 смонтирован в гибкой направляющей в виде пружины 67 сжатия, установленной в гильзе 68, которая жестко скреплена с приводом 56 линейного перемещения. Такая конструкция обеспечивает самоцентрирование фланца 10 и штуцера 54 и, соответственно, их осевых каналов 11 и 55 при замыкании пневморазъема 64 и тем самым повышает надежность пневматической связи между контрольным блоком 3 и испытательным блоком 5.

Автоматизированный стенд для испытания изделий на герметичность работает следующим образом (фиг.1, 2 и 3). Перед началом работы по периметру поворотного стола 1 закрепляются с одинаковым шагом требуемое для обеспечения заданной производительности количество оснований 6 с испытательными блоками 5 и на этот шаг настраивается привод 2 шагового перемещения. В режиме настройки к контрольному блоку 3 при закрытом запорном вентиле 63 через запорный вентиль 62 подключается контрольная течь 4, по которой производится настройка регулируемого дросселя 43 на создание в камере А элемента 26 сравнения давления, соответствующего допустимой величине утечки для первого типа изделия, испытание которого на герметичность осуществляется при низком давлении. Затем производится настройка дополнительного регулируемого дросселя 46 на создание в сильфоне В дополнительного элемента 31 сравнения давления, соответствующего допустимой величине утечки для второго типа изделия, испытание которого на герметичность осуществляется при среднем или высоком давлении. Одновременно с элементом 26 и 31 сравнения настраивается связанное с ним бракующее устройство 39 и 47, а также измерительное устройство 51 на нулевое показание стрелки 53 по шкале 52. Реле 34 давления настраивается на входной сигнал, соответствующий испытательному давлению, на котором работает дополнительный элемент 31 сравнения. После настройки запорный вентиль 62 закрывается, отсекая контрольную течь 4, а вентиль 63 открывается, при этом контрольный блок 3 готов к работе. На позиции загрузки трубка 21 элемента герметизации 7 находится в верхнем положении и эластичная втулка 20 позволяет установить на нее испытуемое изделие 19. При повороте стола 1 происходит опускание трубки 21 под действием пружины 22, так как ролик 23 сойдет с копира 24. При опускании трубки 21 втулка 20 сжимается и увеличивается в диаметре, плотно прилегая к внутренней поверхности испытуемого изделия 19. Закрепленное изделие 19 будет нажимать на рычаг 18, который переместится и в свою очередь нажмет на управляющий элемент 17, при этом пневмовыключатель 16 откроется. Сжатый газ стабилизированного давления из коллектора 14 по трубопроводам 15 через открытый пневмовыключатель 16 и входной дроссель 13 подается в трубку 21 только тех испытательных блоков 5, в которых установлено испытуемое изделие 19. При этом клапан отсечки 8 находится в нормально закрытом состоянии и отсекает канал 11 фланца 10 от полости трубки 21, поэтому утечка газа возможна только через испытуемое изделие 19. Если испытание проводится на низком давлении, то реле 34 давления не срабатывает и электрический сигнал через его размыкающие контакты 35 включит управляющий элемент 36, который переключит первый распределительный клапан 32. При этом регулируемый дроссель 43 последовательно соединится с постоянным дросселем 44 и образует с ним дроссельный делитель 42, а сильфон В будет связан с атмосферой. Электрический сигнал на управляющем элементе 38, подключенном к замыкающим контактам 37, будет отсутствовать, поэтому второй распределительный клапан 33 находится в исходном положении. При этом камера Б подключена к выходу пневмораспределителя 27, а сильфон Г связан с атмосферой. Сжатый газ от источника стабилизированного давления по трубопроводам 15 и каналам 61 в плате 25 через постоянный дроссель 44 поступает в дроссельный делитель 42 и далее в камеру А. Одновременно он поступает через нормально открытый вход 28 пневмораспределителя 27 в камеру Б элемента 26 сравнения. Если испытания проводятся на среднем или высоком давлении, то реле 34 давления сработает и электрические контакты 35 разомкнутся, поэтому сигнал на управляющем элементе 36 исчезнет и первый распределительный клапан 32 вернется в исходное положение. При этом он последовательно соединит дополнительно регулируемый дроссель 46 с постоянным дросселем 44, которые образуют дополнительный дроссельный делитель 45, а камеру А свяжет с атмосферой. Электрический сигнал через замкнувшиеся контакты 37 включит управляющий элемент 38, который переключит второй распределительный клапан 33, при этом сильфон Г подключится к выходу пневмораспределителя 27, а камера Б окажется связанной с атмосферой. Сжатый газ от источника стабилизированного давления (не показан) по трубопроводам 14 и каналам 61 в плате 25 через постоянный дроссель 44 поступит в дополнительный дроссельный делитель 45 и далее в сильфон В. Одновременно через нормально открытый вход 28 пневмораспределителя 27 сжатый газ поступит в сильфон Г дополнительного элемента 31 сравнения. При любом уровне испытательного давления и при каждом из задействованных элементов сравнения 26 или 31 давление в испытательном блоке 5 поддерживается непрерывно, пока испытуемое изделие 19 перемещается от позиции загрузки до контрольной позиции. Время поворота стола 1 на этом участке устанавливается равным времени, заданному техническими условиями на испытание изделия 19. На контрольной позиции во время остановки стола 1 произойдет срабатывание привода 56 линейного перемещения штуцера 54, который прижмется к уплотнению 12 фланца 10. При этом произойдет замыкание и герметичное уплотнение пневморазъема 64 и толкатель 57 нажмет на элемент 9 управления клапаном 8 отсечки, который откроется. Через соосно расположенные канал 11 фланца и канал 55 штуцера 54 пройдет пневматический сигнал от испытательного блока 5 в контрольный блок 3. Этот сигнал в виде давления газа поступит на нормально закрытый вход 29 пневмораспределителя 27. Одновременно со срабатыванием привода 56 линейного перемещения давление от стабилизированного источника сжатого газа (не показан) через дроссель 60 поступит в сопло 59 датчика 58 положения. Так как при открытом сопле 59 газ будет выходить в атмосферу, то сигнал в виде давления на выходе датчика 58 будет отсутствовать. После замыкания пневморазъема 64 уплотнение 12 дополнительно выполнит функцию заслонки и перекроет сопло 59. При этом на выходе датчика 58 положения появится сигнал в виде давления, который поступит на управляющий вход 30 пневмораспределителя 27 и переключит его. Причем, если испытания проводятся на низком давлении, то сигнал от испытательного блока 5 через переключенный пневмораспределитель 27 и второй распределительный клапан 33 поступит в камеру Б элемента 26 сравнения, которая при переключении пневмораспределителя 27 будет отсоединена от дроссельного делителя 42. Произойдет выравнивание давления газа в камере Б и испытуемом изделии 19, а затем сравнение давлений в камерах А и Б. Если испытуемое изделие 19 не имеет утечки или величина утечки меньше допустимой, то давление в камере Б будет больше, чем давление в камере А, или равно ему и на выходе элемента 26 сравнения установится нулевой сигнал. Если во время испытания сжатым газом появится утечка, превышающая допустимую величину, то давление в испытательном блоке 5, т.е. между входным дросселем 13 и клапаном отсечки 8, станет меньше допустимого. Следовательно, давление в камере Б после подключения испытательного блока 5 и выравнивания давления станет меньше, чем в камере А. На выходе элемента 26 сравнения появится сигнал, который поступит на бракующее устройство 39. Загорится сигнальная лампа 40 и поступит электрический сигнал с пневмоэлектропреобразователя 41, что свидетельствует о браке испытуемого изделия 19. Если испытания проводятся на среднем или высоком давлении, то сигнал от испытательного блока 5 через переключенный пневмораспределитель 27 и второй распределительный клапан 33 с включенным управляющим элементом 38 поступит в сильфон Г дополнительного элемента 31 сравнения, который при переключении пневмораспределителя 27 будет отключен от дополнительного дроссельного делителя 45. Произойдет выравнивание давления газа в сильфоне Г и испытуемом изделии 19, а затем сравнение давлений в сильфонах В и Г. Если испытуемое изделие 19 не имеет утечки или величина утечки меньше допустимой, то давление в сильфоне Г будет больше, чем давление в сильфоне В, или равно ему. Стяжка 49, соединяющая подвижные торцы сильфонов, переместится в сторону сильфона Г или останется в исходном положении, при этом стрелка 53 покажет на шкале 52 действительную или нулевую величину утечки, контакты 48 и 50 дополнительного бракующего устройства 47 будут разомкнуты, что свидетельствует о годности испытуемого изделия. При появлении утечки, превышающей допустимую величину, давление в испытательном блоке 5 станет меньше допустимого. Следовательно, давление в сильфоне Г после подключения испытательного блока 5 и выравнивания давления станет меньше, чем в сильфоне В. Стяжка 49 переместится в сторону сильфона В, связанная с ней стрелка 53 покажет на шкале 52 действительную величину утечки, контакты 48 и 50 дополнительного бракующего устройства 47 замкнутся и выдадут электрический сигнал, который включит сигнальную лампу (не показана), что свидетельствует о браке испытуемого изделия 19. По завершении контроля при любом уровне испытательного давления привод 56 отводится и размыкает пневморазъем 64. При этом произойдет закрытие клапана 8 отсечки, переключение пневморазъема 27 в исходное состояние. Таким образом, контрольный блок 3 будет подготовлен к подключению к следующему испытательному блоку 5 и контролю установленного в нем изделия 19. При подходе к позиции выгрузки ролик 23 по копиру 24 переместится вверх, сжимая пружину 18 и поднимая трубку 21. Эластичная втулка 20 возвратится в исходное состояние и позволит беспрепятственно удалить изделие в тару годной, т.е. герметичной, или бракованной, т. е. негерметичной, продукции в зависимости от результата контроля. После удаления изделия пневмовыключатель 16, на управляющий элемент 17 которого уже не нажимает рычаг, отключится и перекроет подачу сжатого газа в испытательный блок 5.

Замыкание пневморазъема 64 может осуществляться следующим образом (фиг. 4). Привод 56 линейного перемещения после сигнала на срабатывание начнет перемещать посредством гильзы 68 и пружины 67 штуцер 54 до прижатия к уплотнению 12 фланца 10, что обеспечит замыкание и герметичное уплотнение пневморазъема 64. В случае несоосности компонентов пневморазъема 64 заходный конус 65 сцентрирует штуцер 54 в процессе его перемещения по приемному конусному отверстию 66 фланца 10. При продолжении перемещения гильзы 68 пружина 67 изогнется на величину несоосности и прижмет штуцер 54 к уплотнению 12 фланца 10, тем самым обеспечится соосность осевых каналов 55 и 11, а также замыкание и герметичное уплотнение пневморазъема 64. После отвода привода 56 и размыкания пневморазъема 64 пружина 67 сжатия вернется в исходное состояние, а вместе с ней и штуцер 54.

Использование конструкции предлагаемого автоматизированного стенда по сравнению с существующими существенно расширяет его технологические возможности за счет того, что она позволяет переходить на различные уровни испытательного давления в диапазоне, соизмеримом с рабочим давлением газовой аппаратуры, для которой требуется испытание на герметичность. Этим существенно расширяется номенклатура изделий, которые можно испытывать на предлагаемом автоматизированном стенде. Кроме того, можно проводить испытание изделий при различных значениях испытательного давления и при этом измерять действительную величину утечки газа или определять ее зависимость от величины давления газа, что важно для определения технических характеристик изделия. Существенно упрощается настройка контрольного блока на различные уровни испытательного давления, так как в конструкции предусмотрено наличие регулируемой контрольной течи и ее простое и удобное подключение к контрольному блоку в режиме настройки или текущей проверки правильности настройки блоков. Дополнительно повышено удобство эксплуатации стенда за счет того, что все переключения и подсоединения основных его блоков при переходе на другое испытательное давление осуществляются автоматически. Кроме того, автоматически осуществляется подача сжатого газа в испытательный блок или его отключение в зависимости от нахождения в нем испытуемого изделия. Дополнительно это предотвращает возможность падения давления в цепи питания автоматизированного стенда сжатым газом, а также уменьшает расход газа. Предусмотрено повышение надежности замыкания пневморазъема и надежности управления пневмораспределителем посредством сигнала, не зависящего от испытательного давления, что исключает несоосность каналов, по которым проходит сигнал в виде давления газа от испытательного блока в блок контроля, а также устраняется возможность потери части сигнала из-за падения давления испытательного газа, а в целом это повышает надежность испытания на герметичность, осуществляемую на предлагаемом стенде.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в качестве автоматизированного стенда для испытания изделий на герметичность в условиях промышленного производства изделий, в контрольно-испытательных лабораториях, отделах технического контроля, где требуется проверка выпускаемых изделий на герметичность или проверка соответствия действительной величины утечки газа в изделии с допустимой, а также для измерения величины утечки газа при определенном давлении газа;
для заявляемого изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке средств;
средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".

Изобретение относится к контрольно-испытательной технике. Технический результат изобретения заключается в расширении технологических возможностей и повышении удобства эксплуатации. Это обеспечивается за счет того, что стенд содержит ротор в виде поворотного стола с приводом его шагового перемещения, на котором установлены испытательные блоки, каждый из которых содержит элемент герметизации. Контрольная течь подключается в режиме настройки к контрольному блоку, содержащему бракующее устройство, дроссельный делитель, соединенный с источником сжатого газа и подключенный к одной из камер элемента сравнения, дополнительный элемент сравнения в виде двухсильфонного блока, который связан с дополнительным бракующим устройством, измерительным устройством, дополнительным дроссельным делителем, соединенным с источником сжатого газа и подключенный к одному из сильфонов. Реле давления соединено с источником сжатого газа и электрически связано с двумя распределительными клапанами. Контрольный блок имеет возможность периодически подключаться к каждому испытательному блоку посредством пневморазъема. При этом осуществляется сравнение давлений в камерах элемента сравнения или в сильфонах дополнительного элемента сравнения и по их соотношению судят о негерметичности изделия. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Автоматизированный стенд для испытания изделий на герметичность, содержащий ротор, на котором установлен набор испытательных блоков, каждый из которых содержит фланец с осевым каналом, а также с уплотнением на торце, и подключен к коллектору, соединенному с источником сжатого газа, контрольный блок, состоящий из бракующего устройства, связанного с элементом сравнения, который выполнен в виде четырехкамерного мембранного блока, одна из его средних камер соединена с дроссельным делителем, который состоит из соединенных между собой постоянного дросселя, подключенного к источнику сжатого газа, и регулируемого дросселя, связанного с атмосферой, пневмораспределителя, нормально открытый вход которого подсоединен к дроссельному делителю, а его выход - ко второй средней камере мембранного блока, штуцера с осевым каналом, который образует с каждым фланцем пневморазъем, снабженный приводом линейного перемещения штуцера, отличающийся тем, что он снабжен набором пневмовыключателей, каждый из которых смонтирован на роторе и подключен между одним из испытательных блоков и коллектором с возможностью воздействия испытуемого изделия на его управляющий элемент, а также регулируемой контрольной течью, смонтированной с возможностью подключения в режиме настройки к контрольному блоку, который содержит реле давления, соединенное с источником сжатого газа, два распределительных клапана и дополнительный элемент сравнения, выполненный в виде двухсильфонного блока, который связан с дополнительным бракующим устройством и снабжен измерительным устройством в виде шкалы со стрелкой, один из его сильфонов соединен с дополнительным дроссельным делителем, состоящим из постоянного дросселя, подключенного к источнику сжатого газа, и дополнительного регулируемого дросселя, связанного с атмосферой, соединенных через первый распределительный клапан с выключенным управляющим элементом, соединенным с размыкающими электрическими контактами реле давления, а второй сильфон через второй распределительный клапан с включенным управляющим элементом, соединенным с замыкающими электрическими контактами реле давления, связан с выходом пневмораспределителя, нормально открытый вход которого через первый запорный вентиль подключен к каждому дроссельному делителю, через второй запорный вентиль - к контрольной течи, причем в дроссельном делителе, с которым соединена одна из средних камер мембранного блока, постоянный дроссель и регулируемый дроссель соединены между собой через первый распределительный клапан с включенным управляющим элементом, вторая средняя камера мембранного блока подключена к выходу пневмораспределителя через второй распределительный клапан с выключенным управляющим элементом, при этом штуцер снабжен датчиком положения, выполненным в виде сопла с возможностью его перекрытия уплотнением на торце фланца после замыкания пневморазъема, причем оно пневматически связано с управляющим входом пневмораспределителя и источником сжатого газа, подача которого в сопло синхронизирована с работой привода линейного перемещения штуцера. 2. Автоматизированный стенд по п. 1, отличающийся тем, что пневморазъем образован самоцентрирующимися фланцем и штуцером, который смонтирован в гибкой направляющей, выполненной в виде пружины сжатия, установленной в гильзе, скрепленной с приводом линейного перемещения штуцера, на котором выполнен заходный конус, а в каждом фланце - приемное конусное отверстие, соосные их осевым каналам.