МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ С ЗАМКНУТОЙ ОБОЛОЧКОЙ Российский патент 2016 года по МПК G01M3/00 

Область техники

Изобретение относится к области контроля герметичности изделий.

Подробное описание

Известны манометрические установки контроля герметичности изделий массового производства с замкнутой оболочкой с использованием элемента сравнения [1]. Установки включают в себя устройство управления для задания режимов работы, аналого-цифровой преобразователь для получения дискретного сигнала о результатах контроля, логические элементы, клапаны и индикаторы в качестве вспомогательной аппаратуры. Однако в этих установках не предусмотрена компенсация отклонения внешнего объема изделия в пределах допуска на изготовление, приведенного в конструкторской документации на сборочные изделия.

Целью данного изобретения является контроль герметичности изделий с замкнутой оболочкой, при котором предусмотрена компенсация отклонения внешнего объема изделия в пределах допуска на изготовление.

Для компенсации отклонения внешнего объема изделия с замкнутой оболочкой контроль герметичности осуществляется манометрическим методом по следующей схеме (фиг. 1). Контролируемое на герметичность изделие с замкнутой оболочкой с внутренним объемом V₀ помещается в измерительную камеру. Давление питания измерительной схемы Р подается в форкамеру 1 объемом V_ф через открытый клапан 2. Клапан 3, связывающий форкамеру с измерительной камерой 4, закрыт, и давление в измерительной камере равно атмосферному давлению Р_атм. Далее клапан 2 закрывается, а клапан 3 открывается, и в измерительной камере 4 устанавливается давление испытания Р_и, равное при герметичном изделии выражению:

где

Р_и - давление испытания;

Р - давление питания измерительной схемы;

Р_атм - атмосферное давление;

V_ф - объем форкамеры;

V_и=V_к-V - измерительный объем, где

V_к - объем измерительной камеры, V - внешний объем изделия.

При контроле герметичности изделий массового производства с замкнутой оболочкой давление испытания Р_и изменяется в пределах от до в зависимости от отклонения внешнего объема размещаемых в нем изделий от V^min до V^max, то есть:

где

Таким образом, отклонение внешнего объема изделия в пределах допуска вызывает изменение давления испытания на величину ΔР_и, равную:

При малом внутреннем объеме изделия V₀, соизмеримом с величиной изменения измерительного объема , величина изменения давления испытания ΔР_и для герметичных изделий не может быть зафиксирована, что делает задачу контроля герметичности нереализуемой. В этой связи в технологической документации на изделие оговаривается условие ΔV<<V₀, то есть отклонение объема изделия в пределах допуска ΔV, ведущее к изменению измерительного объема камеры ΔV_и, должно быть меньше внутреннего объема изделия V₀.

Описание установки контроля герметичности изделий с замкнутой оболочкой, при котором предусмотрена компенсация отклонения объема изделия в пределах допуска

Для контроля герметичности изделий с замкнутой оболочкой, при котором предусмотрена компенсация отклонения объема в пределах допуска, предлагается установка, состоящая из измерительной схемы с двумя контурами (фиг. 1), обеспечивающих контроль герметичности при большой и малой разгерметизации.

Контур I, предназначенный для контроля большой разгерметизации изделия, включает в себя трехмембранный элемент сравнения 5, в котором давление испытания Р_и сравнивается с пороговым сигналом Р_пор. в камерах Б и В элемента сравнения, значение которого должно удовлетворять условию:

где - давление испытания при полной разгерметизации.

Это значит, величина давления порогового сигнала должна находиться в диапазоне между сигналом при заполнении внутреннего объема изделия V₀, то есть при полной разгерметизации, и сигналом при контроле герметичного изделия, выполненного в пределах допуска ΔV.

Давление находим из условия:

Таким образом

Контур II предназначен для контроля малой разгерметизации изделия состоит из пятимембранного элемента сравнения 6, делителя 7, реализующего коэффициент усиления K_у, и запорного клапана 8.

При заполнении измерительной камеры под давлением Р_и находятся также камеры Г и Д элемента сравнения 6. После закрытия клапана 8 начинается процесс контроля. Если изделие герметично, то элемент сравнения 6 не выдаст сигнала. При негерметичном изделии давление в камере Д за время контроля становится меньше, чем в камере Г, и элемент сравнения выдает сигнал, усиленный делителем на коэффициент усиления K_у, на аналогово-цифровой преобразователь 9 (АЦП). Подобное устройство компенсирует погрешность при малой разгерметизации от отклонения объема изделия ΔV в пределах допуска.

Оба контура выдают дискретный сигнал при малой и большой разгерметизации на элемент логического сложения 10 и результат контроля фиксируется индикатором 11.

Библиографические данные

1. Лемберский В.Л., Сажин С.Г. Автоматизация контроля герметичности изделий массового производства. Горький, «Волго-Вятское книжное издательство», 1977.

Изобретение относится к области контроля герметичности изделий массового производства. Техническим результатом изобретения является компенсация погрешности при контроле изделий с замкнутой оболочкой, вызванной отклонением объемов изделий в пределах допуска их изготовления. Установка контроля герметичности включает измерительную схему, которая состоит из двух контуров. Первый контур предназначен для контроля изделий с большой разгерметизацией. Он включает в себя трехмембранный элемент сравнения, одна из камер которого соединена непосредственно с измерительной камерой, а другая подключена к пороговому сигналу. Величина порогового сигнала должна располагаться в промежутке между значением сигнала при контроле негерметичного изделия и сигналом при контроле герметичного изделия с максимальным объемом. Второй контур предназначен для контроля изделий с малой разгерметизацией. Он включает в себя пятимембранный элемент сравнения, противоположные камеры которого соединены с измерительной камерой, причем одна из камер соединена через клапан. При контрольном режиме эти камеры разъединяются подачей управляющего сигнала на клапан, в результате чего при негерметичном изделии появляется сигнал о малой разгерметизация. Сигналы с двух контуров объединяются логическим элементом сложения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Манометрическая установка для контроля герметичности изделий массового производства с замкнутой оболочкой, состоящая из измерительной схемы с двумя контурами на базе элементов сравнения, регистрирующих малую и большую разгерметизацию, включающая делитель, аналогово-цифровой преобразователь, клапаны, устройство управления, логический элемент, индикатор, форкамеру и измерительную камеру, в которой размещается контролируемое изделие, отличающаяся тем, что при контроле большой разгерметизации изделия измерительная схема выполнена на базе трехмембранного элемента сравнения, одна из камер которого соединена непосредственно с измерительной камерой, а другая подключена к пороговому сигналу Р_пор, величина которого удовлетворяет условию:

где:
P - давление питания измерительной схемы;
Р_атм - атмосферное давление;
V₀ - внутренний объем изделия;
ΔV - величина отклонения объема изделия, выполненного в пределах допуска;
- минимальный измерительный объем;
- максимальный измерительный объем;
V_ф - объем форкамеры.

2. Манометрическая установка для испытания герметичности изделий массового производства с замкнутой оболочкой по п.1, отличающаяся тем, что при контроле малой разгерметизации изделия измерительная схема выполнена на базе пятимембранного элемента сравнения, одна из камер которого соединена непосредственно с измерительной камерой, а другая подключена к измерительной камере через клапан, перекрываемый на время контроля устройством управления.