ПРОВЕРОЧНОЕ УСТРОЙСТВО С ЕМКОСТЬЮ ПРОВЕРОЧНОГО ГАЗА И СПОСОБ ПРОВЕРКИ ИСПЫТАТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОТЕЧЕК НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ ПРИГОДНОСТЬ Российский патент 2018 года по МПК G01M3/02 

Изобретение относится к проверочному устройству, имеющему емкость проверочного газа и контрольную течь, а также к способу проверки испытательного устройства для контроля протечек на функциональную пригодность с использованием такого проверочного устройства.

Для проверки герметичности проверяемых полых тел, таких как, например, упаковки для продуктов питания, используют испытательные устройства для контроля протечек, которые на протяжении заданного периода времени подвергают проверяемое полое тело воздействию определенного перепада давления или определенного давления. Изменение внешнего давления на протяжении периода времени служит указанием на наличие протечек из полого тела. Испытательные устройства для контроля протечек необходимо через регулярные интервалы проверять на их функциональную пригодность. Для этого используют проверочные устройства, которые имитируют негерметичное полое тело, включая в себя при этом емкость проверочного газа, которая снабжена контрольной течью для создания потока проверочного газа с заданной интенсивностью утечки. Контрольная течь при этом образована по меньшей мере одной капиллярной трубкой, сообщающей внутреннее пространство емкости проверочного газа с ее внешним окружением.

Емкость проверочного газа используют в качестве источника проверочного газа, который через контрольную течь подают в испытательное устройство для контроля протечек. Традиционные емкости проверочного газа обычно выполнены как жесткая конструкция, например, из металла. Существуют емкости проверочного газа с контрольными течами, действующими по принципу просачивания или капиллярному принципу, которые, соответственно, обеспечивают заданную интенсивность утечки. Интенсивность утечки определяют по интенсивности утечки через капиллярную трубку или мембрану и по перепаду давления между емкостью проверочного газа и окружающей средой.

Для испытательных устройств для контроля протечек, которыми проверяют, к примеру, упаковки на герметичность, требуются проверочные устройства, которые систематически используются через регулярные интервалы времени и снабжены контрольными течами, рассчитанными на относительно большую интенсивность утечки. В случае с жесткими емкостями проверочного газа трудность заключается в том, что большая интенсивность утечки приводит к большому падению давления внутри емкости проверочного газа, и емкость проверочного газа часто приходится заполнять заново для предотвращения слишком быстрого снижения интенсивности утечки из проверочного устройства. Объем известных емкостей проверочного газа сравнительно небольшой, поскольку проверочное устройство должно быть не намного больше, чем проверяемые компоненты. Вследствие этого не представляется возможным произвольно увеличивать объем емкости проверочного газа, чтобы уменьшить падение давления в емкости проверочного газа.

Согласно традиционному подходу проблему падения давления решают с помощью использования редукционных клапанов в комбинации с коллектором газа, чтобы создавать постоянное давление в зоне капиллярной трубки или мембраны. Однако такое решение связано с большими затратами и трудно реализуется в случае с незначительным объемом емкости.

В основу изобретения положена задача создать усовершенствованное проверочное устройство для создания потока проверочного газа с заданной интенсивностью утечки. Предложено проверочное устройство для проверки на функциональную пригодность испытательного устройства для контроля протечек, воздействующего на протяжении заданного времени на проверяемое полое тело определенным перепадом давления или определенным давлением, содержащее емкость проверочного газа, снабженную контрольной течью для создания потока проверочного газа с заданной интенсивностью утечки, причем контрольная течь образована по меньшей мере одной капиллярной трубкой, сообщающей внутреннее пространство емкости проверочного газа с ее внешним окружением. Для решения вышеуказанной задачи емкость проверочного газа по меньшей мере частично образована гибким материалом, обеспечивающим возможность адаптации объема емкости проверочного газа к уменьшению количества газа в ней таким образом, что интенсивность утечки из проверочного устройства является постоянной на протяжении сравнительно длительного периода времени.

Как указано выше, емкость проверочного газа по меньшей мере частично выполнена из гибкого материала. В случае с гибким материалом речь может идти о пленке. Предпочтительно, емкость проверочного газа представляет собой изготовленный полностью из гибкого материала пакет, то есть пакет из пленки. Такой пакет из пленки может быть подготовлен простым способом, для чего две пленки укладывают их краевыми зонами друг на друга, то есть по линии их внешних краев, и герметично соединяют их друг с другом в этом месте. Герметичное соединение может быть выполнено с помощью сваривания или склеивания. В краевую зону может быть заделана (внедрена) капиллярная трубка, то есть заварена или вклеена в процессе соединения таким образом, что один конец капиллярной трубки является соединенным с внутренним пространством емкости проверочного газа, а противоположный конец - с внешним окружением.

Предпочтительно, во внутреннем пространстве емкость проверочного газа может иметь прокладку, которая выполнена для того, чтобы удерживать по меньшей мере одну часть гибкого материала на расстоянии по меньшей мере от одной части остальных стенок емкости проверочного газа. За счет этого прокладка может исключить слипание гибкого материала по поверхности внутренних стенок емкости проверочного газа. Кроме того, облегчается заполнение емкости проверочного газа. Если говорить о пакете из пленки, то в случае с прокладкой речь может идти о нетканом материале, сукне или другом гибком мягком материале, который помещен между обеими пленками и действует между ними в качестве прокладки. При заполнении пакета из пленки прокладка облегчает втекание газа между обеими пленками без их слипания друг с другом.

Длина и внутренний диаметр капиллярной трубки выбраны таким образом, что при используемых значениях давления внутри емкости проверочного газа обеспечиваемая интенсивность Q утечки через капиллярную трубку составляет более 10^-3 мбар⋅л/с (миллибар на литр в секунду). При этом емкость проверочного газа имеет внутренний объем от 100 до 500 см³, предпочтительно от 150 до 250 см³. Наиболее предпочтительным является внутренний объем емкости проверочного газа примерно в 200 см³.

Осуществление изобретения также возможно в способе проверки на функциональную пригодность испытательного устройства для контроля протечек, воздействующего на протяжении заданного времени на проверяемое полое тело определенным перепадом давления или определенным давлением. Для решения вышеуказанной задачи имитируют негерметичное полое тело проверочным устройством, имеющим емкость проверочного газа, снабженную контрольной течью для создания потока проверочного газа с заданной интенсивностью утечки, причем контрольная течь образована по меньшей мере одной капиллярной трубкой, сообщающей внутреннее пространство емкости проверочного газа с ее внешним окружением, а емкость проверочного газа по меньшей мере частично образована гибким материалом, обеспечивающим возможность адаптации объема емкости проверочного газа к уменьшению количества газа в ней таким образом, что интенсивность утечки из проверочного устройства является постоянной на протяжении сравнительно длительного периода времени.

Далее приведено подробное разъяснение примера конструктивного выполнения согласно изобретению, поясняемое следующими чертежами:

фиг. 1 - проверочное устройство в продольном разрезе, и

фиг. 2 - проверочное устройство в поперечном разрезе по линии II-II на фиг. 1.

Проверочное устройство 10 согласно примеру конструктивного выполнения включает в себя емкость 12 проверочного газа в форме пакета из пленки. Емкость 12 проверочного газа задана двумя уложенными друг на друга ровными пленками 14, 16, которые в их краевой зоне 18 сварены друг с другом. В результате этого емкость 12 проверочного газа охватывает внутреннее пространство 20, которое с помощью пленок отделено от внешнего окружения 22 емкости проверочного газа.

В краевую зону 18 заделана контрольная течь 24 в форме капиллярной трубки, которая сообщает внутреннее пространство 20 с внешним окружением 22. Пропускание газа осуществляется при этом исключительно из внутреннего пространства 20 во внешнее окружение 22 через капиллярную трубку. В соотношении со своим внутренним диаметром капиллярная трубка имеет большую длину.

Во внутреннее пространство 20 между обеими пленками 14, 16 помещена прокладка 26 в форме гибкой мягкой суконки. Прокладка 26 предотвращает прилипание обеих пленок 14, 16 друг к другу в опорожненном состоянии емкости 12 проверочного газа. За счет этого облегчается заполнение пустой емкости 12 проверочного газа.

При заполнении емкости 12 проверочного газа сначала накалывают одну из двух пленок 14, 16 и через полученную таким образом дырочку выполняют заполнение проверочным газом. После заполнения образовавшуюся дырочку заделывают клеевой пленкой или клеем. Альтернативно, возможно также решение, когда в одной из пленок предусмотрено закрываемое отверстие.

Внутреннее давление в такой емкости проверочного газа в форме пакета из пленки соответствует в значительной степени атмосферному давлению воздуха во внешнем окружении. Если количество газа в емкости 12 проверочного газа уменьшается, то соответственно адаптируется и объем емкости. Благодаря этому интенсивность утечки из проверочного устройства 10 является относительно постоянной на протяжении сравнительно длительного периода времени. В случае с емкостью 12 проверочного газа с внутренним объемом в 200 см³ и при интенсивности утечки в 10^-3 мбар⋅л/с (с ее помощью) можно при длительности каждой осуществляемой калибровки в 10 с выполнить 20000 отдельных калибровочных процедур.

Изобретение относится к области исследования устройств на герметичность и может быть использовано для проверки на функциональную пригодность испытательного устройства для контроля протечек. Сущность: проверочное устройство (10) содержит емкость (12) проверочного газа, снабженную контрольной течью (24) для создания потока проверочного газа с заданной интенсивностью утечки. Контрольная течь (24) образована по меньшей мере одной капиллярной трубкой, сообщающей внутреннее пространство (20) емкости (12) проверочного газа с ее внешним окружением (22). Причем емкость (12) проверочного газа по меньшей мере частично образована гибким материалом, обеспечивающим возможность адаптации объема емкости (12) проверочного газа к уменьшению количества газа в ней таким образом, что интенсивность утечки из проверочного устройства (10) является постоянной на протяжении сравнительно длительного периода времени. Технический результат: обеспечение постоянной интенсивности утечки из проверочного устройства на протяжении сравнительно длительного периода времени без установки дополнительных средств для поддержания постоянного давления внутри емкости. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Проверочное устройство (10) для проверки на функциональную пригодность испытательного устройства для контроля протечек, воздействующего на протяжении заданного времени на проверяемое полое тело определенным перепадом давления или определенным давлением, содержащее емкость (12) проверочного газа, снабженную контрольной течью (24) для создания потока проверочного газа с заданной интенсивностью утечки, причем контрольная течь (24) образована по меньшей мере одной капиллярной трубкой, сообщающей внутреннее пространство (20) емкости (12) проверочного газа с ее внешним окружением (22), отличающееся тем, что емкость (12) проверочного газа по меньшей мере частично образована гибким материалом, обеспечивающим возможность адаптации объема емкости (12) проверочного газа к уменьшению количества газа в ней таким образом, что интенсивность утечки из проверочного устройства (10) является постоянной на протяжении сравнительно длительного периода времени.

2. Проверочное устройство (10) по п.1, отличающееся тем, что емкость (12) проверочного газа представляет собой изготовленный полностью из гибкого материала пакет.

3. Проверочное устройство (10) по п.2, отличающееся тем, что пакет выполнен из двух герметично соединенных друг с другом в их краевой зоне (18) пленок (14, 16), причем капиллярная трубка заделана в краевую зону (18) пленок (14, 16).

4. Проверочное устройство (10) по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что емкость (12) проверочного газа имеет во внутреннем пространстве (20) прокладку (26) для удержания одной части гибкого материала на расстоянии по меньшей мере от одной части остальных стенок емкости (12) проверочного газа.

5. Проверочное устройство (10) по п.4, отличающееся тем, что прокладка (26) состоит из гибкого мягкого материала, например из нетканого материала или сукна.

6. Проверочное устройство (10) по одному из пп.1-3 или 5, отличающееся тем, что длина и внутренний диаметр капиллярной трубки выбраны таким образом, что обеспечиваемая интенсивность Q утечки через капиллярную трубку составляет более или равна 10^-3 мбар⋅л/с.

7. Проверочное устройство (10) по одному из пп.1-3 или 5, отличающееся тем, что внутренний объем емкости (12) проверочного газа составляет от 100 до 500 см³, предпочтительно от 150 до 250 см³, и прежде всего примерно 200 см³.

8. Способ проверки на функциональную пригодность испытательного устройства для контроля протечек, воздействующего на протяжении заданного времени на проверяемое полое тело определенным перепадом давления или определенным давлением, характеризующийся тем, что имитируют негерметичное полое тело проверочным устройством (10), имеющим емкость (12) проверочного газа, снабженную контрольной течью (24) для создания потока проверочного газа с заданной интенсивностью утечки, причем контрольная течь (24) образована по меньшей мере одной капиллярной трубкой, сообщающей внутреннее пространство емкости (12) проверочного газа с ее внешним окружением, а емкость (12) проверочного газа по меньшей мере частично образована гибким материалом, обеспечивающим возможность адаптации объема емкости (12) проверочного газа к уменьшению количества газа в ней таким образом, что интенсивность утечки из проверочного устройства (10) является постоянной на протяжении сравнительно длительного периода времени.