СПОСОБ ПРОВЕРКИ НА ТЕЧЬ С ПОМОЩЬЮ ПЛЕНОЧНОЙ КАМЕРЫ, ИМЕЮЩЕЙ ВЕНТИЛИРУЕМЫЙ ИЗМЕРЯЕМЫЙ ОБЪЕМ Российский патент 2022 года по МПК G01M3/32 

Изобретение касается способа проверки тестируемого образца на наличие течи с применением пленочной камеры.

Пленочная камера является тестируемой камерой, имеющей по меньшей мере одну гибкую область стенок, которая состоит, например, из пленки. Обычная пленочная камера имеет два слоя пленки, который размещаются вокруг тестируемого образца друг напротив друга, чтобы полностью вмещать тестируемый образец. Пленочная камера после помещения тестируемого образца герметично закрывается и вакуумируется. После этого контролируется изменение давления в области объема пленочной камеры вне тестируемого образца, при этом подъем давления считается указанием на течь в тестируемом (испытуемом) образце. Альтернативно для контроля давления в объеме пленочной камеры может также контролироваться гибкая область стенок, при этом изменение гибкой области стенок или пленки может указывать на течь. Такой способ известен из DE 10 2012 200 063 A1.

В DE 10 2014 218 399 A1 описывается пленочная камера для проверки испытуемого образца на большие течи, которая имеет примыкающий к гибкой области стенок измеряемый объем на противоположной объему пленочной камеры стороне гибкой области стенок. Этот измеряемый объем выполнен, будучи герметично отделен от объема пленочной камеры. В одном из примеров осуществления, в котором пленочная камера имеет две гибкие области стенок, каждая в виде пленки, к обеим пленкам примыкает измеряемый объем. В описанном способе содержащая испытуемый образец и закрытая пленочная камера вакуумируется, при этом уже во время вакуумирования пленочной камеры контролируется измеряемый объем, чтобы на основании результата контроля делать вывод о величине возможной течи в испытуемом образце. Контроль измеряемого объема может осуществляться путем измерения давления в измеряемом объеме или путем измерения потока газа в пленочной камере или из пленочной камеры.

Когда испытуемый образец, который имеет большую течь, исследуется таким образом, при вакуумировании пленочной камеры одновременно по меньшей мере отчасти вакуумируется также испытуемый образец. Тогда, благодаря гибкой области стенок между объемом пленочной камеры и измеряемым объемом, измеряемый объем увеличивается. При этом увеличение измеряемого объема больше, чем в случае плотного испытуемого образца или в случае испытуемого образца, который имеет меньшую течь. В случае плотного испытуемого образца вакуумируется только объем пленочной камеры в области вне испытуемого образца. В случае испытуемого образца, имеющего большую течь, вакуумируется также испытуемый образец или по меньшей мере некоторая часть объема испытуемого образца, так что вакуумируется больший объем, чем в случае плотного испытуемого образца. Поэтому объемное расширение измеряемого объема тем больше, чем больше течь в испытуемом образце. Тогда на основании расширения измеряемого объема и/или гибкой области стенок может делаться вывод о величине возможной течи в испытуемом образце.

В основе изобретения лежит задача, в частности, для больших испытуемых образцов, обеспечить возможность более точного распознавания больших течей на испытуемом образце.

Предлагаемый изобретением способ определен признаками п.1 формулы изобретения.

Соответственно этому на пути газа, который соединяет измеряемый объем с окружающей пленочную камеру атмосферой, предусмотрен управляемый вентиляционный клапан, который при закрытии пленочной камеры закрыт, если давление в измеряемом объеме лежит ниже некоторого порогового значения. Как только давление в измеряемом объеме превысит это пороговое значение, вентиляционный клапан открывается. У небольшого тестируемого (испытуемого) образца пороговое значение давления в измеряемом объеме при закрытии пленочной камеры не превышается, и вентиляционный клапан остается закрытым. У большого тестируемого образца, который при закрытии пленочной камеры вытесняет соответственно более высокую долю измеряемого объема, заданное пороговое значение давления в измеряемом объеме превышается, и клапан открывается, так что избыточный газ может улетучиваться из измеряемого объема, и вследствие этого гибкая область стенок или, соответственно, пленка ложится вокруг тестируемого образца.

Во время измерения, то есть во время контроля измеряемого объема при вакуумировании пленочной камеры, вентиляционный клапан остается закрытым. Вентиляционный клапан остается также закрытым, когда тестируемый образец извлекается, и новый тестируемый образец закладывается в пленочную камеру для последующего измерения. При этом измеряемый объем не должен снова уменьшаться, и измерение осуществляется быстрее, чем до этого. В случае меньшего тестируемого образца при последующем измерении при вакуумировании пленочной камеры гибкая область стенок или, соответственно, пленка присасывается к наружному контуру тестируемого образца, при этом вентиляционный клапан открыт, чтобы необходимый для расширения гибкой области стенок или пленки газ мог подтекать в измеряемый объем.

Далее с помощью фигур подробнее поясняется один из примеров осуществления изобретения. На фигурах показано:

фиг.1 - пленочная камера в открытом состоянии и

фиг.2 - пленочная камера в закрытом состоянии с разиещенным в ней тестируемым образцом.

Изображенная на фигурах пленочная камера 10 имеет верхнюю крышку 12 и нижнюю крышку 14. Существенным элементом верхней крышки 12 является верхний слой 16 пленки, и существенным элементом нижней крышки 14 является нижний слой 18 пленки. Эти два слоя 16, 18 пленки в закрытом состоянии пленочной камеры (см. фиг.2) охватывают содержащийся в объеме 20 пленочной камеры тестируемый образец 22.

Каждый из двух слоев 16, 18 пленки на своей обращенной к объему 20 пленочной камеры стороне имеет не изображенный на фигурах нетканый материал в качестве газопроводящего слоя. Каждый слой 16, 18 пленки вместе с не изображенным нетканым материалом образует соответствующую гибкую область стенок пленочной камеры 10.

Пленки 16, 18 в области их наружного края газонепроницаемо соединены каждая с одним кольцом 26, 28 измерительной камеры. При этом слой 16 пленки герметично закрывает нижний, обращенный к пленочной камере конец верхнего кольца 26 измерительной камеры. Нижний слой 18 пленки соответствующим образом закрывает верхний, обращенный к объему 20 пленочной камеры конец нижнего кольца 28 измерительной камеры. Противоположный каждому из соответствующих слоев 16, 18 пленки конец каждого кольца 26, 28 измерительной камеры герметично закрыт крышкой 30, 32 измерительной камеры.

Таким образом, крышка 30 измерительной камеры, кольцо 26 измерительной камеры и слой 16 пленки охватывают верхний измеряемый объем 34, а слой 18 пленки, кольцо 28 измерительной камеры и крышка 32 измерительной камеры охватывают нижний измеряемый объем 36. Измеряемые объемы 34, 36 герметично отделены от объема 20 пленочной камеры и окружающей пленочную камеру 10 внешней атмосферы. Изображенным на фигурах газопроводящим путем 50, например, шлангом или другим соединительным трубопроводом, измеряемые объемы 34, 36 газопроводящим образом соединены друг с другом, чтобы осуществлять постоянное выравнивание давлений между измеряемыми объемами 34, 36.

Каждый измеряемый объем 34, 36 через газопроводящий канал 46, 48 в упомянутом кольце 26, 28 измерительной камеры подключен к газопроводящему пути 50. Газопроводящий путь 50 имеет устройство 38 для измерения давления, с помощью которого может измеряться давление в двух измерительных объемах 34, 36 измерительных камер. Кроме того, газопроводящий путь 50 имеет управляемый вентиляционный клапан 40, который соединяет газопроводящий путь 50 и измеряемые объемы 34, 36 с окружающей пленочную камеру 10 снаружи атмосферой. В закрытом состоянии вентиляционного клапана 40 измеряемые объемы 34, 36 герметично отделены от атмосферы, а в открытом состоянии вентиляционного клапана 40 газопроводящим образом соединены с атмосферой.

Между двумя слоями 16, 18 пленки в области наружного края предусмотрено уплотнительное кольцо 42, которое создает газонепроницаемое соединение между слоями 16, 18 пленки в закрытом состоянии пленочной камеры 10.

Пленочная камера 10 через вакуумирующий трубопровод 52, который имеет клапан 54, соединена с вакуумным насосом 56, который вакуумирует объем 20 пленочной камеры в направлении внешней атмосферы. Вакуумирующий трубопровод 52 через вакуумное подключение 58 подключен к образованному между двумя кольцами 26, 28 измерительной камеры вакуумному каналу 60.

На фиг.1 показана пленочная камера 10 в открытом состоянии. Доступ к объему 20 пленочной камеры свободен, чтобы размещать тестируемый образец 22 в объем 20 пленочной камеры. После этого пленочная камера 10 закрывается, и объем 20 пленочной камеры вакуумируется с помощью вакуумного насоса 56, так что пленки 16, 18 тесно прилегают к тестируемому образцу 22.

Перед вентилированием пленочной камеры 10, содержащей ранее заложенный тестируемый образец 22, вентиляционный клапан 40 закрывается, так что объемы 34, 36 измерительных камер герметично отделены от атмосферы, если измеряемое с помощью измерительного устройства 38 давление внутри объемов 34, 36 измерительной камеры не превышает предварительно заданное пороговое значение. Это пороговое значение выбрано так, что при сравнительно небольшом тестируемом образце пленки 16, 18 прижимаются к тестируемому образцу и прилегают к наружному контуру тестируемого образца. При сравнительно большом тестируемом образце измеряемое с помощью измерительного устройства 38 давление в измеряемых объемах 34, 36 больше и превышает это пороговое значение, вследствие чего вентиляционный клапан 40 автоматически открывается. Для этого устройство 38 для измерения давления и вентиляционный клапан 40 соединены с электронным устройством управления, для простоты не изображенным на фигурах, которое регистрирует измеряемое измерительным устройством 38 давление и сравнивает с пороговым значением, и при превышении порогового значения автоматически открывает вентиляционный клапан 40, а при недостижении порогового значения снова закрывает вентиляционный клапан 40.

Традиционным образом вентиляционный клапан 40 для измерения давления в измерительных камерах закрывался, а при больших тестируемых образцах открывался. При этом в паузах между измерениями пленка 16, 18 возвращается в состояние при состояние отсутствия давления, при этом воздух течет в объемы 34, 36 измерительных камер. Итак, когда закладывается большой тестируемый образец, воздух должен был традиционным образом вытесняться через шланги газопроводящего пути 50 и вентиляционный клапан 40, что приводит к задержке во времени и связано с издержками для пользователя.

В соответствии с изобретением вентиляционный клапан 40 закрывается, и открывается только тогда, когда давление в измеряемых объемах 34, 36 становится слишком большим, то есть превышает предварительно заданное пороговое значение. Когда в пленочную камеру 10 закладывается большой тестируемый образец 22, давление при закрытии пленочной камеры возрастает, пока не будет превышено пороговое значение, и вентиляционный клапан 40 автоматически откроется. После этого избыточный воздух, как и до этого, может вытекать из измерительных камер или, соответственно, объемов 34, 36 измерительных камер, пока пленочная камера 10 сможет полностью закрыться. Тогда вентиляционный клапан 40 во время измерения и при последующем извлечении тестируемого образца 22 остается закрытым. Причем при закладывании следующего тестируемого образца воздух не должен снова вытесняться из объемов 34, 36 измерительных камер, так как воздух уже был вытеснен, и благодаря закрытому вентиляционному клапану 40 новый воздух не втек в объемы 34, 36 измерительных камер. То есть только при закладывании первого тестируемого образца из нескольких последующих измерений на разных тестируемых образцах должно традиционным образом настраиваться количество газа в объемах 34, 36 измерительных камер.

Изобретение дает то преимущество, что при последующих измерениях на разных тестируемых образцах не каждый раз при закладывании нового, следующего тестируемого образца избыточный воздух должен активно вытесняться из объемов измерительных камер. Так как пленки 16, 18 при закрытии пленочной камеры 10 ложатся вокруг тестируемого образца 22, откачивание объема 20 пленочной камеры тоже осуществляется быстрее, чем при традиционных способах. Изобретение дает, таким образом, то решающее преимущество, что последующие измерения на разных тестируемых образцах осуществляются быстрее, чем до сих пор.

Изобретение относится к способам исследования устройств на герметичность. Сущность: закладывают тестируемый образец (22) в образованный пленками (16, 18) объем (20) пленочной камеры (10). Причем пленочная камера (10) содержит также измеряемый объем (34, 36), герметично отделенный от объема (20) и соединенный с атмосферой через вентиляционный клапан (40). Закрывают пленочную камеру (10), а затем вакуумируют ее. Контролируют измеряемый объем (34, 36) во время закрытия и вакуумирования пленочной камеры (10). При этом вентиляционный клапан (40) перед и при закрытии пленочной камеры (10) закрыт, если давление в измеряемом объеме (34, 36) лежит ниже предварительно заданного порогового значения, и открывается, как только давление в измеряемом объеме (34, 36) при закрытии пленочной камеры (10) превышает это пороговое значение. Технический результат: повышение оперативности выявления течи, повышение точности выявления больших течей при тестировании больших образцов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ проверки тестируемого образца на наличие течи с использованием пленочной камеры (10) для размещения тестируемого образца (22), причем указанная пленочная камера (10) содержит охватывающие объем (20) пленочной камеры стенки, содержащие по меньшей мере одну гибкую область стенок, к которой примыкает измеряемый объем (34, 36), который расположен на противоположной объему (20) пленочной камеры стороне гибкой области стенок и выполнен герметично отделенным от объема (20) пленочной камеры, способ содержит этапы:

закладывания тестируемого образца (22) в пленочную камеру (10),

закрытия пленочной камеры (10),

вакуумирования пленочной камеры (10) и

контроля измеряемого объема (34, 36) во время закрытия и вакуумирования пленочной камеры (10),

отличающийся тем,

что соединяющий измеряемый объем (34, 36) с атмосферой вентиляционный клапан (40) перед и при закрытии пленочной камеры (10) закрыт, если давление в измеряемом объеме (34, 36) лежит ниже предварительно заданного порогового значения, и открывается, как только давление в измеряемом объеме (34, 36) при закрытии пленочной камеры (10) превысит это пороговое значение, и

что вентиляционный клапан (40) перед этапом вентилирования пленочной камеры (10) закрывается.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вентиляционный клапан (40) после контроля измеряемого объема и во время закладывания нового тестируемого образца (22) остается закрытым для последующей проверки течи.

3. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что тестируемый образец после проверки течи извлекается из пленочной камеры (10), и новый тестируемый образец для последующего измерения течи закладывается в пленочную камеру (10), при этом вентиляционный клапан (40) перед извлечением тестируемого образца закрывается, и во время закладывания нового тестируемого образца (22) остается закрытым и открывается, как только давление в измеряемом объеме (34, 36) при закрытии пленочной камеры (10) превысит пороговое значение.