Способ испытания изделий на герметичность (его варианты) и индикаторный материал для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК G01M3/20 

2.Способ испытания изделий на герметичность, включающий нанесение на внешнюю поверхность изделия индикаторного материала, содержащего часть реакционноспособных компонентов цветной индикаторной реакции, опрессовку изделия контрольной средой, содержащей остальные компоненты этой реакции, и количественное определение величины потока контролной среды через сквозные дефекты по изменению параметров окрашенных индикаторных пятен, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности и точности испытаний при расширении диапазона величин контролируемых течей, поверхность изделия с контролируемой стороны покрьшают индикаторным материалом, содержащим часть компонентов реакции,.в ходе которой образуются по меньшей мере два различающихся по цвету продукта, в контрольную среду вносят те из ксжпонентов этой реакции, количественное накопление которых обуславливает изменение цвета, опрессовывают изделие до наступления по меньшей мере одного цветоперехода, а величины потоков контрольной среды через сквозные дефекты определяют

по времени, затрачиваемому на цветопереход.

3.Индикаторный материал для испытания изделий на герметичность, состоящий в исходном состоянии из двух частей, первая из которых содержит компоненты цветной индикаторной окислительно-восстановительной реакции; неорганический окислитель и органический восстановитель с добавками минерального адсорбента-запустителя, активатора и воды, а вторая часть - катализатор, растворимый в контрольной среде, о тличающийся тем, что в первой части он содержит в качеств окислите;ля калий марганцевокислый, в качестве восстановителя N,N,N,N -тетраметилфенилен-1,4-диамин, в качестве активатора марганец хлористый и динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты и в качестве №1нерального адсорбента - загустителя - барий сернокислый, причем указанные ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас.%: Калий марганцевокислый 4-10 -5, N,N,N,N -Тетраметилфенилен-1,4-диамин 9-10-9-3,3 10-2 Марганец

хлористьй 4-20 Линатриевая соль этилендиаминтетрауксуснойкислоты, барий сернокислый 45-55 Вода дистиллированная Остальное а в качестве катализатора контрольная среда содержит калий двухромовокислый.

1. Способ испытания изделий на герметичность, включающий нанесение на внешнкно поверхность изделия индикаторного материала, содержащего часть реакционноспособных компонентов цветной индикаторной реакции, опрессовку изделия контрольной средой, содержащей остальные компоненты этой реакции, и количественное п ю/iHKtilc К И 12 Ю в 6 4 г 80 iO определение величины потока контрольной среды через сквозные дефекты по изменению параметров окрашенных индикаторных пятен, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности испытаний при расширении диапазона величин контролируемых течей, поверхность изделия с контролируемой стороны покрьшают индикаторньм материалом, содержащим часть компонентов реакции, в ходе которой образуются по меньшей мере два различающихся по цвету продукта, в контрольную среду вносят те из компонентов этой реакции,количественное накопление которых обуславливает из(Л менение цвета, опрессовывают изделие контрольной средой в течение фиксированного промежутка времени, а величины потоков контрольной среды через сквозные дефекты определяют по типу окраски цветовых пятен. ел 4 сл Ю t,c 200 160

1

Изобретение относится к испытательной технике, в частности ,к химическим методам контроля герметичности изделий, работающих в условиях разности давлений на их стенках, и к составу индикаторных материалов для осуществления этих методов, и может быть использовано для разбраковки по величинам течей разнотипных изделий с различными требованиями к герметичности их соеди- нений, а также для сравнительной

оценки качества различных технологических процессов герметизации из,делий.

Известен способ испытания изде5 ЛИЙ на герметичность, включающий нанесение на внешнюю поверхность изделия индикаторного материала, содержащего часть реакционноспособных компонентов цветной индикаторной

0| реакции, опрессовку изделия контрольной средой, содержащей остальные компоненты этой реакции, и количест311

енное определение величины потока онтрольной среды через сквозные ефекты по изменению параметров окашенных индикаторных пятен l .

Известен индикаторньй материал ля испытания изделий на герметичность, состоящий в исходном состоянии из двух частей, первая из котоых содержит компоненты цветной иникаторной окислительно-восстановительной реакции: неорганический кислитель - хлорат калия и органический восстановитель - 0-толидин с обавками минерального адсорбента-загустителя активатора - ацетата калия и уксусной кислоты ледяной, истиллированной воды, а вторая часть - катализатор, растворяемый в контрольной среде f .

Способ испытания изделий на герметичность создает возможность избавиться от помех окружающей среды и в отдельных, наиболее простых случаях, когда поверхность контролируемого изделия легко обозрима и проста по геометрической форме, не только качественно зафиксировать места течей, но и дать им приблизительную количественную оценку по интенсивности окраски или размерам цветовых пятен,

Однако крупногабаритные изделия сложной формы или имеющие труднодоступные гермоотсеки, или состоящие из группы резервуаров, каждьй из которых имеет собственное назначение и может удовлетворять собственным требованиям к герметичности, не могут быть достаточно производительно и точно проконтролированы известньм способом по следующим причинам: оценка интенсивности окраски, особенно в труднодоступных местах, требующих искусственного освещения зоны контроля, ненадежна, а измерение размеров цветовых пятен затруднительно.Целью являются повышение производительности и точности испытаний при расширении диапазона величин контролируемых -течей.

Цель достигается тем, что согласно способу испытания изделий на герметичность, включающему нанесение на внешнюю поверхность изделия индикаторного материала, содержащего часть реакционноспособных компонентов цветной индикаторной реакции.

724

опрессовку изделия контрольной сре-г дои, содержащей остальные компоненты этой реакции, и количественное определение величины потока контрольной среды через сквозные дефекты по изменению параметров окрашенных индикаторных пятен, поверхность изделия с контролируемой стороны покрьшают индикаторным материалом,

содержащем часть компонентов реакции, в ходе которой образуются по меньшей мере два различающихся по цвету продукта, в контрольную среду вносят те из компонентов этой

реакции, количественное накопление которых обуславливает изменение цвета, опрессовывают изделие контрольной средой в течение фиксированного промежутка времени, а величины потоков контрольной среды через сквозные дефекты определяют по типу окраски цветовых пятен.

Этот вариант способа наиболее пригоден для случая, когда наряду

с качественным определением мест дефектов (их локализацией), возникает также необходимость в оценке порядка величины потока контрольной среды через эти дефекты. Тип окраски

цветовых пятен в местах сквозных дефектов использован в качестве диагностического признака.

Согласно способу испытания изделий на герметичность по второму

варианту, включающему нанесение на внешнюю поверхность изделия индикаторного материала, содержащего часть реакционноспособных компонентов цветной индикаторной реакции,опрессовку изделия контрольной средой, содержащей остальные компоненты этой реакции, и количественное определение величины потока контрольной среды через сквозные дефекты по

изменению параметров окрашенных индикаторных пятен, поверхность изделия с контролируемой стороны покрывают индикаторные материалом, содержащим часть компонентов реакции,

в ходе которой образуются по меньшей мере два различающихся по цвету продукта, в контрольную среду вносят те из компонентов этой реакции, количественное накопление которых обуславливает изменение цвета, опрессовьшают изделие до наступления по меньшей мере одного цветоперехода, а величины потоков контрольной ере-.

ды через сквозные дефекты определяют по времени, затрачиваемому на цветопереход.

Фиксация времени, затрачиваемого на цветопереход, как кинетического параметра индикаторного процесса, позволяет существенно повысить точность определения величинь: потока контрольной среды через сквозные дефекты в сравнении с точностью, достигаемой по первому варианту способа. Последовательность цветопереходов за фиксированное время использована в качестве диагностического признака.

В индикаторном материале, состоящем в исходном состоянии из двух частей, первая из которых содержит компоненты цветной индикаторной окислительно-восстановительной реакции: неорганический окислитель и органический восстановитель с добавками минерального адсорбента - загустителя, активатора и воды, а вторая часть - катализатор, растворяемый в контрольной среде, в первой части он содержит в качестве окислителя калий марганцевокисльш, в качестве восстановителя - N,N,N ,ы-тетраметилфенилен-1,4-диамин, в качестве активатора - марганец хлористый и динатриевую соль этилендиамин-тетрауксусной кислоты и в качестве минерального адсорбента-загустителя - барий сернокисльш, причем указанные ингредиенты взяты в следующем соотношении мас.%:

Калий марганцевокислый 4-10 -5,610 N5N.,N,N-третметилфенилен-1,4-диамин 9-10-3-3, Марганец хлористый4-20Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты2-4Барий серно шслый45-55

Вода дистиллированная Остальное а в качестве катализатора контроль:ная среда содержит калий двухромовокислый.

При указанных соотношениях ингредиентов в индикаторном материале, проявляется различие в типе окраски индикаторных пятен, соответствующих различным величинам потока через сквозные дефекты, а также достигается цветопереход в индикаторном пятне, что создает возможность реализации указанных вариантов способа.

На чертеже изображен график, иллюстрирующий зависимость потока контрольной среды (0,04%-ного водного раствора калия двухромовокис лого) через сквозные дефекты от времени, затрачиваемого на цветопереход.

Способ испытания изделий на герметичность по первому варианту

0 осуществляется следующим образом.

Крупногабаритное (емкостью 30 куб.м) испытуемое изделие сложной формы заполняют контрольной средой, содержащей катализатор в

виде 0,04%-ного водного раствора каЛИЯ двухромовокислого.

К моменту завершения заполнения изделия готовят индикаторный материсш и проводят проверку его работоспособности и чувствительности. Для этого в смеситель засыпают 500 г бария сернокислого, 120 г марганца хлористого (гидрата), 30 г динатриевой соли зтилендиаминтет5 рауксусной кислоты (гидрата), 2 г N,N,N,ы-тетраметилфенилен-1,4--диамина, после чего в смесь доливают 120 г предварительно. приготовленного 410 %-ного водного

8 раствора калия марганцевокислого и 228 г дистиллированной воды. Смесь тщательно перемешивают в течение 15 мин до получения однородной массы белого цвета. Общий вес

3 полученного индикаторного материала составляет 1000 г.

Работоспособность индикаторного материала и его чувствительность проверяют на контрольных течах в

® диапазоне потоков 1П--10 л мкм/с, откалиброванных в соответствии с требованиями ОСТа и заполненных 0,04%-ным водным раствором калия двухромовокислого. Для этого на

5 развитую поверхность проницаемых элементов контрольных течей наносят слой индикаторного материала толщиной около 200 мкм, создают на про7ницаемых элементах избыточное давление 0,02 МПа и через 10 мин, сбросив давление до нуля, фиксируют тип окраски индикаторных пятен. Индикаторный материал содержит часть компонентов реакции в ходе которой образуются по меньшей мере два различающихся по цвету продукта. Соответствие ярко-синей окраски потокам величиной 10 л.мкм/с и меньшим, а ярко-красной - потокам величиной больше л.мкм/с свидетельствуют о пригодности индикаторного материала для контроля герметичности. Тако периодический контроль работоспособ ности и чувствительности индикаторного материала проводят при использовании каждой новой партии реактивов . Указанный индикаторный материал помощью краскораспыпителя Наносят тонким (около 200 мкм) слоем на подлежащие контролю участки внешней поверхности реального изделия. Изделие опрессовывают избыточным давлением контрольной среды величиной 0,02 МПа. Спустя 10 мин давление, сбрасывают до нуля и производят осмотр состояния поверхности индикаторного материала. В местах дефектов изделий порядка л-мкм/с и меньше индикаторный материал принимает ярко-синию окраску. В местах дефектов с потоками большими 10з л-мкм/с индикаторный материал приобретает ярко-красную окраску. Описанньм вариант способа испыта ния изделий на герметичность наиболее пригоден для ранжировки по величинам потоков сквозных дефектов в труднодоступных, требующих искусственного освещения, местах изделий Способ испытания изделий на герметичность по второму варианту осуществляется следующим образом. Контрольные течи в диапазоне потоков Лмкм/с, изготовлен ные и откалиброванные как указано в 1 , заполняют 0,04%-ным водным раствором калия двухромовокислого. На развитую поверхность проницаемьк элементов контрольных течей наносят слой индикаторного материала толщиной около 200 мкм, приготовленного по указанной методике. На проницаемых элементах создают избыточное давление контрольной среды 0,02 МПа 72 и одновременно включают секундоме-, ры. В местах сквозных каналов в проницаемых элементах индикаторный материал приобретает ярко-синюю окраску. В момент изменения окраски с ярко-синей на ярко-красную в индикаторном материале, нанесенном на одну из контрольных течей, соответствуюпщй этой течи секундомер выключают. Полученное для каждой течи время от начала опрессовки ее контрольной средой до наступления цветоперехода в индикаторном пятне используют для построения калибровочного графика в координатах: величина потока П контрольной среды (0,04%-ного водного раствора калия двухромовокислого); л-мкм/с - время t, затрачиваемое на цветопереходе. Калибровочный график используют для определения величин потоков жидкой контрольной среды того же состава через сквозные микродефекты реального изделия, для чего испытуемое изделие заполняют 0,04%-ным воднь м раствором калия двухромовокислого, а индикаторный материал, приготовленный по методике, описанной 1 , наносят с помощью краскораспылителя тонким (около 200 мкм) слоем на контролируемые участки внешней поверхности. Изделие опрессовывают избыточным давлением контрольной среды величиной 0,02 МПа до наступления по меньшей мере одного цветоперехода. С момента создания давления ведут отсчет времени. Места сквозных дефектов изделий определяют по изменению исходной белой окраски индикаторного материала на ярко-синюю. В момент изменения окраски (наступления цветоперехода) индикаторного пятна с ярко-синей на ярко-красную отсчет времени прекращают. Величину потока контрольной среды через тот или иной дефект определяют по калибровочному графику. Предлагаемый вариант способа испытаний изделий на герметичность наиболее пригоден, когда необходимо относительно точно определить величину потока Контрольной среды через одиночные дефекты ответственных узлов изделий,а также может быть применен для сравнительной визуальной оценки качества различных техноло