Индикаторный состав для контроля герметичности изделий Советский патент 1986 года по МПК G01M3/20 

t

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к контролю герметичности изделий, заполненных раствором калия двухромовокислого, с помощью цветных индикаторов.

Цель изобретения - расширение диапазона величин контролируемых течей и увеличение срока годности состава.

На чертеже изображен график зависимости отрицательного логарифма величины потока контрольной среды (-Ig И, л-мкм рт.ст./с) от времени, затраченного на цветопереход Ci , мин.) .

Индикаторный состав готовится следующим образом.

Засыпают в смеситель барий сернокислый, затем марганец хлористый (гидрат), дииатриевую соль этиден- диаминтетрауксусной кислоты (гидрат), 3,3 -диметоксибензидин и доливют дистиллированную воду. Смесь тщательно перемешивают в течение 10-15 мин до получения однородной массыбелого цвета.

В таблице приведены роцептуры (2-А) предлагаемого состава и составов с содержанием KOMHOHCEITOB, выходящим за пределы предлагаемого состава (1 и 5), а также их рабочие характеристики.

При использовании состава рецептуры 3 наблюдается наибольшая контрастность окрасок индикаторных пятен при взаимодействии состава со следовыми количествами (0,01-0,50 мас.% калия двухромовокислого в местах сквозных дефектов и достигается возможность получения трех контрастных цвего переходов в индикаторном пятне.

При увеличении концентраций ингредиентов больше оптимальных (рецептура 4) снижается надежность получения указанных цветопереходов. 1ри превышении концентраций ингредиентов выше верхнего предедш (рецецту- ры 5 и 6) применение индикаторного состава для ранжирования течей по времени цветопереходов шги типам окрасок в течение фиксированного времени становится невозможным, поскольку, в этом случае имеет место лишь ярко-зеленая окраска индикатор ных пятен с

При уменьшении концентраций ингредиентов меньше оптимальных (рецептура 2) также сн1гжается надежность получения цветопереходои н индикатор

10

20

226097 .2

ном пятне, поскольку снижается интенсивность окрасок индикаторного пятна. При уменьшении концентраций ниже нижнего предела (рецептура 1) визуально невозможно зафиксировать моменты изменения окрасок или различить тип окраски.

П р и м -е р 1 . Использование состава для контроля по времени, затрачиваемому на цветопереход.

На развитую поверхность калиброванных контрольных течей (1-10- 1-10 л-мкм рт.ст./с), заполненных 0,2%-ным водным раствором калия дву- (5 хромовокислого, наносят слой состава (рецептура 3) толщиной в несколько, сот мкм. Создают избыточное давление контрольного раствора 0,1 МПа и измеряют время, необходимое для каждого изменения типа окраски индикаторного пятна

В местах сквозных каналов проницаемых элементов контрольных течей наблюдается последовательный переход 25 окраски от ярко-красной к темно-коричневой, затем от темно-коричневой к ярко-зеленой.

Полученное для каждой контрольной течи время, затраченное на цветопереход, используют для построения калибровочного графика, с помощью которого определяют величины потоков жидкой контрольной среды (0,2%-ного водного раствора калия двухромовокислого) через сквозные микродефекты реального изделия порядка 1 10 - 1-10 л мкм рт.ст./с. Для зтого испытуемое изделие заполняют 0,2%-ным водным раствором калия двухромовокислого, а индикаторный состав наносят с помощью краскораспы:п1теля тонким (в несколько сот мкм) слоем на контролируемые участки поверхности. В изделии создают избыточное давление контрольной среды величиной 0,1 МПа. С момента создания давления ведут отсчет времени, необходимого для каждого последовательного из ieнeния типа окраски индикаторного пятна.

Для одной из определяемых течей изделий изменение исходной белой окраски индикаторного состава на ярко- красную происходит через 0,3 мин, изменение в ярко-красной на темно- коричневую - через 2,25 мин, с темно- коричневой на ярко-зеленую - через 5,0 мин с момента создания в изделии избыточного давления контрольной среды.

30

35

40

45

50

55

Из кривой 1, соответствующей цветопереходу белый - ярко-красный, найденное время 0,3 мин отвечает величине потока контрольный среды 6,3-Ю л-мкм рт.ст./с. Из кривой 2, соответствующей цветопереходу красный - темнр-коричневьй, найденное- время 2,25 мин отвечает величине потока контрольной среды 5,23 «10 л-мкм рт.ст./с. Из кривой 3, соответствующей цветопереходу темно- кориченвьй,- ярко-зеленый, найденное время 5,0 мич отвечает величине потока контрольной среды 3,6 10 л мкм pT.cff/c. Таким образом, среднеарифметичееклэе з«а«гение величины потока среды для проконтролирован«ой течи по результатам трех измерений времени, затраченных на цветопереходы, составляет 5,04 10 25% л-мкм рт.ст./с.

Как видно из графика, определение величин потоков с той же точностью по трем временам цветоперехода при тех же условиях исдытаний (контрольная среда - 0,2%-ный водный раствор калия двухромовокислого, толщина индикаторного покрытия - несколько сот мкм) возможно в интервале потоков 1 10 -4-Ю л,мкм рт.ст./с. При измерении меньших потоков (4v 10 лмкм рт.ст./с). ошибка увеличивается до 40% численной величины потока контрольной среды. В интервале потока 2- 10 10 л-мкмрт.ст./й., как видно из графика, возможно определение с ошибкой не более ±30% величин потоков по двум временам, CIUOT ветствующим цветопереходам типа белый - темно-коричневьй и темно-коричневый - зеленый. При использовании индикаторного материала дпя контроля дефектов, больших 2ПО л-мкм рт.ст./С точное определение величин потоков затруднительно, поскольку в этом случае значительное изменение величин потоков мало сказьгоается на времени перехода окраски с белой на зеленую. Поэтому при этих величинах потоков возможно применение индикаторного состава лишь для локализации мест дефектов.

Пример 2. Использование состава для контроля по типу окраски.

Калибровка состава, заполнение изделия контрольной средой и нанесение состава на изделие проводятся так. же, как в примере 1. В отличие от контроля по времени цветоперехода

2260974

контроль по типу окраски является более оперативным, но менее точным. Так, для условий, идентичных условиям, описанным в примере 1, наи- , более оптимальным значением времени, соответствующим образованию трех ТИПОВ окраски в местах течей в интервале потоков . 1 - 5 10 л мкм рт.ст./с, что иллюстрирует 0 ся калибровочным графиком, является временной интервал 1-3 мин.

Определение за время, меньшее указанного временного интервала, резко снижает вероятность достоверного

,5 определения порядка величин потоков, поскольку в этом случае одному и тому же времени может COOTBI тствовать одинаковый тип окраски для различных течей, отличающихся по пропуск2Q ной способности более чем на 2,5 порядка.

Определение за время, большее указанного (более 3 мин) возможно лишь по двум типам окраски, причем

25 ярко-красной окраске индикаторного пятна соответствуют течи порядка 7 10 л-мкм рт.ст./с, а темно-коричневой и зеленой окраске соответствуют течи больше 5 10 л-мкм рт.ст./с.

С помощью индикаторного состава бьта испытана на герметичность опытная серия сварных изделий, согласно техническим условиям испытаний на которые потоки через технологические одиночные сквозные дефекты сварки не

5 должны были превышать 5-10 л-мкм рт.ст./с.

Контролируемое изделие покрывали слоем индикаторного состава, соединяли с гидростендом и опрессовывали в течение 2 мин при избыточном давлении 0,1 МПа, после чего давление уменьшали до нуля и Проводили осмотр состояния поверхности индикаторного состава. В местах сварных швов одних из первых проконтролированных изделий были обнаружены индикаторные пятна ярко-красного, темно-коричневого и ярко-зеленого цвета, причем преобладающее большинство индикаторных пятен имело ярко-зеленую окраску, что указывало на наличие течей, больших 5 10 л-мкм рт.ст./с, не допускаемых техническими условиями, После неоднократных корректировок режимов сварки и следующих за ними испытаниями на герметичность при идентичных условиях на индикаторном

составе стали появляться лишь индикаторные пятна ярко-красного цвета, что свидетельствовало-о соответствии величин потоков контрольной среды через сквозные дефекты 5-10 л-мкм рт.ст./с.

Поэтому использование предлагаемого индикаторного состава для определения величин потоков жидкой контрольной среды через сквозные дефекты конструкций наиболее целесообразно при необходимости оперативной сравнительной оценки качества различных технологических процессов герметизации изделий.

Предлагаемый индикаторный состав позволяет расширить диапазон контролируемых течей до - 1 10 л.мкм рт,ст./с вследств1 е использования 3,3 -диметоксибензидина в качестве восстановителя, при этом роль катализатора и окислителя реакции одновременно выполняет один компонент контрольной среды - калий двухромовокислый. Роль калия дву- хромовокислого как окислителя и катализатора заключается в следующем: в исходном состоянии он является йкислителем, а его соединения промежуточной валентности - хром (V), об- разующиеся в процессе его восстановления, катализируют индикаторную реакцию.

Кроме того, данный состав имеет повьшенный срок годности, так как он сохраняет свою работоспособность в течение нескольких суток с моменХарактеристики (

Показатели для рецептур

Компоненты, мае.%:

3,3 -Метоксибензидин

0,08

0,1

Марганец хлористый, гидрат 15

10

2,5

1.5

та приготовления вследствие того, что окислитель не является компонентом состава, а это необходимо для проверок на герметичность изделий при их массовом производстве или в случае контроля герметичности крупногабаритных изделий, имеющих большое количество герметичных соединений, подлежащих контролю.

Формула изобретения

Индикаторный состав для контроля герметичности изделий, заполняемых раствором калия двухромовокислого, содержащий органический восстановитель, активатор - марганец хлористый и динатриевую соль этилендиамин- тетрауксусной кислоты, адсорбент-загуститель - барий серно-кислый и воду, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона величин контролируемых течей и увеличения срока годности состава, он содержит в качестве восстановителя 3,3 -диметоксибензидин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

3,3 -Димртоксибензидин 0,1-0,3

Марганец хлористый

гидрат10-35

Динатриевая соль

этилендиаминтетрауксусной кислоты,

гидрат1,5-5,0

Барий серно-кислый 40-60

Вода дистиллированная Остальное

0,2

0,3

0,4

0,2

20

22

22,5

40

3,3

4,0

3,3

3,3

Характеристики

Показатели для рецептур

,.L

i..L..:i

Барий сернокислый

Вода Исходный цвет

Котрастность ин- дикаторных пятен Низкая

Удовлет- Наиболь- Удовлет- Низкая

верительная

Количество фиксируемых, цвето- переходов

Продолжение таблиьф

Низкая

шая

воритель- ная

Неразличимы

Изобретение относится к контролю герметичности изделий, заполненных раствором калия двухромовокисло. го, с помощью цветных индикаторов и позволяет расширить диапазон контролируемых течей, а также увеличить срок годности состава. В индикаторном составе, содержащем марганец хлористый (10-35 Mdc.%) и динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты

-is п.

Л-нкн fm ст. It

Составитель Л. Овсянникова Редактор Л, Козориз Техред В.КадарКорректорМ. Максимишинец

Заказ 2112/30 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4