Устройство для контроля герметичности Советский патент 1986 года по МПК G01M3/04 

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к массо- спектрометрическим методам контроля герметичности.

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства при определении локальных негерметич ностей изделий, работающих в условиях высокого вакуума, вследствие устранения дополнительных узлов (щупов, вакуумных коммуникаций, арма туры,.средств откачки), снижающих чувствительность устройства в целом.

На фиг.1 показано устройство, установленное на стенке изделия; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для контроля герметичности содержит магнитную систему, выполненную в виде цилиндрических полюсных наконечников 1 с общим маг- нитопроводрм 2, жестко скрепленным с цилиндрической массоспектрометри- ческой камерой 3, размещенной соос- но с цилиндрическими полюсными наконечниками 1 с возможностью свободного вращения вокруг общей оси на подшипниках 4. Массоспектрометри- ческая камера 3 имеет торцовые крышки 5 и сегментный вырез 6, образую- шяй входное окно для улавливания молекул пробного газа.

Внутри массоспектрометрической камеры 3 расположены ионизатор 7 и коллектор 8 ионов. На цилиндрической, поверхности массоспектрометричес кой камеры 3 размещены выносной каскад усилителя 9, подвод Ш контрольного газа от калиброванной течи 11, снабженной электромат-нитным клапаном 12, и подвод 13 питания к ионизатору 7. Все электрические связи .с элементами устройства осуществляются через герморазъем 14, установленный на испытуемом объекте 15.

Устройство снабжено осью 16, закрепленным на ней обдувателем 17 для подвода пробного газа и установленными на подшипниках 18 цилиндрическими магнитами 19, взаимодействующими с полюсными цилиндрическими наконечниками 1 через стенки испытуемого объекта 15.

Управление параметрами и регистрация сигналов осуществляется блоком 20 питания камеры, усилителем 21j блоком 22 регистрации выходного сигнала и блоком 23 управления клапаном.

1232974I

Устройство контроля герметичности работает следующим образом.

После создания в объеме изделия : вакуума, порядка 5-10 мм рт. ст. 5 и подачи питания с блока 20 питания

камеры на ионизатор 7 производят о ;енку чувствительности устройства. При этом, подавая питание с блока 23 управления клапаном на электромаг- 10 нитный клапан 12, открывают последний и измеряют ионный ток с коллектора ионов 8, усиленный выносным каскадом 9, усилителем 21, блоком 22 регистрации выходного сигнала. Изме15 ренная величина соответствует потоку контрольного газа из калиброванной контрольной течи 11. После измерения чувствительности перекрывают электромагнитный клапан 12, подают конт20 рольный газ в обдуватель 17, перемещая цилиндрические магниты 19, которые, вращаясь кокруг собственной оси, благодаря магнитной связи заставляют вращаться и перемещаться в

25 том же направлении полюсные наконечники 1 массоспектрометрической камеры 3. В месте локальной негерметичности контрольный газ из обдувателя 17 проникает, через микротрещины

30 в массоспектрометрическую камеру 3 и вызывает увеличение сигнала на блоке 22 регистрации выходного сигнала. При проверках нескольких сварных швов перемещение камеры 3 от одного шва к другому осуществляют с обесточенной камерой 3 без подачи контрольного газа благодаря магнитной свяЭи с приводными магнитами 19. После установки камеры 3 в зоне вого шва процесс проверки повторяется .

Размещение открытой массоспектро- 35

45

50

55

метрической камеры в высоком вакууме (не хуже 5 10 мм рт.ст.) обеспечивает чувствительность при испытаниях на уровне статической чувствитель,,,- л. мкм.рт.ст.

ности течеискателя 10

с. мБ

Кроме того, наличие двух вращающихся цилиндрических магнитов 19, вза-- имодействующих с вращающимися полюсными наконечниками 1, обеспечивает благодаря магнитной связи перемещение массоспектрометрической камеры 3 и источника 11 контрольного газа в любую доступную точку испытуемого изделия 15, что осуществляет поиск локальн.ых негерметичностей при указанной повьпиенной чувствительности.

5

0

5

метрической камеры в высоком вакууме (не хуже 5 10 мм рт.ст.) обеспечивает чувствительность при испытаниях на уровне статической чувствитель,,,- л. мкм.рт.ст.

ности течеискателя 10

с. мБ

Кроме того, наличие двух вращающихся цилиндрических магнитов 19, вза-- имодействующих с вращающимися полюсными наконечниками 1, обеспечивает благодаря магнитной связи перемещение массоспектрометрической камеры 3 и источника 11 контрольного газа в любую доступную точку испытуемого изделия 15, что осуществляет поиск локальн.ых негерметичностей при указанной повьпиенной чувствительности.

Такое выполнение устройства позволяет повысить чувствительность определения локальных негерметичностей

с I 1 О

-4 Л1МКМ. РТ.СТ,

С. мВ

до величины

, ,--9 л,мкм. рТ.СТ.

1-10 -, соответствуюс . мВ

шей статической чувствительности течеискателя ПТИ-10. Кроме того, устройство позволяет сократить время поиска и устранение локальных негерметичностей, что особенно существенно для крупногабаритных объектов.

Формула изобретения

1, Устройство дпя контроля герметичности, содержащее магнитную систему, выполненную в виде полюсных наконечников с общим магнитопроводом, цилиндрическую массоспектрометрическую камеру, размещенную между полюсными, наконечниками, систему регистрации сигнала, связанную с массо- спектрометрической камерой, отличающееся тем, что, с целью

329744

повышения чувствительности при определении локальных течей изделий, работающих в условиях высокого вакуума, оно снабжено осью, закреплен- 5 нымн на ней с возможностью вращения цилиндрическими магнитами, взаимодействующими с полюсными наконечниками через стенки испытуемого объекта, полюсные наконечники выполнены

10 цилиндрическими и установлены соосно с массоспектрометрической камерой, последняя выполнена с сегментным вырезом, образующим входное окно для улавливания молекул пробного газа,

5 обращенное к цилиндрическим магнитам, и жестко скреплена с магнитопроводом со стороны, противоположной сегментному вырезу, а полюсные наконечники, магнитопровод и массоспектрометри

0 ческая камера скреплены друг с другом с возможностью свободного вращения вокруг общей оси.

2. Устройство по п.I, о т л и чающееся тем, что оно снаб- 25 жено обдувателем для подачи пробного газа, закрепленным на оси цилиндрических магнитов.

Г

19 18 16 П

П

.1

/7 -5 /(mMocqjepa

fj f C i - jufiif- H i irВакуум

/J 8

fpuz.Z

Изобретение позволяет осуществлять поиск локальных негерметичнос- тей изделий, работающих в условиях высокого вакуума, с чувствительностью при испытаниях, близкой к статической чувствительности течеискателя Ю ,- л,мкм рт. ст. сократить врес мВ мя поиска и устранения локальных не- герметичностей. Устройство снабжено осью, закрепленными на ней с возможностью вращения цилиндрическими магнитами, взаимодействующими с полюсными наконечниками через стенки испытуемого объекта, полюсные наконечники выполнены цилиндрическими и установлены соосно с массоспектро- метрической камерой, последняя выполнена с сегментным вырезом, обращенным к цилиндрическим магнитам и жестко скреплена с магнитопроводо со стороны, противоположной сегментному вырезу, а полюсные наконечники, магнитопровод и массоспектрометри- ческая камера скреплены друг с другом с возможностью свободного вращения вокруг общей оси. Массоспектро- метрическая камера с полюсными наконечниками устанавливается внутри испытуемого изделия и вакуумируется вместе с ним. Цилиндрические магниты с обдувателем на оси катятся по контролируемой поверхности и перемещают .вслед за собой массоспектрометричес- кую камеру. 1 з„п. ф-лы, 2 ил. с (Л :о N0