Устройство для контроля проницаемости изделия Советский патент 1986 года по МПК G01M3/02 

Изобретение относится к испытателной технике и предназначено для контроля герметичности изделий с жесткими стенками.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля герметичности.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - вариант исполнения второго патрубка.

Устройство для контроля проницаемости изделия содержит заполняемый жидкостью сосуд 1 с двумя патрубками 2 и 3. Патрубок 2 предназначен для подсоединения контролируемого изделия 4, а патрубок 3 размещен противоположно патрубку 2 и сообщает часть сосуда 1, заполняемую жидкостью, с атмосферой. На патрубке 3 установлен вентиль 5. Устройство снабжено источником 6 разрежения, соединенным через вентиль 7 с полостью сосуда 1 со стороны патрубка 2. Минимальная величина выходного отверстия патрубка 3 выбрана из условия равенства сил поверхностного натяжения жидкости на торце патрубка 3 и .давления столба жидкости над этим торцом, а максимальная величина выбрана равной поперечному сечению капли данной жидкости, отрывающейся при условии скорости движения жидкости вдоль патрубка 3, стремящейся к нулю.

В другом варианте исполнения устройство снабжено сеткой 8, установленной на торце патрубка 3, ячейки которой образуют выходные отверстия. Патрубок 3 может быть также вьтолнен в виде V-образной трубки 9 с носиком 10 на конце.

Устройство работает следующим образом.

Изделие 4 соединяют через патрубо 2 с сосудом 1, заполненным жидкостью и открывают вентиль 5, который также слузшт для регулирования времени измерения. При вытекании жидкости в атмосферу в верхней части сосуда 1, соединенной с изделием 4, возникает разрежение, его величина будет повышаться по мере истечения жидкости до тех пор, пока это разрежение не станет равным давлению столба жидкости высотой от уровня жидкости в сосуде 1 до торца патрубка 3. Если при этом контролируемое изДелие 4 герметично, а его стенки жесткие, то истечение ЖИД1СОСТИ прекратится. При наличии

негсрметичности истечение жидкости будет продолжаться с объемным расходом, равным объемному расходу газа через микрощели контролируемого изделия. Контроль наличия факта расхода жидкости может осуществляться как визуально по наличию капель, падающих из патрубка 3, так и количественно любьми известными способами контроля

расхода жидкости через вентиль 5, либо малого расхода жидкости через вентиль 5, либо малого расхода газа через патрубок 2, например, путем измерения перепада давления с помощью

микроманометра.

сокращения времени контроля, уменьшения расхода жидкости через патрубок 3 и уменьшения габаритов сосуда 1, наджидкостную часть последнего сначала подсоединяют через вентиль 7 к источнику 6 разрежения. После достижения в изделии 4 и в сосуде 1 необходимого разрежения вентиль 7 закрывают и производят контроль герметичности в указанном порядке .

ЛД1Я предохранения от проскакива- ния пузырьков воздуха через патрубок 3 в сосуд 1 конструктивное выполнение

патрубка 3 может быть следующим.

Поперечное сечение патрубка 3 ограничено снизу такой величиной,при которой сила поверхностного натяжения выступающего мениска жидкости равна силе давления столба жидкости над этим мениском, где под силой давления поднимается вес столба жид- кости за вычетом разности сил давле- .ния окружающего газа с двух сторон этого столба.

Это же сечение ограничено сверху таким сечением, максимальный попереч- ньш размер которого не превышает диаметра капли жидкости, находящейся внутри патрубка 3.

Верхнее ограничение связано с тем, что по мере роста сечения патрубка 3 си.па поверхностного натяжения падает вследствие уменьшения кривизны мениска жидкости. При этом столб жидкости приближается к состоянию неустойчивого динамического равновесия, когда решающую роль играют случайные явления, при этом, например, от толчка жидкость может начать переливаться

с одного участка поверхности мениска на другой, так что в каком-то участке поверхности возникает вогнутость. На этом участке вес столба жидкости

уменьшится,что послужит причиной нарушения равновесия между весом столба жидкости и результирующей силой давления окружающих столб жидкости газов. В результате этого сформирует ся пузырек воздуха, одновременно с которым на другом участке мениска сформируется капля того же объема. Исходя из зтого, сечение патрубка 3 размером капли данной жидкости гаран тированно предотвращает прорыв пузырка воздуха.

Патрубок 3 может быть прикрыт снизу сеткой 8 с размерами ячейки,ограниченными по тем же УСЛОВИЯМ, что и сам патрубок 3 в предыдущем варианте.

Патрубок 3 может также иметь V-образную конфигурацию с носиком 10 на конце для удобного формирования капли. При нарушении равновесия сил, действующих на столб жидкости, в патрубке 3 происходит не прорыв пузырька воздуха, а опускание столба жидкости в трубке 9, что легко отме- чается визуально.

Предлагаемое устройство позволяет применить манометрический метод контроля герметичности без подачи внутрь контролируемого изделия повьшенного давления, упростить процесс контроля герметичности и снизить аппаратурные затраты. Формула изо-бретения

1, Устройство для контроля прони- цаемости изделия, содержащее заполня

S

j tO 5

0

емый жидкостью сосуд с двумя патрубками, первый из которых предназначен для подсоединения контролируемого изделия, а второй размещен противоположно первому и сообщает часть сосуда, заполняемую жидкостью, с атмосферой, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля герметичности, минимальная величина выходного отверстия второго патрубка выбрана из условия равенства сил поверхностного натяжения жидкости на торце второго патрубка и давления столба жидкости над этим торцом, а максимальная величина выбрана равной поперечному сечению . капли данной жидкости,отрывающейся при условии скорости движения жидкости вдоль второго патрубка, стремящейся к нулю,

2,Устройство по п,1, отличающееся тем, что, с целью повьшгения производительности контроля, оно снабжено источником разрежения , соединенным с -полостью сосуда со стороны первог®- патрубка.

3,Устройство по пп, 1 и 2, отличающееся тем, что устройство снабжено сеткой, установленной на торце второго патрубка, ячейки которой образуют выходные отверстия.

д Ь

Фиг.

Фиг. 2

Изобретение относится к контролю проницаемости изделий с жесткими стенками и позволяет расширить функциональные возможности.устройства путем обеспечения контроля герметичности. Частично заполненный жидкостью сосуд имеет два патрубка, к верхнему патрубку подсоединяется контролируемое изделие, а нижний сообщает часть сосуда, заполненную жидкостью, с атмосферой. Минимальный размер выходного отверстия нижнего патрубка выбран из условия равенства сил поверхностного натяжения жидкости на торце патрубка и давления столба жидкости над этим торцом, а максимальный его размер выбран равным поперечному сечению капли жидкости, отрывающейся при условии скорости движения жидкости вдоль патрубка, стремящейся к нулю, С воздушной полостью сосуда соединен источник разрежения. На торце нижнего патрубка установлена сетка, ячей- , ки которой образуют выкидные отверстия. Если изделие герметично, истечение жидкости через нижний патрубок прекратится. При наличии негерметичности истечение жидкости происходит с объемным расходом, равным расходу газа через негерметичность. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. о (Л С

Редактор А. Козориз

Составитель Л. Визшяев Техред О.Сопко

Заказ 3988/32Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж ород, ул. Проектная, 4

Корректор Л, Зимокосов