Полуавтомат для контроля герметичности замкнутых изделий Советский патент 1986 года по МПК G01M3/16 

Приобретение относится к испытательной технике н может быть использовано для контроля герметичности изделий, имеющих внутренний свободный объем.

изобретения - повышение достоверности испытания путем исключения влияния случайных механических воздействий.

На чертеже изображена блок-схема

полуавтомата.

Полуавтомат для испытания замкнутых объемов на герметичность вакуумом состоит из четырех основных блоков: блока 1 камер и исполнительных устройств, пневматического блока 2, блока 3 фотоэлектрических преобразователей давления и командно-логического блока 4.

Блок 1 состоит из испытательной камеры 5, к которой подключены третий клапан 6, соединяющий испытательную камеру 5 с атмосферой, и первьш клс.пан 7, соединяющий испытательную камеру 5 с форкамерой 8, которая, в свою очередь, соединена с вакуумной системой 9 вторым 10 и четвертым 11 клапанами.

Испытательная камера 5 снабжена узлом 12 герметизации и пневматичес- кик приводом 13, соединенным с крышкой испытательной камеры 5. Третий 6 и четвертый 11 клапаны, узел 12 герметизации и пневматический привод 13 пор.ключены к программному распределителю 14, соединенному с источником 15 сжатого газа. К испытательной камере 5 подключен измеритель 16 давления, снабженный двумя фотоэлектрическими преобразователями 17 и 18 давления и источником 19 излучения. Фотоэлектрический преобразователь 17 через компаратор 20 соединен со счет- нык входом RS-триггера 21,, выход которого соединен с первым входом цифрового комбинационного устройства 22, к второму входу которого подключена первая линия 23 задержки. Первый выход цифрового комбинационПого устройства 22 присоединен через первый полупроводниковый ключ С 24 к индикатору 25 Брак, а второй его выход соединен с входом злементг И 26 и входом второй линии 27 задержки. Линия 27 задержки соединена с первым входом элемента И-НЕ 28.

Фотоэлектрический преобразователь 18 (например, на основе фотодиодов)

через компаратор 29 соединен с RS- триггером 30 и с вторым входом элемента И-НЕ 28, ВЕлход которого соединен с установочным входом счетчика

31, к тактовому входу которого подключен генератор 32 импульсов. Выход счетчика 31 соединен через первый полупроводниковый ключ С 24 с индикатором 25 Брак,

Выход RS-триггера 30 соединен с вторым входом элемента И 26,, через третий полупроводниковый ключ С 33 с клапаном 7, и через инвертор 34 с реле 35 выдержки времени, вьгход которого подключен через четвертый полупроводниковый ключ С 36 к индикатору 37 Годен. Индикаторы 25 и 37 подкхточены к блоку 38 отключения программного распределителя 14,

. Выход элемента И 26 подключен через второй полупроводниковьш ключ С 39 к клапану 10. Узел 12 герметизации испытательной камеры 5 соединен с блоком 40 питания командно-логического блока 4„

Полуавтомат работает следующим образом.

В исходном положении третий 6 и четвертый; 11 клапаны открыты, первый / и второй 10 закрыты, вакуумная сисге;ма работает постоянно. Изделие устапавливают в камеру 5. По команде с программного распределителя 14 пневматический привод 13 опускает крышку испытательной камеры 5. При этом ее рабочая полость герметизируется узлом 12 и подается сигнал .на включение блока 40 питания командно-логического блока 4. Клапаны 6 и Ч закрываются. При подс1че питания на командно-логический блок 4 и блок 3 фотоэлектричес ких преобразователей давления световой поток от источника 19 излучения попадает на фотоэлектрические преобразователи 17 и 18 сигналы с которых поступают на компараторы 20 и 29, на выходах которых появляются сигналы, соответствующие логической 1. Одновременно сигнал, соответствующий логической 1, поступает на вход первой линии 23 задержки. Сигн.;ш с выхода компаратора 20 поступает на счетный вход RS-триггера 21, с выхода которого - на первый вход цифрового комбинационного устройства 22. На второй вход цифрового комбинационного устройства 22 поступает сигнал с выхода первой линии 23 задержки. Сигналы

на вых одах цифрового комбинационного устройства 22 зависят от сигналов, поступающих на его входы.

Соответствие сигналов приведено в таблице, в которой цифрой О .обоз- начен сигнал, соответствующий логическому О, а цифрой 1 - логической 1.

Одновременно сигнал, соответствующий логической 1, поступает на вход элемента И-НЕ 28, вход RS- триггера 30, с выхода которого он поступает на второй вход элемента И 26, третий полупроводниковый ключ С 33 и инвертор 34. Открывается клапан 7, давление в испытательной камере 5 и форкамере 8 выравнивается и устанавливается на каком-то определенном уровне, В зависимости от степени герметичности изделия (герметично, средняя течь,, грубая течь) стрелка измерителя 16 давления может пересечь световой поток фотоэлектрического преобразователя 17, установленного на заданном уровне давления, один раз (изделие герметично), два раза (средняя течь), ни одного раза (грубая течь). Все это происходит за время, заданное первой линией 23 задержки. Через заданный промежуток времени с линии 23 задержки на второ вход цифрового комбинационного устро ства 22 поступает сигнал, соответствующий логической 1 и, если к этому моменту стрелка измерителя 16 давления не пересекла ни одного раза или пересекла два раза световой поток 50 фотоэлектрического преобразователя 17, на первом выходе цифрового комбинационного устройства 22 сигнал соответствует логической 1, а на втором - логическйму О. Сигнал с пер- 55 вого выхода цифрового комбинационного устройства 22 поступает на вход первого полупроводникового ключа

s

0

5

5

0

0

С 24, который включает индикатор 25 Брак. Этот сигнал подается на блок ЗЗ отключения программного распределителя 14. Вся схема возвращается в исходное положение.

Если стрелка измерителя 16 давле- -ния пересекает световой поток фотоэлектрического преобразователя 17 один раз, то на вьгходе RS-триггера 21 сигнал соответствует логическому О , и тогда на втором выходе цифрового комбинационного устройства 22 сигнал соответствует логической. 1, а на первом. - логическому О. Этот сигнал включает вторую линию 27 задержки и поступает на первый вход элемента И 26, с выхода которого при наличии на втором входе сигнала, соответствующего логической 1, сигнал поступает на второй полупроводниковый ключ С 39 и открывается клапан 10. Вакуумная система 9 производит откачку воздуха из испытательной камеры 5. В зависимости от степени герметичности изделий (герметично, средняя течь, тонкая течь) стрелка измерителя 16 давления может не перекрыть световой поток фотоэлектрического преобразователя 18, установленного на заданном уровне давления (средняя течь), перекрыть и открыть (тонкая течь), перекрыть и не открыть (герметично). Все это происходит за заданное второй линией 27 задержки время. Если за это время стрелка измерителя 16 давления не перекрывает световой поток фотоэлектрического преобразователя 18 (средняя течь), то на вьгходе компаратора 29 формируется сигнал, соответ- ствутющйй логической 1, ас выхода линии 27 задержки на второй вход элемента И-НЕ 28 поступает сигнал, соответствующий логической 1. На выходе элемента И-НЕ 28, а значит, и на установочном входе счетчика 31 импульсов появится сигнал, соответствующий логическому О, Счетчик 31 начнет счет импульсов, поступающих на его Тактовый вход с генератора 32 импульсов. Через заданное количество импульсов с вЕлхода счетчика 31 поступит сигнал на вход первого полупроводникового ключа С 24, который включит индикатор 25 Врак. Этот сигнал подается на блок 38 отключения программного распределителя 14. Вся схема возвращается в исходное состояние.

Если за время, заданное второй линией 27 задержки, стрелка измерителя 16 давления перекрывает световой поток фотоэлектрического преобразователя 18, то на выходе компаратора 29 формируется сигнал, соответствующий логическому О. Этот сигнал поступает на вход RS-триггера 30 и на второй вход элемента И-НЕ 28. С выхода RS-триггера 30 сигнал, соответствующий логическому О, поступает на второй вход элемента И 26, инвертор ЗА, вход третьего полупроводникового ключа С 33. На выходе элемента И 26 формируется сигнал, соответствующий логическому О, и поступает на Е;ХОД полупроводникового ключа С 39. Клапаны 7 и 10 закрываются. Инвб ртор 34 преобразует поступающий сиг(ал в сигнал, соответствующий

логической 1 5 который поступает на вход реле 35 выдержки времени, и включает его. По истечении времени контроля, заданного реле 35 выдержки времени, если стрелка измерителя 16 давления не откроет световой поток фотоэлектрического преобразователя 18 (изделие герметично), сигнал, соответствующий логической I, поступит на вход четвертого полупроводникового ключа С 36, который включит индикатор 37 Годен. Этот сигнал подается на блок 38 отключения программного распределителя 14,, и вся схема возвращается в исходное состояние. Если за время контроля, заданное реле 35 выдержки времени, стрелка измерителя 16 давления откроет снетовой поток фотоэлектрического преобразователя 18 (тонкая течь), то на выходе компаратора 29 сформируется сигнал, соответствующий логической 1, RS-триггер останется в неизменном положении, а на выходе элемента 28 И-НЕ, а значит , и на установочном входе счетчика 31 импульсов появится сигнал, со- отЕ;етствующий логическому О. Счетчик 31 начнет счет импульсов, поступающих на его тактовый вход с генератора 32 импульсов. Через заданное количество импульсов с выхода счетчика 31 поступит сигнал, соответствующий логической 1, на вход первого полупроводникового ключа С 24, который включит индикатор 25 Брак. Этот сигнал подается на блок 38 от

ключения программного распределителя 14. Е1ся схема возвращается в исходное состояние.

Если в качестве измерителя 16 давления используется вакуумметр,, показывающий ВТП ,6, то в процессе испытаний на герметичность возможно кО Лебание стрелки вакуумметра изза случайных ударов или вибрации работающего рядом оборудования.. Чтобы по этим причинам не браковать годные изделия 5, в схеме полуавтомата предусмотрена защита. Сигнал, соответствующий уровню логической 1. сформируется на выходе счетчика 31 только тогда, когда время открытия стрелкой светового,потока фотоэлектрического преобразователя 18 превысит заданное

количестЕ:о периодоБ повторения им- ггульсов, поступающих на тактовый вход, счетчика 31 импульсов с генератора 32 импульсов.

Изобретение обеспечивает сокращение времени на вспомогательные операции на 10-12 с, позволяет вести разбраковку изделий с грубой течью

- .л л- мкм рт. ст..

(более 10), В тэедлагас

емом полуавтомате операции управления клапанами и контроля герметичности ре;1ли;зуются одной логической схемой и предусматривают засщту показаний блока фотоэлектрических преобразователей давления от случай:г ьгх: механических воз,действий (у,царов или вибраций работающего,рядом оборудования) . Схема полуавтомата может быть реализована для контроля герметичности изделий избыточным давлением в диапазоне от 10 до Па.

Использование изобретения позволк г вести высококачественный контроль , герметичности замкнутых объемов (изделий) , обеспечивающий их серийное производство.

Формула изобретения

По,1туавтомат для контроля герметичности замкнутых изделий, содержащий испытательную камеру, соединанные с ней и друг с другом узел герметизации и привод, измеритель давления, соединенный с испытательной камерой,, два фотоэлектрических преобразователя давления с источником излучения,входы которых соединены соответственно

с первым и вторым выходами измерителя давления, логическое устройство, включающее инвертор, элемент И, первый и второй полупроводниковые клю- чи С и индикаторы Брак и Годно и два клапана, отличающий- с я тем, что, с целью повышения достоверности, он снабжен вакуумной системой, выполненной в виде источни ка вакуума и форкамары, соединенной с испытательной камерой через первый клапан, программным распределителем а логическое устройство дополнительно включает блок отключения програм- много распределителя, первый и второй компараторы, первый и второй RS-триггеры, цифровое комбинационное устройство, первую и вторую линии задержки, элемент И-НЕ, реле выдержки времени, генератор и счетчик импульсов, третий и четвертый полупроводниковые ключи С, третий и четвертый клапаны и блок питания, выход первого фотоэлектрического преобразователя соединен с входом первого компаратора, выход которого соединен со счетным входом первого RS-триггера, выход последнего соединен с первым входом цифрового ком- бинационного устройства, второй вход которого соединен с выходом первой линии задержки, первый выход - с входом индикатора Брак через первый полупроводниковый ключ С, а вто- рой выход - с первым входом элемента И, выход последнего соединен через второй полупроводниковый ключ С с вторым клапаном, второй выход цифрового комбинационного устройства соединен с входом второй линии задержки, выход которой соединен с первым входом элемента И-FIE, вькод второго фотоэлектрического преобразователя соединен с входом второго компаратора, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ и с входом второго RS-триггера, выход последнего соединен с входом инвертора и через третий полупроводниковый ключ С - с первым клапаном, выход инвертора соединен с входом реле выдержки времени, выход которого соединен через четвертый полупроводниковый ключ С с входом индикатора Годно, выход элемента И-НЕ соедине с установочным входом счетчика импульсов , тактовый вход которого соединен с выходом генератора импульсов выход счетчика импульсов соединен через первый полупроводниковый ключ С с входом индикатора Брак, входы блока отключения программного распределителя соединены с выходами индикатора Брак и Годно соответственно, выход блока отключения программного распределителя соединен с первым входом программного распределителя, первый выход которого соединен с третьим клапаном, второй выход - с входами узла герметизации и привода, выход которого соединен с вторым входом программного распределителя, третий выход которого сое динен с четвертым клапаном, источник вакуума соединен с форкамерой через второй и четвертый клапаны, испытательная камера соединена с атмосферой через третий клапан, а выход узла герметизации соединен с блоком питания.

Редактор А.Козориз

Составитель Л.Вихляев

Техред О.Сопко Корректор М.Демчик

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.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение позволяет повысить достоверность испытаний путем исключения влияния случайных механических воздействий. Изделие помещают в испытательную камеру, создают в ней вакуум с помощью предварительно отвакуумированной форкамеры. К испытательной камере подсоединен измеритель давления, соединенный с двумя фотоэлектрическими преобразователями, сигналы с которых через две линии задержки, соединенные соответственно с первым и вторым фотоэлектрическими преобразователями, поступают на логическое устройство, которое, анализируя поступивш.ий сигнал, зажигает индикаторы Брак или Годно. Второй более чувствительный фотоэлектрический преобразователь включается логическим устройством, если первый фотоэлектрический преобразователь показывает отсутствие течи, при этом испытательная камера непосредственно откачивается вакуумной системой, минуя форкамеру. 1 ил., 1 табл. с (О (Л