Способ контроля герметичности полых изделий Советский патент 1986 года по МПК G01M3/40 

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к контролю герметичности стеклянных оболочек с впаянным электродом, может быть исW

fS

пользовано при производстве кинескопов, радиоламп, преимущественно больших размеров, осциллографических трубок и других электровакуумных приборов и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св.№ 1145256.

Целью изобретения является повышение производительности способа путем принудительного вывода молекул газа из полости изделия через отверстие в сферической поверхности автоэмиссионного катода.

На чертеже изображена схема, реализующая предлагаемый способ.

Контролируемая стеклянная оболочка 1 со сварным швом 2 и впаянным электродом 3 установлена в посадочном гнезде 4 откачного поста (на чертеже не показан). В гнезде 4 закреплен 25 автоэмиссионный катод 5 в форме шарового сегмента на стойке 6, Впаянный электрод 3 и катод 5 подключены к источнику 7 постоянного напряжения. Полость оболочки 1 сообщается с по- ЗО лостью посадочного гнезда 4 только посредством отверстия 8, выполненного в сферической поверхности катода и стойке, так как хвостовик оболочки 1

ный момент откачки воздуха возникающая разность давлений в оболочке 1 и в посадочном гнезде 4 может отогнуть клапан-пробку 9, чем обеспечит выход относительно большого потока воздуха Из оболочки 1, так как пропускная способность отверстия 8 может оказаться низкой для начальной стадии откачки. Затем клапан-пробка 9 вновь закрывается.

По мере дальнейшего разрежения воздуха в процессе откачки столкновения его молекул ослабляются и затем практически прекращаются, а процесс выхода молекул воздуха из оболочки замедляется, чем удлиняется время откачки. При понижении давления ниже гПа под воздействием автоэлектронной эмиссии внутри оболочки 1 |возникает тихий разряд в виде светящейся розовой змейки, которая непрерывно утолщается и постепенно заполняет своим светом все поперечное се-- чение оболочки 1 по мере дальнейшего понижения давления в ней, что приводит к возникновению потока движущихся к катоду положительных ионов

20

воздуха, так называемых каиаловых лучей. Этот поток принудительно, под воздействием электрического поля источника 7, устремляется в полость посадочного гнезда 4 через отверстие 8 катода 5, быстро освобождая от

., „лвоздуха полость оболочки , Из гнезда

прикрыт клапаном-пробкой 9, выполнен- . и

ным из вакуумной резины и укрепленным на стойке 6 выше выхода отверстия 8 на цилиндрическую поверхность стойки 6, Гнездо 4 и стойка 6 выполнены из электропроводного материала, а уплот- о няющий край гнезда 4, контактирующий с оболочкой 1, выполнен из вакуумной резины.

Способ контроля герметичности реализуется следующим образом, ,5

Стеклянную оболочку 1 устанавливают на посадочное гнездо 4. С помощью источника 7 постоянного напряжения прикладывают разность потенциалов к катоду 5 и впаянному электроду 3. Откачивают воздух из стеклянной оболочки 1, До достижения внутри оболочки давления порядка 1 гПа электрический разряд не возникает и откачка воздуха происходит обычным путем, ее когда воздух выталкивается из оболоч- ки 1 к всасывающему отверстию вакуумного насоса благодаря взаимному столкновению молекул, При этом в началь50

воздух выкачивается насосом, а возврату воздуха из гнезда 4 в оболочку 1 препятствует клапан-пробка 9.

По достижении давления менее 0,1 Па свечение воздуха в оболочке 1 прекращается из-за большой его разреженности, но в результате авто электронной эмиссии с поверхности катода 5 контролируемая поверхность оболочки 1 подвергается воздействию электронного потока, при этом стекло оболочки 1 люминисцирует слабым желто-зеленым светом. При наличии микрощели по шву 2 или вокруг электрода 3 в оболочку втекает струйка воздуха из окружающей внешнюю поверхность контролируемой оболочки атмосферы, которая под воздействием электронного потока ярко люминисцирует розовым светом вблизи микрощели, где концентрация втекающего воздуха наибольшая, Место натекания определяют по месту | свечения,

W

fS

25 ЗО

2803652

ный момент откачки воздуха возникающая разность давлений в оболочке 1 и в посадочном гнезде 4 может отогнуть клапан-пробку 9, чем обеспечит выход относительно большого потока воздуха Из оболочки 1, так как пропускная способность отверстия 8 может оказаться низкой для начальной стадии откачки. Затем клапан-пробка 9 вновь закрывается.

По мере дальнейшего разрежения воздуха в процессе откачки столкновения его молекул ослабляются и затем практически прекращаются, а процесс выхода молекул воздуха из оболочки замедляется, чем удлиняется время откачки. При понижении давления ниже гПа под воздействием автоэлектронной эмиссии внутри оболочки 1 |возникает тихий разряд в виде светящейся розовой змейки, которая непрерывно утолщается и постепенно заполняет своим светом все поперечное се-- чение оболочки 1 по мере дальнейшего понижения давления в ней, что приводит к возникновению потока движущихся к катоду положительных ионов

20

воздуха, так называемых каиаловых лучей. Этот поток принудительно, под воздействием электрического поля источника 7, устремляется в полость посадочного гнезда 4 через отверстие 8 катода 5, быстро освобождая от

. и

воздух выкачивается насосом, а возврату воздуха из гнезда 4 в оболочку 1 препятствует клапан-пробка 9.

По достижении давления менее 0,1 Па свечение воздуха в оболочке 1 прекращается из-за большой его разреженности, но в результате авто электронной эмиссии с поверхности катода 5 контролируемая поверхность оболочки 1 подвергается воздействию электронного потока, при этом стекло оболочки 1 люминисцирует слабым желто-зеленым светом. При наличии микрощели по шву 2 или вокруг электрода 3 в оболочку втекает струйка воздуха из окружающей внешнюю поверхность контролируемой оболочки атмосферы, которая под воздействием электронного потока ярко люминисцирует розовым светом вблизи микрощели, где концентрация втекающего воздуха наибольшая, Место натекания определяют по месту | свечения,

312

Антоэмиссионный катод 5 вводят в оболочку 1 таким образом, что сферическая поверхность шарового сегмента обращена к наиболее вероятным местам негерметичности контролируемой по- верхности - сварному шву 2 и электроду 3, при этом радиус сферы, высота сегмента и высота стойки 6 выбираются такими, чтобы линия от любой точки шва 2 и от любой точки контакта элек- трода 3 со стеклом оболочки 1 до ближайшей точки сферической поверхности катода 5 была перпендикулярна касательной в этой точке поверхности так как электроны вылетают с поверхности катода 5 перпендикулярно касательной к ней в данной точке, и при таком условии имеет место оптимальное воздействие потока электронов на поверхность оболочки, обеспечива-. ется максимальная чувствительность.

i Клапан-пробку 9 крепят на стойке 6 на такой высоте, при которой после установки оболочки 1 на посадочное гнездо 4 хвостовая часть оболочки 1 нажимает на клапан-пробку 9, слег,ка отгибая его, чем обеспечивается беззазорное разделение полостей обо(Лочки и посадочного гнезда.

5 Ш

5

В качестве пробного газа служит атмосферный воздух, что упрощает процесс контроля.

Принудительное удаление молекул воздуха из полости изделия сокращает время откачки до необходимого .е- ния вакуума, что повьппает производительность способа контроля герметичности полых изделий.

Предлагаемый способ легко реализуется в условиях производства электровакуумных приборов с использованием имеющегося оборудования при незначительной его доработке, например, на 15 конвейерной машине алюминирования, при этом простота и высокая производительность способа позволяют исполь- зовать его в условиях поточного производства без снижения производительности производственного процесса. Формула изобретения

Способ контроля герметичности полых изделий по авт.св. № 1145256,

0

отличающи.йся тем, что, с целью повьшения производительности, используют автоэмиссионньй катод с отверстием, а вакуум при воздействии потока электронов на контролируемую поверхность создают через отверстие в сферической поверхности катода.

Редактор Т.Парфенова

Составитель С.Малькевич

Техред В, Кадар Корректор И. Эрдейи

7049/41

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

Изобретение относится к испытаниям полых изделий на герметичность, является усовершенствованием известного устройства по авт.св.№ 145256 и позволяет повысить производительность за счет увеличения скорости . О1 качки воздуха из полости изделия, путем принудительного вывода потока электронов через отверстие сферической поверхности автоэмиссионного катода. Полость изделия герметизируют, создают вакуум, при этом в начальный момент откачки воздуха отгибается клапан-пробка, что обеспечивает выход большого потока йоздуха, затем клапан-пробка закрывается, Автоэмиссионный катод, имеющий отверстие в сферической поверхности, введен в полость оболочки так, чтобы сферическая прверхность сегмента была обращена к контролируемой поверхности. Прикладывают разность потенциалов к автоэмиссионному катоду и впаянному в оболочку электроду, что приводит к возникновению потока движущихся к катоду положительных ионов воздуха, который под воздействием электричесг кого поля устремляется в отверстие катода .и через него в полость посадочного гнезда к вакуум-насосу. При наличии микрощели в оболочку изделия втекает воздух из атмосферы, который под воздействием электронного потока ярко люминесцирует. Место натекания определяют по месту свечения. 1 ил. с « (Л 1C 00 о со О) СП N)