Способ определения мест негерметичности изделий Советский патент 1987 года по МПК G01M3/02 

11

Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для контроля герметичности вакуумных и криогенновакуумных установок

Цель изобретения - повышение надежности контроля путем увеличения интервалов времени между приходами сигналов от различных контролируемых зон.

На чертеже представлена вакуумная схема для осуществления способа.

На изделии 1,, установленном в вакуумной камере 2, в местах 3 вероятных нарушений герметичности установлены газодинамические сопротивления 4, К полости 5 камеры 2 подсоединены высоковакуумный агрегат 6, соединенный с механическим насосом 7 и течеискателем 8j калиброванное газодинамическое сопротивление 9 а так-- же клапан 10 с установленной на нем калиброванной течью 11, которая соединяется через клапан 12 с калиброванным сопротивлением 9

Способ осуществляется следуюи.им образом.

На. изделии 1 1, например криогенном трубопроводе, в местах 3 вероятных нарушений герметичности, например, в зонах сварных соединенийj предварительно устанавливают сопротивления 4, обеспечивающие индивиуальное для каждого устройства время задержки контрольного газа, истекающего из течей При этом минимальное время задержки потоков газа в сопротивлениях 4 обеспечивается больше наибольших времен задержки аналогичных потоковj создаваемых собственно вакуумируемой камерой за счет иффузии контрольного газа в ней и предварительно определяемых расчет- ным путем или по аналогам. Изделие

Iустанавливают в камеру 2, герметизируют ее 5 откачивают зысоковаку- мнь№ агрегатом 6 и механическим насосом 7, а затем проводят испытания зделия 1 на герметичность и приступают к ее эксплуатации в камере 2. В процессе эксплуатации установки осле появления течи в изделии 1 встает задача ее локализации Для этого осуществляют калибровку при подсоединении калиброванной течи

IIклапаном 10 к полости 5 кожуха 2, При этом определяют время появения сигнала течеискателя собствено полости 5. Для криоген шго трубо

25

12423 2

провода с внутренней трубой диаметром 100 мм и длиной 30 метров это время составляет около 5 с, а величина сигнала течеискателя 3000 мВ.

5 После этого клапаном 12 подсоединяют калиброванную течь 11 к калиброванному сопротивлению 9, позволяющему воспроизводить длины проводящих каналов сопротивлений 4, установлен10 ных на внутренней трубе, и определяют соответствующее им время появления и величины сигналов течеискателя 8, Например, для пяти сопротивлений 4 с помощью контрольной течи

5 величиной 1 ;10 м Па/с получают соответственно: 20 с и 2500 мВ, 35 с и 2000 мВ, 50 с и 1500 мВ, 65 с и 1000 мВ, 80 с и 500 мВ.

В протоколе испытаний регистри- 20 руется однозначное соответствие полученных результатов калибровки с номерами сопротивлений 4, заданных по номерам испытуемых соединений. Затем во внутренней трубе 2 скачком увеличивают давление контрольного газа (гелия) до испытательного уровня и регистрируют время появления и величину сигнала течеискателя 8 от течи в трубе 1. Если время появле30 ния сигнала течеискателя окажется меньше или равным времени, полученного при калибровке без калиброван г,

ного сопротивления У, например около 5 с 5 то делается вывод, что течь ходится вне сопротивлений 4. Ее локализация молеет выполняться по любой методике. Если время появления сигнала течеискателя близок (с учетом погрешностей измерений) к тари40 ровочному времени одного из сопротивлений 4, например получается задержка 53 с, близкая к задержкеj обеспечиваемой вторым гидросопротивлением, то делается вывод, что

45 течь находится в зоне трубы 1, охваченной соответствуюш 1м сопротивлением 4. Величину течи определяют, сравнивая, полученный от течи сигнал течеискателя, например 1500 мВ с

50 результатами калибровки для калиброванного сопротивления 9. В рассматриваемом примере величина течи в трубе равна 1

Па/с. После зтого

прекращают вакуумирование полости 5 55 и заполняют ее атмосферньп- воздухом. В кожухе 2 над вторым сопротивлением 4, которое по результатам изло- лсенного анализа показало наличие течи, выполняют отверстие. Через него

в полость сопротивления 4 вводят щуп течеискателя и непосредственно в ней определяют концентрацию контрольного газа, по которой дополнительно проверяют наличие и величину течи в дан ном соединении.

Различающиеся по длительности задержки, создаваемые разреженному потоку контрольного газа, поступающего через течи в трубе 1, позволяют по времени появления сигнала течеискателя локализовать течи под индицирующими их сопротивлениями 4.

Превьшение времени задержки контрольного газа в сопротивлении 4 над временем задержки, создаваемой собственно вакуумной полостью, позволяет снизить влияние вакуумной полости на время задержки, создаваемое сопротивлениями 4 и тем самым повы- сить достоверность локализации течей. Кроме того, это позволяет разделять течи на расположенные вне сопротивлений 4 и над ними.

Установка сопротивлений 4 в места вероятных нарушений герметичности испытуемой трубы 1 позволяет ограничит количество контролируемых зон и тем упростить локализацию течей.

Осуществление калибровки подклю- чением калиброванной течи к вакуумной камере через калиброванные сопротивления 9 позволяет воссоздать в них длины проводящих каналов сопротивлений 4, установленных в контро- лируемьгх 3OHaXj экспериментально определить обеспечиваемые ими времена задержки и сопоставить эти данные с номерами контролируемых зон.

Локализация течи по времени появления сигнала течеискателя 8 осуществляется путем подбора из тари- ровочных данных протокола испытаний такого времени задержки контрольно- го газа, обеспечиваемого конкретным сопротивлением 4 над зоной с зарегистрированным местоположением, которое близко к времени появления сигнала течеискателя.

Изменение скачком содержания контрольного газа в изделии 1 позволяет получать скачок концентрации разреженного потека газа, поступающего через течь, по которому определяется время реакции течеискателя. Это достигается не только при заполнении иделия 1 контрольным газом, но и при изменении скачком давления уже находящегося в изделии 1 газа.

Определение концентрации контролного газа в полости между сопротивлением 4, установленным в месте преварительно локализованной течи, и иделием 1 позволяет дополнительно уточнить место и величину течи при непосредственном контроле.

Использование изобретения позволяет повысить надежность локализации течей в зонах повышенной вера ятности их образования на изделиях в вакуумируемых полостях установок, находящихся в эксплуатации.

Формула изобретения

1. Способ определения мест негерметичности изделий, заключающийся в том, что изделие помещают в вакуумную камеру с подсоединенным к ней течеискателем, подают в камеру калиброванный поток контрольного газа измеряют интервал времени между моментом начала напуска потока и моментом появления сигнала на течеис- кателе, заполняют изделие контрольным газом, измеряют интервал времени между началом заполнения и появлением сигнала на течеискателе и по нему определяют место негерметичности отличающийся тем, что, с целью повьшшния надежности, создают задержку потоков контрольного газа с различных контролируемых зон изделия путем размещения на них различных по величине газодинамических сопротивлений с временем задержки, превышающим время диффузии контрольного газа в вакууме от изделия до течеискателя, а калиброванньш поток контрольного газа подают в камеру также через калиброванное газодинамическое сопротивление.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание контрольного газа в изделие изменяют скачком.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрацию контрольного газа определяют в полости между газодинамическим сопротивлением и изделием в месте течи.

Изобретение относится к контролю герметичности изделий масс спектрометрическим методом и позволяет повысить надежность определения зоны негерметичности изделий. На контролируемых зонах изделия 1 устанавливают калиброванные сопротивления 4 контрольного газа, истекающего из течей. Время задержки контрольного газа в сопротивлении 4 превьшает время диффузии контрольного газа в вакууме от изделия до течеискателя. Изделие 1 помещают в камеру 2, которую вакуумируют. Заполняют изделие 1 контрольным газом. По времени появления сигнала течеискателя В судят о зоне негерметичности в изделии. Калибровку течеискателя8 осуществляют по калиброванной течи 11, подключенной к камере 2 через калиброванное сопротивление 9. Содержание контрольного газа в изделии 1 изменяют скачком. Величину течи определяют по концентрации пробного газа в полости между сопротивлением 4 и изделием 1 в месте течи. 2 з,п, ф-лы, 1 ил. i (Л