Устройство для контроля расхода газа Советский патент 1987 года по МПК G01M3/06 

1

Изобретение относится к испыта- тельной технике и может быть использовано для контроля герметичности полых изделий, а также для контроля шероховатости.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем исключени влияния остаточных пузырьков газа и надежного распознавания больших теч

На чертеже изображена схема устройства .

Устройство длл контроля расхода газа содержит прозрачный герметичны сосуд 1, частично заполненный жидкостью, трубку 2 ввода и трубку 3 вывода, источник 4 света, например светодиод АЛ107Б, и фотоприемник 5 например фотодиод ФДЗ.

Источник 4 света и фотоприемник расположены на одном уровне и установлены выше среза трубки 2 ввода на расстоянии d, выбранном из условия

d , gp

где 0 - коэффициент поверхностного

натяжения жидкости, Р- плотность жидкости, г - радиус трубки 2 ввода, g - ускорение свободного падения. Трубка 2 ввода соединена с сосудом 1 ниже уровня жидкости, а трубка 3 вывода - выше уровня жидкости.

В.момент отрыва от среза трубки 2 ввода действующая на пузырек воздуха сила Архимеда уравновешивается силой поверхностного натяжения жидкости, Образуемый при отрыве пузьфек воздуха шарообразной формы имеет объем

V

Ч

где d - диаметр пузырька.

Таким образом, сила Архимеда

,

где р- плотность жидкости;

g - ускорение свободного падени Сила поверхностного натяжения

F 2 5Т гб- ,

где г - радиус трубки 2 ввода;

б - коэффициент поверхностного

натяжения жидкости„ Таким образом, соблюдается соотношение

2 5Т г(5

1.а р

g

и расстояние,

на котором располагается, луч света относительно среза трубки 2 ввода, равно

gp

Расположение луча света выше среза трубки 2 ввода на указанном расстоянии ведет к тому, что луч света остается в течение времени контроля полностью перекрытым только в том случае, когда контролируемый расход воздуха имеет величину, кроме того, отклонения траектории подъема пузырька к поверхности жидкости из-за возможного наклона прозрачного сосуда не оказывает влияния на надежность регистрации пузырьков фотоприемником 5.

В случае контроля герметичности испытуемое изделие соединяют с трубкой 3 вывода, трубка 2 ввода соединена с герметичной эталонной емкостью.

Устройство дпя контроля расхода газа при испытании на герметичность работает следующим образом.

При подготовке к контролю в эталонную емкость и испытуемое изделие подается под давлением воздух, причем давление в эталонной емкости должно несколько превышать давление в испытуемом изделии, чтобы компенсировать капиллярные явления в трубке 2 ввода.

Затем подача сжатого воздуха в изелие и эталонную емкость прекращается. Эталонная емкость остается соединенной через трубку 2 ввода, сосуд 1, трубку 3 вывода с контролируемым изелием.

Если изделие негерметично, давление воздуха в нем понижается вследст- вие утечек. Воздух начинает перетекать из эталонной емкости через трубку 2 ввода, сосуд 1, трубку 3 вывода в изделие, что приводит к появлению в сосуде 1 воздушных пузырьков.

Так как поверхность воздушного пузырька обладает способностью к отражению света, луч света от источника 4 света к фотоприемнику 5 перекрывается ПОЯВЛЯЮ1ЦИМИСЯ вoздyшны ш пузырьками. О герметичности, изделия судят по количеству электрических импульсов на выходе фотоприемника 5, подсчитанных, например,, с помощью счетчика электрических импульсов.

31312425

Если фотоприемником 5 зафиксировано перекрытие светового луча в течение времени большего, чем необходимо для одного пузырька, поднимающегося к поверхности жидкости с известной скоростью, такая ситуация квалифицируется 5 как наличие воздушной струи

га

г ти жи не ти не

в сосуде 1, т.е. большой утечки из контролируемого изделия.

В случае контроля шероховатости трубка 2 ввода соединяется с источником сжатого воздуха, а трубка 3 вьшода подключается к измерительному соплу, которое должно быть прижато без зазора к контролируемой поверхности. Вследствие того, что поверх- ность изделия имеет микронеровности, воздух перетекает через трубку 2 ввода , сосуд 1, трубку 3 вьшода и измерительное сопло в атмосферу, О шероховатости контролируемой поверхности судят по количеству воздушных пузырьков в сосуде 1,

Изобретение позволяет исключить влияние остаточных пузырьков на результаты измерения, а также обнаружить большие негерметйчности.

Редактор А.Сабо Заказ 1964/40

Составитель Л.Вихляев

Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни

Тираж 777Подписное

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.

Формула изобретения

Устройство для контроля расхода газа, содержащее прозрачный герметичный сосуд, частично запслненньш жидкостью, трубку ввода газа, соединенную с сосудом ниже уровня жидкости, трубку вывода из сосуда, соединенную с сосудом выше уровня.жидкости, источник света и фотоприемник, расположенные снаружи сосуда на одном уровне с диаметрально противоположных его сторон, отличаю- . ш; е е с я тем, что, с целью повышения

достоверности, источник света и фо-. топриемник установлены выше торца трубки ввода на расстоянии d, выбранном из условия

d

12 ГГ

где б коэффициент поверхностного

натяжения жидкости; Р- плотность жидкости; г - радиус трубки ввода; g - ускорение свободного падения.

Изобретение относится к устройствам для контроля герметичности и позволяет повысить надежность контроля путем исключения влияния остаточных пузырьков. Прозрачный герметичный сосуд 1 частично заполнен жидкостью. Трубка 2 ввода соединена с сосудом 1 ниже уровня жидкости, а трубка 3 вывода - выше уровня жидкости. Источник 4 света и фотоприемник 5 расположены на одном уровне и установлены выше среза трубки 2 ввода . на расстоянии d, выбранном из условия d у 12 rff/gn, где 6- коэффициент поверхностного натяжения жидкости, р- плотность жидкости, т - радиус трубки 2 ввода и g - ускорение свободного падения, что обеспечивает надежную регистрацию оторвавшегося пузьфька при любом наклоне сосуда 1. Трубку 3 вывода соединяют с контролируемым изделием, трубку 2 ввода - с эталонной емкостью. В процессе контроля регистрируют фотоприемником 5- число пузырьков за время контроля. 1 ил. (Л С II . Э N0 J SD сл 6ыхо5