Полуавтомат для контроля герметичности замкнутых изделий Советский патент 1987 года по МПК G01M3/16 

1

1315847

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля герметичности изделий, имеющих малый внутренний свободный объем.

Цель изобретения - повьппение достоверности контроля герметичности издапнй с малым внутренним свободным объемом путем исключения влияния флуктуации давления в форкамере.

На чертеже приведена блок-схема полуавтомата.

Полуавтомат для контроля герметичности замкнутых изделий содержит блок 1 камер и исполнительных уст- .ройств, пневматический блок 2, блок 3 фотоэлектрических преобразователей давления и логический блок 4.

Блок 1 состоит из испытательной камеры 5, с которой соединен третий клапан 6, соединяющий испытательнуто камеру 5 с атмосферой, и второй клапан 7, соединяющий испытательную камеру 5 с форкамерой 8, которая соединена посредством первого клапана 9 с источником 10 вакуума.

Испытательная камера 5 снабжена узлом I1 герметизации и пневматическим приводом 12, соединенным с крьш- кой (не показана) Испытательной камеры 5.

Клапан 6, узел 11 герметизации и пневматический привод 12 соединены с программным распределитехгем 13, соединенным с источником I4 сжатого газа,

К форкамере 8 подсоединен измеритель 15 давления, снабженный двумя фотоэлектрическими преобразователями 16 и 17 давления и источником 18 излучения. Фотоэлектрический преобразователь 16 давления через первый компаратор 19 соединен с входом счетного триггера 20, выход которого под10

15

20

соответственно с четвертым, третьим и пятым входами цифрового комбинационного устройства 21, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ 26. К выходу первого элемента И-НЕ 25 подсоединены уста- новочньш вход счетчика 30 импульсов, к тактовому входу которого подключен генератор 31 импульсов, а выход счетчика 30 через инвертор 32 подключен к второму входу второго элемента И-НЕ 26, и первый вход элемента И 33, к второму входу которого подсоединен выход первой линии 27 задержки.

Выход элемента И 33 подсоединен к реле 34 времени выдержки и входу второго RS-триггера 35, К выходу реле 34 времени подключен индикатор 36 Годно. Выход второго RS-триггера 35 подсоединен к шестому входу цифрового комбинационного устрой ства 21, второй вьпсод которого соединен через полупроводниковый ключ 37 с вторым клапаном 7, а первый выход через по- 25 лупроводниковый ключ 38 - с индикатором 39 Брак, выход которого подсоединен к первому входу устройства 40 отключения программного распределителя, к второму входу которого под- 30 ключей выход индикатора 36 Годно,

Узел 11 герметизации испытательной камеры 5 соединен с блоком 41 питания логического блока 4,

Полуавтомат работает следующим 5 образом.

В исходном положении третий клапан 6 открыт, клапаны 9 и 7 закрыты, источник 10 вакуума работает постоянно. Изделие (не показано) устанавливают в камеру 5, По команде с программного распределителя 13 пневматический привод 12 опускает крышку испытательной камеры 5. При этом ее рабочая полость герметизируется уз40

ключен к первому входу цифрового ком- 45 ° 1 1, и подается сигнал на включение блока 41 питания логического блока 4. Клапан 6 закрывается. При подаче питания на логический блок 4 и блок 3 фотоэлектрических преобразователей давления световой поток от источника 18 излучения попадает на фотоэлектрические преобразователи 16 и I7. Сигналы с последних поступают на входы компараторов 19 и 23, на выхо- гс дах которых появляются сигналы, соответствующие логической 1. С компаратора 19 сигнал поступает на вход счетного триггера 20 и далее на первый вход ЦКУ 21, а сигнал с компарабинационного устройства (ЦКУ) 21, третий выход которого соединен через полупроводниковый ключ 22 С с клапаном 9. Фотоэлектрический преобразователь 17 давления через второй компаратор 23 соединен с первым RS-триг- гером 24 и вторым входом элемента И-НЕ 25, а выход первого RS-триггера 24 подключен к первым входам элементов И-НЕ 25 и 26, а также к входам первой 27, второй 28 и третьей 29 линий задержки,

Выходы первой 27, второй 28 и третьей 29 линий задержки соединены

1315847

5

0

соответственно с четвертым, третьим и пятым входами цифрового комбинационного устройства 21, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ 26. К выходу первого элемента И-НЕ 25 подсоединены уста- новочньш вход счетчика 30 импульсов, к тактовому входу которого подключен генератор 31 импульсов, а выход счетчика 30 через инвертор 32 подключен к второму входу второго элемента И-НЕ 26, и первый вход элемента И 33, к второму входу которого подсоединен выход первой линии 27 задержки.

Выход элемента И 33 подсоединен к реле 34 времени выдержки и входу второго RS-триггера 35, К выходу реле 34 времени подключен индикатор 36 Годно. Выход второго RS-триггера 35 подсоединен к шестому входу цифрового комбинационного устрой ства 21, второй вьпсод которого соединен через полупроводниковый ключ 37 с вторым клапаном 7, а первый выход через по- 5 лупроводниковый ключ 38 - с индикатором 39 Брак, выход которого подсоединен к первому входу устройства 40 отключения программного распределителя, к второму входу которого под- 0 ключей выход индикатора 36 Годно,

Узел 11 герметизации испытательной камеры 5 соединен с блоком 41 питания логического блока 4,

Полуавтомат работает следующим 5 образом.

В исходном положении третий клапан 6 открыт, клапаны 9 и 7 закрыты, источник 10 вакуума работает постоянно. Изделие (не показано) устанавливают в камеру 5, По команде с программного распределителя 13 пневматический привод 12 опускает крышку испытательной камеры 5. При этом ее рабочая полость герметизируется уз0

° 1 1, и подается сигнал на включе

ние блока 41 питания логического блока 4. Клапан 6 закрывается. При подаче питания на логический блок 4 и блок 3 фотоэлектрических преобразователей давления световой поток от источника 18 излучения попадает на фотоэлектрические преобразователи 16 и I7. Сигналы с последних поступают на входы компараторов 19 и 23, на выхо- дах которых появляются сигналы, соответствующие логической 1. С компаратора 19 сигнал поступает на вход счетного триггера 20 и далее на первый вход ЦКУ 21, а сигнал с компаратора 23 поступает на входы первого RS-триггера 24 и первого элемента И-НЕ 25, На выходе первого RS-триггера 24 формируется сигнал, соответствующий логическому О, который поступает на вход второго элемента И-НЕ 26 и входы линий 27-29 задержки. На выходе элемента И-НЕ 26 формируется инвертированный сигнал, соответствующий логической 1, который прступа- ет на второй вход ЦКУ 21. На остальных входах ЦКУ 21 присутствуют сигналы, соответствующие уровню логического О. При такой комбинации сигналов

Стрелка измерителя 15 давления пересекает световой поток фотоэлектрического преобразователя 16 давления, что вызывает изменение сигнала на выходе первого компаратора 19, а следовательно, на выходе счетного тригге- ра 20, и на первом входе ЦКУ 21 устанавливается сигнал логического О, При достижении в форкамере 8 заданного уровня давления перекрывается световой поток фотоэлектрического преобразователя 17 давления, на выходе второго компаратора 23 формируется сигнал логического О, который инна входах ЦКУ 21 на его первом выхо- j вертируется первым элементом И-НЕ 25,

да формируется сигнал, соответствующий логической 1, который через полупроводниковый ключ 22 С поступает на первый клапан 9. Последний.открывается. На втором и третьем выходах ЦКУ 21 сигналы соответствуют уровню логического О.

Соответствие сигналов на входах и выходах ЦКУ 21 приведено в таблице,

20

и сигнал логической 1 поступает на установочный вход счетчика 30 импульсов и на первый вход элемента И 33. На выходе первого RS-триггера 24 формируется сигнал логической 1, по которому начинают отсчет времени линии 27-29 задержки, на всех входах ЦКУ 21 - сигналы логического О, и клапан 9 закрывается. Через заданное

После открытия клапана 9 производят откачку воздуха из форкамеры 8.

1315847

Стрелка измерителя 15 давления пересекает световой поток фотоэлектрического преобразователя 16 давления, что вызывает изменение сигнала на выходе первого компаратора 19, а следовательно, на выходе счетного тригге- ра 20, и на первом входе ЦКУ 21 устанавливается сигнал логического О, При достижении в форкамере 8 заданного уровня давления перекрывается световой поток фотоэлектрического преобразователя 17 давления, на выходе второго компаратора 23 формируется сигнал логического О, который инвертируется первым элементом И-НЕ 25,

вертируется первым элементом И-НЕ 25,

и сигнал логической 1 поступает на установочный вход счетчика 30 импульсов и на первый вход элемента И 33. На выходе первого RS-триггера 24 формируется сигнал логической 1, по которому начинают отсчет времени линии 27-29 задержки, на всех входах ЦКУ 21 - сигналы логического О, и клапан 9 закрывается. Через заданное

время на выходе линии 29 задержки формируется сигнал логической 1 и поступает на пятый вход ЦКУ 21. 0т- .крывается клапан 7, давление в испытательной камере 5 и форкамере 8

выравнивается и устанавливается на каком-то определенном уровне, а световой поток фотоэлектрического преобразователя 17 давления открывается. В зависимости от степени герметичности изделия (грубая течь, грубая течь отсутствует) стрелка измерителя 15 давления может пересечь световой поток фотоэлектрического преобразователя 16 давления один раз или не

пересекает его.

В первом случае (грубая течь), когда стрелка измерителя 15 давления пересекает световой поток фотоэлектрического преобразователя 16 давления один раз, на первом выходе ЦКУ 21 формируется сигнал логической 1. Включается индикатор 39 Брак, сиг- нал поступает на блок 40 отключения программного распределителя 13,, и вся схема возвращается в исходное положение.

Во втором случае (грубая течь отсутствует) , когда стрелка измерителя 15 давления не пересекает световой поток фотоэлектрического преобразователя 16 давления, после срабатывания линии 28 задержки открываются клапаны 7 и 9 и производят откачку испытательной камеры 5.

513

В зависимости от степени герметичности изделия (средняя течь, тонкая течь, герметично) за время, заданное линией .27 задержки, стрелка из ерите- ля 15 давления может не перекрыть световой поток фотоэлектрического преобразователя 17 (средняя течь), перекрыть и открыть (тонкая течь), перекрыть и не открыть (герметично),,

В первых двух случаях (средняя течь, тонкая течь) в соответствии с таблицей соответствия сигналов на первом выходе ЦКУ 21 формируется сигнал логической 1 и включается индикатор 39 Брак. Схема возврай1ает- ся в исходное положение.

В третьем случае (изделие герметично) на выходе линии 27 задержки формЕфуется сигнал логической 1 и поступает на четвертый вход ЦКУ 2 и второй вход элемента И 33. Закрывается клапан 9, включается реле 34 времени вьщержки, и сигнал, логической 1 поступает на второй RS-триг- гер 35 и далее на шестой вход ЦКУ 21 Если за время выдержки давление в испытательной камере 5 не изменилось то на выходе реле 34 времени выдержки формируется сигнал логической 1, который включает индикатор 36 Годно, и вся схема возвращается в исходное положение.

Есши за время выдержки изменилось давление в испытательной камере 5 (тонкая течь), т.е. стрелка измерителя 15 давления открыла световой поток фотоэлектрического преобразователя 17 давления, включается индикатор 39 Брак, и схема возвращается в исходное положение.

Формула изобретения

Полуавтомат для контроля герметичности замкнутых изделий, содерясащнй испытательную камеру, соединенные с ней и друг с другом узел герметизации и привод, измеритель давления, блок питания, соединенные с ним два фотоэлектрических преобразователя давления с источником излучения, входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами измерителя давления, соединенное с блоком питания логическое устройство, включающее инвертор, элемент И, первый, второй и третий полупроводниковые ключи С и индикаторы Брак и Годно, вакуумную систему, выполненную в виде

7 .6

источника вакуума, первого клапана и форкамеры, соединенной с испытательной камерой через второй клапан, источник сжатого газа и соединенный с ним программ11ый распределитель, блок отключения программного распределителя, первый и втррой компараторы, первый и второй RS-триггеры, цифровое комбинационное устройство, первую и

вторую линии 3адержки,первый, .элемент И-НЕ, реле времени выдержки, генератор и счетчик импульсов, третий клапан, соединенный с логическим устройством, выход первого фотоэлектрического преобразователя соединен с входом первого компаратора, выход второго фотоэлектрического преобразователя соединен с входом второго комг паратора, выход которого соединен с

вторым входом первого элемента И-НЕ и входом первого RS-триггер а, выход первого элемента И-НЕ соединен с установочным входом счетчика импульсов, тактовый вход которого соединен с

выходом генератора импульсов, входы блока отключения программного распределителя соединены с выходами индикаторов Брак и Годно соответственно , выход блока отключения программного распределителя соединен с первым входом программного распределителя, первый выход которого соединен с третьим клапаном, а второй выход - с входами узла амортизации и привода, выход которого соединен с вторым входом программного распределителя, испытательная камера соединена с ат- мосферой через третий клапан, а выход узла герметизации соединен с блоКОМ питания, выход первого полупроводникового ключа С соединен с первым клапаном, а первый выход цифрового комбинационного устройства соединен через третий полупроводниковый

ключ С с индикатором Брак, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля герметичности изделий с малым внутренним свободным объемом, измеритель давления соединен с форкамерой, логическое устройство дополнительно включает счетный триггер, третью линию задержки и второй элемент И-НЕ, вход счетного триггера соединен с

выходом первого компаратора, а выход - с первым входом цифрового комбинационного устройства, с вторым, третьим, четвертым и пятым входами которого соединены соответственно

. 7131

выход второго элемента И-НЕ с подключенным к его входу выходом первого RS-триггера и выходы первой, второй и третьей линии задержки, входы которых соединены с выходом первого RS- триггера, выход первой линии задержки соединен с вторым входом элемента И, с первым входом которого соединен выход первого элемента И-НЕ, а выход соединен с реле времени выдержки и

58А78

входом второго RS-триггера, выход которого соединен с шестым входом цифрового комбинационного устройства, второй и третий выходы которого сое5 динены с первым и вторым полупроводниковыми ключами С, выход последнего соединен с вторым клапаном, вход инвертора соединен со счетчиком импульсов, а выход - с входом второго элеtO мента И-НЕ.

Изобретение относится к устройствам для автоматического контроля герметичности изделий и позволяет повысить достоверность контроля изделий с малым внутренним объемом. Испытательная камера 5 соединена через клапан 7 с форкамерой 8, Которая соединена через клапан 9 с источником 10 вакуума. К форкамере 8 подсоеди иен измеритель 15 давления, фотоэлектрические преобразователи 16 и 17 которого через компараторы 19 и 23 соединены соответственно со счетным триггером 20 и RS-триггером 24, которые передают сигналы с задержкой один относительно другого на цифровое комбинационное устройство 21 (ЦКУ). В зависимости от величины течи в изделии стрелка измерителя 15 давления пересекает световой поток фотоэлектрического преобразователя 16 либо один раз (грубая течь), либо ни одного (грубая течь отсутствует). В первом случае на выходе ЦКУ 21 формируется сигнал логической 1 и включается индикатор 39 Брак. Во втором спучае после срабатывания линии задержки 28 производятся откачка камеры 5 и контроль степени негерметичности (средняя течь, тонкая течь, герметично). 1 ил., 1 табл. сл со р1 00