Стенд для испытания на герметичность изделий Советский патент 1987 года по МПК G01M3/04 

Изобретение относится к области испытания на герметичность изделий, работающих при низких температурах.

Цель изобретения - повышение надежности испытаний и снижение расхода хладагента и контрольного газа путем исключения контакта хладагента с атмосферой и выброса гелия в атмосферу производственного помеп-1ения.

На чертеже изображена схема стенда для испытания на герметичность изделий.

Стенд для испытания на герметичность изделий содержит полый корпус 1, разделенный внутренней перегородкой 2 на две герметичные емкости 3 и 4. Посредством расположенных в их верхней части гермо- проходников 5 и б емкости 3 и 4 соединены с газовой системой, включающей запорные уст- ройства 7 и 8, трубопровод 9, указатель 10 давления и предохранительное устройство II Трубопроводом 12 газовая система связана с источником контрольного газа (не показан).

Трубопроводами 13 и 14 газовая система связана с системой дренажа (не показана), которая выводит контрольный газ и пары жидкости за пределы помещения или в систе.му утилизации.

Посредством расположенных в их нижней части гермопроходников 15 и 16 емкости 3 и 4 соединены с жидкостной системой, включающей трубопроводы 17 и 18, насос 19 и запорные устройства 20-25. Трубопроводом

26жидкостная система связана с системой заправки рабочей жидкости 2 трубопроводом

27- с системой слива рабочей жидкости (последние две системы не показаны).

Емкость 3 снабжена крышкой 28.

Корпус 1 и крышка 28 покрыты теплоизоляцией 29.

В емкости 3 размещены контролируемое изделие 30 и уровнемер 31 дистанционного действия.

Из емкости 3 через гермопроходники выведены трубопроводы 32 и 33. Трубопровод 32 связывает емкость 3 с газоанализатором (не показан). Трубопровод 33 через запорное устройство 35 связывает контролируемое изделие 30 с вакуумным насосом 34 и течеискателем 36.

Емкости 3 и 4 частично заполнены рабочей жидкостью, а частично - контрольным газом.

Емкости 3 и 4 могут быть расположены как на одном уровне (как показано на схеме), так и на различных. В последнем случае, может быть несколько изменена схема жидкостной системы, а именно: рабочая жидкость будет перетекать из емкости 3 в емкость 4 самотеком.

Емкости 3 и 4 могут быть расположены как в едином корпусе (как показано на схеме), так и отдельно на некотором расстоянии одна от другой.

В качестве запорных устройство 7, 8, 20, 21, 22, 23, 34, 25 и 35 могут быть использованы, например, ручные вентили или электро- управляемые клапаны.

В качестве контрольного газа может быть использован, например, гелий.

В качестве рабочей жидкости может быть использован, например, жидкий азот. Стенд может быть использован не только для испытаний при пониженных температурах, но и для испытаний при нормальной температуре (в этом случае вместо жидкого азота в качестве рабочей жидкости может быть использована, например, вода или спирт) и для испытаний при повышенных температурах (в этом случае вместо жидкого азота в качестве рабочей жидко5 сти может быть использована, например, вода, а стенд может быть дополнительно снабжен нагревателями).

Наиболее эффективно использование стенда при испытаниях при пониженных температурах.

0 Трубопроводы 32 и 33 .могут быть выведены не через крышку 28 (как показано на схеме), а через верхнюю часть боковой стенки емкости 3. В последнем случае упрощается монтаж - демонтаж контролируе5 мого изделия 30.

Стенд для испытания на герметичность изделий работает следующим образом.

В исходном положении все запорные устройства закрыты, все системы выключены, а емкости 3 и 4 пусты.

0 Открывают запорные устройства 8 и 22 и заполняют рабочей жидкостью емкость 4 до заданного уровня, после чего запорное устройство 22 закрывают.

Открывают крышку 28 и устанавливают в емкости 3 контролируемое изделие 30. Под5 соединяют его к трубопроводу 33, после чего крышку 28 закрывают.

Закрывают запорное устройство 8. Включают вакуумный насос 34, открывают запорное устройство 35 и вакуумируют внутреннюю полость контролируемого изде ЛИЯ 30 до заданного остаточного давления.

Открывают запорные устройства 21 и 23 вклЕОчают насос 19 и перекачивают рабочую жидкость из емкости 4 в емкость 3 до задан- 5 ного уровня.

Уровень рабочей жидкости подбирают таким, чтобы контролируемое изделие 30 полностью или (в к)айнем случае) та его часть, где могут располагаться течи, было погружено в рабочую жидкость. Уровень 0 рабочей жидкости контролируют при помощи уровнемера 31.

Выключают насос 19 и закрывают запорные устройства 21 и 23.

Открывают запорное устройство 7 и создают в емкости 3 заданное л.авление конт- рольного газа (такое же давление устанавливается в емкости 4 и в трубопроводе 9). Контроль давления производят по указателю 10.

Закрывают запорное устройство 7.

Включают течеискатель 36 и замеряют фон контрольного газа в контролируемом изделии 30.

Открывают запорные устройства 20 и 24 и при помощи насоса 19 медленно перекачивают рабочую жидкость из емкости 3 в емкость 4. При этом следят за показаниями течеискателя 36 и уровнемера 31.

При включении насоса 19 уровень рабочей жидкости в емкости 3 плавно понижается, открывая для контакта с контрольным газом поверхность контролируемого изделия 30.

При доступе контрольного газа к микротечи, течеискатель 36 зафиксирует повышение его концентрации в полости контролируемого изделия. В этот момент записывают показания течеискателя 36 и уровнемера 31.

Если микротечь мала, то испытания могут быть продолжены с целью обнаружения других микротечей, которые могут находиться ниже на поверхности контролируемого изделия 30.

Если микротечь велика, то обследование других (нижерасположенных) участков контролируемого изделия 30 может быть продолжено только после устранения микротечи.

Концентрацию контрольного газа в емкости 3 в процессе испытаний определяют при помощи газоанализатора, подсоединенного к трубопроводу 32.

Концентрацию контрольного газа необходимо замерять при обнаружении каждой микротечи. Если концентрация конт- рольного газа окажется ниже заданной, то открывают запорное устройство 8, сбрасывают в дренаж (частично или полностью) давление из емкостей 3 и 4, закрывают запорное устройство 8, открывают запорное устройство 7 и доводят давление до заданного. При этом концентрация контрольного газа в емкости 3 повышается.

Для повышения достоверности результатов испытаний их можно повторить несколько раз, повышая и понижая уровень рабочей жидкости в зоне микротечи.

При необходимости испытания можно проводить при разных концентрациях контрольного газа (например, можно провести несколько циклов испытаний, постепенно повышая концентрацию контрольного газа и, тем самым, чувствительность системы контроля).

Можно, наконец, менять контрольный газ, учитывая при подборе контрольного газа его проницаемость через микронеплотности и температуру конденсации.

После перекачки всей рабочей жидкости из емкости 3 в емкость 4 закрывают запорные устройства 20 и 24 и выключают насос 19.

Открывают запорное устройство 8 и сбрасывают давление до атмосферного.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Открывают крьинку 28.

По показаниям уровнемера 31, полученным в процессе испытаний, отмечают на корпусе контролируемого изделий уровень рабочей жидкости в момент обнаружения микротечи.

Извлекают из емкости 3 контролирумое изделие 30, устанавливают другое п повторяют цикл испытании.

По окончании работы стенда открывают запорное устройство 25 и сливают рабочую жидкость в систему слива.

Предлагаемый стенд (по сравнению с из- ветсными) имеет следующие достоинства.

В течение всего цикла испытаний изделие 30 не контактирует с атмосферным воздухом, что исключает возникновение на его поверхности ипея и, гем самым, псрокрьггис микронеп. ютностей. Это достигается за счет герметизации емкостей 3 и 4 и их заис).и1С- пием только х. шдагептом и контро. плилм газом. То He6o:ibuioe ко.чичсство воздуха, кото рое останется в 3 после устапоики в нее контролируемого изде.чии 30 и закрыгия крьппки 28, сосредоточится, в основном, в емкости 4, так как оиа nepBoi i заио.шяется хладагентом и является криоиасосом. B,ia- га. находящаяся в этом воздухе, кондепси- руется, в основном, именно па ее стенках.

Зеркало рабочеГ жидкости соприкасается не с атмосферой, а с контрольным газом, имеющим практически ту же самую температуру, что уменьп1ает испарепие рабочей жидкости и ее потери.

Контрольный газ в процессе исиытапий не выбраеывается в атмосферу, а по трубопроводу 9 переходит из одной емкости 3 и.-щ 4 в другу и обратно, что значительно уменьшает его потери.

Иск,1Ючена возможность выброса коит- рольного газа в производственное помеи1е- ние и, тем самым, возможность возникновения в нем недопустимого «фона коптро. 1ь- ного газа искажаюихего резу.чьтаты испытаний. Имеется возможность сбора контро. п,- ного газа, его ути.мизации и иовторпо1Ч) использования.

Формула и: об Н тен11я

1. Стенд для испытания на герметично :: изделий, содержащий емкость для размещения изделия, заполняемую жидкоетью систему вакуумирования, систему подачи контрольного газа и течеискатель, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности испытаний и снижения расхода жидкости и контрольного газа, он снабжен системами перекачки жидкости и дренажа контрольного газа и предохранительным клапаном и второй емкостью, обе емкости выполнены герметичными, первая выполнена

1330483

с крышкой, вторая - замкнутой и соедине-2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что

ны с источником контрольно газа, предо-он снабжен уровнемером дистанционного

хранительным клапаном, системой дренажадействия, установленным в емкости с крышконтрольного газа и системой перекачкикой, предназначенной для размещения изжидкости.делия.

Изобретение относится к области испытания на герметичность изделий,.работающих нри низких температурах, и позволяет повысить качество испытаний и снизить расход хладагента и контрольного газа путем исключения контакта хладагента с атмосферой и выброса гелия в атмосферу производственного помещения. Корпус 1 имеет внутреннюю перегородку 2, разделяющую его на две емкости 3 и 4. Емкость 4 замкнута, а емкость 3 имеет крышку 28. Емкости 3 и 4 соединены с источником контрольного газа предохранитльным клапаном 11 и системой перекачки хладагента. В емкости 3 полости 1 размещен уровнемер 31 дистанционного действия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. S (Л /7 20 1 21 1 /i 1Б 2г 10 - оо 00 о 4 00 со