Способ испытания изделий на герметичность Советский патент 1988 года по МПК G01M3/02 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля герметичности изделий с помощью пробного газа.

Цель изобретения - повьпление достоверности путем исключения влияний различий в объемах испытуемых изделий.

Способ испытания изделий на герме- тичность реализуется следующим образом.

Изделие заполняют индикаторным газом, размещают его в испыта.тельной камере. Последнюю вакуумируют и через время выдержки сообщают с дополнительной емкостью, заполненной балластным газом под давлением „, выбранным Из условия

Vi. - V«

р (1 li v.,,)p,

t

где P - давление в испытательной

камере при замере концентрации индикаторного газа V - объем испытательной камеры; VQ - объем дополнительной емкости;I и,д - внешний объем изделия.

Дополнительно выдерживают изделие до выравнивания концентрации индикаторного газа в испытательной камере, после чего измеряют концентрацию индикаторного газа в испытательнрй камере и определяют по ней герметич- ность.

В способе испытаний изделий на герметичность обеспечивается автоматическая компенсация изменения концентрации индикаторного газа в испы- тательной камере из-за изменения размеров испытываемых изделий.

Изменение концентрации индикаторного газа в испытательной камере из-за изменения размеров испытывае- мых изделий на величину dV,. компенсируется тем, что давление в испытательной камере Рц не остается постоянным для разных изделий, а автоматически изменяется на величину ЛР в зависимости от размеров контролируемого изделия.

При испытании изделий с размерами Vy,,. - iV ц, объем накопления увеличивается, и получаемая концентрация индикаторного газа за время t должн быть меньше, чем при испытании изделий с размером V. , однако при это давлении Р в испытательной камере

f

0

5

уменьшается пропорционально iVv,,, , что и приводит к автоматическому выравниванию концентрации индикаторного газа в объеме испытательной камеры. При испытании изделий с размером ичд , соответственно объем накопления уменьшается, а давление PJ, увеличивается .

Концентрация индикаторного газа С, в объеме накопления V, V, - V,,д за время накопления t при суммарном потоке индикаторного газа из мест негерметичности изделия Q иэ, Р контроле герметичности по предлагаемому способу составляет

С ,д)

(Vk - ) где Vn объем дополнительной емкости;РП давление нейтрального газа

в дополнительной емкости. Изменение концентрации индикаторного газа dC, из-за изменения размеров контролируемого изделия на величину dV j,5A составляет

dC. ,,,,.

Р|

Происходит уменьшение изменения концентрации индикаторного газа в предлагаемом способе по сравнению с изРвестным в - раз.

I н

Чтобы создать в испытательной камере давление испытания Р , дополнительную емкость Vq заполняют балластным газом (например, азотом) до давления Рд, которое определяется следующим соотношением:

р d + .p А Vj АРаспределение концентрации индикаторного газа в объеме накопления, как правило, неравномерное, что обусловлено наличием отдельных течей и конечной скоростью диффузии индикаторного газа. Это приводит к искажению результатов испытаний на герметичность. Для в зфавнивания концентрации индикаторного газа в объеме накопления вьщержка изделия в испытательной камере проводится в вакууме, тем самым увеличивается скорост диффузии индикаторного газа в объеме накопления, а после заполнения испытательной камеры балластным газом дополнительно выдерживают в ней изделие до окончательного выравнивания концентрации. Время дополнительной ньщержки определяется эксцеримен- тально.Пример. При испытании баллонов для газонаполнения надувных спасательных плотов их заполняют смесью рабочего газа (азот и углекислый газ и индикаторного газа (гелия), поме- щают их в испытательную камеру, при этом величина образовавшегося объема накопления составляет 1,5 л. Откачивают камеру до давления 10 Па, прекращают откачку и вьщерживают изде- лие в вакууме в течение 135 мин. После этого соединяют испытательную камеру с дополнительной емкостью объемом 0,2 л, заполненной азотом до давления, равного 0,85 МПа, при этом в испытательной камере давление повы- шается до 0,1 МПа. При этом давлении изделие в камере выдерживают еще в течение 15 мин, что достаточно для выравнивания концентрации гелия в объеме накопления.

С помощью гелиевого течеискателя типа ПТИ измеряют изменение концент рации гелия в камере.

По техническим условиям на систему газонаполнения допустимо уменьшение заряда баллона не более 0,11% в год, что составляет утечку по гелию не более 1, 3 10 м Па/с.

При данной негерметичности повышение концентрации гелия в объеме накопления при времени выдержки, равной 2,5 ч, составляет , что уве- ,ренно регистрируется течеискйтелем.

Способ опробован на партии специально отобранных баллонов, имеющих утечку, близкую к допустимой. На вакуумной установке известньи способом вакуумирования для каждого баллона определена величина негерметичности. Затем все баллоны испытаны на герметичность способом накопления при атмосферном давлении и по предлагаемому способу. Результаты испытаний сведены в таблицу.

Изобретение относится к испытанию изделий на герметичность с помощью пробного газа и позволяет повысить достоверность путем исключения влияния различий в объемах испытуемых изделий. Изделия заполняют индикаторным газом и размещают в испытательной камере. Последнюю вакуумиру- ют и после выдержки сообщают с дополнительной емкостью, заполненной балластным газом под давлением Р, выбранным из -условия РО. к „j ) P , где 7 - давление в испытательной камере при замере концентрации индикаторного газа; V, - объем испытательной камеры; V,,. - внешний объем изделия,- Va - объем дополнительной емкости. После дополнительной выдержки измеряют концентрацию индикаторного газа в испытатель-i ной камере и определяют по ней не- герметичность изделия. 1 табл. с SS

Из экспериментальных результатов видно, что полученные величины негерметичности при испытаниях баллонов способом накопления при атмосферном давлении значительно отличаются от соответствующих значений утечек, замеренных способом вакуумирования, позволяющим определить истинное значение негерметичности. Искажение результатов контроля способом накопления при атмосферном давлении объясняется значительным изменением объема накопления при испытании разных баллонов. Отклонение внешнего объема баллона дпя системы газонаполнения

допускается в пределах .10%, что приводит к изменению объема накопления в пределах ±100%, а следовательно, к значительному неконтролируемому изменению концентрации гелия в объеме накопления,

Дпя баллонов, имеющих отклонение размерюв в сторону увеличения объема, происходит завьш1ение истинной величины негерметичности, что приводит к бракованию годных изделий (например, баллоны 1 и 5).

Для баллонов, имеющих отклонение размеров в сторону уменьшения внешнего объема, существует вероятность

пропустить изделие с утечкой, больше допустимой (башлон 4).

При применении предлагаемого способа испытаний изделий на герметичность отклонение полученных величин негерметичности от действительных существенно меньше, что повьшает надежность контроля герметичности.

Для баллонов 2 и 1 проведены дополнительные испытания, связанные с

индикаторным газом, размещения его в испытательной камере, вакуумирова ния последней, измерения концентрации индикаторного газа в испытатель ной камере через время выдержки и определения по ней негерметичности отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности путем исключения влияния различий в объемах испытуемых изделий, перед и мерением концентрации индикаторного газа испытательную камеру сообщают с дополнительной емкостью, заполнен

замером концентрации гелия в разных точках объема накопления. При испытании способом накопления при атмосферном давлении неравноме рность кон 15 ° балластным газом под давлением центрации гелия в объеме накопления достигает 200%, тогда как при испытании предлагаемым способом неравно- РП ( мерность концентрации гелия в объеме накопления не превьшает погрешности 20 измерительной установки, что также повышает надежность испытаний.

Таким образом, предлагаемый способ значительно повьш1ает достоверность

Р- , выбранным из условия -)Р,

J где Р,

Vn - VH

к

- давление в испытательной к мере при измерении концент рации индикаторного газа(

V - объем испытательной камеры

Vo. объем дополнительной емко

сти{

испытаний.

Формула изобретегния

Способ испытания изделий на герметичность путем заполнения изделия

индикаторным газом, размещения его в испытательной камере, вакуумирова- ния последней, измерения концентрации индикаторного газа в испытательной камере через время выдержки и определения по ней негерметичности, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности путем исключения влияния различий в объемах испытуемых изделий, перед измерением концентрации индикаторного газа испытательную камеру сообщают с дополнительной емкостью, заполнен ° балластным газом под давлением РП (

5 ° балластным газом под давлением РП ( 0

Р- , выбранным из условия -)Р,

J где Р,

Vn - VH

к

- давление в испытательной камере при измерении концентрации индикаторного газа(

V - объем испытательной камеры;

Vo. объем дополнительной емко5

сти{

иэА внешний объем изделия, а измерение проводят после выравнивания концентрации в испытательной камере.