Течеискатель Советский патент 1988 года по МПК G01M3/40 

DO

sl

Ja

Изобретение относится к ма1аино- строенню, в частности к средствам контроля герметичности с помощью газовых сред,

Цепь изобретения - повышение надежности испытания путем компенсации фона пробного газа.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого течеискателя

Течеискатель содержит щуп 1 для отбора пробы газа, с которым последовательно соединены чувствительный элемент 2 и блок 3 измерения сигнала (ионного тока). К щупу 1 также под- соединены последовательно соединенны

между собой блок 4 измерения давления, масштабный усилитель 5, суммирующий усилитель 6 и индикатор 7 утечки. Выход блока 3 измерения сиг- нала ионного тока) соединен с инвертирующим входом суммирующего усилителя 6. Суммирующий усилитель 6 своим выходом соединен с устройством 8 автоматической сигнализации, вклю- чающим в себя последовательно соединенные первый источник 9 регулируемого опорного напряжения, инвертирующий компаратор О,.двухвходовьш генератор 11 импульсов и светодиод- ный индикатор 12, который своим катодным выходом закреплен на корпусе щупа 1.

Двухвходовый генератор 11 импульсов также соединен через компаратор 13 с вторым источником 14 регулируемого опорного напряжения. Компаратор 13 своим входом соединен с выходом суммирующего усилителя 6, Для фиксации параметров испытания выход двух- входового генератора I1 импульсов подсоединен к первому входу регистрирующего прибора 15, второй вход которого соединен с входом масштабного усилителя 5. Щуп 1 размещен около испытуемого изделия 16.

Течеискатель работает следующим образом.

При удаленном нахождении щупа 1 течеискателя от течи на выходах чувствительного элемента 2, блока 3 измерения сигнала (ионного тока), суммирующего усилителя 6 и индикатора 7 утечки - низкие уровни напряжения фона, начальное значение которых устанавливается в блоке 4 измерения давления.

При нормальном давлении в вакуумной системе течеискателя на выходах

0 5 0

Q с

0

5

блока 4 измерения давления и масштабного усилителя 5 - низкие уровни напряжения, на выходе компаратора 13 - низкий уровень, на выходе инвертирующего компаратора 10 - высокий уровень, на выходе двухвходового генератора 11 импульсов - низкий уровень, стрелка индикатора 7 утечки находится на нулевой отметке, светодиодный индикатор 12 не показывает, регистрирующий прибор 15 записывает показания давления в вакуумной системе и отсутствие течи.

При наличии вблизи проверяемого изделия 16 слабой концентрации пробного газа на выходах чувствительного элемента 2, блока 3 измерения сигнала (ионного тока) и суммирующего усилителя 6 появляются напряжения, уровни которых пропорциональны концентрации пробного газа, при этом стрелка индикатора 7 утечки отклоняется на некоторый угол.

При достижении уровня напряжения на выходе суммирующего усилителя 6 уровня опорного напряжения источника 14 компаратор 13 переключается, на его выходе появляется высокий уровень напряжения, а на выходе двухвходового генератора 11 появляются импульсы, в соответствии с которыми начинает мигать светодиодный индикатор 12 на щупе I течеискателя, что указывает на наличие течи Чувствительность устройства 8 автоматической сигнализации устанавливается путем изменения уровня напряжения источника 14, Регистрирующий прибор 15 записывает обнаружение течи при рабочем давлении в вакуумной системе.

При изменении давления в вакуумной системе, что также записывается регистрирующим прибором 15, на выходе блока 4 измерения давления появляется напряжение, уровень которого пропорционален изменению давления. Это напряжение через масштабный усилитель 5 поступает на инвертирующий вход суммирующего усилителя 6, где (с инвертированием его знака) складывается с напряжением блока 3 измерения сигнала (ионного тока), чем компенсируется влияние изменения давления в вакуумной системе на показания ионного тока. /1ля полной компенсации зтого влияния установлен масштабный усилитель 5, в котором путем изменения коэффициента передачи совмещают углы наклона характеристики давление / нап1 яэкение блока А измерения давления и характеристики парциальное давление / напряжение блока 3 измерения сигнала (ионного тока).

При изменении давления в вакуумной системе выше некоторого установленного значения, уровень которого определяется опорным напряжением ис- точника 9, на выходе инвертирующего компаратора 10 появляется низкий уровень напряжения, а на выходе двух входового генератора 11 - высокий уровень, в результате чего зажигает- ся светодиодный индикатор 12 на щупе 1 течеискателя, что указывает на недопустимое изменение давления в вакуумной системе. Уровень рабочего давления устанавливают путем измене- НИН уровня напряжения источника 9. Регистрирующий прибор 15 по двум каналам записывает нерабочее давление в вакуумной системе.

При постоянном свечении свето- диодного индикатора 12 на щупе 1 течеискателя оператор принимает меры к установлению рабочего давления в вакуумной системе, а по мигающему индикатору 12 оператор определяет мес- то течи.

Течеискатель может быть реализован на микросхемах серии К140 (140 УД 20 - блоки 6 и 5), 521СА1 ил 521СА2 (компараторы 13 и 10), 155ЛАЗ (двухвходовый генератор П), а источники 9 и 14 опорного напряжения -на переменных резисторах, движки которы соединены с соответствующими входа- ми KOMnapaTOpoj. Конденсатор, подключенный к входам суммирующего усилителя 6, повышает надежность работы схемы в условиях сильных производственных помех по сети питания и дру- гих высокочастотных помех. Его емкость выбирается порядка сотен пикофарад и зависит от величины и интенсивности влияния указанных дестабилзирующих факторов.

Формула изобретени

1. Течеискатель, содержащий щуп для отбора пробы газа, последователно соединенные с ним чувствительный элемент и блок измерения сигнала и индикатор утечки, отличающи с я тем, что, с целью повышения надежности испытания, он снабжен последовательно соединенными со щупом блоком измерения давления, масштабным усилителем и суммирующим усилителем, выход которого соединен с индикатором утечки, а инвертирукяций вход соединен с выходом блока измерения сигнала.

2.Течеискатель по п.1, о т л и- чающийся тем, что он снабжен устройством автоматической сигнализации, включающим последовательно соединенные первый источник регулируемого опорного напряжения, инвертирующий компаратор, двухвходовой ге нератор импульсов и светодиодный индикатор, закрепленный катодным выходом на корпусе щупа, второй источник регулируемого опорного напряжения, соединенный через компаратор

с вторым входом двухвходового генератора импульсов, вход инвертирующего компаратора соединен с выходом масштабного усилителя, а вход компаратора соединен с выходом суммирующего усилителя.

3.Течеискатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен регистрирующим прибором, первый вход которого соединен с выходом двухвходового генератора импульсов, а второй вход соединен с входом масштабного усилителя и выходом блока измерения сигнала.

Изобретение относится к средствам контроля герметичности с использованием газовых сред. Целью изобретения является повьппение надежности испытания путем компенсации фона пробного газа, Течеискатель содержит щуп 1, соединенный с двумя параллельными линиями, в которых последовательно соединены блок 4 измерения давления, масштабный усилитель 5, суммирующий усилитель 6 и индикатор 7 утечки. Чувствительный элемент 2 и блок 3 измерения сигнала (ионного тока) образуют линию связи, которая подсоединена к инвертирующему входу суммирующего усилителя 6. К выходам масштабного усилителя 5 и суммирующего усилителя 6 подсоединено устройство 8 автоматической сигнализации со светодиодным индикатором 12. При изменении давления в вакуумной системе на выходе блока 4 измерения давления появляется напряжение, уровень которого пропорционален изменению давления. Это напряжение через масштабный усилитель 5 поступает на инвертирующий вход суммирующего усилителя 6, где инвертированием его знака складывается с напряжением блока 3 измерения ионного тока, чем компенсируется влияние изменения давления в вакуумной системе на показания ионного тока. Для полной компенсации зтого влияния установлен масштабный усилитель. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. сл