Датчик утечки водяного пара Советский патент 1988 года по МПК G01M3/16 

(Л

оо

00

оо ел

4

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к контролю герметичности гидро- и парогазовых систем в труднодоступных местах.

Целью изобретения является повышение производительности путем обеспечения минимального времени переходного процесса, повышение чувствительности путем уменьшения инерционности и повышение надежности путем создания объема накопления.

На фиг. 1 изображен датчик, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - датчик с горизонтальным расположением электродов, вид сбоку; на фиг. 4 - то же, с вертикальным расположением электродов, вид сбоку; на фиг. 5 - реакционная камера с несколькими электродами, поперечное сечение; на фиг. 6 - то же, с двумя электродами, поперечное сечение; на фиг. 7 - электрическая схема подключения чувствительного элемента.

Датчик утечек водяного пара (фиг. 1) содержит корпус 1, чувствительный элемент 2, выполненный в виде электродов 3, размещенных заподлицо на рабочей поверхности диэлектрического слоя 4, представляю- ш,его собой пластину из твердого газово- донепроницаемого диэлектрика, разделяю- шего электроды 3. Реакционная камера 5 выполнена в виде желоба, донная часть которого образована чувствительным элементом 2. Регистрирующий блок 6 связан с электродами 3. При необходимости датчик может содержать дополнительные электроды 3 (фиг. 3 и 5), которые могут быть размещены горизонтально (фиг. 3) или вертикально (фиг. 4) и соединены с регистрирующим блоком 6 так же, как и основные электроды 3, посредством гибких проводов 7, щтанги 8, печатной платы 9, свя- занной с источником 10 питания, и приводимым в действие выключателем 11 с кнопкой 12. Ручка 13, связанная с регистрирующим блоком б, обеспечивает регулирование его чувствительности, фиксируемое индикатором 14, выполненным в виде све- тодиода. Реакционная камера 5 с целью улучшения эксплуатационных характеристик может быть соединена с корпусом 1 посредством шарнира 15 и рычага 16 (фиг. 1) что обеспечивает возможность поворота реакционной камеры 5 на 180° и проведение контроля герметичности в труднодоступных зонах.

Регистрирующий блок 6 и связанные с ним элементы размещены на корпусе 1, что обеспечивает проведение контроля в динамическом режиме.

Чувствительный элемент 2 (фиг. 2) может быть изготовлен из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,5-1,0 мм путем прорезания или вытравливания канавки шириной 0,1-0,3 мм и более на всю толщину фольги, при этом образуются два гребенчатых электрода 3. Канавку заполняют электрическим слоем 4, например эпоксидным клеем, а электроды 3 электролитически покрыты защитным слоем металла,

например, олова, цинка, никеля, хрома или серебра, что обеспечивает их коррозион- ностойкость.

Чувствительный элемент 2 подключен к индикатору 14 (фиг. 7) через усилитель пос„ тоянного тока на транзисторах VTi-УТз и шунтирующий резистор Ri. Потенциометр R2 служит для регулирования начального тока через индикатор 14 с целью проверки работоспособности датчика и подстройки электрической схемы при изменениях от5 носительной влажности окружающего воздуха. С помощью потенциометра R2 при необходимости можно менять чувствительность датчика к течам. Шунтирующий резистор RI предназначен для согласования изменения сопротивления чувствительного элемента

2 от воздействия течи с порогом срабатывания индикатора 14 и соответствующего повышения чувствительности к течам.

Датчик работает следующим образом. Перед началом проведения контроля гер5 метичности изделия необходимо осуществить настройку датчика, обусловленную изменением атмосферных условий, в частности влажности воздуха. Настройку осуществляют поворотом ручки 13 регистрирующего блока 6 до загорания индикатора 14 и

0 последующим медленным вращением ручки 13 в обратном направлении до погашения индикатора 14, таким образом устанавливается граница фазового перехода от темно- вого состояния к свечению индикатора 14. Выполнение индикатора 14 в виде свето5 диода позволяет обеспечить работоспособность датчика в диапазоне влажности атмосферного воздуха О-98%.

Датчик готов к проведению контроля герметичности. В статическом режиме контQ роль герметичности проводят для определения локальных малых течей. Для этого настроенный датчик устанавливают включенным на контролируемый участок поверхности изделия, при этом желоб реакционной камеры 5 образует камеру накопления

5 над предполагаемым местом утечки, а пар утечки полностью конденсируется на чувствительном элементе 2. С заданной периодичностью, в зависимости от требуемой чувствительности кратковременно подключают посредством кнопки 12 источник 10 питания.

0 При загорании индикатора 14 вследствие замыкания пленкой конденсата электродов 3, регистрируют наличие течи в изделии.

В динамическом режиме датчиков утечек водяного пара определяют грубые течи. Для этого настроенный датчик устанавливают реакционной камерой 5 на контролируемую поверхность и перемещают датчик так, чтобы продольная ось желоба совпадала с линиют его над изделием, что предотвращает накопление конденсата на чувствительном элементе 2. Уточнение места течи производится двумя взаимно перпендикулярными движениями датчика, при этом движения необходимо производить плавно и с малой скоростью, что способствует точноей сканирования. Течь регистрируется поВыполнение реакционной камеры 5 в виде

срабатыванию - свечению индикатора 14, ко- открытого желоба позволяет максимально торое наступает вследствие конденсации па- приблизить чувствительный элемент 2 к контра на поверхности чувствительного элемен- ролируемой поверхности изделия, создать та 2, что приводит к замыканию пленкой 5 объем накопления утекающей из дефекта конденсата электродов 3. После срабатыва- среды, что повышает чувствительность кон- ния индикатора 14 датчик удаляют в сто- троля, и достичь минимального времени пе- рону от дефектного места или приподнима- реходного процесса вследствие свободного

испарения конденсата с поверхности чувствительного элемента 2 при прохождении воздуха по желобу, что позволяет сканировать контролируемую поверхность изделия со скоростью до 100-200 мм/с, что повыщает производительность контроля. Предлагаемый датчик сохраняет работоспому фиксированию момента срабатывания ин- 15 собность при относительной влажности воз- дикатора 14. При этом необходимо произ-духа до 98% и отрицательных температурах

водить перенастройку датчика в местах конт- до -20°С. роля с плохой естественной вентиляцией,

чтобы исключить влияние повыщения влаж-Формула изобретения

ности в этих местах, возникающее от натекания пара. После прохождения зон с по- 20 1. Датчик утечки водяного пара, содер- выщенной влажностью датчик перенастраи- жащий корпус с открытой реакционной ка- вают на нормальные условия работы.мерой, размещенный в нем чувствительный

Для контроля угловых соединений изде- элемент в виде двух электродов и диэлект- лия предварительно применение датчика с рического слоя, разделяющего их, регистри- электродами 3, размещенными на ребре 25 рующий блок, связанный с электродами, чувствительного элемента 2 (фиг. 6).отличающийся тем, что, с целью повышеПредлагаемый датчик утечек водяного ния производительности путем обеспечения пара обеспечивает возможность определения минимального времени переходного процес- величины течи как в динамическом, так и в са, повыщения чувствительности путем умень- статическом режиме работы, поскольку уси- шения инерционности и повышения надеж- литель постоянного тока датчика обеспечи- 30 ности путем создания объема накопления, вает пропорциональность между сопротив- реакционная камера выполнена в виде же- лением чувствительного элемента 2 и током, лоба, донная часть которого образована проходящим через индикатор 14. Для изме- чувствительным элементом, выполненным в рения величины течи датчик предваритель- виде твердой газоводонепроницаемой диэлек- но градуируют по контрольным течам и по- трической пластины, а электроды размещены лучают зависимость тока индикатора 14 от 35 на ее рабочей поверхности заподлицо, величины течи. Для динамического режима2. Датчик по п. 1, отличающийся тем,

что он снабжен дополнительными электродами, размещенными и связанными с регистрирующим блоком идентично основным. 3. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, реакционная камера соедиработы эта зависимость снимается при заданной скорости перемещения датчика. В процессе измерения неизвестной течи скорость перемещения датчика должна соответствовать градуированной, а ток индикатора 14 регистрируется самописцем.

Для исключения влияния предыдущих измерений на регистрирующий блок 6 необходимо измерения проводить с интервалом не менее 1,5-2,0 с.

40

нена с корпусом шарнирно.

4. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что регистрирующий блок размещен на корпусе.

40

нена с корпусом шарнирно.

4. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что регистрирующий блок размещен на корпусе.

Изобретение относится к испытатель.- ной технике. Целью изобретения является повышение производительности путем со-, кращения времени переходного процесса, повышение чувствительности и надежности контроля герметичности путем уменьшения инерционности и создания объема накопления. Датчик утечки водяного пара содержит корпус с размешенными на нем ре- гистрируюшим блоком 6 и индикатором J4, связанных между собой и с электродами, разделенными диэлектрическим слоем чувствительного элемента 2, образуюшего дно реакционной камеры 5, выполненной в виде желоба. При этом чувствительный элемент 2 может быть снабжен несколькими электродами, размещенными вертикально или горизонтально, а также соединен с корпусом посредством шарнира 15. Контроль герметичности изделия посредством датчика производят как в статическом, так и в динамическом режимах. Наличие течи в изделии регистрируется свечением индикатора 14. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

/J

П

Л2

(риг.З

фиг.4Фиг.

Редактор Е. Копча Заказ 838/37

Составитель С. Малькевич Техред И. ВересКорректор М. Пожо

Тираж 847Подписное

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