Устройство для контроля герметичности изделий Советский патент 1988 года по МПК G01M3/02 

1441217

разователя 3, мембрана 8 прогибает- мембрана 9, взаимодействующая с сОп- а утечка дросселирует через отся,

лом 10. На индикаторе 4 появляется сигнал Брак. I з.п. ф-лы, 2 ил.

верстие 13-и прогибается вторая

мембрана 9, взаимодействующая с сОп

лом 10. На индикаторе 4 появляется сигнал Брак. I з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к контролю герметичности с помощью мембранных преобразователей и позволяет повысить долговечность за счет защиты чувствительной мембраны от примесей воздушной струи. Вхо дная полость 7 мембранного преобразователя 3 ограничена первой упругой мембраной 8 и сообщена с камерой 1. Индикатор 4 утечки соединен с сопловой полостью мембранного преобразователя 3„ Первая упругая мембрана 8 выполнена с дроссельным отверстием 13. Между мембраной 8 и соплом 10 установлена вторая упругая мембрана 9, Между мембранами 8,9 может быть установлен перфорированный по периметру диск. Изделие 2 помещают в испытательную камеру 1 и в нем создают испытательное давление . При наличии утечки она поступает в полость 7 мембранного преобФ сл 4 4 -sj

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при контроле герметичности с помощью мембранных преобразователей

Целью изобретения является повы- шение долговечности путем защиты мембраны преобразователя от попадания примесей воздушной струи.

На фиг.1 изображена принципиаль-. ная схема предложенного устройства; на фиг,2 - то же, с перфорированным диском.

Устройство для контроля герметичности изделий содержит последовательно соединенные испытательную камеру I для размещения изделия 2, мембранный преобразователь 3, струйный индикатор 4 и командньш блок 5, Мембранный преобразователь 3 имеет входной патрубок 6, входную полость 7, ограниченную стенками канала патрубка 6 и центральной частью первой упругой мембраны 8, растянутой входным патрубком 6, Торец которого через кольцевой буртик контактирует с ее центральной частью. Вторая упругая мембрана 9 взаимодействует непосредственно с соплом 10. Мембранный преобразователь 3 имеет также сбросовую полость 11, ограниченную пери- ферийной частью первой упругой мембраной 8 и наружной цилиндрической поверхностью патрубка 6. Сопло 10 вьтолнено в виде отверстия в мембране 12, В первой упругой -мембране 8 напротив сопла 10 выполнено дроссельное отверстие 13. Устройство содержит также атмосферный клапан 14, соединяющий испытательную камеру 1 с атмосферой, и клапан 15, соединяющий испытываемое изделие 2 с источником 16 испытательного давления.

Между мембранами 8 и 9 заключена полость 17, в которой размещен перфорированный по периметру дяск 18 (фиг.2). Последний имеет возможность перемеп1;ения в осевом направле

г

o

5 0 5 0

5

5

НИИ в корпусе мембранного преобразователя 3. Центральная часть диска

18перфораций не имеет. Поверхность диска 18, обращенная к первой мембране 8, имеет конфигурацию, приближающуюся к конфигурации мембраны 8, когда последняя деформируется. Зазор

19между диском 18 и первой упругой ;мембраной 8 можно изменять перемеще- нием самого диска 18 или диска 20,

в котором установлен патрубок 6.

Устройство работает следующим образом.

Изделие 2 помеи ают в испытательную камеру 1, последнюю герметизируют, а в изделие 2 от источника 16 подают испытательное давление. После выравнивания давления в камере 1 клапан 14 перекрывают, и начинается вьдерж- ка изделия 2 под испытательным давлением. Если в изделии 2 есть сквозной дефект, то в испытательной камере 1 происходит повьпление давления, повышается соответственно, давление во входной полости 7 и через дроссельное отверстие 13 - в полости 17, при этом вторая мембрана 9 своей центральной частью начинает перемещаться в направлении к соплу 10, что првышает сопротивление истечению воздуха через него, и давление в полости перед соплом 10 возрастает, поэтому сопловая мембрана 12 начинает деформироваться в сторону второй мембраны 9, что еще больше увеличивает сопротивление истечению воздуха через сопло 10. Описанньм процесс протекает лавинообразно и заканчивается закрытием сопла 10 и переключением струн воздуха в струйном индикаторе 4. На командный блок 5 подается сигнал, который выдает команды на закрытие клапана 15, открытие клапана 14 и зажигание сигнальной лампочки Брак.

Если изделие 2 имеет незначительную течь и давление во входной полости 7 до момента.открытия клапана 14 продолжает быстро уветшчиваться, то первая мембрана 8 деформируется настолько, что образуется зазор между периферийной частью первой мембраны 8 и буртиком входного патру- ка 6 и давление через него сбрасывается в атмосферу. Этим достигается зап1ита первой мембраны В не только ю от разрыва, но и от остаточных деформаций, т.е. она работает только в области упругой деформации. Момент сброса регулируется степенью натяжения первой мембраны 8. Отметим, что 15 при больших утечках давление в полости 17 увеличивается не только за счет передачи его из полости 7 через отверстие 13, но и за сч-ет деформации первой мембраны 8 и увеличения ; 20 при этом давления в полости между мембранами 8 и 9, так как объем этой полости уменьшается. Это важно с той точки зрения, что срабатывание устройства в этом случае происходит быстрее 25 чем при малой утечке, когда давление в полости 17.увеличивается в основном только за счет передачи его из олости 7 через отверстие 13.Когда же изделие 2 годное, то че- 30 рез установленное на командном блоке 5 время выдержки изделия 2 под испытательным давлением с него поступают команды.на открытие атмосферного клапана 14, прекращение подачи 35 испытательного давления, . на. закрытие клапана 15, и вкгпочение альной лампочки Годное.

Размещение в полости между мем- 40 бранами перфорированного диска 18 (фиг.2) несколько усложняет устройство, но повышает надежность и стабильность работы его. Любая деформация первой мембраны 8 уменьшает зазор 19 45 и препятствует попаданию высокого давления в полость между мембранами

8и 9. Но указанное повьш1ение дроссельного эффекта дроссельного отверстия 1 3 не уменьшает чувствительно- 50 сти работы устройства, так как давле ние в полости между мембранами 8 и

9повышается в этом случае не только за счет перетекания воздуха через дроссельное отверстие 13, но и за gg счет деформации первой упругой мембраны 8. При резких изменениях давления в испытательной камере 1 первая упругая мембрана 8 упирается в диск

18 и дроссельное отверстие 13 за- крываетЬя - прои сходит защита второй мембраны 9 от деформаций выше упругих.

Изобретение позволяет повысить долговечность и стабильность работы устройства, так как, во-первых, первая упругая мембрана 8 теперь не контактирует с истекающим из сопла 10 воздухом; во-вторьгх вторая брана 9 выполнена из химически стойкого .полимерного материала; в-третьих, вторая мембрана 9, выполняющая теперь функции чувствительной, нат ходитс я в ненапряженном состоянии, а первая мембрана 8, находящаяся в напряженном состоянии, не выполняет функции чувствительной.

. Вторая мембрана 9-может быть выполнена с одной или несколькими гофрами для обеспечения ее подвижности в осевом направлении или она может быть закреплена с некоторым свободным провисанием, например в 0,2- 1 мм. Вторая упругая мембрана 9 устанавливается с минимальным зазором относительно первой мембраны 8 или лежит непосредственно на ней. Так как мембрана 9 является и чувствительной, то диаметр ее можно несколько увеличить, а диаметр первой мембраны 8 наоборот - уменьшить. Первую мембрану 8 теперь можно выполнить и из прорезиненного полотна, свои указанные функции она все равно будет выполнять. Первая мембрана 8 будет в значительно меньшей степени контактировать с -сжатым воздухом, только при больших дефектах. Однако при этом воздух, используемый для заполнения изделий, подвергается дополнительной очистке и просушке. Раз .мещение ; в полости между мембранами перфорированного диска 18 увеличивае эффект указанного пневматического дросселя,, особенно при больших утечках., так как при деформации первой мембраны 8 уменьшается зазор мезкду ней и диском 18 или он исчезает пол- нос.тью, если первая мембрана 8 упирается в диск. Этим самым исключается попадание высокого давления в полость меящу мембранами 8,9 и вторая мембрана 9 предохраняется ,от чрезмерных деформаций.

Натяг первой мембраны кольцевым буртиком входного патрубка 6-позволяет обеспечить сброс высокого давления из испытательной камеры 1 при.наличии грубого дефекта в атмосферу, в то же время теперь этот натяг безболезненно можно увеличить, так как первая мембрана 8 теперь не несет функции чувствительной мембраны. Основная функция первой упругой мембраны 8 теперь - это обеспечить сообщение входной полости.7 с полостью между мембранами 8 и 9 и сброс высокого давления из камеры 1 в атмосферу. Функции чувствительной мембраны, непосредственно взаимодействующей с соплом, теперь вьшолняет вторая мембрана 9. Чтобы давление из испытательной камеры 1 перепустить в полость перед второй мембра- ной 9, в первой упругой мембране 8 выполнено дроссельное отверстие 13. Диаметр последнего должен быть не более 1 мм для того, чтобы медленное изменение давления в испытательной камере 1 через отверстие передавалось в полость между мембранами 8 и 9 и в то же время, чтобы оно имело сопротивление и большие или резкие изменения давления в испытательной камере 1 вызывали деформацию п ервой мембраны 8 с таким отверстием.и происходил сброс его (давления } в атмосферу.

При этом попаданию высокого дав- ления в- полость между мембранами 8 И 9;, во-первых, препятствует дроссельное отверстие 13, которое является дросселем с высоким пневматическим сопротивлением. Во-вторых, так как первая мембрана 8 опирается на кольцевой .буртик входного патрубка бив ней есть дроссельное отверстие 13,

то резкое увеличение давления в испытательной камере 1 вызывает ее деформацию в такой степени, что через образовавшийся зазор между буртиком и -первой мембраной 8 происходит сброс высокого давления в атмосферу. В-третьих, вторая мембрана 9 может быть выполнена из очень прочных мас- лобензо- и химических стойких поли- . мерных материалов (например, лавсана, полипропилена, капрона, капролона, поликарбоната и др.). По толщине эти мембраны можно выполнять из очень тонких пленок, а по прочности они превосходят во много раз упругие мембраны из более толстого резинового или даже резинотканевого полотна.

Формула изобретения

тем, что, с целью повышения долговечности, первая упругая мембрана вы- полнена с дроссельным отверстием, а устройство снабжено второй упругой мембраной, установленной между первой упругой мембраной и соплом.

снабжено перфорированным по перифе- РИИ диском, установленным с зазором между лервой и второй упругими мембранами.

Фив.2