Устройство для градуировки течей Советский патент 1990 года по МПК G01M3/06 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использован.о для градуировки контрольных и рабочих течей, служаших для аттестации установок контроля герметичности и для проведения исследований при различных уровнях герметизации изделия.

Цель изобретения - расширение диа- пазона измеряемых течей и улучшение эксплуатационных характеристик устройства путем автоматизации градуировки течи.

На чертеже изображена схема пред- лагаемого устройства.

Устройство состоит из сосуда 1, частично заполненного жидкостью, в нижней части которого ниже уровня жидкости укреплены два пневмоцилинд- ра 2 и 3, штоки 4 и 5 которых установлены в двух одинаковых уплотняю- . щих гнездах (отверстиях) 6 в стенке сосуда 1. В штоке 4 пневмоцилиндра 2 выполнены сквозной канал 7, соеди- ненный с источником сжатого газа (не изображен), и.гнездо 8, в котором установлена течь 9. В штоке 5 пневмоп цилиндра 3 вьшолнена проточка 10. Над

течью 9 размещен защитный экран 11, соединенный с приводом 12 возвратно- поступательного движения. Выше над экраном 11 подвешен на гибких подвесах 13 полый кольцевой поплавок 14, внутри которого выполнен накопитель 15 газа в виде центрального конического отверстия с формирователем 16 пузырьков. Над формирователем 16 пу- зьфьков установлена прозрачная трубка 17, по обе стороны которой расположены осветитель 18 и фотоприемник 19, соединенный со счетчиком 20 пу- зьфьков. Над прозрачной трубкой 17 (на поверхности жидкости) установлено вогнутое стекло 21 и соосно с ним (в воздушной полости сосуда) - измерительный микроскоп 22.

Поплавок 14 и накопитель 15 газа имеют суммарную отрицательную плавучесть, а подвесы 13 укреплены на концевь1х выключателях 23. Пневмоци- линдры 2 и 3 соединены с четырьмя самостоятельными воздухораспределителями 24-27. Длину штока 4 и размеры полостей цилиндра 2 выбирают такими, чтобы при вьщвижении его влево (за пределы сосуда 1) бьшо

516

остаточно места для смены течи 9, а при вдвижении его внутрь сосуда 1 течь 9 размещалась практически по оси со суда 1 . Длину и диаметр штока 5 и размеры полостей 1.1илиндра 3 выбирают такими, чтобы при нахождении в правом (по чертежу) крайнем положении течь 9 была полностью освобождена, а при расположении в левом крайнем положении шток 4 герметично перекрывал противоположное пневмоцилиндру 3 гнеэ до (отверстие) 6, Привод 12 возвратно-поступательного движения и концевые выключатели 23 подключены к блоку задания и измерения временных интервалов, выполненному в виде последовательно соединенных таймера 28, секундомера 29, реле 30 и конечного выключателя 23. Второй выход таймера 28 соединен со вторым входом реле 30,третий вход которого соединен с приводом 12

Устройство работает следующим образом.

Включают воздухораспределитель 27 и подают сжатый газ в правую полость пневмоцилцндра 3. Шток 5, перемещаясь, входит в соприкосновение со штоком 4 и они вместе перемещаются до выхода их из левого гнезда (отверстия) 6, после чего включают воздухораспределитель 25 и подают давление в правую полость пневмоцилиндра 2. Шток 4 занимает левое крайнее положение. Устанавливают течь 9 в гнездо 8. Выключают воздухораспределители 25 и 27. Включают воздухораспределитель 24 и подают сжатый газ в правую, полость пневмоцилиндра 2. Шток 4 перемещается до соприкосновения со штоком 5 и далее до крайнего правого своего положения, при котором течь 9 оказывается в центре сосуда 1. Подают давление в канал 7 и включают воздухораспределитель 26, подавая давление в левую полость пневмоцилиндра 3. Шток 5 перемещается в крайнее правое положение, освобождая течь 9. Экран 11 при этом находится над течью 9. Из течи 9 начинают вьщеляться пузырьки газа, которые, поднимаясь по экрану 11, не попадают в накопитель 15 газа.

При достижении стационарного потока через течь 9 (оценивается визуально.) подают сигнал .на блок задания и измерения временных интервалов. По этому сигналу включаются таймер 28, секундомер 29 и привод 12. возвратно-поступательного движения, который

0345

отводит экран 11 от течи 9, в результате чего пузырьки газа, вьщеляюпсие- ся из течи 9, поступают в на.копитель 15 газа. Здесь возможны три варианта дальнейшей работы устройства.

Первый вариант. Размер и количество пузырьков, вышедших из течи 9,таковы, что они не накапливаются в накопителе

д 15 газа, а проходят через трубку 17 и собираются в общий пузырек под стеклом 21. В этом случае размер суммарного пузырька оценивается измерительным микроскопом 22. По истечении времени,

J5 установленном на таймере 28, привод 12 возвращает экран 11 в исходное положение.

Второй вариант. Пузьфьки накапливаются в накопителе 15 газа, но их

20 общее количество таково, что оно не

изменяет отрицательную плавучесть накопителя 15 газа с поплавком 14. В этом случае, формируясь в формирователе 16, пузырьки проходят через

25 трубку 17 и.с помощью фотоэлектрического преобразователя (осветитель 18 и фотоприемник 19) подсчитываются счетчиком 20. Через заданное время таймер 28 отключает привод 12, в ре30 зультате чего экран 11 закрывает течь 9.

Третий вариант. Количество газа в накопителе 15 газа таково, что оно - создало положительную плавучесть поплавка 14 с накопителем 15 газа. Поплавок 14 с накопителем 15 газа немного всплывают и освобождают концевые выключатели 23. Для того, чтобы не дп было переполнения накопителя 15, концевые выключатели 23 отключают привод 12 ( в результате чего экран 11 перекрывает течь 9) и одновременно выключают секундомер 28. В данном случае длительность испытания определяют по секундомеру 28, а количест- во пузырьков - по счетчику 20.

Далее величину потока через течь рассчитывают по известным формулам..

Введение в конструкцию устройства элементов автоматизации позволило повысить точность град -ировки течей за счет более точного отсчета интервала испытания и определения количества прошедшего через течь газа. Одновременно расширился диапазон измеряемых течей, так как устройство позволяет проводить измерения тремя различными способами.

45

55

Фор

мула изобретения

10

улучшения эксплуатационных характеристик путем автоматизации градуировки течи, оно содержит илок задания и измерения временных интервалов, защитный экран, установленный соосно коническому отверстию поплавка с возмож ностью перекрытия этого отверстия, привод отвода экрана от отверстия поплавка, конечный выключатель, взаимодействующий с поплавком, выходы конечного выключателя и привода экрана соединены с входами блока задания и измерения временных интервалов.

3. Устройство по пп. 1 и 2, .0 т - личающееся тем, что держа- тель выполнен в виде полого штока силового цилиндра, размеры полостей которого выбраны из условия полного 20 вывода полого штока из сосуда, а устройство снабжено вторым силовым цилиндром, установленным соосно первому в противоположной стенке сосуда, торец штока второго цилиндра, расположенный в сосуде, выполнен с проточкой, диаметр отверстия которой не менее диаметра отверстия полого штока, а диаметр штока не менее наружного диаметра полого штока, а размеры по15

1. Устройство для градуировки течей, содержащее сосуд, частично заполненный жидкостью, держатель течи, установленный в стенке сосуда, рабочая часть которого расположена в сосуде ниже уоовня жидкости, источник сжатого газа, соединенньй с держателем, вогнутое стекло, расположенное на поверхности жидкости, измерительный микроскоп, установленный соосно вогнутому стеклу со стороны воздушной части сосуда, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых течей, оно снабжено полым кольцевым поплавком с центральным коническим сквозным отверстием, с углом раскрытия конуса, направленным в сторону держателя, установленным соосно вогнутому стеклу и имеюп1им отрицательную плавучесть, прозрачной трубкой, установленной соосно коническому отверстию поплавка между последним и вогнутым стеклом, осветителем и фотоприемником, расположенным соосно с противоположных стенйк прозрачной трубки, счетчиком пузырьков, соединенным с фотоприемни- 30 лости второго цилиндра выбраны из ус25

ком.

ловия герметичного контактирования его щтока с -противоположным отверстием в стенке сосуда под шток первого цилиндра..

2. Устройство по п. 1, о т л и - а ю щ е е с я тем, что, с целью

0

улучшения эксплуатационных характеристик путем автоматизации градуировки течи, оно содержит илок задания и измерения временных интервалов, защитный экран, установленный соосно коническому отверстию поплавка с возможностью перекрытия этого отверстия, привод отвода экрана от отверстия поплавка, конечный выключатель, взаимодействующий с поплавком, выходы конечного выключателя и привода экрана соединены с входами блока задания и измерения временных интервалов.

3. Устройство по пп. 1 и 2, .0 т - личающееся тем, что держа- тель выполнен в виде полого штока силового цилиндра, размеры полостей которого выбраны из условия полного 0 вывода полого штока из сосуда, а устройство снабжено вторым силовым цилиндром, установленным соосно первому в противоположной стенке сосуда, торец штока второго цилиндра, расположенный в сосуде, выполнен с проточкой, диаметр отверстия которой не менее диаметра отверстия полого штока, а диаметр штока не менее наружного диаметра полого штока, а размеры по5

0 лости второго цилиндра выбраны из ус5

ловия герметичного контактирования его щтока с -противоположным отверстием в стенке сосуда под шток первого цилиндра..

Изобретение относится к устройствам для градуировки течей и позволяет расширить диапазон измеряемых течей и улучшить эксплуатационные характеристики путем автоматизации градуировки течей. Устройство содержит сосуд 1, частично заполненный жидкостью. В последнем в жидкостной его части соосно установлены кольцевой поплавок 14 с отрицательной плавучестью и с центральным коническим отверстием, прозрачная трубка 17, вогнутое стекло 21, расположенное на поверхности жидкости, и измерительный микроскоп 22, расположенный в воздушной части сосуда 1. По обеим сторонам трубки 17 расположены соосно осветитель 18 и фотоприемник 19, соединенный со счетчиком пузырьков. Имеются два пневмоцилиндра 2,3, штоки которых расположены в водной части сосуда 1 между его дном и поплавком 14. Один шток выполнен полым, имеет гнездо для установки течи 9 и соединен с источником сжатого газа. Второй шток имеет проточку. Размеры штоков и полостей цилиндров 2,3 таковы, что позволяет выдвигать первый шток целиком из сосуда 1, второй шток при этом герметично перекрывает отверстия в стенке сосуда 1, через которое выдвигается первый шток. Между течью 9 и поплавком 14 установлен экран 11 с приводом возвратно-поступательного перемещения. Поплавок 14 связан с концевыми выключателями. Последние и привод экрана 11 соединены с блоком задания и измерения временных интервалов. Течь 9 устанавливается в гнездо и вдвигается в сосуд 1. После установления равных интервалов выделения пузырьков экран 11 отодвигается. В случае малой течи пузырьки проходят через отверстия поплавка 14, трубку 17, скапливаются под вогнутым стеклом 21 и замеряются микроскопом 22. В случае средней течи пузырьки собираются в поплавке 14, но не изменят его плавучесть, а затем идут через трубку 17 и регистрируются фотоприемником 19. В случае интенсивной течи пузырьки изменяют плавучесть поплавка 14, он всплывает, срабатывает концевые выключатели и определяется момент всплыва, по которому рассчитывают величину течи. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.