Способ проверки изделий на герметичность Советский патент 1992 года по МПК G01M3/02 G01M3/38 

Изобретение относится к области испытания изделий на герметичность и может быть использовано для испытания изделий, заполненных контрольным газом.

Известен способ проверки изделий на герметичность, заключающийся в том, что изделие, заполненное контрольным газом, размещают в камере, заполненной рабочей средой, облучают рабочую среду лучом лазера с частотой излучения, равной частоте перехода энергии пробного газа в возбужденное состояние, и регистрируют облучение частицы контрольного газа по сечению, потоку рабочей среды придают вращательное движение по спирали и лазерный луч многократно пропускают через поток рабочей среды.

Недостатки способа заключаются в ограниченности выбора пробного газа, так как уровень возбуждения должен соответствовать частоте излучения лазера, высокие требования к чистоте рабочей зоны, так как наличие пылевидных частиц приводит к рассеиванию излучения и искажению достоверности контроля, необходимость использования высокочувствительных и стабильных приемников излучения.

Наиболее близкимк изобретению является способ проверки изделий на герметичность, заключающийся в том, что, изделие, заполненное контрольным газом, размещают в камере, заполненной рабочей средой (воздухом), помещают изделие в поле интерферометра и облучают рабочую среду источником излучения, а локальное место течи определяют по изменению интерференционной картины.

Недостатком известного способа является неприменимость его для определения интенсивности утечки.

Целью изобретения является повышение информативности путем определения

интенсивности утечки по скорости изменения интерференционной картины.

На чертеже представлена структурная схема устройства, с помощью которого способ проверки изделий на герметичность может быть осуществлен.

Устройство содержит интерферометр с камерой 1, имеющей окна 2, камера 1 заполнена рабочей средой. В камере 1 размещается контролируемое изделие 3. Устройство содержит лазер 4 в качестве источника излучения. Лазер 4 установлен у передней стенки камеры 1 так, что оптическая ось лазера 4 проходит через камеру 1, полупрозрачное зеркало 5 для разделения луча, установленное между лазером 4 и камерой 1, интерферометр имеет зеркало 6 для приема луча с полупрозрачного зеркала 5, фокусирующую линзу 7 ДЛЯ сведения лучей, линзу 8 для увеличения интерференционной картины. Устройство содержит экран 9, фотоприемник 10, содержащий светочувствительные элементы Ф1 и Ф2, включенные по мостовой схеме с сопротивлениями R1 и R2, следящую систему 11, включающую в себя усилитель-преобразователь 12 и блок 13 перемещения фотоприемника, и программное устройство 14, на фотоприемнике 10 установлен кулачок 15 для включения индикаторного устройства 16, лазер 4 соединен с программным устройством шиной 17 питания.

Способ проверки изделий на герметичность осуществляется следующим образом.

Изделие 3, заполненное контрольным газом, размещают в камере ;1 интерферометра, заполненной рабочей средой. Об/iyчают рабочую среду источником излучения - лазером 4, при этом луч лазера 4, включенного одновременно с включением программного устройства 14 посредством шины t7, после попадания на полупрозрачное зеркало 5 разделяется на два когерентных луча А1 и А2, луч А1 проходит через прозрачные окна 2 камеры 1, а луч А2 отражается от зеркала 6, проходит параллельно первому вне камеры 1. Оба луча попадают в линзу 7 и сводятся ею в точке А, где получаются интерференционные полосы, лучи попадают на линзу 8, которая увеличивает интерференционную картину на экране 9. Фотоприемник 10 преобразует световой поток в электрический сигнал, который поступает на вход усилителя 12 следящей системы 11, которая, при наличии утечки в испытуемой емкости, приводит в действие блок 13 перемещения фотоприемника 10 в сторону смещения интерференционной картины. Интерференционная картина возникает следующим образом. Луч лазера А1,

проходящий через вспомогательную емкость, получает фазовый сдвиг, пропорциональный длине пути L и изменению пок азателя преломления DN. Если обозначить разность показателей преломления газов в испытуемом сосуде и вспомогательной емкости через DNO, а процентную концентрацию газа С,то DNO.C

100

Появление фазового сдвига эквивалентного появлению дополнительной оптической разности хода DL DL L DN. Если DL равно половине длины Л волны излучения

лазера, то интерференционная картина сдвигается так, что на место максимума (светлой полосы) прихоДит минимум (темная полоса). Размеры интерференционной картины на экране 9 легко получаются такими,

что расстояние между центрами темной и светлой полос порядка 10 мм, т.е. не представляет труда регистрировать оптическую разность хода DL величиной порядка Я /20. Для гелий-неонового лазера это составляет

величину порядка 3,2-10 м. Таким образом, если состав газа в камере 1 не меняется, то интерференционная картина, получаемая на экране 9, остается неподвижной, что говорит о герметичности емкости и наоборот,

если картина движется, то имеет, место утечка. При смещении интерференционной картины относительно фотоприемников, одно из сопротивлений .оказывается освещенным слабее, чем другое. При этом на выходе

мостовой схемы, составленной из Ф1, Ф2, R1, R2, появляется напряжение U, полярность которого зависит от того, какое из фотосопротивлений освещено сильнее, .а величина - от разницы освещенности фоторезисторов, G помощью блока 12 сигнал усиливается и преобразуется в сигнал, управляющий блоком 13 перемещения приемника, который механически связан с фотоприемником 10 и перемещает его в

направлении, зависящем от полярности напряжения Ц. Таким образом, если полярность соответствует более яркому освещению Ф, то перемещение осуществляется в сторону менее освещенного фоторезистора. , При перемещении фотоприемного блока кулачок 15 приходит в соприкосновение с контактом индикаторного устройства 16, которое сигнализирует об утечке.

Формула изобретения

Способ проверки изделий на герметичность, заключающийся в том, что изделие, заполненное контрольным газом, размещают в. камере, заполненной рабочей средой.

517144036

помещают его в поле интерферометра, об-информативности путем определения инлучают рабочую среду источником излуче-тенсивности утечки по скорости изменения и определяют утечку по изменениюния интерференционной картины, в интерференционной картины, отличаю-качестве источника излучения используют щ и и с я тем, что, с целью повышения5, лазер.

Изобретение относится к испытанию изделий на герметичность и может быть использовано для испытания изделий, заполненных контрольным газом. Целью изобретения является повышение информативности путем определения интенсивности утечки по скорости изменения интерференционной картины. Изделие, заполненное контрольным газом, помещается в камеру интерферометра, содержащую рабочую среду, которая облучается лазером. О наличии утечки судят по изменению интерференционной картины на экране, а об интенсивности утечки - по скорости изменения интерференционной картины. 1 ил.

CZ} 7 1 лг I - /