Способ испытания изделий на герметичность в вакууме при криогенных температурах Советский патент 1992 года по МПК G01M3/02 

Изобретение относится к области испытаний, измерений, а именно к способам испытания изделий на герметичность в вакууме, и может найти широкое применение в машиностроительной, авиационной, химической отраслях промышленности.

При вакуумных испытаниях на герметичность известными способами рабочее тело насосов (вакуумное масло, пары геттера и пр.) в процессе миграции попадает на поверхность изделия, ухудшая их технические характеристики. Например, при откачке полости камеры диффузионными насосами пары масла перекрывают микроканалы сквозных дефектов. Вероятность перекрытия для течей в диапазоне

(МО-4 -М-Ю-5) Л-МК-РТст в течение 10

С

часов вакуумирования достигает 20%. Для защиты поверхности изделий используют различные ловушки, защитные чехлы, используют насосы с минимальным обратным потоком рабочего тела, что усложняет систему.

Известен способ испытания изделий на герметичность, заключающийся в размещении изделия в испытательной камере, ваку- умировании последней до заданной степени разрежения, подаче в камеру газа- носителя, в качестве которого используют пары воды.

Однако пары воды способны конденсироваться в микрокапиллярах и перекрывать их или оказывать коррозионное воздействие на элементы изделия. К тому же, пары воды используют в качестве газа-носителя, а не для защиты изделия от вредного влияния рабочего тела насосов.

В наибольшей .мере изобретению соответствует способ испытания изделий на герметичность в вакууме при криогенных температурах, заключающийся в размещеVJ

ю

00

о

4D

о

нии изделия в вакуумной камере, откачке камеры, заполнении полости изделия жидким хладагентом, вытеснении его гелием и в определении герметичности изделия по наличию гелия в вакуумной камере.

Но при испытании изделий по данному способу вероятность вредного влияния паров рабочего тела насосов на поверхность изделия возрастает, так как при низкой температуре удельная скорость сорбции паров рабочего тела возрастает.

Цель изобретения - повышение надежности испытаний путем создания на поверхности изделия предотвращающей закупорку микроканалов защитной пленки,

Поставленная цель достигается тем, что в способе испытания изделий на герметичность в вакууме при криогенных температурах, заключающемся в размещении изделия в вакуумной камере, откачке камеры, запол- нении полости изделия жидким хладагентом, вытеснении его гелием и определении герметичности по наличию гелия в вакуумной камере, в процессе откачки в вакуумную камеру напускают поток углекислого газа.

На чертеже представлена схема.

Способ осуществляют следующим образом.

Изделие 1 размещают в камере 2 и под- ключают к нему систему подачи хладагента. Камеру 2 герметизируют и откачивают откачными насосами 3, далее производят напуск углекислого газа системой 4 в камеру 2. Максимальная величина потока углекислого газа не должна превышать газовых нагрузок, влияющих на работоспособность откачных агрегатов. Минимальный поток углекислого газа должен обеспечивать в процессе захолажива- ния изделия скорость образования криоосадка не менее 0,01 мм/ч.

Полость изделия заполняют хладагентом. Углекислый газ конденсируется на холодных стенках изделия и образует криоосадок, предотвращающий доступ парам рабочего тела насосов к поверхности изделия. Выдерживают изделие в течение времени, равного длительности цикла испытаний, вытесняют хладагент гелием и опре- деляют герметичность по потоку гелия.

Криоосадок углекислого газа проницаем для гелия и не оказывает существенного влияния на проницаемость микроканала.

По окончании испытаний повышают температуру изделия до нормальной, углекислый газ с поверхности изделия испаряется. Вместе с потоком углекислого газа удаляется и рабочее тело насосов, сконденсировавшееся с углекислым газом на поверхности изделия.

Способ проверен с образцами негерметичности: Q Л МК РТ СТ- ;

с

Q-2-10 3 Л-МК РТ СТ- с

0 2.5-10 -мк.рт.ст. с

Образцы помещались в вакуумную камеру и охлаждали жидким азотом. В камеру напускали углекислый газ, поток которого повысил давление в камере с мм рт.ст. до(3-4)-10 мм рт.ст. В таких условиях образцы выдерживались в течение 10 часов. По окончании выдержки жидкий азот из образцов выдавливался гелием. В процессе выдавливания гелиевым течеискателем проверялась проницаемость образцов.

В результате проведенных экспериментов не было замечено существенного изменения проводимости образцов. Наличие пленки углекислого газа на поверхности образца установлейо визуально. Снятая с поверхности образца проба испарялась бесследно. Визуальная оценка толщины слоя криоосадкз I 0,5 мм и совпала с теоретическим расчетом толщины слоя.

Формула изобретения

Способ испытания изделий на герметичность в вакууме при криогенных температурах, заключающийся в размещении изделия в вакуумной камере, откачке камеры, заполнении полости изделия жидким хладагентом, вытеснении его гелием и определении герметичности по наличию гелия в вакуумной камере, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности испытаний путем предотвращения закупорки микроканалов, в процессе откачки в вакуумную камеру напускают поток углекислого газа.

Изобретение касается испытаний на герметичность и позволяет повысить надежность испытаний путем предотвращения закупорки микроканалов. Размещают изделие в вакуумной камере, откачивают камеру, заполняют полости изделия жидким хладагентом, вытесняют его гелием и определяют герметичность по утечке гелия из изделия. В процессе откачки в вакуумную камеру напускают постоянный поток углекислого газа, образующего криоосадок, проницаемый для гелия. 1 ил.