Устройство для контроля герметичности изделий Советский патент 1992 года по МПК G01M3/12 

Фиг.

Изобретение относится к технике контроля герметичности изделий, например трубопроводов, находящихся под давлением газообразных сред.

Известно устройство для контроля rep- метичности изделий, содержащее камеру, Данное устройство, обеспечивая контроль герметичности емкостей, не позволяет тем не менее осуществить обнаружение утечки дистанционно.

Известно устройство для контроля герметичности изделий, содержащее односекционную камеру, выполненную с возможностью расширения. Данное устройство позволяет обнаружить утечку дис- танционно. Однако достигается это за счет относительно пысокой конструктивной сложности устройства. В качестве сопутствующих недостатков можно привести, в частности, такие: камера не защищена от негативных факторов среды (пыли, солнечной радиации, механических воздействий и . т.д.), что ограничивает срок ее службы. .

Целью изобретения является упрощение устройства. При использовании мини- мальных технических средств устройство обеспечивает надежный дистанционный контроль герметичности емкостей с задействованием цветоипдикаторного и акустического эффектов. Позволяет обнаружить утечку на начальном ее этапе, до момента проникновения газа в атмосферу. Конструктивные особенности устройства обеспечивают надежную защиту камеры от механических повреждений, пыли, солнеч-

ной радиации, других негативных факторов .среды, увеличивая тем самым срок службы устройства. Устройство не требует техосмотра, надежно в эксплуатации, отвечает современным нормам промышленного ди- зайна, нередко улучшая его (например, при контроле фланцевых соединений трубопровода). Взрывобезопасно.

Указанные положительные эффекты и цель изобретения достигаются тем, что в известном устройстве для контроля герметичности изделий, содержащем односекционную камеру, выполненную с возможностью расширения, используется кожух, охватывающий камеру, выполнен- ный с возможностью автоматического сбрасывания с камеры на начальном этапе ее расширений, а камера имеет сигнальную окраску, отличную от окраски кожуха,

Перечисленные эффекты и цель изобре- тения достигаются также тем, что камера выполнена кольцевой, а кожух выполнен 6

виде свернутой в трубку пружинящей пластины с фиксаторами, выполненными с воз- можностью прерывания фиксации на

начальном этапе расширения камеры, а боковые кромки кожуха выполнены в виде пружинящих щитков с возможностью захода друг за друга с образованием пыленепроницаемой стенки; камера выполнена незамкнутой в кольцо, а кожух выполнен в виде пластины коробчатой формы с элементами фиксации его относительно изделия с возможностью прерывания фиксации на начальном этапе расширения камеры; устройство снабжено клапан-звуковым нератором, установленным на камере; ко- жух выполнен с углублением для клапан-звукового генератора; устройство снабжено нитью, прикрепленной к кожуху, предназначенной для соединения кожуха с изделием, или другой опорой, предварительно напряженной вокруг собственной оси; внутренняя поверхность кожуха имеет сигнальную окраску; устройство снабжено звуковым сигнализатором; кожух соединен посредством нитеобразного элемента с приводным механизмом звукового сигнализатора и служит источником механической энергии в сигнализаторе; звуковой сигнализатор выполнен в виде пиротехнического устройства.

На фиг. 1 изображено устройство для контроля герметичности изделий цилиндрической формы до момента утечки, продольный разрез; на фиг. 2 - устройство для контроля герметичности изделий цилиндрической формы в момент утечки, продольный разрез; на фиг, 3 - устройство для контроля герметичности незамкнутого в кольцо участка изделия до момента утечки, продольный разрез; на фиг. 4 - устройство для контроля герметичности незамкнутого в кол ьцо участка изделия в момент утечки, продольный разрез; на фиг. 5 - кожух для кольцевой камеры, .фиксируемый на контролируемом изделии, аксонометрическая проекция; на фиг. 6 - кожух для кольцевой камеры в момент сбрасывания, аксонометрическая проекция; на фиг. 7 - кожух для незамкнутой в кольцо камеры, фиксируемый на контролируемом изделии, аксонометрическая проекЦИЯ.

Устройство для контроля герметичности изделий цилиндрической формы, например трубопроводов (фиг. 1, 2) содержит кольцевую камеру 1, выполненную из эластомера (резины) или ограниченного к упругим деформациям полимера, например из поликапроамидной пленки, с заранее заданным объемом наполнения. Камера снабжена сигнальной окраской, например ярко-оранжевой, и герметично соединена

кромками с поверхностью контролируемого изделия 2 в зоне потенциальной утечки (для

этого целесообразно использовать нейлоновую нить, плотно в несколько витков наложенную на кромку камеры). Камера заключена под кожух 3 выполненный из твердого материала, например металла, полимера, в виде свернутой в трубку пружинящей пластины. Наружная поверхность кожуха имеет окраску, отличную от окраски камеры 1, например окраску контролируемого изделия. Кромки кожуха 3, контактиру- емые пр и свертывании его в трубку, снабжены фиксирующими элементами: ушком 4 и языком 5. Последний выполнен на конце с ромбовидным расширением с продольной прорезью, вводимым в ушко 4 с некоторым усилием Две другие (боковые) кромки кожуха 3 снабжены пружинящими щитками 6, выполненными с возможностью захода друг за друга в процессе свертывания пластины в трубку и образования плотной пыленепроницаемой стенки. Торцевая грань последней, обращенная к контролируемому изделию, плотно примыкает к поверхности изделия. Кожух 3 устанавливается на контролируемом изделии 2 с расположением скрепленных между собой элементов 4 и 5 в верхней его части. Пространство между кожухом 3 и камерой 1 должно быть минимальным

Устройство, кроме того, снабжено клапан-звуковым генератором (свистком, сиреной) 7, установленным на камере 1, для которого с целью более плотного прилегания кожуха к камере в стенке последнего может быть выполнено углубление

Устройство для контроля герметичности изделий цилиндрической формы работает следующим образом.

При утечке газа из контролируемого изделия 2 кольцевая камера 1 расширяется и давит на внутреннюю стенку кожуха 3, что ведет к выскальзыванию ромбовидного расширения языка 5 из ушка 4 - ромбовидное расширение благодаря продольной прорези спружинивает и сужается (процесс этот может заявить о себе при сравнительно небольшом давлении камеры на стенку кожуха, не превышающим, например, 0,002 кгс/см2) Освобожденный таким образом от фиксации упруго деформированный в направлении свертывания кожух распрямляется и автоматически сбрасывается с контролируемого изделия, обнажая кольцевую камеру 1 с сигнальной окраской. Сбрасывание кожуха осуществляется на начальном этапе расширения камеры, объем которой затем может быть значительно увеличен под давлением поступающего в нее газа - с возможностью гарантированного визуального обнаружения на расстоянии.

Кожух 3, ударяясь при падении о твердую поверхность, производит акустический эффект, повышающий вероятность обнаружения утечки (эффект может быть усилен, если

удар будет направлен на какую-нибудь резонирующую поверхность, например, металлической емкости, несущей арматуры и т.п.). При заполнении камеры 1 газом и создании в ней некоторого избыточного дав0 ления срабатывает клапан-звуковой генератор 7, предупреждающий разрыв камеры, через который осуществляется выброс газа в атмосферу, сопровождаемый резкий звуком.

5 Устройство для контроля герметичности незамкнутого в кольцо участка изделия, например заглушки на резервуаре, (фиг. 3, 4) содержит камеру 1, выполненную из эластомера (резины) или ограниченного к упругим

0 деформациям полимера, например из пол- икапроамидной пленки, с заранее заданным объемом наполнения. Камера снабжена сигнальной окраской и герметично соединена кромками с поверхностью

5 контролируемого изделия посредством клея или расплава полимерной массы. Камера заключена под кожух 3, выполненный из твердого материапа (металла, пластмассы) в виде пластины коробчатой (в плане круглой,

0 эллипсообразной, прямоугольной и тд) формы, имеющей окраску, отличную от окраски камеры, например контролируемого изделия. Кожух снабжен двумя относительно короткими пружинящими языками 5,

5 вставленными в ушки 4 Последние крепятся к поверхности изделия 2 посредством клея или расплава полимерной массы.

Устройство также снабжено клапан-звуковым генератором 7, установленным на ка0 мере 1, под который с целью более плотного примыкания кожуха к камере в стенке послед- него может быть выполнено углубление.

Устройство для контроля герметичности незамкнутого в кольцо участка изделия ра5 ботает следующим образом.

При утечке газа камера 1 расширяется и давит на внутренние стенки кожуха 3. При сравнительно небольшом давлении, например 0,003 кгс/см2, языки 5 выходят из ушек

0 4, что ведет к автоматическому сбрасыванию кожуха с изделия 2 и оголению камеры 1. Сбрасывание кожуха осуществляется на начальном этапе расширения камеры, объем которой затем может быть многократно

5 увеличен под давлением поступающего в нее газа - с возможностью гарантированного визуального обнаружения на расстоянии. Удар кожуха о твердую поверхность при падении сопровождается акустическим эффектом. При избыточном давлении газа в

камере срабатывает клапан-звуковой генератор 7, формируя звуковой сигнал,

Кожух устройства для контроля герметичности изделий может быть соединен посредством прочной, относительно тонкой нити (капроновой, нейлоновой) с контролируемым изделием или другой расположенной поблизости опорой. Нить к кожуху крепится таким образом, чтобы, во-первых, он был симметрично уравновешен в воздухе, а во-вторых, чтобы его внутренняя и наружная поверхность при вращении могли чередоваться для находящегося с ним в визуальном контакте наблюдателя. Нить, предварительно напряженная вокруг собственной оси (скрученная), помещается под кожух (если она соединена с контролируемым изделием), прикрывающий камеры. После сброса с камеры повисший на нити кожух начинает вращаться, причем направление вращения по принципу затухающих колебаний маятника будет меняться с периодом, зависящим от длины нити и массы кожуха.

Для повышения индикаторного эффекта внутренней поверхности вращающегося кожуха целесообразно придать сигнальную окраску, например ярко-оранжевую.

Чередование умеренного, спокойного цвета с ярко-оранжевым заметно усиливает раздражение нервных элементов в сетчатой оболочке глаза. В данном варианте выполнения устройства необходимость в значительном расширении камеры практически отпадает. Функция камеры сводится в основном к силовому средству, обеспечивающему сброс кожуха с изделия.

Устройство для контроля герметичности изделий при необходимости f может быть снабжено звуковым сигнализатором, например звонком (механическим с пружинным приводом или электромеханическим), укрепленным на контролируемом изделии, рычаг или кнопка пускового механизма которого блокированы (вдавлены)внутренней

стенкой кожуха. При расширении камеры кожух сбрасывается с контролируемого изделия, отпуская при этом рычаг (кнопку) пускового механизма сигнализатора, что приводит к срабатыванию последнего, т.е. формированию звукового сигнала. Причем сигнал возникает на раннем этапе утечки (до момента выхода газа в атмосферу) и может быть непрерывным и достаточно продолжительным.

При определенных условиях функцию резонатора в устройстве может выполнять собственно контролируемое- изделие. Например если стенка контролируемой емкости относительно тонкая и выполнена из

металла, обладающего магнитными свойствами, она может быть использована в качестве мембраны электромагнита, частота и амплитуда электромагнитных колебаний которого подобрана таким образом, чтобы вызвать резонансный эффект стенки. При этом должен возникнуть низкий, достаточно сильный звук. Вызвать упругие колебания в стенке можно и путем механического воздействия на нее, например, ударного элемента приводного механизма звонка.

Устройство для контроля герметичности изделий, снабженное звуковым сигнализатором, может быть выполнено с использованием веса кожуха в качестве источника механической энергии, С этой целью кожух посредством прочной нити соединяют с приводным механизмом сигнализатора, например механического звонка, состоящего

из зубчатого колеса и взаимодействующего с ним рычага с ударным элементом на конце. Нить предварительно накручивают на ось колеса. После сброса кожуха с камеры в ходе ее расширения последнее вращается и

приводит в действие рычаг с ударным элементом, взаимодействующим с резонато- ром. Индикаторный эффект в данном варианте может быть усилен за счет вращающегося в воздухе кожуха (вращение обеспечивает предварительно напряженная вокруг оси нить, на которой подвешен кожух) и за счет покрытия внутренней поверхности кожуха сигнальной окраской,

Устройство для контроля герметичности

изделий, снабженное звуковым сигнализатором, может быть выполнено с использованием в качестве такового пиротехнического устройства, запальная часть которого соединена посредством прочной нити с кожухом. При сбросе последнего с камеры запал срабатывает и воспламеняет взрывчатую смесь пиротехнического устройства, что приводит к формированию сильного акустического эффекта. Пиропатрон может быть

установлен не только на контролируемом изделии, но и над ним, причем на значительном от него удалении. Это позволит осуществлять контроль герметичности емкостей с горючими газами.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля герметичности изделий, содержащее односекционную камеру, выполненную с возможностью расширения, отличающееся тем, что, с целью упрощения, оно содержит кожух, охватывающий камеру, выполненный с возможностью автоматического сбрасывания с камеры на начальном этапе ее расширения,

а камера имеет сигнальную окраску, отличную от окраски кожуха,

2. Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что камера выполнена кольцевой, а кожух - в виде свернутой в трубку пружинящей пластины с фиксаторами, выполненными с возможностью прерывания фиксации на начальном этапе расширения камеры, а боковые кромки кожуха выполнены в виде пружинящих щитков с возможностью захода друг за друга с образованием пыленепроницаемой стенки.

3.Устройствопо П, 1, отличающее- с я тем, что камера выполнена не замкнутой в кольцо, а кожух - в виде пластины коробчатой формы с элементами фиксации его относительно изделия с возможностью прерывания фиксации на начальном этапе расширения камеры.

. 4. Устройство по пп, 1-3, отличающееся тем, что оно снабжено клапан-звуковым генератором, установленным на камере.

0

5

0

5.Устройство по п. 4, отличающее- с я тем, что кожух выполнен с углублением для клапан-звукового генератора.

6.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что оно снабжено нитью, прикрепленной к кожуху, предназначенной для соединения кожуха с изделием или другой опорой и предварительно напряженной вокруг оси.

7.Устройство по п, 6, отличающее- с я тем, что внутренняя поверхность кожуха имеет сигнальную окраску.

8.Устройство по пп. 1-3, отличаю- щ е е С я тем, что оно снабжено звуковым сигнализатором,

9.Устройство по п. 8, отличающее- с я тем, что кожух соединен посредством нитеобразного элемента с приводным механизмом звукового сигнализатора и служит источником механической энергии в сигнализаторе.

10.Устройствопопп.8и9. отличающееся тем, что звуковой сигнализатор выполнен в виде пиротехнического устройства.

Изобретение относится к контролю герметичности изделий, в частности трубопроводов, находящихся под давлением газообразных сред. Целью изобретения яв- ляется упрощение устройства для контроля герметичности изделий. Устройство содержит камеру 1, с сигнальной окраской, заключенную в кожух 3, имеющий окраску, отличную от окраски камеры. Камера 1 выполнена с возможностью расширения в момент выхода газа через течь. В случае, когда камера 1 выполнена кольцевой, кожух 3 свернут в трубку; если камера 1 не замкнута в кольцо, кожух 3 имеет коробчатую форму. Кожух 3 имеет фиксатор. На начальном этапа расширения камеры 1 происходит прерывание фиксации фиксаторами, что приводит к автоматическому сбрасыванию кожуха 3 с камеры. Устройство может иметь клапан-звуковой генератор 7. установленный на камере 1.9з.п. ф-лы, 7 ил.

Фиг. 2

Фиг.З

6

ФигЛ

4

$&ff

$ыв

А-1/З-С-Г J