Способ контроля герметичности изделий Советский патент 1993 года по МПК G01M3/02 

(121)2279180/28 (22) 19.05.80 Мб) 30.08.93. Бюл. Ns 32 (71) Головное конструкторское бюро Науч- ко-производственного объединения Энергия им. акад. С.П.Королева (F2) Э.В.Щербаков и Л.В.Липняк

56) ОСТ 92-4291-75 Методы гидравлических и пневматических испытаний изделий

а прочность и герметичность, стр. 20-23. ОСТ 92-1527-73 Контроль герметичности изделий с применением гелиевых тече- юкателей. стр. 46-53. (4) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ

(7) Использование: изобретение относится к испытательной технике и позволяет проводить контроль герметичности изделий в условиях изменяющейся концентрации кон- тэольного газа в вакуумной камере из-за наличия на изделии дополнительных нестабильных и не подлежащих контролю источников контрольного газа. Сущность:

изделие помещают в вакуумную камеру, ва- куумируют последнюю, измеряют максимальную и минимальную величины изменяющейся начальной концентрации контрольного газа в вакуумной камере, подают в вакуумную камеру поток контрольного газа от контрольной течи, измеряют соответствующую минимальную величину изменяющейся концентрации контрольного газа в вакуумной камере, прекращают подачу потока контрольного газа от контрольной течи, вакуумируют камеру до достижения величины начальной концентрации контрольного газа, изменяющейся в пределах от максимальной до минимальной, определяют возможность проведения контроля, заполняют изделие контрольным газом, измеряют максимальную величину изменяющейся конечной концентрации контрольного газа в вакуумной камере и по соотношению измеренных величин концентраций контрольного газа в вакуумной камере СУДЯТ о герметичности изделия.

Ё

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля герметичности изделий, например космических аппаратов.

: Наиболее близким к предложенному яв- . льется способ контроля герметичности изделий, заключающийся в том, что изделие, имеющее допустимую величину негерме- гичности Одой, помещают в вакуумную камеру. Вакуумируют последнюю до заданного вакуума. Измеряют с помощью

течейскателя установившуюся начальную концентрацию АО контрольного газа в вакуумной камере (установившейся концентрацией считают концентрацию, величина которой практически не изменяется). Подают в вакуумную камеру поток контрольного газа от контрольной течи с известной величиной Окп которую выбирают в пределах

00

со

XI VJ

со

О.ОбОдоп QKT ЮОдоп.

(1)

Измеряют соответствующую установившуюся концентрацию Акт контрольного газа в вакуумной камере. Прекращают подачу потока контрольного газа от контрольной течи. Вакуумируют камеру до достижения установившейся начальной концентрации контрольного газа А0 и одновременно определяют чувствительность контроля Sq из соотношения

Sa

QKT 2Афл Акт - АО

(2)

где Афл - флуктуация показания течеискате- ля от средней величины вследствие изменения собственных электрических параметров течеискателя.

По чувствительности контроля Sq определяют возможность проведения контроля, который может быть продолжен, если выполняется условие

Одоп 2Sq

(3)

При выполнении условия (3) заполняют изделие контрольным газом до испытательного давления. Измеряют установившуюся конечную концентрацию А контрольного газа в вакуумной камере, а негерметичность изделия Q определяют по соотношению

Q QKT ; ( А - Ар ) Акт - АО

(4)

Недостаток данного способа состоит в том, что он непригоден для использования в условиях, когда в вакуумной камере не достигается установившаяся концентрация контрольного газа вследствие наличия на изделии дополнительных нестабильных и не подлежащих контролю источников контрольного газа (например, ампулизирован- ных контейнеров, заполненных контрольным газом, являющимся для них рабочим веществом). В этом случае фоновая концентрация контрольного газа в вакуумной камере изменяется в определенных пределах по случайному закону и вызывает такое же изменение всех измеряемых концентраций АО. Акт, А, причем величина изменения значительно (на порядок и более) превышает величину флуктуации Афл показания течеискателя. Таким образом, проведение с помощью данного способа контроля герметичности без удаления дополнительных источников контрольного газа невозможно, а, следовательно, и невозможен контроль герметичности изделий, удаление с которых этих источников представляет определенные трудности, например, космических аппаратов.

Целью изобретения является проведе- ние контроля герметичности изделий в условиях изменяющейся концентрации контрольного газа в вакуумной камере вследствие наличия на изделии дополнительных нестабильных и не подлежащих контролю источников контрольного газа,

Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля герметичности изделий, заключающемся в том, что изделие помещают .в вакуумную камеру, вакуумируют последнюю, измеряют начальную концентрацию контрольного газа в вакуумной камере, подают в вакуумную камеру поток контрольного газа от контрольной течи,

измеряют соответствующую концентрацию контрольного газа в вакуумной камере, прекращают подачу потока контрольного газа от контрольной течи, вакуумируют камеру до достижения начальной концентрации

контрольного газа, определяют возможность проведения контроля, заполняют изделие контрольным газом и измеряют конечную концентрацию контрольного газа в вакуумной камере, измеряют максимальную и минимальную величины изменяющейся начальной концентрации контрольного газа в вакуумной камере, после подачи потока от контрольной течи измеряют минимальную величину

изменяющейся концентрации контрольного газа в вакуумной камере и чувствительность контроля в условиях изменяющейся концентрации опредьеляют из соотношения

QKT ( А о max A p mln )(г

q -д, DJ

А кт rain АО max

после заполнения изделия контрольным газом измеряют максимальную величину изменяющейся конечной концентрации контрольного газа в вакуумной камере, а о герметичности изделия судят по соотношению

Q

QKT ( Amax А о min А кт min АО min

(6)

где Sq - чувствительность контроля; crQ величина негерметичности изделия;

UKT величина потока контрольного газа от контрольной течи;

Aomax - максимальная величина изменяющейся начальной концентрации контрольного газа в вакуумной камере:

j Aomin минимальная величина изменя- ющейся начальной концентрации контроль- |ного газа в вакуумной камере;

АКтт1п - минимальная величина изменяющейся концентрации контрольного газа в вакуумной камере от контрольной течи: Атах - максимальная величина изменя- ющейся конечной концентрации контроль- |ного газа в вакуумной камере.

; Способ осуществляется следующим об- разом. Изделие помещают в вакуумную камеру. Вакуумируют последнюю. Измеряют максимальную Aomax и минимальную Aomin величины изменяющейся начальной концентрации контрольного газа в вакуумной |камере. Подают в вакуумную камеру поток Контрольного газа от контрольной течи. Измеряют соответствующую минимальную ве- |личину изменяющейся концентрации Контрольного газа в вакуумной камере. Превращают подачу потока контрольного газа |от контрольной течи. Вакуумируют камеру до достижения величины начальной концентрации контрольного газа, изменяющейся в (пределах от Aomax до Aomin, и одновременно определяют чувствительность контроля в |условиях изменяющейся концентрации из Соотношения (5). При выполнении условия 1(3), определяющего возможность проведе- ния контроля, заполняют изделие контроль- |ным газом. Измеряют максимальную (величину Атах изменяющейся конечном Концентрации контрольного газа в вакуум- |ной камере, а о герметичности изделия су- |дят по соотношению (6). ; Из соотношения (6) следует, что, если в любой момент измерений величина началь- ной концентрации А0 достигнет минимального значения и в тот же момент измерений |величина концентрации А (от негерметично- |стей изделия) или Акт (от контрольной течи) достигнет максимального значения, то определенная по соотношению (6) величина Негерметичности Q не будет меньше факти- |ческой величины негерметичности Офакт изделия.

: Учитывая, что на заключительном этапе подготовки космического аппарата к пуску не требуется точного определения фактиче- ркой величины негерметичности, а требует- |ся лиш достоверно установить, что она заведомо меньше допустимой, результаты Контроля считают положительными при выполнении условия

Q Одоп.

Применение такого подхода оправдано тем, что, как покалывает статистика, в подавляющем большинстве случаев космические аппараты изготавливают с высокой степенью герметичности, а в случае появления негерметичности (в 5 случаях из 100) ее

5 величина бывает значительно больше ОДОп. Использование способа обеспечивает проведение контроля герметичности изделий, например, космических аппаратов, имеющих в своем составе дополнительные

0 нестабильные и не подлежащие контролю источники .контрольного газа, например, ампулизированные контейнеры, заполненные контрольным газом в качестве рабочего вещества, исключает.необходимость удале5 ния этих источников.

Фор м у лаизобретения Способ контроля герметичности изделий, заключающийся в том, что изделие по0 мещают в вакуумную камеру, Вакуумируют последнюю, измеряют начальную концентрацию контрольного газа в вакуумной камере, подают в вакуумную камеру поток контрольного газа от контрольной течи, из5 меряют соответствующую концентрацию контрольного газа в вакуумной камере, прекращают подачу потока контрольного газа от контрольной течи, вакуумируют камеру до достижения начальной концентрации

0 контрольного газа, определяют возможность проведения контроля, заполняют изделие контрольным газом и измеряют конечную концентрацию газа в вакуумной камере, отличающийся тем, что, с целью

5 проведения контроля изделий в условиях / изменяющейся концентрации контрольного газа в вакуумной камере вследствие наличия на изделии дополнительных нестабильных и не подлежащих контролю источников

0 контрольного газа,измеряют максимальную и минимальную величины изменяющейся начальной концентрации контрольного газа в вакуумной камере, после подачи потока от контрольной течи из5 меряют минимальную величину изменяющейся концентрации контрольного газа в вакуумной камере и чувствительность контроля в условиях изменяющейся концентрации, определяют из соотношения

0

с ОктСаГ -оГ)

SQ ,

. oST-cg1

55 после заполнения изделия контрольным газом измеряют максимальную величину изменяющейся конечной концентрации контрольного газа в вакуумной камере, а о герметичности изделия судят по соотношению

Q

)

ХГ-оК

экс

где So - чувствительность контроля;

Q - величина негерметичности изделия;

QK - величина потока контрольного газа от контрольной течи;

- максимальная величина изменяющейся начальной концентрации газа в вакуумной камере;

0

Ооин - минимальная величина изменяющейся начальной концентрации контрольного газа в вакуумной камере;

- максимальная величина изменяющейся конечной концентрации контрольного газа в вакуумной камере;

JJWJJ,

. OKT - минимальная величина изменяющейся концентрации контрольного газа в вакуумной камере от контрольной течи.