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

j Изобретение относится к области испы- ательной техники и может быть использо- jatno Для измерения степе.ни негерметичности изделий ракетно-космиче- жо,й техники.

Целью изобретения является повыше- fwe производительности. j Поставленная цель достигается тем, что изделие помещают в замкнутый объем на- опления, подают в объем накопления эта- онный поток контрольного газа QKT, змеряют скорость роста концентрации Контрольного газа в объеме накопления j ( А с/А г ) кт, заполняют изделие контрольным газом до избыточного испытательного давления РИсп во время заполнения изделияконтрольным газом по достижении давле- с ния контрольного газа в изделии

Р|. Ратм + |ДР.

где I 1.2...„о; п (РИсп - Ратм)/ АР, Ратм - атмосферное давление; Д Р - абсолютная погрешность измерения давления контрольного газа в изделии при помощи контролирующего средства, измеряют скорости роста концентрации контрольного газа в объеме накопления

(-г- ) и опредьеляют допустимые скора сти роста концентрации контрольного газа

00

со

VJ 00

о

в объеме накопления при давлениях в изделии, равных PI,

Г Лс 1

(Г)

;о

Применение: Изобретение относится к бласти испытательной техники и может Ныть использовано для измерения степени иегерметичности изделий ракетно-космической техники. Сущность: Способ заключается в том, что помещают изделие в замкнутый объем наклонения, в него подают эталонный поток контрольного газа, измеряют скорость роста концентрации контрольного газа в объеме накопления, заполняют изделие контрольным газом до избыточного давления, во время заполнения измеряют скорость роста, концентрации контрольного газа в объеме накопления при разных значениях давления в изделии, Эталонный поток контрольного газа выбирают равным допустимому и определяют допустимые скорости роста концентрации при тех же значениях давления в изделии и по превышению измеренной скоростью допустимой судят о негерметичности, а при непревышении продолжают заполнение до избыточного давления.

Ркт

РГ

Рисп

-Ратм

( Лс ()КТ

где q - норма генерметичности изделия,

f Ас ч при превышении величиной (-г-)i допуА с стимой величины ( )ДОП| прекращают

заполнение изделия контрольным газом и выносят суждение о негерметичности изделия, в противном же случае продолжают заполнение изделия до давления Рисп.

Рассмотрим случай, когда величина утечки из изделия при испытательном давлении равна норме негерметичности. В большинстве своем утечки, измеряемые при контроле герметичности отсеков и баллонов высокого давления космического кораблей и долговременных орбитальных станций, имеют вязкостный ламинарный характер течения газа. Поскольку в процессе заполнения изделия контрольным газом геометрические размеры канала течи (эффективные длина и диаметр) остаются постоянными, то утечка из изделия qi соответствующая давлению PI, утечка q, соответствующая испытательному давлению Рисп., будут связаны в соответствии с законом Пуазейля следующим соотношением:

Р

qiРГ Ратм

РИСП Ра™

ИЛИ

q

р - piT

атм

Р2 Р2

гисп Гатм

. Определенная таким образом величина qi имеет физический смысл нормы негерметичности изделия при давлении контрольного газа в изделии, равном PI. По соображениям пропорциональности такая утечка должна вызвать рост концентрации контрольного газа в объеме накопления со скоростью

Ас ч qi

-д7 Monj - --- ATqKT

Ас

Ат

г с л ( -дТ т

р2 р2

Г1 атм

р2 р2 | иен гатм

0

5

0

Данная величина имеет физический смысл допустимой скорости роста концентрации контрольного газа в объеме накопления при давлении в изделии, равном Pi.

Таким образом, если при давлении PI утечка из изделия превысит величину qi или соответственно измеренная скорость роста концентрации превысит допустимую величину, то при дальнейшем заполнении изделия величина утечки из него будет возрастать в соответствии с законом Пуазейля и при испытательном давлении превысит норму негерметичности. Иными словами, можно судить о степени герметичности изделия, заполнив его до давления PI, меньшего Рисп., и сравнив измеренную скорость роста концентрации ( А )i с допу. , Ас

стимой величиной ( -.- v Ат

Аг )Доп . Если первая

5

0

5

0

5

0

5

и из названных величин меньше второй, то нет основания для прекращения заполнения изделия. В противном случае необходимо прекратить заполнение изделия и .произвести поиск места течи.

Заявленный способ осуществляется следующим образом. Помещают изделие в замкнутый объем накопления, например, устанавливают вокруг изделия технологический гермочехол, Подсоединяют к объему накопления газоаналитический прибор для измерения концентрации контрольного газа в объеме накопления, например гелиевый масс-спектрометрический течеискатель в случае использования контрольного газа гелия. Подают в объем накопления эталонный поток контрольного газа, например, помещая в объем накопления калиброванную течь. Измеряют скорость роста концентрации контрольного газа, например, регистрируя выходной сигнал течеискателя и дифференцируя его численными методами, прекращают подачу в объем накопления эталонного потока контрольного газа, например, извлекая из объема накопления калиброванную течь, начинают заполнение изделия, при этом начальное давление газа (воздуха или азота) в изделии равно атмосферному..

По достижении з издёли давления PI РАТМ + А Р измеряют величину скорости

роста концентрации (--)i , например,

I-л Iдифференцируя по времени выходной сигнал течеискателя. Определяют по соотношению (I) допустимую скорость роста

сонцентрации контрольного газа в объеме накопления при давлении в изделии PL Hern измеренная скорость роста концентрации превысит допустимую величину, то трекращаяют заполнение изделия и лроиз- юдят поиск места течи, например, по методу шупа, В противном случае продолжают заполнение изделия до давления Рг - Рдтм + К2 ДР.,

: По достижении в изделии давления PI, I

4 2,3п, производят операции по пп, 7, 9.

; По достижении в изделии испытатель- його давления определяют величину факти- еской негерметичности изделия.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ; Способ контроля герметичности изделий, заключающийся в том, что помещают изделие в замкнутый объем накопления, в последний подают эталонный поток контрольного газа и измеряют скорость роста Концентрации контрольного газа в объеме

накопления, заполняют изделие контрольным газом до избыточного давления, изме- ряют скорость роста концентрации контрольного газа объеме накопления и по измеренным скоростям судят о иегерметич- ности изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, измерение значения скорости роста кон центрации контрольного газа в объеме на- 10 копления осуществляют в процессе заполнения изделия контрольным газом до избыточного им давления при разных значениях давления .в изделии, эталонный поток контрольного газа выбирают равным допу15 стимому и определяют по нему допустимые скорости роста концентрации при тех же значениях давления в изделии и по превышению измеренной скоростью допустимой скорости при том же давлении судят о негер20 метичности изделия, а при непревышении продолжают заполнение до избыточного испытательного давления.