Устройство контроля герметичности Советский патент 1982 года по МПК G01M3/16 

(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

1

Изобретение относится к средствам дисттанциоиного контроля герметичности в труднодоступных местах и может быть использовано в технике реакторостроения, энергомашиностроении и других отраслях. S

Известно устройство контроля герметичности, основанное на регистрации в токопроводной жидкости пузырьков газ-а, содержащее две индуктивные обмотки, намотанных на трубопровод с исследуемой 10 рабочей средой. Одна из обмоток подключена к генератору переменного напряжения, другая - к измерительной схеме. Обе обмотки индуктивно связаны между собой, причем коэффициент взаимоиндукции, а еле- 15 довательно, и величина ЭДС, наводимой в измерительной обмотке зависит от электропров1одности исследуемого вещества, так как возникающие в нем вихревые токи ослабляют величину м агнитного поля внутри об- 20 моток, а вели1чина вихревых токов пропорциональна электропроводности. При появлении в раборгей среде пузырьков газд электропроводность и величина вихревых токов уменьщаются, ЭДС измерительной 25 обмотки растет. Величина прироста ЭДС служит мерой объемного содержания газа в металле, а значит и величины течи 1.

Недостатком этого устройства является зависимость не только от объемного содер- 30

жания газовых пузырьков, но и от содерт жания растворенных примесей, от температуры рабочего вещества, так как. оба эти фактора влияют на электропроводность мет1алла. Кроме того, при изменении температуры меняются геометрические размеры датчика, сопротивление обмоток чтр. также влияет на величину ЭДС измерительной обмотки.

. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство,, содержащее высокочастотный генератор, соединенный с ним индукционной преобразователь с возбуждаюЩими и измерительными обмотками и подключеннцй к npgoj разователю измерительный блок, включайщий последовательно соединенные предварительный усилитель, детектор, усилитель ни-зкой частоты и измеритель 2.

Недостатком данного устройства является ограниченная (чувствительность, вызванная помехами, связанными с механической, электрической и тепловой несимметрн-. ей катущек индукционного преббразователя, причем величина этой несимметрии меняется в результате старения материалов, изменения теплофизических параметров рабочей среды, учесть которые практически невозможно.

Целью изобретения является повышете качества и надежности контроля.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком временной селекции сигналов, включенным между детектором и усилителем низкой частоты, а постоянная времени этого блока выбрана большей времени движения газового нузырька через преобразователь, но меньше времени температурного изменения полного сопротивления системы «преобразователь- контролируемая среда на величину, обеспечивающую на выходе преобразователя напряжение, соизмеримое с величиной полезного сигнала.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

На трубопроводе 1 с протекающей ра|бо(чей средой, например жидким металлом, установлен индукционный преобразователь с возбуждающими обмотками 2 и двумя измерительными обмотками 3, 4, которые питаются от высокоч1астотнюго генератора 5. Сигналы с обмоток 3, 4 поступают в предварительный усилитель 6, затем - на детектор 7 и через блок 8 временной селекции .сигналов - на усилитель 9 низкой частоты и измеритель 10.

Устройство контроля герметичности работает следующим образом.

От генератора 5 на возбуждающие обмотки 2 подается переменный ток, например, звуковой частоты. Обмотка 2 создает переменное магнитное поле, которое навояит вихревые токи в движущемся по труйопроводу жидком металле; создающие свое магнитное поле, направленное навстречу основному. При появлении газового пузырька у одной из Об|МОток 3,4 результирующее магнитое поле в ней возрастает за счет уменьшения вихревых токов, следовательно, возрастает наводиМ:ая в ней ЭДС, и результирующее напряжение на выходе обмоток 3, 4 становится отличным от нуля. Таким образом, при появлении газовых пузырьков в движу.1щемся металле на выходе обмоток 3,4 появляется переменное напряжение звуковой частоты, амдлитуда которого модулирована в соответствии с изменениями индуктивяости обмотки, вызванными движущимися газовыми пузырьюами. Это напряженме поступает на усилитель 6, далее - на детектор 7, блок 8 временной селекции сигналов, низкочастотный усилитель 9 и из.. меритель 10.

Напряжение, появляющееся на измерительных обмотках в результате изменения температуры, содерж.ания примесей, геометрии обмоток, после усилителя 6 и детектора 7 преобразуется в напряжение постоянного тока, абсолютная величина которого изменяется очень медленно в соответствии со скоростью изменения указанных выше факторов, и не проходит через блок временной селекции сигналов к измерительному прибору. В то же время полезный сигнал, представляющий импульсы напряжения, обусловленные движущимися газовыми пузырьками, проходит через блок 8 Hia усилитель 9 и измеритель 10. Таким образом создается нечувствительность к указанным помехообразующим факторам. Для улучшения эффективности блока 8 (неиакаженной передачи импульсов полезного сигнала и полного подавления медленно изменяющихся помех) постоянН1ая времени блоюа временной селекции сигналов выбрана большей, чем время движения газового пузырька через преобразователь, но меньшей, чем длительность тепловых процессов, процессов старения материалов, загрязнения и других помехообразующих факторов.

Формула изобретения

Устройство контроля герметичности, содержащее высокоч1астотный генератор, соединенный с ним индукцион ный преобразователь с возбуждающими и измерительными обмотками и подключенный к преобразователю измерительный блок, включающий последовательно соединенные предварительный усилитель, детектор, усилитель низкой частоты и измеритель, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и надежности контроля, оно свабжено блоком временной селекции сигналов, включенным между детектором и усилителем низкой частоты, а постоянная времени этого блока выбрана большей времени движения газового пузырька через преобразователь, но меньше времени температурного изменения полного сопротивления системы «преобразователь - контролируемая среда на величину, обеспечивающую на выходе преобразователя напряжение, соизмеримое с величиной полезного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент ФРГ № 2027488, кл. 42 1, 13/04, 1974.

2.Патент Франции № 2136712, кл. GOIM 27/00, 1976 (прототип).