Устройство для контроля герметичности

 

Изобретение относится к контролю герметичности и позволяет повысить надежность контроля путем исключения влияния паразитных сигналов при подсчете пузырьков. Между источником света и фотоприемником размещен прозрачный сосуд, частично заполненный жидкостью. Конец трубки ввода утечки размещен в жидкости, а трубка вывода соединена с воздушным пространством сосуда. Источник света выполнен в виде генератора импульсов света модулированной частоты , а с фотоприемником последовательно соединены резонансный усилитель , детектор с усредняющим фильтром и счетчик импульсов. Резонансный усилитель усиливает только модулированный сигнал, поступающий от источника света, а остальные сигналы подавляются, 2 ил. (Л

СООЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистических

РЕСПУБЛИН

А1 (1% (11) ц11 4 6 01 М 3/06 Ь"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2!) 3856)92/25-28 (22) 24.12.84 (46) 23.05.86. Бюп. И- 19 (71) Московский автомобильный завод им.И.А,Лихачева (72) Е.А.Овчинников, В.А.Хохлов и А.И.Андерсон (53) 620.165.29 (088.8) (56) Патент Франции 1! 2012915, кл. G Ol М 3/06, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ (57} Изобретение относится к контролю герметичности и позволяет повысить надежность контроля путем исключения влияния паразитных сигналов при подсчете пузырьков. Между источником света и фотоприемником размещен прозрачный сосуд, частично заполненный жидкостью. Конец трубки ввода утечки размещен в жидкости, а трубка вывода соединена с воздушным пространством сосуда. Источник света выполнен в виде генератора импульсов света модулированной частоты, а с фотоприемником последовательно соединены резонансный усилитель, детектор с усредняющим фильтром и счетчик импульсов. Резонансный усилитель усиливает только модулированный сигнал, поступающий от источника света, а остальные сигналы подавляются. 2 нл.. 75

2 к фотоприемнику 7 проходит выше среза трубки 4 ввода на расстоянии, превышаю|цем высоту остаточного пузырька.

Источник 6 света и фотоприемник 7 работают в спектрально согласованном инфракрасном диапазоне длин волн.

Источник 6 света снабжен диафрагмой

14. Вычислительный блок 13 и блок 12 памяти выполнены в виде микроЭВМ.

Источник 6 света может быть выполнен в виде инфракрасного светодиода.

Фотоприемник 7 может быть выполнен в виде инфракрасного фотадиода и операционного усилителя. Генератор

3 импульсов может быть выполнен в виде двух инверторов, усилительного элемента с открытым коллектором и времязадающих конденсаторов и резисторов. Резонансный усилитель 9 может быть выполнен на двух интегральных повторителях. Детектор 10 с усредняющим фильтром может быть выполнен на двух инвертирующих усилителях и двух диодах. Вычислительный блок 13 и блок !

2 памяти могут быть выполнены на

ЭВМ СМ-1800. Многоканальный аналогоцифровой преобразователь ll может быть выполнен на блоке микроЭВМ

СМ-1800, СМ-1800.9201.01.

С помощью аналого-цифрового преобразователя 1! по сигналам с детекторов 10 контролируется происхождение воздушных пузырьков в каждом датчике 1 определения течи.

Импульсы, поступающие с выхода генератора 8 на вход источника 6 света, обуславливают его работу на определенной модулированной частоте.

Инфракрасное модулированное излучение от источника 6 света проходит через отверстие диафрагмы 14 и через прозрачный герметичный сосуд 3, частично заполненный жидкостью, к фотоприемнику 7, контролируя прохождение воздушных пузырьков в сосуде 3.

12329 эырьков. 5

Целью изобретения является повышение надежности испытания путем исключения влияния паразитных сигналов.

i!a фиг.l изображена схема устройства; на фиг.2 — временная диаграмма 10 работы дискретно-импульсного датчика определения течи.

Устройство для контроля герметичности содержит дискретно-импульсный датчик 1 определения течи и счетчик 15

2 импульсов. Вход счетчика 2 импульсов соединен с выходом датчика 1 определения течи. Датчик 1 определе- ния течи выполнен в виде прозрачного герметичного сосуда 3, частично эа- 20 полненного жидкостью, с трубкой 4 ввода и трубкой 5 вывода. Сосуд 3 снабжен источником 6 света и фотоприемником 7, расположенными извне с диаметрально противоположных сторон 25 прозрачного герметичного сосуда 3.

Датчик 1 определения течи дополнительно снабжен генераторам 8 импульсов, резонансным усилителем 9 и детектором 10 с усредняющим фильтром. 30

Выход генератора 8 импульсов соединен с источником 6 света. Выход фотоприемника 7 соединен с входом резонансного усилителя 9. Выход резонансного усилителя 9 соединен с

35 входом детектора 10. Выход детектора

10 подключен к выходу датчика l определения течи.

50

Изобретение относится к испытательной технике и может быть испольэовано для контроля герметичности иэделий путем подсчета воздушных пуУстройство снабжено дополнительными дискретно-импульсными датчиками 1 определения течи, каждый из котовых соединен с соответствующим входом счетчика 2 пузырьков. Количество датчиков 1 определения течи соответствует количеству полостей в контролируемом изделии.

Счетчик 2 импульсов дополнительно снабжен многоканальным аналого-цифровым преобразователем 11 и блоком

12 памяти. Каждый канал аналого -цифрового преобразователя 11 подключен к соответствующему входу счетчика

2 импульсов. Выход аналого-цифрового преобразователя 11 соединен с входом вычислительного блока 13, который соединен с блоком 12 памяти.

В каждом датчике 1 определения течи луч света от источника 6 света

Фотоприемник 7 преобразует инфракрасное модулированное излучение в электрический сигнал, который поступает на вход резонансного усилителя

9. Резонансный усилитель 9 обеспечивает избирательность по отношению к сигналам, отличающимся от частоты модуляции, и усиливает только модулированный сигнал . Остальные сигналы, не совпадающие по частоте с модулированным сигналом, подавляются.

С выхода резонансного усилителя 9 сигнал попадает на вход детектора

10 с усредняющим фильтром, который преобразует модулированный сигнал в импульсы, следующие с частотой прохождения пузырьков через сосуд 3.

Каждое контролируемое изделие подключается к трубке 5 вывода соответствующего датчика I определения течи, к трубкам 4 ввода подключаются абсолютно герметичные эталонные емкости (ресиверы).

Цикл контроля герметичности аналогичен для всех проверяемых изделий.

При подготовке к контролю в эталонную емкость и испытуемое изделие, соединенные с соответствующим датчиком I, подается под давлением воздух. С началом цикла контроля подачи сжатого воздуха в испытуемое изделие и эталонную емкость прекращается. Эталонная емкость остается соединенной через трубку 4 ввода, сосуд 3, трубку 5 вывода с изделием.

Если контролируемое изделие негерметично, в следствие утечек давление воздуха. в нем понижается. Воздух начинает перетекать из эталонной емкости через трубку 4 ввода, сосуд 3, трубку 5 вывода в изделие, что приводит к появлению воздушных пузырьков в сосуде 3 °

Поднимаясь к поверхности жидкости, воздушные пузырьки перекрывают модулированный с частотой генератор

8 луч света от источника 6 света к фотоприемнику 7, что ведет к изменению уровня выходного сигнала фотоприемника 7 и соответственно датчика

1 определения течи.

Вычислительный блок 13 при помощи аналого-цифрового преобразователя 11 осуществляет контроль уровня выходного сигнала с выхода каждого датчика 1 определения течи и фиксирует прохождение пузырьков.

Количество воздушных пузырьков, зафиксированных в течение времени контррля в датчике 1, свидетельствует о величине негерметичности испытываемого изделия.

Алгоритм контроля герметичности проверяемых изделий задается программой, хранящейся в памяти микроЭВМ.

Программа, управляющая предлагаемым устройством, должна быть рассчитана на обработку информации, по» ступающей по каналам аналого-цифрового преобразователя 11 с датчиков

232975 4

1 определения течи в реяльном масштабе времени.

Так как все датчики 1 определения течи работают по аналогичным циклам контроля, фрагменты программы, обеспечивающие их работоспособность, могут быть аналогичны друг другу и связаны-между собой диспетчером задач.

Логические блоки датчика 1 выполняют

10 следующие действия: запомнить в блоке 12 памяти величину сигнала с датчика 1 определения течи (воздушные пузырьки отсутствуют); осуществить подготовку к контролю; начать отсчет

15 времени контроля; проверить: прозрачность жидкости ниже нормы?; вывести

1 информацию о необходимости смены жидкости; останов; проверить: время на контроль кончилось?; сравнить уровень

2р сигнала с датчика 1 определения течи с величиной уровня, которая хранится в блоке 12 памяти; проверить: различие уровней свидетельствует о прохождении пузырька?; накопить сумму зафиксированных воздушных пузырьков; пересчитать накопленную сумму пузырьков в величину реальной утечки (см ) с) 3 отсортировать изделия на бракованные и годные.

Предлагаемое устройство обладает более высокой надежностью, обуслов- . ленной тем, что благодаря частотной селективности тракта усилЕния датчика 1 определения течи, на его выходе отсутствуют шумы и сигналы помехи с частотами, не входящими в полосу пропускания, что кроме того позволяет расположить источник 6 света, прозрачный сосуд 3 и фотоприемник 7 на

4О удалении от остальной части прибора.

За счет использования диафрагмы

14, инфракрасного источника 6 света и фотоприемника 7 достигается более надежный контроль прохождения пузырь45 ков в сосуде 3.

Каждый раз перед началом контроля микроЭВМ сохраняет в блоке 12 памяти уровень сигнала с датчиков 1 определения течи, когда воздушные пузырьки в сосуде 3 не образуются.

Этот уровень зависит от прозрачности жидкости, имеющей разную степень загрязненности вследствие эксплуатации, и поэтому для разных датчиков имеет различное значение.

Фиксация до начала контроля уровня сигнала с датчика 1 определения течи позволяет исключить влияние на

S 12 результат контроля изменения прозрачности жидкости, Tàê как факт прохождения воздушного пузырька определяется путем сравнения уровня сигнала с датчика ) определения течи с величиной уровня, хранящейся в блоке 12 памяти.

Кроме того, да начала контроля по уровню сигнала с датчика 1 определения течи можно определить, насколько прозрачна . жидкость и есть ли необходимость в ее замене, Устройство обладает более широкими технологическими возможностями, заключающимися в том, что осуществлена воэможность одновременного контроля герметичности изделий с помощью нескольких датчиков 1 определения течи, возможность легко из.менить по программе цикл контроля, программно менять величину уставок, обеспечить наглядность и оперативность отображениярезультатов контроля а такжепростоту встраиванияв различное технологическоеоборудование.

Кроме ройство обладает ностью. того, предлагаемое устза счет самодиагностики более высокой надеж5 формула изобретения

Устройство для контроля герметичности, содержащее источник света

1ð и фотоприемник, размещенный между ними прозрачный герметичный сосуд, частично заполненный жидкостью, трубку ввода утечки, один конец которой размещен в жидкости, и трубку вывода, соединенную с сосудом с стороны воздушного пространства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повйшения надежности, источник света выполнен в виде г нератора импульсов света модулированной частоты, а устройство снабжено последовательно ! соединенными с фотоприемником резонансным усилителем, детектором с усредняющим фильтром и счетчиком им25 пульсов.

l232975

Выход генератора 8 импульсоо

Выход ротоприем; ника 7

Выход резонансного усилителя 9

Выход детектора 10

С усредняющим рилыпром дрохож деиие пуза! Р «

Фиг. Г

Составитель Л.Вихляев

Редактор В.Иванова Техред Л.Олейник. Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2759/42 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4