Бесконтактный щуп течеискателя

 

Изобретение относится к контролю герметичности методом щупа и позволяет повысить надежность контроля сложных поверхностей путем создания устойчивой завесы. Щуп содержит корпус 1 с центральным каналом 2, выполненным открытым со стороны рабочего торца. Периферийный канал 6, охватывающий центральный канал 2, выполнен винтовым, а ось винта совпадает с осью центрального канала 2. Щель 9 коаксиально охватывает периферийный канал 6 и выполнена конусообразной с вершиной конуса, обращенной в сторону рабочего торца щупа . Кроме того, щель 9 выполнена сужающейся в направлении к рабочему торцу щупа. При подаче защитной сре- . ды в щель 9 и в периферийный канал 6 образуется устойчивая защитная завеса , позволяющая защитить отбираемую через центральный канал 2 пробу индикаторного газа от влияния примесей этого газа в окружающей среде. 3 ил. о & (Л Koi mpu/fMtt/tJ ёаз Заиштпый газ О5 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„)I 416871 (у 4 С 01 М 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4118360/25-28 (22) 16,09.86 (46) 15.08.88. Бюл. № 30 (72) В.В. Никольский, И.Е. Кондратенко и С.Л. Крючков (53) 620. 165.29(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 974177, кл. С 01 М 3/02, 1981. (54) БЕСКОНТАКТНЬЙ ЩУП ТЕЧЕИСКАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к контролю герметичности методом щупа и позволяет повысить надежность контроля сложных поверхностей путем создания устойчивой завесы. Щуп содержит корпус 1 с центральным каналом 2, выполненным открытым со стороны рабочего торца. Периферийный канал 6, охватывающий центральный канал 2, выполнен винтовым, а ось винта совпадает с осью центрального канала 2.

Щель 9 коаксиально охватывает периферийный канал 6 и выполнена конусообразной с вершиной конуса, обращенной в сторону рабочего торца щупа. Кроме того, щель 9 выполнена сужающейся в направлении к рабочему торцу щупа. При подаче защитной среды в щель 9 и в периферийный канал

6 образуется устойчивая защитная завеса, позволякщая защитить отбираемую через центральный канал 2 пробу индикаторного газа от влияния примесей этого газа в окружающей среде. 3 ил.

1416871

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет контролировать герметичность изделий со сложной поверхностью методом щупа, Цель изобретения — повышение на5 дежности при контроле изделий слож, ной поверхностью путем создания ус,тойчивой защитной завесы.

На фиг. 1 изображена схема щупа, на фиг. 2 — план скоростей для определенного потока защитного газа через периферийный канал; на фиг,. 3 " график чувствительности контроля в зависимости от зазора между щупом 15 и поверхностью изделия.

Бесконтактный щуп течеискателя содержит корпус 1 с центральным каналом 2 для отвода пробного газа и иглой 3, регулирующей проходное сечение центрального канала 2. В корпусе 1 имеются каналы 4 и 5 для подвода защитного газа к периферийному каналу 6, охватывающему центральный канал 2. Периферийный канал 6 BbIIIQJI 25 нен винтовым в виде завихрителя 7 с продольно-винтовой канавкой 8, ось винта совпадает с осью центрального канала 2, Периферийный канал 6 концентрически охватывает кольцевая 30 конусообразная щель 9, направленная под углом р к продольной. оси центрального канала 2 и имеющая угол раскрытия канала внутрь щели 9 таким образом, что выходная часть канала щели 9 является сужающейся rfo отношению к входной части этого канала.

Дроссели 10 и 11 служат для подвода защитного парогаэа в каналы 4 и 5 соответственно. Паровая завеса 12 об-40 раэована за счет истечения защитного парогаза в периферийный канал б и щель 9.

На фиг. 2 обозначено: 45

Vz, — меридиальная скорость паро†газа через щель 9 и канал 6

R — радиус винтового завихрителя 7;

Чщ — кориолисовая скоРость паро- 5( газа через щель 9 и канал 6;

V — тангенциальная составляющая и скорости потока на выходе из щели 9 и канала 6;

Р о а 55 на выходе из щели 9 и канала б, р — угол выхода потока из щели

9 и канала б, <2

P — P

О к 2 2 где f — — ско

2 ростной напор парогаза в продольно-винтовой канавке 8 завихрителя 7, т,е. образуется сосредоточенная податливость, определяемая по формуле

ЙЧк с1Ркср Р т Ly (2)

Po Pk где Vк — объем парогазовой полости на выходе из канала 6 — давление парогаза на выходе из канапа 6 — площадь поперечного сечения потока на выходе из канала 6, — осредненная площадь поперечного сечения канала 6;

o(<--arctg

Чщ — угол завихрителя 7; 4

M — меридиональная кориолисова скорость потока на выходе из щели 9 и канала 6;

Ч„ — тангенциальная кориолисова скорость потока на выходе из щели 9 и канала 6;

U„ тангенциальная скорость выхода парогаза из щели 9 и канала 6.

На графике чувствительности контроля (Р) в зависимости от зазора (1) между щупом и .поверхностью контролируеМого изделия (фиг.3) обозначено: а — зависимость чувствительности от зазора по известному устройству; б — зависимость чувствительности от зазора данного устройства при V zq« = 0; в — зависимость чувствительности от зазора данного устройства при V,„ -2 — 2,5 м/с.

Устройство работает следующим образом.

Защитный газ парогаз через дроссели 10 и 11 подается в каналы 4 и 5 в корпусе 1 и попадает в щель 9 и периферийный канал 6. В периферийном канале 6 парогаэ, проходя через продольно-винтовую канавку 8 эавихрителя 7, образует статическую податливость за счет перепада давления на входе и выходе из него и динамическую податливость за счет перепада давления

1416871 — длина завихрителя 7; — давление на входе в завихритель 7; !

P — давление на выходе завихрителя 7.

Кроме того, образуется дополнительный градиент статической податливости за счет закручивания газа в завихритель 7, определяемый по формуле

1 dP × 2 dy — Ч cos y — — V sinîcosq

p dR R dZ + " dZ где — угол между направлением кориолисовой скорости и осью центрального канала 2;

9 - плотность потока парогаэа;

Z — длина струи защитного парогаза, В щели 9 образуется статическая податливость и динамическая податливость согласно формулы (1) °

План скоростей вытекающего потока парогаза показан на фиг. 2. При этом дроссели 10 и 11 регулируют таким образом, чтобы давление в канале 5 было выше давления в канале 4, Таким образом, вытекающая струя парогаза 12 из щели 9 и канала 6 создает вокруг участка контролируемой поверхности парогаэовую завесу, отделяющую пространство на этом участке от окружающей атмосферы и создающую внутри указанного участка избыточное давление для отвода контрольного газа в центральный канал 2, Защитная парогазовая завеса образуется не только за счет перепада давления в щели 9 и канале 6, но и за счет .5 улучшения динамических свойств струи парогаэа, т.е. увеличивается надежность завесы при изменении расстояния между щупом и контролируемой поверхностью, а также улучшаются защитные свойства струи от внешних атмосферных воздействий, что повышает надежность работы щупа.

Щуп позволяет повысить точность контроля за счет реализации динамическйх свойств струи защитного газа.

Формула изобретения

Бесконтактный щуп течеискателя, содержащий корпус с центральным каналом, выполненным открытым со стороны рабочего торца корпуса, с пери25 ферийным каналом, охватывающим центральный канал, и с коаксиально охватывающей периферийный канал конусооápазной щелью с вершиной конуса, обращенной в сторону рабочего торца корпуса, и источник защитной среды, сообщенный с периферийным каналом и с щелью, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при контроле изделий со сложной поверхностью, конусообразная щель

35 выполнена сужающейся в направлении к рабочему торцу корпуса, периферийный канал выполнен винтовым, а ось совпадает с осью центрального канала.

1416871

У 4 б 8 Ю 12 74 16 18 Ю gg g4 б gg yy фОГ 3

Составитель Л. Вихляев

Те1сред Л.Олийнык Корректор Г. Решетняк

Редактор М. Петрова

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Иаушская наб,, д. 4/5

Заказ 4059/41

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