Способ испытания полых изделий на герметичность

 

Изобретение относится к определению мест негерметичности полых изделий и позволяет повысить чувствительность путем увеличения разности температур между герметичным и негерметичным участками поверхности. Изделия заполняют нагретым контрольным газом под давлением. В качестве этого газа используют газ .с ратурой инверсии ниже температуры его нагрева. Измеряют температуру наружной поверхности изделия после стабилизации температурного поля и определяют места негерметичности изделия по местам с повышенной температурой . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51) 4 G 01 И 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4188871/25-28 (22) 03.02.87 (46) 15. 10.88. Бюл. Р 38 (72) В.А.Уфаев, Н.И.Герасимов, Э.Г.Алехин и П.Е.Смирнов (53) 620.165.29(088.8) (56) Патент ГДР Р 210346, кл, G 01 М 3/02, 1984. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ

НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к определению мест негерметичности полых изделий и позволяет повысить чувстви„„SU „„1430771 тельность путем увеличения разности температур между герметичным и негерметичным участками поверхности. Изделия заполняют нагретым контрольным газом под давлением. В качестве этого газа используют газ .с температурой инверсии ниже температуры его нагрева. Измеряют температуру наружной поверхности изделия после стабилизации температурного поля и определяют места негерметичности изделия по местам с повьппенной температурой. 2 ил.

1430771

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет определять места негерметичности полых изделий.

Целью изобретения является повышение чувствительности путем увеличения разности температуры в месте утечки по сравнению с остальной поверхностью иэделия. fD

На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа," на фиг. 2 — эпюра распределения температуры по толщине стенки изделия. 15

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит нагревательное приспособление i выполненное, например, в виде вентилятора 2 и нагревательного элемента 3, установлен- gD ных внутри изделия 4. На внешней поверхности изделия 4 установлен штуцер

5 с вентилем 6 для напуска пробного газа. С внешней стороны изделия смонтирован прибор 7 для измерения 25 поля температур поверхности изделия бесконтактным способом„ например тепловизор.

Способ испытания полых. изделий на герметичность реализуют следующим 3D образом.

Открывают вентиль 6 и через штуцер

5 подают под давлением Р,< в изделие 4 пробный газ. Затем включают нагревательный элемент 3 и вентилятор 2 и нагревают пробный газ до температуры, :превышающей температуру окружающей среды, например, на 10 С. При этом давление в изделии 4 повышается до рабочего Р,., 9 т.е. давления, при ко- тором должна происходить операция ис-, пытания изделия 4 на герметичность.

Начальное давление Р„, при котором подают пробный газ в изделие 4, рассчитывается по известным формулам в

45 зависимости от объема изделия 4> конечной температуры пробного газа и

Р.„„ . После этого выдерживают изделие 4 под давлением Р,„„ и конечной

> температуре пробного газа отрезок времени, равный времени, необходимому для установления стационарного поля температур на изделии 4. Затем измеряют поле температур на поверхности изделия 4. Измерения проводят бесконтактным методом, например, с

55 помощью тепловизора. В зависимости ст

KDHcYp,ó êö5æ изделия 4 измерения про водят по всей поверхности изделия 4 или только в зонах предполагаемых мест утечки, например, по сварным швам. В качестве пробного газа применяют газ, имеющий температуру инверсии ниже конечной температуры его нагрева. Например, при температурах испытаний выше 40 К может применять— ся гелий. Пробный газ, проходя через течи, дросселируется и нагревается, вызывая нагрев материала изделия 4 в месте течи. Нагрев материала изделия

4 в месте течи также осуществляется за счет трения пробного газа о стенки канала течи.

На эпюре распределения температуры по толщине стенки изделия (фиг.2) обозначено: Т, — температура стенки изделия 4 без подогрева газа на герметичной поверхности, Т вЂ” температура стенки изделия 4 в месте контакта с подогретым газом, ЛТ, — приращение температуры наружной стенки изделия

4 на герметичной поверхности в случае нахождения внутри изделия 4 подогретого газа, а Т <, p — приращение температуры наружнои стенки изделия 4 за счет сил трения газа о стенки канала и дросселирования в месте течи, 4Т г— приращение температуры наружной стенки изделия 4 за счет теплопередачи от подогретого газа в месте течи. Чем больше температурный напор dT =- Т „— (Тсг+ dTci ),тем больше значение Т

Очевидно, что аТ g = (T + d Т „+

+ Т р,, + Т -) (Т -+ Тст ) йТ,, + Т,. Таким образом, разность температур в месте течи и на герметичной поверхности при нагреве газа выше на выличину dT которая зависит от температуры нагрева газа.

Чем выше температура газа, тем больше температурный напор d T = T, — (Т„ +

+ dT,г) и тем больше значение dT г

Пробный газ имеет температуру ин-. версии ниже конечной температуры нагрева газа, т.е. температура газа (конечная температура нагрева) выше температуры инверсии и газ при дросселировании нагревается. Приращение

l температуры наружной стенки изделия

4 за счет трения газа о стенки канала и,цросселирования складывается из двух составляющих: ЛТ, = лТгр+

+ 8T где Т вЂ” приращение темпераДР 9 туры за счет трения, T> — приращение температуры за счет дросселирования.

Приведенное условие обеспечивает положительное значение Тдр, которое.

3 14307 складывает я с Т . Таким образом, тр это обеспечивает увеличение разности температур в месте течи и на герме— тичность поверхности изделия 4, что способствует повышению точности опре5 деления места течи.

Получив изображение поля температур на экране тепловизора, судят о герметичности участка поверхности, изображенной на экране, по определению разности температур в месте течи и на участке герметичной поверхности

Если на участке поверхности изделия 4 течи отсутствуют, то на экране тепловизора наблюдается однородная картина, т.е. температура поверхности изделия 4 одинакова во всех точках осматриваемого участка. Если же на осматриваемом участке поверхности наблюдается разность температур между точками поверхности1 то это указыва— ет на наличие мест течи в зонах с повышенной температурой, относительно р5 общего фона температуры поверхности.

Места течи отмечают и после снятия давления устраняют, Предлагаемый

71

4 способ обеспечивает испытания изделий на герметичность с определением конкретного места течи, прост в осуществлении. Ло предлагаемому способу можно также определять места течей изделий, помещенных в вакуумную камеру при наличии в ней иллюминаторов, а увеличение разности температуры в месте течи по сравнению с герметичным участком значительно повышает чувствительность способа.

Формула изобретения

Способ испытания полых изделий на герметичность путем создания в полос— ти изделия избыточного давления нагретого контрольного газа, измерения температуры поверхности изделия после стабилизации ее температурного поля и определения мест негерметичности изделия по местам с.повышенной температурой, отличающийся тем что, с целью повышения чувствительности, в качестве кбнтрольного газа используется газ с температурой инверсии ниже температуры его нагрева.

1430771

Составитель Л.Вихляев

Редактор E.Êîï÷à Техред 1.Äèäüê Корректор Э.Лончакова

Тираж 847 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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

Заказ 5333/42

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород„ ул. Проектная, 4