Течеискатель

 

Изобретение относится к контролю герметичности методом щупа и позволяет улучшить эксплуатационные характеристики с сохранением чувствительности. Течеискатель содержит последовательно соединенные щуп 1, чувствительный элемент 2, блок 3 измерения ионного тока и суммирующий усилитель 4. С щупом 1 соединен также блок 6 измерения давления и масштабный усилитель 7, выход которого соединен с вторым входом суммирующего усилителя 4 и входом инвертирующего компаратора 9. Второй вход последнего соединен с движком переменного резистора 11, один крайний конец которого заземлен, а другой соединен с генератором 12 пилообразного напряжения. Блок 16 сигнализации неустановившегося режима соединен с переключателем 13 и входом компаратора 9, вход переключателя 13 с управляемым входом электроуправляемого клапана. Последний выполнен в виде корпуса 25 с седлом 26. Запорный орган 27 подпружинен относительно седла и может перемещаться в обратном направлении под действием электромагнитных сил обмотки 14. При включении течеискателя давление в системе велико, блок 16 выдает сигнал и запорный орган 27 перекрывает седло 26. После установления допустимого давления клапан плавно открывается. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1567895 (51)5 G Ol М 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О ,Cb

I

CO

С

Рыг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4465682/25-28 (22) 26.07.88 (46) 30.05.90. Бюл. ¹ 20 (71) Производственное объединение «Калу <ский турбинный завод» (72) А. И. Жунь (53) 620.165.29 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1370471, кл. G 01 М 3/40, 1986. (54) ТЕЧЕИСКАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к контролю герметичности методом щупа и позволяет улучшить эксплуатационные характеристики с сохранением чувствительности. Течеискатель содержит последовательно соединенные щуп

1, чувствительный элемент 2, блок 3 измерения ионного тока и суммирующий усилитель

4. С щупом соединен также блок 6 измерения давления и масштабный усилитель 7, выход которого соединен с вторым входом суммирующего усилителя 4 и входом инверп:: рующего компаратора 9. Второй вход последнего соединен с движком переменного резистора 11, один крайний конец которого зг землен, а другой соединен с генератором li. пилообразного напряжения. Блок 16 сигнализации неустановившегося режима соедь нен с переключателем 13 и входом ком: ратора 9, вход переключателя 13 — с упр:: ляемым входом электроуправляемого KJIBild на. Последний выполнен в виде корпуса .. с седлом 26. Запорный орган 27 подпружинен относительно седла и может перемещаться в обратном направлении под действием электромагнитных сил обмотки 14. При включении течеискателя давление в системе велико, блок 16 выдает сигнал и запорный орган 27 перекрывает седло 26. После установления допустимого давления клапан плавно открывается. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.! 567895

Изобретение относится к контрольно-измс рите я ь н(й т(Y ff fff((и (ожет бь(ть ч(по ..з() ();. (н(: ч;. н t!(I!HI I а (((зя((It .. I ерм(I fit! fl() ) : исн()ль:)()ванием пробного газа ме) îдом IHvn», а также при автоматизации процесса испытаний.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик с coxpaffнием чувствительности.

На фиг. изображена схема течеискателя; на фиг. 2 — временные диаграм1О мы работы течеискателя.

Течеискатель содержит последовательно соединенные щуп 1 для отбора пробы газа, чувствительный элемент 2, блок 3 измерения ионного тока, суммирующий усилитель 4 и индикатор 5 утечки. Щуп 1 соединен через

Оло к 6 If t " . .(. ((и я .(а в-l(. HI(H и м() а н, (elf) ft ( усилигель с ff! Ifep!ирующим вх()дом сумм fpvfoff((I() усилителя 4, с первым гходом блока 8 записи и с инвертирующим входом компаратора 9 блока 10 автоматического регулирования проходного сечения щупа !.

Неинвертирующий вход компаратора 9 подключен к движку переменного резистора 11

«УcraHo! IH проходного сечения», один крайний вывод которого соединен с общей шиной, другой крайний вывод подключен к выходу генератора 12 пилообразного напряжения.

Выход компаратора 9 через переключатель !

3 режима работы соединен с электромагнитной обмоткой !4 щупа 1, с D-входом первого D-триггера 15 блока 16 сигнализа- 30 цни неустановившегося режима, и с С-входом вгорого D-триггера l 7. D-вход последнего соединен с общей шиной и через конденсатор 18 подключен к своему S-входу, при этом неинвертирующий вход D-триггера !7 соединен с С-входом D-триггера 15, инверти- 35 рующий выход которого соединен с входом генератора 20. Выход последнего соединен с входом усилителя 21 звуковой сигнализации, а через резистор 22 и светодиод 23 соединен с обшей шиной, причем выход 40 усилителя 21 через элемент 24 звуковой сигнализации соединен с общей шиной питания.

Второй вывод Обмотки 14 щупа 1 подключен к об()."й шннс через корпус 25 гц)()<)

Последний имеет с одной стороны конусообраз): ) с(.,(10 26), я кот )ро(помещеlf к )ну(ообразн ы и цил и H. (ðè÷ ес кий запорн ы и Орган

27 из ферромагнитного материала, подпружиненный пружиной 28 к седлу 26, а другой конец пружины 28 через сменный наконечник

29, имск)щий максимально допустимо но данном классу точности проходное сечение 50

30, сое ()(нен рсзьбоным соединением с корпусом 25 щупа l.

Течеискатель работает следующим образом.

IlpH включении Tt. чеискателя, когда давление в его вакуумной системе вин окое, на выходе бл )ка 6 измерения да(зл(.н()я и выходе масштабного усилителя 7 появляются высокие уровни напряжения, на выходе компаратор 9 — низкий уровень (фиг. 26; реж.l), ча обмотку 14 щупа 1 напряжение не поступает, что полностью перекрывает проходное отверстие 26 щупа 1. D-триггер 17 на неинвертирующем выходе выдает (в момент включения) один короткий импульс отрицательной полярности (фиг. 2в), по Iloложительному перепаду которого на инвертирующем выходе D-триггера 15 устанавливается уровень «1» (фиг. 2г), включается генератор 20 (фиг. 2д), загорается светодиод 23, а через усилитель 21 и элемент 24 включается звуковая сигнализация, что свидетельствует о наличии высокого давления в вакуумной системе (неустановнвшийся режим работы).

При дальнейшей откачке воздуха давле:) .е н вак умной сис1еме течеискателя снижaer()f (фиг. 2а, реж2), это приводит к уменьшению уровня напряжения на выходе масштабного усилителя 7и появлению широтно-импульсно-модулированного (ШИМ) сигнала на выходе компаратора 9 (фиг. 26), причем, чем выше давление в вакуумной сн:теме, тем более низкий уровень напряжения на выходе усилителя 7 и более

«широкие» импульсы ШИМ-сигнала положительной полярности на выходе компаратора 9 (фиг. 26), что приводит к увеличению среднего протекающего через обмотку 14 тока и увеличению магнитного потока создаваемого обмоткой 14, а это перемещает запорный

Орган 27 к наконечнику 29, чем увеличивается проходное сечение 26 и приток воздуха из атмосферы через щуп 1 в вакуумную систему течеискателя, которая является инерционным интегрирующим звеном для сигнала рассогласования в системе автоматического регулирования проходного сечеШим-сигнал с выхода компаратора 9 поступает на С-вход D-триггера 17, на неинвертирующем выходе которого появляются импульсы отрицательной полярности (фиг. 2в) с длительностью, пропорциональной постоянной времени RC-цепочки (19 и

l8). Эти импульсы поступают на С-вход

D-триггера 15, на D-вход которого приходят импульсы ШИМ-сигнала с выхода компаратора 9. D-триггер 15 сравнивает эти импульсы по длительности. Если длительность импульсов ШИМ-сигнала меньше длительности импульсов на выходе D-триггера 17 (фиг. 2г, реж.2) (неустановившийся режим), то по положительному перепаду (фронту) импульсов с D-триггера 17 D-триггер 15 устанавливается в «О», на его инвертирующем выходе устанавливается постоянный уровень «1», включается световая и звуковая сигнализация (фиг. 2д) и оператор прерывает контроль до момента автоматического восстановления нормального режима работы течеискателя.

Если длительность импульсов ШИМ-сигнала больше длительности импульсов на вы1567895

Формула изобретения

50 ходе D-триггера 17 (фиг. 2, реж.2 — 3), по положительному перепаду которых D-триггер 15 устанавливается в «1», на его инвертирующем выходе появляется уровень <0» (фиг. 2г), генератор 20 выключается, гаснет светодиод 23 и выключается элемент 24 звуковой сигнализации, что разрешает дальнейшее проведение контроля, Величина требуемого установившегося давления в вакуумной системе течеискателя (пределы автоматического регулирования проходного сечения) устанавливается резистором 11 путем изменения амплитуды пилообразного напряжения (фиг. 2, реж.4), что изменяет соотношение между уровнем сигнала давления и длительностью импульсов ШИМ-сигнала.

Блок 8 записи документально фиксирует наличие течей в контролируемом изделии и любые изменения давления в вакуумной системе во время контроля.

Переключатель 13 режима работы во время настройки устройства подключает обмотку 14 щупа к положительной шине источника питания, проходное сечение щупа

1 изменяется до максимальной величины, давленме в вакуумной системе увеличивается, и при его требуемом значении резистором 19 устанавливается порог срабатывания блока 16 сигнализации неустановившегося режима путем изменения длительности опорных импульсов отрицательной полярности на неинвертирующем выходе Dтриггера 17. Если оператору потребуется ускорить процесс выхода течеискателя на установившийся режим работы, то переключатель 13 устанавливается в положение

«Ускоренная откачка>, при этом обмотка !4 щупа 1 отключается от системы автоматического регулирования, проходное отверстие щупа 1 полностью перекрывается клапаном 27, что сокращает приток воздуха из атмосферы в вакуумную систему. Когда выключается блок 16 сигнализации, переключатель 13 устанавливается оператором в положение «Работа».

Устройство может быть реализовано на микросхемах серии к!40, К621 и К155, что уменьшает его габариты, стоимость, повышает надежность и технологичность изготовления прибора.

Использование течеискателя позволяет существенно повысить производительность и надежность контроля, снизить утомляемость оператора и дает возможность автоматизировать процесс контроля, так как исключается необходимость ч астой ручной подрегулировки проходного сечения щупа и давления в вакуумной системе течеискателя, что часто отвлекает оператора и требует его постоянного присутствия.

З5

45!. Течеискатель, содержащий последовательно соединенные щуп для отбора пробы газа, чувствительный элемент, блок измерения ионного тока, суммирующий усилительь и индикатор утечки, последовательно соединенные с щупом блок измерения дав ления и масштабный усилитель, выход которого соединен с вторым входом суммирующего усилителя, источник опорного напряжения, инвертирующий компаратор, . нвертпрующнй вход которого соединен - выходом масштабного усилителя, и блок записи, соединенный с выходом масштабного усилителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик с сохранением чувствительности, источник опорного напряжения выполнен в виде генератора пилообразного напряжения, щуп выполнен с электроуправляемым клапаном, а течеискатель снабжен переменным резистором, трехпоэиционным переключателем и блоком сигнализации неустановившегося режима, соединенным с первым выходом переключателя, вход которого соединен с управляемымм входом электроуправляемого клапана, второй выход заземлен, а третий соединен с положительной шиной источника питания, блок сигнализации неустановившегося режима выполнен в виде последовательно соединенных первого и второго D-т,,лггеров, генератора импульсов, усилителя звуковой сигнализации н параллельно содиненного с последним своим катодом через резистор светодиода, С-вход первого D-триггера соединен с D-входом второго D-триггера, D-вход первого D-триггера заземлен и через конденсатор соединен со своим S-входом, С-вход первого D-триггера и D-вход второго D-триггера объединены и образуют вход блока сигнализации неустановьвшегося режима, соединенный с выходом компаратора, неннвертируемый вход которого соединен с движком переменного резистора, один вход которого эаэемлен, другой соединен с генератором пилообразного напряжения, а анод светодиода и выход усилителя звуковой сигнализации через элемент звуковой сигнализации заземлены.

2. Течеискатель по и. 1, отличающийся тем, что электроуправляемый клапан выполнен в виде корпуса с конусообразным седлом, запорного органа из ферромагнитного материала, подпружиненного к седлу, и электромагнитной обмотки, установленной на наружной поверхности корпуса с возможностью магнитного перемещения запорного органа в направлении от седла.

5 д г д

Составитель Л. Вихляев

Реда ктор А. Долинич Техред И. Верес Корректор Т. Малец

Заказ 1316 Тираж 441 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101