Способ испытания полых изделий на герметичность

 

Изобретение относится к контролю герметичности полых изделий методом галогенного течеискания и позволяет повысить чувствительность и точность работы датчика путем исключения влияния флюктуации фонового сигнала. Щупом отбирают пробы газа с наружной стенки изделия. Технологический газ прокачивают через подогреваемый керамический элемент, пропитанный солями или окислами щелочного металла. Смешивают пробу газа с обогащенным атомами щелочного металла технологическим газом. Нагревают датчик течеискателя до температуры, выбранной из условия обеспечения требуемой чувствительности при максимальном отношении полезного сигнала к фоновому сигналу Измеряют фоновый сигнал датчика и компенсируют его путем изменения содержания щелочного металла в технологическом газе посредством изменения температуры керамического элемента . Заполняют изделие пробным газом и измеряют изменение сигнала на датчике при сканировании щупом поверхности изделия , по которому судят о негерметичности изделия Компенсацию фонового сигнала осуществляют во время сканирования после изменения сигнала на датчике при условии превышения длительности изменения этого сигнала над временем прохождения щупа над возможной течью. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1б2087О А1 (sI)s G 01 Vi 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

П РИ f K I IT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»

М» (21) 4499973/28 (22) 08.08,88 (46) 15.01,91. Бюл. ¹ 2 (71) Горьковский политехнйческий институт (72) С.А Добротин, Е.M.Çàðóáèí, С.Г.Сажин, M,А»Фадеев и А.ИЛОрченко (53) 620.165.29(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1483302, кл. G 01 M 3/02, 987. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к контролю герметичности полых изделий методом галогенного течеискания и позволяет повысить чувствительность и точность работы датчика путем исключения влияния флюктуации фоновото сигнала. Щупом отбирают пробы газа с наружной стенки изделия. Технологический газ прокачивают через подогреваемый керамический элемент, пропитанный солями или окислами щелочного металла.

Смешивают пробу газа с обогащенным атомами щелочного металла технологическим газом, Нагревают датчик течеискателя до температуры, выбранной из условия обеспечения требуемой чувствительности при максимальном отношении полезного сигнала к фоновому сигналу. Измеряют фоновый сигнал датчика и компенсируют его путем изменения содержания щелочного металла в технологическом газе посредством изменения температуры керамического элемента, Заполняют изделие пробным газом и измеряют изменение сигнала на датчике при сканировании щупом поверхности изделия, по которому судят о негерметичности изделия. Компенсацию фонового сигнала осуществляют во время сканирования после изменения сигнала на датчике при условии превышения длительности изменения этого сигнала над временем прохождения щупа над возможной течью. 1 з п. ф лы, 1 ил.

1620870

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать полые изделия на герметичность методом галогенного течеискания.

Цель изобретения — повышение чувст- 5 вительности и точности путем исключения влияния флюктуации фонового сигнала.

На чертеже изображена схема устройства для реализации способа испытания полых изделий на герметичность.

Устройство содержит датчик 1, в корпусе 2 которого размещены со стороны входного патрубка 3 цилиндр 4 из пористой керамики, а со стороны выходного патрубка 5 — чувствительные элементы датчика 1— эмиттер 6 и коллектор 7. Последние электрически соединены с измерительным блоком 8, Щуп 9 сообщен через регулируемый вентиль 10 с патрубком 11 для подачи отбираемых проб газа непосредственно на эмиттер 6. Насом 12 сообщен с выходным патрубком 5, Нагреватель 13 цилиндра 4 подключен к регулируемому источнику 14 тока, управляющий вход 15 которого связан с измерительным блоком 8. Керамический цилиндр 4 помещен в корпусе 2 между перфорированными дисками 16. Входной патрубок 3 через регулируемый вентиль 17 подсоединен к баллону (не показан) очищенного сжатого воздуха, Выходной конец патрубка 11 для подачи отбираемых проб газа на эмиттер 6 введен в сужающуюся часть корпуса 1 — это уменьшает разбавление отбираемых проб технологическим газом и обеспечивает подачу их непосредственно на эмиттер 6. Блок 8 обеспечивает: нагрев эмиттера 6 постоянным током заранее установленной неизменной величины, подачу на коллектор 7 отрицательного потенциала относительно эмиттера 6 и усиление тока до величины, достаточной для работы показывающего прибора 18 и управления регулируемым источником 14 тока.

Эмиттер 6 выполнен в виде спирали из платиновой проволоки диаметром 0,2 мм, спираль нагревателя 13 выполнена из нихромовой проволоки диаметром 0,4 мм, Диаметр патрубка 3 равен 8 мм, а диаметр патрубка 11 — 3 мм, В стенке контролируемого изделия 19 встроены две течи 20 и 2 1 соответственно с потоками О о = 1,2 10 л мкм/с и

Др1 = 2 10 З л мкм/с.

Температура керамического цилиндра 4 контролируется с помощью хромель-алюмелевой термопары (не показана), а эмиттера

6 — с помощью хромель-алюмелевой термопары, установленной в непосредственной

50 близости к поверхности эмиттера 6. Для измерения эмиссионного тока в составе измерительного блока 8 использован измеритель малых токов ИМТ вЂ” 05, применяемый в хроматографах типа "Цвет" с и р е д е л а м и 1 1 0 — 1 4 — . 1 0 — 6 А B и з м е р и тель ИМТ-05 дополнительно введен источник напряжения для компенсации фонового сигнала.

Способ испытания полых изделий на гертичность реализуется следующим образом.

Контролируемое изделие 19 заполняют галогеносодержащим газом — фреоном-12 до давления Р л = 1 кгс/см, Через датчик

1 устанавливают расход технологического газа в количестве 65 n/÷àñ, отбор проб с поверхности изделия 19 осуществляется через щуп 19 диаметром 2 мм, С помощью нагревателя 13 начальная температура керамического цилиндра 4 устанавливается равной 700 С, температура эмиттера 6—

800 С. При удалении щупа 9 от поверхности изделий 19 в датчике устанавливается фоновый эмиссионный ток величиной 1ф = 2.2. 10 — 7

А. При прохождении щупом 9 над течами 20 и 21 со скоростью 20 мм/с на блоке 8 (с помощью измерителя малых токов ИМТ-05) фиксируются сигналы. Сигналы регистрируются при отсутствии галогенов в атмосфере и при ее загазованности галогенами. Во втором случае для стабилизации фонового сигнала включают отрицательную обратную связь, управляющую потоком атомов щелочных металлов путем изменения мощности нагревателя 13, Температуру нагрева датчика 1 выбирают из условия обеспечения требуемой чувствительности при максимальном отношении полезного сигнала к фоновому, т.е, в пределах 800 — 850 С, Компенсация фонового сигнала осуществляется во время сканирования изделия 19 после изменения сигнала на датчике 1 при условии изменения этого сигнала над временем прохождения щупа над возможной течью, При регулировании потока атомов щелочных металлов происходит поддержание фонового сигнала на неизменном уровне.

Начальное значение фонового сигнала определяется глубиной отрицательной обратной связи. Поток атомов щелочных металлов определяется температурой керамического цилиндра 4, которая в свою очередь определяется отклонением фонового сигнала от первоначально заданной величины. Чем выше значение фонового сигнала с измерительного блока 8, тем сильнее воздействие отрицательной обратной связи на ной времени изменения сигнала, определяемого пороговой чувствительностью, т.е. сигналом от минимально регистрируемого потока пробного газа.

Составитель Л.Вихляев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Демчик

Редактор M.Êåëåìåø

Заказ 4239 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 регулируемый источник 14 тока, меньше мощность, потребляемая нагревателем 13 и меньше поток атомов щелочных металлов.

При уменьшении уровня фонового тока, например, когда уменьшается содержание га- 5 логенов в атмосфере, сигнал, проходящий по каналу отрицательной обратной связи, уменьшается, мощность нагревателя 13 и температура керамического цилиндра 4 увеличивается, что увеличивает поток атомов 10 щелочных металлов с поверхности цилиндра 4, а фоновый сигнал восстанавливается на первоначально заданном значении.

Часть атомов щелочных металлов из потока идет на восполнение тех потерь их с по- 15 верхности платины эмиттера 6, которые в предыдущее время приняли участие в формировании полезного сигнала, т.е диффундирует вовнутрь платины эмиттера 6, а другая часть атомов щелочных металлов 20 ионизируется с поверхности и принимает участие в формировании начального фонового сигнала, а третья часть вместе с потоком воздуха насосом 12 выносится в атмосферу. 25

Ток нагрева эмиттера 6 остается всегда неизменным, т.е. чувствительность контроля остается практически неизменной, Так как увеличение тока эмиссии положительных ионов в присутствии галогенов проис- 30 ходит только за счет атомов щелочных металлов, диффундирующих через дефекты кристаллической решетки, и не зависит от атомов, падающих на поверхность эмиттера с внешней стороны, то чувствительность 35 контроля при всех других равных условиях определяется только температурой эмиттера 6. А чтобы отрицательная обратная связь цепи регулирования температуры керамического цилиндра 4 не успела сказаться на 40 величине полезного сигнала, постоянная времени ее установлена не менее постоянФормула изобретения

1, Способ испытания полых изделий на герметичность путем отбора щупом течеискателя проб газа с наружной стенки изделия, прокачки технологического газа через подогреваемый керамический элемент, пропитанный солями или окислами щелочного металла, смешения пробы газа с обогащенным атома(и щелочного металла технологическим газом, нагрева датчика течеискателя, подачи смеси газов на чувствительный элемент датчика течеискателя, измерения фонового сигнала датчика и компенсации его, заполнения иэделия пробным газом и измерения изменения сигнала на датчике при сканировании щупом поверхности изделия, по которому судят о негерметичности изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности путем исключения влияния флюктуации фонового сигнала, температуру нагрева датчика выбирают из условия обеспечения требуемой чувствительности при максимальном отношении полезного сигнала к фоновому сигналу, а компенсацию фонового сигнала осуществляют путем. изменения содержания щелочного металла в технологическом газе посредством изменения температуры керамического элемента, 2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что компенсацию фонового сигнала осуществляют во время сканирования после изменения сигнала на датчике при условии превышения длительности изменения этого сигнала над временем прохождения щупа над возможной течью.