Способ испытания замкнутых тонкостенных изделий на герметичность

 

Изобретение относится к контролю герметичности замкнутых тонкостенных изделий пузырьковым методом и позволяет повысить достоверность испытаний. Изделие погружают в горячую жидкость и регистрируют места выделения пузырьков. Затем выдерживают изделие в жидкости до прекращения выделения пузырьков и в стенке изделия простой формы или во всех местах выделения пузырьков для изделий сложной формы выполняют сквозные капиллярные отверстия. О герметичности изделия судят по повторному выделению воздуха из капиллярного отверстия. 1 з,п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 М 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fEO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4786977/28 (22) 29;01.90 (46) 29;02.92. Б.юл. М 8 (71) Конструкторское бюро приборостроения Научно-производственного обьединения "Точность" (72) Ю. С. Овчинников; Ю. Н. Кириллов и

В.А.Шерстников (53) 620.165.29(088.8) (56) ОСТ В 84-1111-81, метод 6.

Там же, метод 7. (54) СПОСОБ ИСПЬ|ТАНИЯ ЗАМКНУТЫХ

ТОНКОСТЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении малогабаритных. тонкостенных, герметичных изделий, например тюбиков, капсул, пеналов, содержащих гигроскопические и другие чувствительные к влаге наполнители бытового назначения, а также радиоэлектронные элементы, пиропатроны, воспламенители РДТТ и другие пороховые устройства оружия.

Надежная герметичность этих изделий является одной из основных характеристик при их создании и основной характеристикой в серийном производстве, так как обеспечивает безотказную работу более сложных конструкций и узлов, в которые эти иэделия входят. В этих условиях при испы таниях на герметичность сложных и дорогостоящих изделий требуется разбраковывать

„„Я2 „„1716349 А1 (57) Изобретение относится к контролю герметичности замкнутых тонкостенных изделий пузырьковым методом и позволяет повысить достоверность испытаний. Изделие погружают в горячую жидкость и регистрируют места выделения пузырьков.

Затем выдерживают изделие в жидкости до прекращения выделения пузырьков и в стенке изделия простой формы или во всех местах выделения пузырьков для изделий сложной формы выполняют сквозные капиллярные отверстия. О герметичности изделия судят по повторному выделению воздуха из капиллярного отверстия. 1 з,п. ф-лы, 5 ил. изделия с высоким качеством контроля, устанавливать место их негерметичности.

Известен способ испытания изделия, имеющего отверстие, загерметизированное крышкой, на герметичность — пузырьковый, пневмогидравлический метод, состоя щий из следующих операций: нагружение внутренней полости изделия, погруженного в жидкость, избыточным давлением воздуха и регистрация мест выделения (отсутствия выделения) пузырьков воздуха.

Известен способ испытания замкнутых тонкостенных изделий на герметичность— пузырьковый метод испытания в горячей жидкости, состоящий из следующих операций: погружение изделия в горячую жидкость и регистрация мест выделения (отсутствия выделения) пузырьков воздуха после выдержки в течение определенного, например 0,2 — 2 мин времени.

1716349

30

Недостатком известных способов особенно при испытаниях изделий со сложной формой, является выделение воздушных пузырей из полузамкнутых полостей наружной поверхности изделия, искажающих оценку качества изделия (герметичности внутренней полости изделия), Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытания.

Поставленная цель достигается за счет погружения замкнутого тонкостенного изделия в горячую жидкость, выдержки изделия до прекращения выделения пузырьков воздуха, регистрации мест выделения пузырьков воздуха, а также за счет выполнения в стенке изделия сквозного капиллярного отверстия или отверстий во всех местах выделения пузырьков, за счет суждения о герметичности по повторному выделению воздуха из капиллярного отверстия. .На фиг. 1 изображена установка для реализации способа испытания замкнутых тонкостенных изделий; на фиг. 2-5 — узел I на фиг. 1.

Устройство для реализации способа содержит сосуд 1, в котором устанавливают изделие 2. В сосуд 1 залита жидкость 3.

Изделие 2 выполнено в виде корпуса 4 с наружной поверхностью 5 и имеет внутреннюю полость 6, стенку 7, выполненную из тонкостеннЬго материала, например алюминия. Вариантом выполнения стенки 7 может быть стенка с.перфорированной частью

8, отверстия которой соединяют внутреннюю полость 6 иэделия с наружной поверхностью 5, и герметизатором 9, выполненным в виде тонкостенного листового материала, приклеенного к наружной поверхности перфорационной части 8. Имеется также инструмент 10 для выполнения капиллярного отверстия 11 в стенке 7 изделия, выполненный, например, в виде иглы диаметром 0,1-2 мм.

Диаметр капиллярного отверстия 11 зависит от сип взаимодействия между мопекулами жидкости 3 и материала стенки 7; поверхностного натяжения, смачивания и т, . д. и определяется по известным физическим зависимостям, исходя из условия непроникновения жидкости 3 через капиллярное отверстие 11 (после его выполнения) внутрь полости 6 корпуса 4 (F>F>; ,,„г

F= ЛдСг; F1= Pcm 4 ) где F — сила поверхностного натяжения удерживающая жидкость 3 в капиллярном отверстии 11;

F> — сила гидростатического давления;

d — диаметр капиллярного отверстия 11;

О- коэффициент поверхностного натяжения;

Pcm — гидростатическое давление.

4Cf

Преобразуя, получим d < р

Рcm

Изогнутая поверхность жидкости — мениск 12 в капиллярном отверстии 11 изображен на фиг. 4 (для смачиваемого материала).

Сила (F), удерживающая жидкость за края пленки мениска 12, препятствующая выходу воздуха из внутренней полости 6, и вес (Р) столба жидкости в капиллярном отверстии

11, определяются по известным физическим зависимостям(Е- 2кго; Р= err Dgh, где г — радиус отверстия 4; о- коэффициент поверхностного натяжения;

D — плотность жидкости 3;

g — ускорение свободного падения;

h — высота столба, толщина стенки 7).

Мениск 12, образованный в капиллярном отверстии 11, выполненном в несмачиваемом материале, изогнут s другую сторону.

При этом сила, отталкивающая жидкость 3 от поверхности канала отверстия 11, способствует прохождению воздушного пузыря 13 и 14 из внутренней полости 6 изделия 2 в жидкость 3 при давлении воздуха внутри иэделия 2, большем гидростатического давления.

Способ испытания замкнутых тонкостенных изделий на герметичность осуществляют следующим образом;

Изделие 2 погружают в сосуд с горячей жидкостью 3, например с температурой 5075 С на глубину, например 20-50 мм от верхней кромки изделия 2 до поверхности жидкости 3. При этом воздух, находящийся во внутренней полости 6 иэделия 2, а также находящийся в полостях дефектов, расположенных на наружной поверхности 5 изделия

2, начинает прогреваться от поверхности стенок 7, давление в этих полостях повышается по закону Шарля (P<=Pp(1+1/273Р), где

Ро-736 мм рт. ст.; t — температура нагревания воздуха1 и после превышения гидростатического давления воздуха из полостей 6 выделяется в жидкость 3 в виде пузырей 13 и 14.

При этом в смачивающемся материале ила, удерживающая жидкость 3 эа края пленки мениска 12 (F= 2лго), будет препятствовать выходу воздушного пузыря 13 из отверстия 11, а в несмачивающемся материале — помогать.

Выделение пузырей 13 и 14 воздуха из полостей 6 изделия 2 происходит спустя не1716349 которое время после погружения иэделия 2 При полном прекращении выделения в горячую жидкость 3, необходимое для со- пузырей 13 и 14 воздуха давление в полздания избыточного давления, например 5- узамкнутых полостях наружной поверхно10 с в изделии 2 объемом 4 л с сти5герметичныхинегерметичныхизделий коэффициентом наполнения.0,9 и алюмини- 2 и во внутренней полости 6 негерметичных евой стенкой 7 толщиной 0,1 — 1 мм. 5 изделий 2 уравновешивается с наружным

Во всех изделиях 2 возмо>кны три слу- гидростатическим давлением. чая мест выделения воздуха: из полузамкну- В герметичных изделиях 2 давление во тых полостей и дефектов, расположенных внутренней полости 6 при этом повышается на наружной поверхности 5герметического до величины,,определяемой по закону Шаризделия 2; из внутренней полости 6 негер- 10 ля. метического изделия 2; одновременно из Удерживая изделия 2 в жидкости 3, в внутренней 6 и наружной полостей негер- тонкой стенке 7 корпуса 4 выполняют преметичного иэделия 2. имущественно прокалыванием острием инИзделия 2, выделяющие воздух по пер- струмента 10 капиллярное отверстие 11, вому варианту, герметичны, по второму и 15 например диаметром 0,3 — 0,5 мм. третьему — негерметичны, однако все вари- После извлечения инструмента 10 из каанты находятся под подозрением в негер- пиллярного отверстия 11 выделение воздуметичности, так как отличить пузыри 13 и 14 ха из негерметичной внутренней полости 6. воздуха, выделяемые по первому варианту изделия 2 не происходит, поскольку давлеот пузырей 13 и 14 воздуха, выделяемых по 20 ние во внутренней полости 6 было уравновторому варианту, практическкг невоэмож- вешено с наружным гидростатическим но. Sce зти изделия 2 подвергаются даль- давлением ранее. нейшим испытаниям (вторая, третья и Из герметичных .же иэделий 2 воздух четвертая операции). начинает выходить через капиллярное отИзделия 2, не выделяющие пузырей 13 25 верстие 11 в виде пузырей 13 и 14 в >кидкои 14 воздуха в течение определенногопери- сти 3 под действием давления прогретого ода времени, например 0,2-2 мин, герме- воздуха во внутренней полости 6, преодолетичны и дальнейшим испытаниям не вая гидростатическое давление жидкости 3 подлежат, и силу, удерживающую мениск 12 жидкости Иэделия 2, выделяющие при первой 30 3 в капиллярном отверстии 11(при смачиваоперации пузыри 13 и 14 воздуха, выдержи- ющемся материале стенки 7 и 9 изделия 2). вают в жидкости 3 до прекращения их выде- При освоенном серийном производстве ления, например для изделия 2 объемом 4 л иэделий 2 допускается отверстие 11 в стени коэффициентом заполнения 0,9.через 10 ке 7 выполнять на части изделий 2, напримин. 35 мер 10-50 или 1 — 5 изделиях 2, При освоенном серийном производстве отобранных от каждой группы по характеризделий 2 с целью повышения технологич- ному признаку выделения воздушных яузыности за счет исключения выполнения по- рей 13 и 14, следующих операций на 50-90% изделий 2 Проводят оценку герметичности издедопускается в процессе выдержки изделий 40 лий 2 по обратному условию. При отсутствии

2 на второй операции одновременно груп- выделения пузырей 13 и 14 воздуха иэ капировать изделия 2 по характерному при- пиллярного отверстия 11 — изделия 2 не знаку выделения пузырей 13 и 14 воздуха: герметичны, при наличии — герметично. интенсивности, месту выделения, разме- При освоенном серийном производстве рам, времени ит. и., а последующие опера- 45 допускаются результаты испытаний 10ции выполнять на части изделий. 2, 50 или 1-5 изделий 2 от каждой группы, например на 10-50 или 1-5 изделиях 2 от отобранной на второй операции с достаточкаждой группы. ной степенью точности, распространять на

При этом, чем более образовано групп всю группу. изделий 2 по характерному признаку выде- 50 Иэделия 2, прошедшие испытание с поления пузырей 13 и 14 воздуха и чем боль- ложительным результатом (герметичные), ший процент изделий 2 отбирается для допускается доработать — загерметиэироиспытаний на последующих операциях, тем вать капиллярное отверстие 11 каким-либо выше качество контроля герметичности из- известным способом, например заклеить делий2,посколькупорезультатамиспытан- 55 или запаять с целью использования его по ных изделий 2 (10-50 ) делается вывод о назначению. герметичности остальных изделий 2 (50- Предлагаемый способ дает точный от90 ) в группе. не подвергавшимся испыта- вет о герметичности (негерметичности) изниям при дальнейших операциях. делия 2 и позволяет при отработке изделия

1716349

Фиг.1

Составитель Ю.Овчинников

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н,Ревская

Редактор Ю.Середа

Заказ 605 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям i» открытиям при ГКНТ СССР

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

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

2 определить четкие критерии герметичности (негерметичности) при всем многообразии их конструкций и форм(время выдержки до полного прекращения выделения пузырей 13 и 14 воздуха иэ наружных и внутрен- 5 ней полостей 6, интенсивность и время их выделения, размеры пузырей 13 и 14, места их выделения, размер капиллярного отверстия 11), при серийном производстве снизить количество необоснованно 10 забракованных изделий 2, объем ремонтных работ, снизить стоимость, контролировать герметичность не только малогабаритных, но и крупных изделий. .15

Формула изобретения

1, Способ испытания замкнутых тонкостенных иэделий на герметичность путем погружения изделия s горячую жидкость и регистрации мест выделения пузырьков после выдержки, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытания, после регистрации мест выделения пузырьков выдерживают издеwe в жидкости до прекращения выделения пузырьков, в стенке изделия выполняют сквозное капиллярное отверстие, а о герметичности изделия судят tlo повторному выделению воздуха из капиллярного отверстия.

2. Способ по и. 1. о т л и ч à io шийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения испытания изделий сложной формы, сквозное капиллярное отверстие выполняют во всех местах выделения пузырьков.

Способ испытания замкнутых тонкостенных изделий на герметичность Способ испытания замкнутых тонкостенных изделий на герметичность Способ испытания замкнутых тонкостенных изделий на герметичность Способ испытания замкнутых тонкостенных изделий на герметичность 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытанию на герметичность полых изделий и позволяет снизить трудоемкость путем исключения герметизации отверстия изделия

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет повысить надежность и безопасность испытаний

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля герметичности полых изделий с открытым торцом

Изобретение относится к контролю герметичности пневмогидравлическим методом и позволяет расширить эксплуатационные возможности путем одновременного контроля внутренней стенки многополостных изделий

Изобретение относится к технике испытаний нефтехимического оборудования

Изобретение относится к пузырьковым методам проверки изделий на герметичность

Изобретение относится к контролю герметичности полых изделий и позволяет повысить достоверность путем исключения влияния паразитного объема вентиля

Изобретение относится к способам испытания изделий на герметичность пузырьковым методом

Изобретение относится к контролю герметичности полых изделий и позволяет упростить конструкцию стенда и повысить удобство эксплуатации

Изобретение относится к области испытаний на герметичность, а именно к оборудованию для испытания на герметичность по пузырькам газа, истекающего из изделия в жидкость

Изобретение относится к испытательной технике и используется для контроля герметичности полых изделий
Изобретение относится к испытательной технике, в частности для определения мест негерметичности в холодильных агрегатах при массовом производстве

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля герметичности изделий, работающих под избыточным давлением

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано, в частности, для оценки проницаемости фильтрующих материалов, герметичности элементов фильтрующих и элементов фильтрующих каогулирующих, предназначенных для очистки газов и жидкостей (преимущественно топлив) от загрязнений

Изобретение относится к области испытательной технике и позволяет испытывать на герметичность полые изделия, например водяные радиаторы тракторов, сельхозмашин и автомобилей

Изобретение относится к области испытательной техники и позволяет испытывать жидкостью на герметичность цельные или с неподвижными соединениями изделия, например, автотракторные топливные баки или радиаторы с контролем суммарных значений утечек с использованием пузырькового метода

Изобретение относится к контролю герметичности полых изделий пузырьковым методом и направлено на повышение достоверности испытания изделий на герметичность за счет удаления механических загрязнителей из микрощелей и увеличения суммарного количества утечек газа через микрощели изделия

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано при испытании на герметичность сварных изделий с внутренними соединенными каналами, например, таких как корпуса трансформаторов с гофрированными стенками
Наверх