Способ испытания изделий на герметичность в вакууме при криогенных температурах

 

Изобретение касается испытаний на герметичность и позволяет повысить надежность испытаний путем предотвращения закупорки микроканалов. Размещают изделие в вакуумной камере, откачивают камеру, заполняют полости изделия жидким хладагентом , вытесняют его гелием и определяют герметичность по утечке гелия из изделия. В процессе откачки в вакуумную камеру напускают постоянный поток углекислого газа , образующего криоосадок, проницаемый для гелия. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

{я)5 G 01 М 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4828884/28 (22) 23.05.90 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 (71) Органиэация Гермес" и Производственное объединение "Красноярский машиностроительный завод" (72)В.С. Морозов, Ю.И. Казаков, В.А. Скудра, В.П.Ботвинкин и А.П.Миронов (53) 620.165.29(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N808892,,кл. G 01 М 3/02, 1979, Авторское свидетельство СССР

Nã 237433, кл. G 01 М 3/26, 1967, Изобретение относится к области испытаний, измерений, а именно к способам испытания изделий на герметичность в вакууме, и может найти широкое применение в машиностроительной, авиационной, химической отраслях промышленности.

При вакуумных испытаниях на герметичность известными способами рабочее тело насосов (вакуумное масло, пары геттера и пр,) в процессе миграции попадает на поверхность изделия, ухудшая их технические характеристики. Например, при откачке полости камеры диффузионными насосами пары масла перекрывают микроканалы сквозных дефектов. Вероятность перекрытия для течей в диапазоне (1 !Π—: !О е! — — е — — е течение !О с часов вакуумирования достигает 20 . Для защиты поверхности изделий используют различные ловушки, защитные чехлы, исЫЛ, 1728696 А1 (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА

ГЕРМЕТИЧНОСТЬ В ВАКУУМЕ ПРИ КРИОГЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ (57) Изобретение касается испытаний на герметичность и позволяет повысить надежность испытаний путем предотвращения закупорки микроканалов. Размещают изделие в вакуумной камере. откачивают камеру, заполняют полости иэделияжидким хладагентом, вытесняют его гелием и определяют герметичность по утечке гелия из изделия.

В процессе откачки в вакуумную камеру напускают постоянный поток углекислого газа, образующего криоосадок, проницаемый для гелия. 1 ил. пользуют насосы с минимальным обратным потоком рабочего тела, что усложняет систему, Известен способ испытания иэделий на герметичность, заключающийся в размещении изделия в испытательной камере, вакуумировании последней до заданной степени разрежения, подаче в камеру газаносителя, в качестве которого используют пары воды.

Однако пары воды способны конденси роваться в микрокапиллярах и перекрывать их или оказывать корроэионное воздействие на элементы изделия. К тому же, пары воды используют в качестве газа-носителя, а не для защиты изделия от вредного влияния рабочего тела насосов.

В наибольшей. мере изобретению соответствует способ испытания изделий на герметИчность в вакууме при криогенных температурах, заключающийся в размеще1728696 нии иэделия в вакуумной камере, откачке камеры, заполнении полости изделия жидким хладагентом, вытеснении его гелием и в определении герметичности изделия по наличию гелия в вакуумной камере, 5

Но при испытании изделий по данному способу вероятность вредного влияния паров рабочего тела насосов на поверхность изделия возрастает, так как при низкой температуре удельная скорость сорбции паров 10 рабочего тела возрастает.

Цель изобретения — повышение надежности испытаний путем создания на поверхности изделия предотвращающей закупорку микроканалов защитной пленки, 15

Поставленная цель достигается тем, что в способе испытания изделий на герметичность в вакууме при криогенных температурах, заключающемся в размещении изделия в вакуумной камере, откачке камеры, запол- 20 нении полости изделия жидким хладагентом, вытеснении его гелием и определении герметичности по наличию гелия в вакуумной камере, в процессе откачки в вакуумную камеру напускают поток углекислого газа. 25

На чертеже представлена схема.

Способ осуществляют следующим образом.

Изделие 1 размещают в камере 2 и под- 30 ключают к нему систему подачи хладагента.

Камеру 2 герметизируют и откачивают откачными насосами 3, далее производят напуск углекислого газа системой 4 в камеру 2, Максимальная величина потока 35 углекислого газа не должна превышать газовых нагрузок, влияющих на работоспособность откачных агрегатов, Минимальный поток углекислого газа должен обеспечивать в процессе эахолажива- 40 ния изделия скорость образования криоосадка не менее 0,01 мм/ч.

Полость изделия заполняют хладагентом. Углекислый газ конденсируется на холодных стенках изделия и образует 45 криоосадок, предотвращающий доступ парам рабочего тела насосов к поверхности изделия. Выдерживают изделие в течение времени, равного длительности цикла испытаний, вытесняют хладагент гелием и опре- 50 деляют герметичность по потоку гелия.

Криоосадок углекислого газа проницаем для гелия и не оказывает существенного влияния на проницаемость микроканала.

По окончании испытаний повышают температуру изделия до нормальной, углекислый гаэ с поверхности изделия испаряется. Вместе с потоком углекислого газа удаляется и рабочее тело насосов, сконденсировавшееся с углекислым газом на поверхности изделия.

Способ проверен с образцами негерметичности: Q = 1 10 с

Q = 2 10 э л MK ))т.сТ с

Q = 2 5 15и иMK2тдт с

Образцы помещались в вакуумную камеру и охлаждали жидким азотом. В камеру напускали углекислый гаэ, поток которого повысил давление в камере с 1 ° 10 мм рт.ст, до 3 — 4)10 мм рт.ст. В таких условиях образцы выдерживались в течение 10 часов, flo окончании выдержки жидкий азот из образцов выдавливался гелием. В процессе выдавливания гелиевым течеискателем проверялась проницаемость образцов.

В результате проведенных экспериментов не было замечено существенного изменения проводимости образцов, Наличие пленки углекислого газа на поверхности образца установлено визуально. Снятая с поверхности образца проба испарялась бесследно. Визуальная оценка толщины слоя криоосадка! = 0,5 мм и совпала с теоретическим расчетом толщины слоя.

Формула изобретения

Способ испытания изделий на герметичность в вакууме при криогенных температурах, заключающийся в размещении изделия в вакуумной камере, откачке камеры, заполнении полости изделия жидким хладагентом, вытеснении его гелием и определении герметичности по наличию гелия в вакуумной камере, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности испытаний путем предотвращения закупорки микроканалов, в процессе откачки в вакуумную камеру напускают поток углекислого газа.

1728696 э

С0

Составитель IG. Казаков

Редактор И. Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор M. КУ еРЯваЯ

Заказ 1400 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