Способ контроля герметичности замкнутых изделий

 

Изобретение относится к области испытательной техники и позволяет повысить достоверность и точность контроля изделий при испытаниях на герметичность. Замкнутое изделие помещают в барокамеру, опрессовывают изделие в барокамере контрольным газом в течение заданного времени, затем контрольный газ удаляют из барокамеры, после чего вакуумируют барокамеру и о герметичности изделия судят по изменению концентрации контрольного газа в барокамере с помощью течеискателя, при этом после помещения изделия в барокамеру подают в нее тарированный поток контрольного газа, равный допустимой негерметичности изделия, и проводят дополнительное вакуумирование барокамеры, фиксируют интервал времени от момента начала вакуумирования до момента регистрации течеискателем заданного изменения концентрации контрольного газа в барокамере от тарированного потока и величину этого изменения концентрации, прекращают подачу тарированного потока контрольного газа, условия последующего и дополнительного вакуумирования барокамеры поддерживают одинаковыми, измерение изменения концентрации контрольного газа в барокамере от изделия производят через ранее упомянутый интервал времени, а оценку герметичности производят по соотношению измеренных изменений концентрации от тарированного потока и изделия.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям изделий на герметичность, и может найти применение также в тех областях техники, где предъявляются повышенные требования к надежности изделий.

Известен способ контроля герметичности замкнутых изделий, заключающийся в том, что помещают изделие в испытательную камеру и определяют герметичность изделия по изменению состава газовой смеси в камере с помощью индикаторного устройства (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ контроля герметичности замкнутых изделий, заключающийся в том, что изделие помещают в барокамеру, опрессовывают изделие в барокамере контрольным газом в течение заданного времени, затем контрольный газ удаляют из барокамеры, после чего вакуумируют барокамеру и о герметичности изделия судят по изменению концентрации контрольного газа в барокамере с помощью течеискателя (2).

Данный способ принят заявителем за прототип.

Недостатки известных способов следующие.

Суть способа-прототипа заключается в том, что при опрессовке происходит натекание контрольного газа во внутреннюю полость изделия за счет имеющихся микронеплотностей (негерметичностей). Причем время опрессовки выбирают исходя из обеспечения натекания во внутреннюю полость изделия через допустимую негерметичность такой массы контрольного газа, которая в течение последующего вакуумирования барокамеры поддерживала бы установившийся поток контрольного газа, который в свою очередь приводил бы к установившемуся изменению концентрации в барокамере в течение времени, необходимого для регистрации этого изменения течеискателем. Поэтому основным недостатком способа-прототипа и аналогичных способов является невозможность контролировать изделия с негерметичностями, значительно превышающими допустимую, поскольку контрольный газ успевает вытечь из внутренней полости изделия во время вакуумирования до момента регистрации.

Кроме того, поскольку для измерения концентрации контрольного газа используется течеискатель (прибор индикаторный, требующий дополнительной тарировки) в способе-прототипе и аналогичных способах либо предусматривается качественная тарировка регистрирующего прибора и в этом случае оценка герметичности проводится только качественно, либо проводится автономная тарировка течеискателя на встроенную в него контрольную течь и в этом случае при использовании течеискателя в составе системы (барокамера - средства связи - течеискатель) оценка герметичности проводится с достаточно большой погрешностью.

Задачей изобретения является повышение достоверности и точности контроля с одновременным расширением функциональных возможностей способа за счет расширения диапазона регистрируемых утечек.

Этот результат достигается тем, что в известном способе контроля герметичности замкнутых изделий помещают изделие в барокамеру, опрессовывают изделие в барокамере контрольным газом в течение заданного времени, затем контрольный газ удаляют из барокамеры, после чего вакуумируют барокамеру и о герметичности изделия судят по изменению концентрации контрольного газа в барокамере с помощью течеискателя, при этом, после помещения изделия в барокамеру подают в нее тарированный поток контрольного газа, равный допустимой негерметичности изделия, и проводят дополнительное вакуумирование барокамеры, фиксируют интервал времени от момента начала вакуумирования до момента регистрации течеискателем заданного изменения концентрации контрольного газа в барокамере от тарированного потока и величину этого изменения концентрации, прекращают подачу тарированного потока контрольного газа, условия последующего и дополнительного вакуумирования барокамеры поддерживают одинаковыми, измерение изменения концентрации контрольного газа в барокамере от изделия производят через ранее упомянутый интервал времени, а оценку герметичности производят по соотношению измеренных изменений концентрации от тарированного потока и изделия.

Именно подача в барокамеру тарированного потока контрольного газа, величина которого соответствует допустимому значению негерметичности изделия (и таким образом достигается тарировка всей испытательной системы барокамера - средства связи - течеискатель) и дополнительное вакуумирование барокамеры в течение минимального времени (обеспечивающего исключение пропуска негерметичности изделия, значительно превышающей допустимую негерметичность) приводят к решению поставленной задачи.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявленное техническое решение позволяет повысить достоверность и точность контроля герметичности при испытаниях.

Предлагаемый способ контроля герметичности замкнутых изделий осуществляется следующим образом: - изделие помещают в барокамеру и подают в барокамеру тарированный поток контрольного газа (например, гелий), равный допустимой негерметичности изделия; - вакуумируют барокамеру, при этом фиксируют интервал времени от момента начала вакуумирования до момента регистрации течеискателем (соединенным с барокамерой) изменения концентрации контрольного газа в барокамере от тарированного потока, и одновременно фиксируют величину этого изменения концентрации.

Данной последовательностью действий решается задача обеспечения регистрации негерметичностей, значительно превышающих допустимое значение, при которых вся масса контрольного газа успевает вытечь из внутреннего объема изделия еще в процессе вакуумирования барокамеры.

То есть фиксируется минимальное время от начала вакуумирования барокамеры, по истечению которого может быть зарегистрировано достоверное изменение показаний течеискателя, соответствующее минимальному изменению концентрации контрольного газа в барокамере. Причем, учитывая то, что в начале вакуумирования процессы изменения концентрации контрольного газа в барокамере еще не стабилизированы, а сами изменения достаточно быстротекущие, за достоверно регистрируемые изменения следует принимать изменения показаний течеискателя, превышающие тройной - четверной уровень флюктуации регистрирующего прибора; - прекращают подачу тарированного потока контрольного газа в барокамеру; - опрессовывают изделие в барокамере контрольным газом в течение заданного времени; - удаляют контрольный газ из барокамеры (например, путем продувки ее нейтральным газом); - вакуумируют барокамеру, при этом условия вакуумирования поддерживают аналогичными вышеупомянутым. Тем самым обеспечиваются одинаковые условия при тарировке испытательной системы и при проведении испытаний изделия; - через ранее упомянутый интервал времени от начала вакуумирования (зафиксированный в процессе тарировки испытательной системы) производят измерение изменения концентрации контрольного газа в барокамере от изделия; - по соотношению измеренных изменений концентрации контрольного газа в барокамере от тарированного потока и от изделия оценивают величину негерметичности контролируемого изделия.

Использование предлагаемого способа контроля герметичности замкнутых изделий дает следующий положительный эффект - за счет повышения достоверности и точности контроля повышается качество испытаний на герметичность замкнутых изделий (особенно это сказывается при испытаниях изделий малого внутреннего объема - 0,001 м³ и менее) и, как следствие, надежность их эксплуатации.

Способ достаточно прост в реализации и не требует дополнительной разработки или доработки существующего испытательного оборудования, выпускаемого отечественной промышленностью.

Литература 1. Авторское свидетельство СССР 214851, 1996 г.

2. Ланис В. А. и Левина Л.Е. Техника вакуумных испытаний. М.: Госэнергоиздат, с. 239-240 - прототип.

Формула изобретения

Способ контроля герметичности замкнутых изделий, заключающийся в том, что изделие помещают в барокамеру, опрессовывают изделие в барокамере контрольным газом в течение заданного времени, затем контрольный газ удаляют из барокамеры, после чего вакуумируют барокамеру и о герметичности изделия судят по изменению концентрации контрольного газа в барокамере с помощью течеискателя, отличающийся тем, что после помещения изделия в барокамеру подают в нее тарированный поток контрольного газа, равный допустимой негерметичности изделия, и проводят дополнительное вакуумирование барокамеры, фиксируют интервал времени от момента начала вакуумирования до момента регистрации течеискателем заданного изменения концентрации контрольного газа в барокамере от тарированного потока и величину этого изменения концентрации, прекращают подачу тарированного потока контрольного газа, условия последующего и дополнительного вакуумирования барокамеры поддерживают одинаковыми, измерение изменения концентрации контрольного газа в барокамере от изделия производят через ранее упомянутый интервал времени, а оценку герметичности производят по соотношению измеренных изменений концентраций от тарированного потока и изделия.