Способ контроля герметичности

 

Изобретение относится к способам контроля герметичности. Способ заключается в том, что изделие помещают в герметичную камеру, из которой удаляют воздух. Изделие заполняют пробным веществом под давлением испытания, выдерживают в течение определенного времени и определяют негерметичность, сравнивая концентрацию накопленного в камере пробного вещества с эталонной. При этом предварительно оценивают влияние адсорбции молекул пробного вещества на внутренних поверхностях камеры и эталонной емкости, а расчет негерметичности производят по предлагаемому и описанному в материалах заявки соотношению. Способ позволяет повысить надежность и точность контроля герметичности. 1 з. п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области испытаний на герметичность.

Известен способ контроля герметичности, при котором изделие, заполненное индикаторным газом, помещают в замкнутую оболочку и по интенсивности изменения концентрации индикаторного газа в замкнутой оболочке судят о герметичности изделия, работающего при избыточном внутреннем давлении [1].

Способ не обладает достаточной объективностью, поскольку не учитывает сорбционную способность поверхности замкнутого объема.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ, при котором изделие помещают в герметичную камеру, из камеры удаляют воздух, изделие заполняют пробным веществом, выдерживают в течение определенного времени для накопления в камере проникающего через негерметичности пробного вещества, определяют реакцию контрольного прибора на концентрацию паров накопленного в камере пробного вещества и определяют величину негерметичности изделия сравнением с реакцией прибора на эталонную концентрацию паров пробного вещества [2].

К недостаткам способа можно отнести большие погрешности измерения при использовании в качестве пробного вещества жидкостей и хорошо сорбирующихся на поверхностях газов в связи с трудностью учета количества пробного вещества, адсорбирующегося на внутренних поверхностях контрольной камеры.

Целью изобретения является повышение надежности способа контроля герметичности накоплением пробного вещества в герметичной камере, повышение точности измерения величины негерметичности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля герметичности, при котором изделие помещают в герметичную камеру, из камеры удаляют воздух, изделие заполняют пробным веществом под давлением испытания, выдерживают в течение определенного времени для накопления в камере проникающего через негерметичности пробного вещества и определяют величину негерметичности изделия сравнением с реакцией прибора на эталонную концентрацию, предварительно оценивают влияние адсорбции молекул пробного вещества на внутренних поверхностях герметичной камеры и эталонной емкости, а расчет негерметичности производят по соотношению где Q - негерметичность изделия, г/с; С_эт - значение эталонной концентрации пробного вещества, г/л; v_k - свободный объем камеры, л; t_и - время выдержки изделия, заполненного пробным веществом, в камере, с; α - реакция регистрирующего прибора на концентрацию паров пробного вещества в камере, мВ; α_эт - реакция регистрирующего прибора на эталонную концентрацию паров пробного вещества в емкости, мВ; К - поправочный коэффициент, учитывающий влияние на результаты измерения адсорбции молекул пробного вещества на внутренних поверхностях камеры и емкости с эталонной концентрацией,
и определяется предварительно при неоднократных (n) измерениях концентрации пробного вещества в камере и емкости.

Отличием предлагаемого способа от аналогичных является учет влияния адсорбции молекул пробного вещества на внутренних поверхностях герметичной камеры и эталонной емкости на результат определения негерметичности.

На чертеже показана схема осуществления способа.

Изделие 1 помещают в герметичную камеру 2, соединенную с насосом 3. Реакцию на пары пробного газа определяют по сигналу течеискателя 4, либо в камере 2, либо в эталонной емкости 5. Пробное вещество в изделие 1 подают с помощью пневмопульта 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Первоначально проводят предварительные испытания (калибровку) по оценке относительных адсорбционных способностей поверхности эталонной емкости 5 (емкости с эталонной концентрацией) и поверхности герметичной камеры 2.

Калибровка осуществляется следующим образом.

В эталонную емкость 5 подают определенное количество пробного вещества G_этi, рассчитывают концентрацию паров пробного вещества С_этi.

Определяют реакцию течеискателя 4 на содержание паров пробного вещества α_этi. Под реакцией течеискателя 4 понимается значение его показаний.

Рассчитывают количество пробного вещества G_i, которое необходимо ввести в полость герметичной камеры 2 для того, чтобы получить концентрацию паров пробного вещества в камере 2, равную концентрации C_этi в эталонной емкости 5, по соотношению

где V_к - объем камеры 2, л;
V_эт - объем эталонной емкости 5, л.

Камеру 2 герметизируют, из нее удаляют воздух с помощью насоса 3. В камеру 2 подают пробное вещество в количестве, равном расчетному G_i. Определяют реакцию течеискателя 4 на содержание паров пробного вещества в камере 2 - α_кi. Определяют значение поправочного коэффициента, учитывающего влияние на результаты измерения адсорбции молекул пробного вещества на внутренних поверхностях камеры и емкости с эталонной концентрацией

Данные операции проводят необходимое количество раз, а полученные значения К_i осредняют по соотношению

где n - количество проведенных измерений.

Калибровку с целью определения коэффициента, учитывающего сорбционные способности поверхностей камеры 2 и эталонной емкости 5, проводят не реже 1 раза в год.

Контроль герметичности изделия 1 осуществляют следующим образом.

Для этого в герметичную камеру 2 помещают изделие 1. Из камеры 2 удаляют воздух с помощью насоса 3. После достижения необходимого давления в камере 2 насос 3 отключают. В изделие 1 подают пробное вещество с помощью пульта 6 под давлением испытания. Выдерживают изделие 1 в течение времени t_и, необходимого для накопления паров пробного вещества в камере 2. В эталонную емкость 5 подают определенное количество пробного вещества G_эт, рассчитывают концентрацию паров пробного вещества С_эт.

Определяют реакцию течеискателя 4 на содержание паров пробного вещества в камере 2 - α.
Определяют реакцию течеискателя 4 на содержание паров пробного вещества в емкости 5 с эталонной концентрацией α_эт.
Расчет негерметичности изделия 1 проводят по соотношению

где Q - негерметичность изделия, г/с;
С_эт - значение эталонной концентрации пробного вещества, г/л;
V_к - свободный объем камеры, л;
t_и - время выдержки изделия, заполненного пробным веществом, в камере, с;
α - реакция регистрирующего прибора на концентрацию паров пробного вещества в камере, мВ;
α_эт - реакция регистрирующего прибора на эталонную концентрацию паров пробного вещества в емкости, мВ;
К - поправочный коэффициент, учитывающий влияние на результаты измерения адсорбции молекул пробного вещества на внутренних поверхностях камеры и емкости с эталонной концентрацией.

В качестве пробного вещества использовалась шестифтористая сера (SF₆).

Учет влияния адсорбции на внутренние поверхности герметичной камеры и эталонной емкости позволил повысить достоверность испытаний на 20%.

Способ обладает повышенной надежностью и точностью определения негерметичности, т. к. учитывает адсорбцию пробного вещества на поверхностях камеры и эталонной емкости.

Источники информации
1. АС СCCР 214851, кл. G 01 L, БИ 11, 1968.

2. "Вакуумная техника". Справочник под редакцией С.С. Фролова, В.Е. Минайчева, - М.: Машиностроение, 1992, с. 441.

Формула изобретения

1. Способ контроля герметичности, заключающийся в том, что изделие помещают в герметичную камеру, из камеры удаляют воздух, изделие заполняют пробным веществом под давлением испытания, выдерживают в течение определенного времени, определяют реакцию контрольного прибора на концентрацию паров накопленного в камере пробного вещества и определяют величину негерметичности изделия сравнением с реакцией прибора на эталонную концентрацию паров пробного вещества, отличающийся тем, что предварительно оценивают влияние адсорбции молекул пробного вещества на внутренних поверхностях герметичной камеры и емкости с эталонной концентрацией, а расчет негерметичности производят по соотношению:

где Q - негерметичность изделия, г/с;
С_эт - значение эталонной концентрации пробного вещества, г/л;
V_к - свободный объем камеры, л;
t_и - время выдержки изделия, заполненного пробным веществом, в камере, с;
α - реакция регистрирующего прибора на концентрацию паров пробного вещества в камере, мВ;
α_эт - реакция регистрирующего прибора на эталонную концентрацию паров пробного вещества, мВ;
К - поправочный коэффициент, учитывающий влияние на результаты измерения адсорбции молекул пробного вещества на внутренних поверхностях камеры и емкости с эталонной концентрацией.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поправочный коэффициент К, учитывающий влияние на результаты измерения адсорбции молекул пробного вещества на внутренних поверхностях камеры и емкости с эталонной концентрацией, определяется на основе неоднократных измерений концентрации пробного вещества в камере и емкости по следующему соотношению:

где α_этi - реакция регистрирующего прибора на эталонную концентрацию паров пробного вещества в емкости, мВ;
α_кi - реакция регистрирующего прибора на содержание паров пробного вещества в камере, мВ;
n - количество измерений.

РИСУНКИ

Рисунок 1

PC4A Государственная регистрация перехода исключительного права без заключения договора

Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 26.01.2011 № РП0001232

Лицо(а), исключительное право от которого(ых) переходит без заключения договора:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Гермес"

(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Гермес",
Открытое акционерное общество "Уралэлектротяжмаш-Уралгидромаш"

Дата публикации: 10.03.2011