Способ испытания изделий на герметичность

 

Изобретение относится к области машиностроения и используется для контроля герметичности изделий жидкостью с применением пузырькового метода. Изобретение направлено на повышение точности измерения суммарных утечек. Это обеспечивается за счет того, что при осуществлении способа испытания изделий на герметичность, включающего соединение ресивера, объем которого выбирают из условия обеспечения выделения пузырьков при допустимой утечке из изделия известного объема с заданной погрешностью, с трубкой барботера, заполнение газом ресивера и барботера и регистрацию выделяющихся из трубки барботера пузырьков газа, по которым судят о негерметичности изделия, перед регистрацией пузырьков газа к изделию подключают упругую емкость, расположенную в газовой камере, затем камеру соединяют с воздушной полостью барботера, одновременно заполняют под контрольным давлением жидкостью изделие и упругую емкость, а газом - камеру. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать жидкостью на герметичность полые изделия, например трубопроводную запорную арматуру, с контролем суммарных значений утечек.

Известен компрессионный способ гидростатического метода испытания изделий на герметичность жидкостью (ГОСТ 24054-80. Изделия машиностроения и приборостроения. Методы испытаний на герметичность. Общие требования), согласно которому изделие заполняют жидкостью и выдерживают в течение определенного времени. О негерметичности судят по появлению капель или пятен на поверхности изделия или индикаторной массе, нанесенной на эту поверхность.

Недостаток этого метода состоит в том, что отсутствует количественное значение суммарных утечек жидкости при испытании на герметичность изделия, по которому судят о негерметичности этого изделия.

Известен пузырьковый способ испытания изделий на герметичность (А.С. СССР 1546863, G 01 М 3/06, 1990) путем соединения изделия с воздушной полостью барботера, соединения ресивера, объем которого выбирается из условия обеспечения выделения пузырьков при допустимой утечке из изделия известного объема с заданной погрешностью, с трубкой барботера, одновременного заполнения ресивера, изделия и барботера газом под контрольным давлением, регистрации выделяющихся из трубки барботера пузырьков газа, по которым судят о негерметичности изделия.

Однако этот способ не позволяет производить испытания изделий на герметичность жидкостью, что снижает точность учета суммарных утечек.

Известный способ является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Технический результат изобретения - повышение точности учета суммарных утечек при испытании изделия на герметичность жидкостью за счет расширения применимости пузырькового способа испытаний изделий на герметичность газом на испытание герметичности изделий жидкостью.

Поставленная задача решается тем, что при испытании изделий на герметичность путем соединения ресивера, объем которого выбирается из условия обеспечения выделения пузырьков при допустимой утечке из изделия известного объема с заданной погрешностью, с трубкой барботера и регистрации выделяющихся из трубки барботера пузырьков газа, по которым судят о негерметичности изделия, к изделию подключают упругую емкость (например, сильфон), расположенную в камере, камеру соединяют с воздушной полостью барботера, одновременно заполняют под контрольным давлением жидкостью изделие и упругую емкость, а газом - ресивер, барботер и камеру с упругой емкостью.

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

Устройство содержит барботер 1, воздушная полость которого соединена с камерой 2, в которой расположена упругая емкость 3 (например, сильфон), внутренняя полость которой соединена с изделием 4. Трубка 5 барботера 1 соединена с ресивером 6. Полость последнего соединена через вентиль 7 с полостью камеры 2, а воздушная полость барботера 1 соединена через вентиль 8 с атмосферой. Источник 9 газа соединен через вентиль 10 с полостью ресивера 6. Источник 11 жидкости соединен через вентиль 12 с полостями изделия 4 и упругой емкости 3. Объем полости ресивера 6 выбирают, исходя из условия обеспечения выделения пузырьков при допустимой утечке из изделия известного объема с заданной погрешностью.

Способ реализуется следующим образом.

Исходя из объема изделия 4, допустимой утечки и заданной погрешности, определяют объем ресивера 6. Одновременно заполняют под контрольным давлением жидкостью изделие 4 и упругую емкость 3, расположенную в газовой камере 2, а газом - выбранный ресивер 6, барботер 1 и камеру 2 с упругой емкостью 3. Для этого открывают вентиль 12, соединяя источник жидкости 11 с изделием 4 и упругой емкостью 3. Открывают вентили 7 и 10, соединяя источник 9 газа с ресивером 6, барботером 1 и газовой камерой 2. Заполняют газом ресивер 6, барботер 1 и газовую камеру 2 при сохранении уровня жидкости в барботере, что обеспечивается открытым вентилем 7. Закрывают вентили 12, 7 и 10 и отсоединяют изделие 4 и упругую емкость 3 от источника 11 жидкости, а ресивер 6, барботер 1 и газовую камеру 2 отсоединяют от источника 9 газа. В результате таких действий ресивер 6, барботажная трубка 5, барботер 1, газовая камера 2, упругая емкость 3 и изделие 4 оказываются соединенными последовательно по действующему в этих устройствах давлению среды: газа и жидкости.

Давление среды (газа и жидкости) во всех соединенных последовательно устройствах равно контрольному давлению. Источником газа, который поддерживает контрольное давление во всех соединенных последовательно устройствах с газом и жидкостью, является ресивер 6. Он имеет существенно больший объем по сравнению с другими устройствами.

Если изделие 4 негерметично, то есть имеются утечки жидкости из изделия в атмосферу, тогда давление жидкости в изделии 4 и в упругой емкости 3 понижается. К упругой емкости (к ее эффективной поверхности, воспринимающей разность давлений) прикладывается разность давлений со стороны жидкости (меньшее) и со стороны газа (равное контрольному). Давление контрольного газа из ресивера 6 поднимает и сравнивает (выравнивает) давление в изделии 4 и внутри упругой емкости 3 с давлением в ресивере 6 (и барботере 1). В результате выравнивания давлений в последовательно соединенных с ресивером 6 устройствах и приложенной к упругой емкости разности давлений упругая емкость 3 сжимается (уменьшается ее внутренний объем), а объем газовой полости камеры 2 увеличивается.

Упругая емкость 3 теоретически имеет линейную характеристику перемещения эффективной поверхности (например, площади свободного, незакрепленного дна упругой емкости 3), воспринимающей разность давлений от этой разности давлений, то есть объема упругой емкости от разности давлений. (Кроме металлических упругих емкостей могут использоваться резинотканевые упругие емкости).

В результате некоторого дополнительного сжатия упругой емкости 3 и уменьшения ее объема (от утечек жидкости из изделия 4) объем газовой полости камеры 2 увеличивается (на этот же объем) и поэтому в камеру 2 поступает дополнительная порция газа из ресивера 6. Эта порция газа из ресивера 6 проходит через барботажную трубку 5, жидкость барботера 1, барботер 1 в газовую камеру 2 (вентиль 7 закрыт) и создает поток пузырьков газа в жидкости барботера. Регистрируют выделяющиеся из трубки барботера пузырьки газа (их количество) в течение установленного времени, по которым судят о негерметичности изделия. Если испытываемое изделие 4 герметично, тогда дополнительного сжатия упругой емкости 3 из-за утечек жидкости из изделия 4 не происходит, дополнительные порции газа из ресивера 6 не поступают в газовую полость камеры 2 и пузырьки газа не выделяются из барботажной трубки в жидкость барботера.

До регистрации выделяющихся из трубки барботера пузырьков газа, по которым судят о негерметичности изделия, или после регистрации этих пузырьков газа могут проводиться некоторые наладочные (подготовительно-заключительные) действия, которые могут быть выполнены по заявляемому способу и которые имеются в способе испытаний изделий на герметичность газом по наиболее близкому аналогу (SU 1546863), например проверка работоспособности пузырьковой камеры (установление проводимости газа трубкой 5 барботера продувкой газа через эту трубку) путем дросселирования части газа из ресивера 6 в атмосферу. В этом случае газ проходит из ресивера 6 через трубку 5, барботер 1 и вентиль 8 в атмосферу. После такого дросселирования уровень жидкости в барботажной трубке остается возле нижнего среза этой трубки до тех пор, пока не будет открыт вентиль 7. Понижение уровня жидкости в трубке 5 до нижнего среза, если его выполнить перед регистрацией выделяющихся из трубки 5 пузырьков газа, по которым судят о негерметичности изделия, уменьшает промежуток времени до появления пузырьков газа, выделяющихся из трубки 5, то есть уменьшает промежуток времени, в течение которого проводится регистрация пузырьков газа, выделяющихся из трубки 5, по которым судят о негерметичности изделия.

Таким образом, по сравнению с прототипом, изобретение позволяет повысить точность измерения суммарных утечек жидкости из изделия при контроле его на герметичность жидкостью по пузырькам контрольного газа в жидкости барботера.

Формула изобретения

Способ испытания изделий на герметичность, включающий соединение ресивера, объем которого выбирают из условия обеспечения выделения пузырьков при допустимой утечке из изделия известного объема с заданной погрешностью, с трубкой барботера, заполнение газом ресивера и барботера и регистрацию выделяющихся из трубки барботера пузырьков газа, по которым судят о негерметичности изделия, отличающийся тем, что перед регистрацией пузырьков газа к изделию подключают упругую емкость, расположенную в газовой камере, затем камеру соединяют с воздушной полостью барботера, одновременно заполняют под контрольным давлением жидкостью изделие и упругую емкость, а газом камеру.

РИСУНКИ

Рисунок 1