Способ контроля герметичности изделий и устройство для его реализации (варианты)
Владельцы патента RU 2261422:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") (RU)
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля герметичности изделий, работающих под избыточным давлением. Изобретение направлено на обеспечение возможности определения величины течи. Согласно изобретению изделие подключают с помощью дренажной трубки к пузырьковой камере, подают в него газ под давлением и оценивают негерметичность по интенсивности появления пузырьков в жидкости камеры после стабилизации системы. При этом обеспечивают формирование пузырьков газа калиброванного объема за счет того, что конец дренажной трубки устройств по двум предлагаемым в изобретении вариантам выполнения, опущенный в жидкость, имеет плоский торец, который перпендикулярен оси трубки, при этом конец трубки изогнут так, что торец располагается под фиксированным углом 0≤α≤90° к поверхности жидкости, либо конец дренажной трубки, опущенный в жидкость, располагается вертикально и имеет плоский торец, который наклонен под фиксированным углом 0≤β≤90° к оси трубки. Величину течи определяют как произведение калиброванного объема пузырька газа на количество пузырьков в единицу времени. 3 н.п.ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля герметичности изделий, работающих под избыточным давлением.
Известны способы испытаний на герметичность, основанные на погружении изделия в ванну с индикаторной жидкостью и заполнении его пробным газом под давлением. При этом индикаторная жидкость находится при комнатной температуре либо нагрета, а пространство над ванной находится при атмосферном давлении либо вакуумировано. О негерметичности судят по появлению пузырьков газа (ГОСТ 24054-80 Методы испытания на герметичность. Общие требования.).
Недостатком известного способа является то, что для его реализации требуется специальный стенд с ванной.
Наиболее близким из известных технических решений является способ испытания на герметичность, основанный на подключении изделия к пузырьковой камере и подаче в него пробного газа. О негерметичности судят по интенсивности появления пузырьков газа в камере после стабилизации системы (ГОСТ 24054-80).
Устройство для реализации способа содержит пузырьковую камеру с жидкостью в ней и дренажную трубку, один конец которой соединен с изделием, а другой опущен в жидкость.
Недостатком известного способа и устройства для его реализации является то, что они не позволяют количественно оценить величину течи, что ограничивает возможности способа.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение возможностей способа.
Технический результат, достигаемый при этом, состоит в том, что появляется возможность количественно оценивать величину течи.
Решение поставленной задачи и указанный результат достигаются тем, что в способе контроля герметичности изделия, основанном на подключении изделия дренажной трубкой к пузырьковой камере, подаче в него газа под давлением и оценке негерметичности по интенсивности появления пузырьков в жидкости камеры после стабилизации системы, пузырьки газа формируют в пузырьки калиброванного объема, величину течи определяют как произведение объема пузырька газа на количество пузырьков в единицу времени, при этом объем пузырька определяют с помощью градуировочных зависимостей с учетом внутреннего и внешнего диаметров конца дренажной трубки, из которого выходит газ, а также угла расположения плоскости ее торца относительно поверхности жидкости.
Указанный результат достигается также тем, что в устройстве для контроля герметичности изделия, предназначенном для осуществления способа и содержащем пузырьковую камеру с жидкостью и дренажную трубку, один конец которой соединен с изделием, а другой опущен в жидкость, конец дренажной трубки, опущенный в жидкость, имеет плоский торец, перпендикулярный оси трубки. При этом конец трубки изогнут так, что торец расположен под фиксированным углом 0<α<90° к поверхности жидкости.
Указанный результат достигается также тем, что в устройстве для контроля герметичности изделия, предназначенном для осуществления способа и содержащем пузырьковую камеру с жидкостью и дренажную трубку, один конец которой соединен с изделием, а другой опущен в жидкость, конец дренажной трубки, опущенный в жидкость, расположен вертикально и имеет плоский торец, наклоненный под фиксированным углом 0≤β≤90° к оси трубки.
Схема устройства для контроля герметичности изделия приведена на фиг.1.
На фиг.2 показан вариант исполнения конца трубки устройства.
Устройство содержит пузырьковую камеру в виде сосуда 1 с жидкостью и дренажную трубку 2, один конец которой соединен с изделием, а другой опущен в жидкость. Конец трубки, опущенный в жидкость, имеет определенные внешний D и внутренний d диаметры и плоский торец 2а, перпендикулярный оси трубки. Трубка изогнута так, что торец конца располагается под определенным углом 0≤α≤90° к поверхности жидкости. Конец трубки опущен в жидкость на глубину, которая превышает не менее чем в 10 раз диаметр пузырьков газа, которые формируются с помощью трубки.
Вариантом исполнения устройства является конструкция (фиг.2), когда прямой конец трубки опущен в жидкость вертикально и имеет плоский торец, наклоненный под углом 0≤β≤90° к оси трубки.
В каждом устройстве пузырьки газа имеют калиброванный объем, величина которого определяется диаметрами d, D и величиной угла α. Анализ экспериментальных данных показал, что объем пузырьков газа может изменяться с изменением d, D и угла α в несколько раз. Градуировочные зависимости для определения объема пузырьков с учетом d, D и α, β позволяют находить величину течи в широком диапазоне ее изменения с приемлемой для инженерных целей точностью.
Определение величины течи предлагаемым способом выполняют следующим образом. Подсоединяют конкретное устройство (d, D, α определенные) дренажной трубкой 2 к контролируемому изделию и устанавливают пузырьковую камеру так, чтобы ось конца трубки, опущенной в жидкость, располагалась вертикально. Подают в изделие газ и после стабилизации системы определяют количество пузырьков, появляющихся при негерметичности изделия в жидкости пузырьковой камеры в единицу времени. Определяют величину течи как произведение объема пузырька на количество пузырьков в единицу времени.
Реализация предложенного способа обеспечивает возможность определять величину течи и, следовательно, расширяет возможности способа.
1. Способ контроля герметичности изделий, основанный на подключении изделия дренажной трубкой к пузырьковой камере, подаче в него газа под давлением и оценке негерметичности по интенсивности появления пузырьков в жидкости камеры после стабилизации системы, отличающийся тем, что обеспечивают формирование пузырьков газа калиброванного объема за счет того, что конец дренажной трубки, опускаемый в жидкость, выполняют с плоским торцом, перпендикулярным оси трубки, при этом конец изгибают так, чтобы этот торец был расположен под фиксированным углом 0≤α≤90° к поверхности жидкости, и опускают в жидкость на глубину, которая превышает не менее чем в 10 раз диаметр пузырьков газа, которые формируются с помощью трубки, или конец дренажной трубки, опускаемый в жидкость, выполняют с плоским торцом, расположенным под фиксированным углом 0≤β≤90° к оси трубки, и располагают вертикально к поверхности жидкости, а величину течи определяют как произведение объема пузырька газа на количество пузырьков в единицу времени.
2. Устройство для контроля герметичности изделия, содержащее пузырьковую камеру с жидкостью и дренажную трубку, один конец которой соединен с изделием, а другой опущен в жидкость, отличающееся тем, что конец дренажной трубки, опущенный в жидкость, имеет плоский торец, перпендикулярный оси трубки, при этом конец изогнут так, что торец расположен под фиксированным углом 0≤α≤90° к поверхности жидкости и опущен в жидкость на глубину, которая превышает не менее чем в 10 раз диаметр пузырьков газа, которые формируются с помощью трубки.
3. Устройство для контроля герметичности изделия, содержащее пузырьковую камеру с жидкостью и дренажную трубку, один конец которой соединен с изделием, а другой опущен в жидкость, отличающееся тем, что конец дренажной трубки, опущенный в жидкость, расположен вертикально и имеет плоский торец, расположенный под фиксированным углом 0≤β≤90° к оси трубки.
