Способ определения негерметичности изделий



 


Владельцы патента RU 2421700:

Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU)

Изобретение относится к области испытательной техники и может найти применение в областях техники, где предъявляются повышенные требования к герметичности, долговечности и надежности изделий, например, таких, как трубопроводы, замкнутые отсеки космических кораблей. Изобретение направлено на повышение точности контроля негерметичности изделий, что обеспечивается за счет того, что изделие помещают в объем накопления, измеряют начальную концентрацию контрольного газа в объеме накопления с помощью индикатора контрольного газа, заполняют изделие контрольным газом до избыточного испытательного давления, выдерживают изделие под избыточным испытательным давлением контрольного газа в течение заданного времени, измеряют конечную концентрацию контрольного газа в объеме накопления с помощью индикатора контрольного газа, и о степени негерметичности изделия судят по разности конечной и начальной концентрации контрольного газа в объеме накопления. При этом перед заполнением изделия контрольным газом до избыточного испытательного давления отбирают пробу воздуха из объема накопления в дополнительный замкнутый эталонный объем, начальную концентрацию контрольного газа в объеме накопления измеряют с помощью индикатора контрольного газа после измерения конечной концентрации контрольного газа в объеме накопления, измеряя концентрацию контрольного газа в пробе воздуха, отобранной из объема накопления в дополнительный замкнутый эталонный объем, а о степени негерметичности изделия судят с учетом измеренного значения концентрации контрольного газа в пробе воздуха, отобранной из объема накопления в дополнительный замкнутый эталонный объем, рассчитывая степень негерметичности изделия по математической зависимости, приведенной формуле изобретения.

 

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям изделий космической техники на герметичность, и может найти применение в таких областях техники, как газовая, атомная, авиационная, машиностроение, где предъявляются повышенные требования к герметичности, долговечности и надежности изделий (трубопроводов, замкнутых отсеков).

Известен способ определения негерметичности изделий, заключающийся в том, что заполняют изделие контрольным газом, после чего последовательно перемещают щуп, соединенный с течеискателем, по поверхности изделия, а о негерметичности изделия судят по изменению показаний течеискателя (1, «Космодром». Под общей редакцией проф. А.П.Вольского, Москва. - 1977 г., стр.67).

Недостаток способа заключается в том, что при помощи его трудно, а иногда невозможно определить негерметичность изделия, имеющего сложную конфигурацию и труднодоступные зоны.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения негерметичности изделий, заключающийся в том, что помещают изделие в объем накопления, измеряют начальную концентрацию контрольного газа в объеме накопления с помощью индикатора контрольного газа, заполняют изделие контрольным газом до избыточного испытательного давления, выдерживают изделие под избыточным испытательным давлением контрольного газа, измеряют конечную концентрацию контрольного газа в объеме накопления, и о степени негерметичности изделия судят по разности конечной и начальной концентрации контрольного газа в объеме накопления (2, «Технология сборки и испытаний космических аппаратов». Под общей редакцией проф. И.Т.Белякова и проф. И А.Зернова, Москва, «Машиностроение», 1990 г., стр.179).

Данный способ определения негерметичности изделий принят авторами за прототип.

Недостатком прототипа является то, что показания индикатора контрольного газа подвержены дрейфу в течение времени выдержки изделия под избыточным испытательным давлением контрольного газа. Это приводит к систематической ошибке при измерении концентрации контрольного газа в объеме накопления и, в конечном итоге, понижает точность результатов контроля герметичности.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности контроля герметичности.

Эта задача решается за счет того, что в предлагаемом способе определения негерметичности, в котором помещают изделие в объем накопления, измеряют начальную концентрацию контрольного газа в объеме накопления с помощью индикатора контрольного газа, заполняют изделие контрольным газом до избыточного испытательного давления, выдерживают изделие под избыточным испытательным давлением контрольного газа в течение заданного времени, измеряют конечную концентрацию контрольного газа в объеме накопления с помощью индикатора контрольного газа, и о степени негерметичности изделия судят по разности конечной и начальной концентрации контрольного газа в объеме накопления, при этом в предлагаемом способе в момент измерения начальной концентрации контрольного газа в объеме накопления отбирают пробу воздуха из объема накопления в дополнительный замкнутый эталонный объем, и после измерения конечной концентрации контрольного газа в объеме накопления измеряют концентрацию контрольного газа в дополнительном замкнутом эталонном объеме, а о степени негерметичности изделия судят с учетом измеренного значения концентрации контрольного газа в дополнительном замкнутом эталонном объеме, рассчитывая степень негерметичности изделия по формуле

где Скон - конечная концентрация контрольного газа в объеме накопления,

Сэт - концентрация контрольного газа в дополнительном замкнутом эталонном объеме,

Ратм - атмосферное давление воздуха в объеме накопления,

V - величина объема накопления,

С - концентрация контрольного газа в изделии при испытаниях, выраженная в объемных процентах,

Δtтреб.выд. - время требуемой выдержки изделия под избыточным испытательным давлением контрольного газа.

Предлагаемый способ определения негерметичности изделий осуществляется следующим образом:

- помещают изделие в объем накопления;

- измеряют начальную концентрацию Снач контрольного газа, например гелия, в объеме накопления с помощью индикатора контрольного газа, например гелиевого масс-спектрометрического течеискателя;

- в момент измерения начальной концентрации контрольного газа в объеме накопления отбирают пробу воздуха из объема накопления в дополнительный замкнутый эталонный объем;

- заполняют изделие контрольным газом до избыточного испытательного давления;

- выдерживают изделие под избыточным испытательным давлением контрольного газа в течение времени требуемой выдержки Δtтреб.выд., определяемого по формуле

где Смин.рег. - минимальная концентрация контрольного газа в воздухе, регистрируемая при помощи индикатора контрольного газа, например гелиевого масс-спектрометрического течеискателя,

Ратм - атмосферное давление воздуха в объеме накопления,

V - величина объема накопления,

Qчув - требуемая чувствительность испытаний изделия;

- после чего измеряют конечную концентрацию Скон контрольного газа в объеме накопления;

- измеряют концентрацию контрольного газа Сэт в дополнительном замкнутом эталонном объеме,

- судят о степени негерметичности изделия Qизд по разности конечной и начальной концентраций контрольного газа в объеме накопления с учетом измеренного значения концентрации контрольного газа в дополнительном замкнутом эталонном объеме, рассчитывая степень негерметичности изделия по формуле

где Скон - конечная концентрация контрольного газа в объеме накопления,

Сэт - концентрация контрольного газа в дополнительном замкнутом эталонном объеме,

Ратм - атмосферное давление воздуха в объеме накопления,

V - величина объема накопления,

С - концентрация контрольного газа в изделии при испытаниях, выраженная в объемных процентах,

Δtтреб.выд. - время требуемой выдержки изделия под избыточным испытательным давлением контрольного газа.

В предлагаемом способе повышают точность измерения степени негерметичности изделия, устраняя систематическую ошибку, связанную с дрейфом во времени показаний индикатора контрольного газа, т.е. с тем, что показания индикатора контрольного газа могут со временем как возрастать, так и уменьшаться при неизменной анализируемой концентрации контрольного газа. При этом в случае дрейфа показаний индикатора контрольного газа в сторону возрастания или уменьшения могут быть сделаны заключения соответственно о завышенной или заниженной степени негерметичности изделия. Если же, согласно предлагаемому методу, по прошествии времени выдержки изделия под избыточным испытательным давлением контрольного газа при помощи индикатора контрольного газа анализируют как непосредственно воздух из объема накопления, так и воздух из объема накопления, отобранный ранее в дополнительный замкнутый эталонный объем, то систематическая ошибка, связанная с дрейфом во времени показаний индикатора контрольного газа, будет присутствовать в результатах обоих измерений, и рассматриваемую систематическую ошибку устраняют при использовании разности произведенных измерений концентрации при вычислениях степени негерметичности изделия.

Использование предлагаемого способа позволяет за счет увеличения точности контроля повысить качество испытаний изделий на герметичность и, как следствие, повысить надежность и долговечность их в эксплуатации.

Способ достаточно прост в реализации и не требует дополнительных средств на доработку существующего испытательного оборудования.

Способ определения негерметичности изделий, заключающийся в том, что помещают изделие в объем накопления, измеряют начальную концентрацию контрольного газа в объеме накопления с помощью индикатора контрольного газа, заполняют изделие контрольным газом до избыточного испытательного давления, выдерживают изделие под избыточным испытательным давлением контрольного газа в течение заданного времени, измеряют конечную концентрацию контрольного газа в объеме накопления с помощью индикатора контрольного газа, и о степени негерметичности изделия судят по разности конечной и начальной концентрации контрольного газа в объеме накопления, отличающийся тем, что перед заполнением изделия контрольным газом до избыточного испытательного давления отбирают пробу воздуха из объема накопления в дополнительный замкнутый эталонный объем, начальную концентрацию контрольного газа в объеме накопления измеряют с помощью индикатора контрольного газа после измерения конечной концентрации контрольного газа в объеме накопления, измеряя концентрацию контрольного газа в пробе воздуха, отобранной из объема накопления в дополнительный замкнутый эталонный объем, а о степени негерметичности изделия судят с учетом измеренного значения концентрации контрольного газа в пробе воздуха, отобранной из объема накопления в дополнительный замкнутый эталонный объем, рассчитывая степень негерметичности изделия по формуле

где Скон - конечная концентрация контрольного газа в объеме накопления,
Сэт - концентрация контрольного газа, измеренная в пробе воздуха, отобранной из объема накопления в дополнительный замкнутый эталонный объем,
Ратм - атмосферное давление воздуха в объеме накопления,
V - величина объема накопления,
С - концентрация контрольного газа в изделии при испытаниях, выраженная в объемных процентах,
Δtтреб.выд. - время требуемой выдержки изделия под избыточным испытательным давлением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области испытательной техники и направлено на обеспечение максимально возможной точности и без значительных расходов определения воздухонепроницаемости замкнутого пространства.

Изобретение относится к области контроля герметичности оборудования, разгерметизация которого сопровождается появлением водорода в контролируемой среде и может использоваться преимущественно на атомных энергетических установках с реакторами на быстрых нейтронах для контроля нарушения межконтурной плотности парогенераторов натрий-вода.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и направлено на повышение помехоустойчивости. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и направлено на повышение оперативности и точности обнаружения различных дефектов и их месторасположения в покрытии стенок и самих стенок контейнеров.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для использования утечек в линиях воздушных систем летательных аппаратов. .

Изобретение относится к технике дистанционного определения места утечки жидкости или газа из магистрального трубопровода. .

Изобретение относится к области испытательной техники и направлено на обеспечение возможности испытаний сосудов большого объема на герметичность с уровнем контроля утечки воздуха 1×10-4 см3/сек при перепаде давления 1 кгс/см2 с минимальным временем проведения проверки.

Изобретение относится к области испытательной техники и предназначено для использования при испытании трубопроводов с помощью акустических течеискателей. .

Изобретение относится к области испытательной техники и направлено на снижение влияния шумов на уровень полезного акустического сигнала. .

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в других областях техники, где возможна эксплуатация емкостей при низких температурах

Изобретение относится к области испытательной техники и направлено на повышение чувствительности определения коэффициента подсоса физиологически активных веществ в подкостюмное пространство

Изобретение относится к химическому реактору, в котором предусмотрена возможность выявления наличия теплообменников с механическими повреждениями и к способу выявления поврежденных теплообменников

Изобретение относится к области измерительной и испытательной техники и предназначено для обнаружения протечки из находящихся под давлением каналов подачи топлива, например, на заправочных станциях

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в электронной, атомной промышленности, в машиностроении, где испытания изделий связаны с высокими требованиями по герметичности

Изобретение относится к области диагностики энергетических установок и может использоваться преимущественно в атомной энергетике для контроля герметичности парогенераторов, в которых греющим теплоносителем является жидкий металл (натрий, свинец, свинец-висмут), передающий тепло воде и водяному пару через поверхность теплообмена

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля герметичности космических аппаратов и орбитальных станций

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для испытаний головных обтекателей ракет-носителей на прочность и несущую способность

Изобретение относится к измерению потребления (расхода) текучей среды оборудованием для управления процессом и, более конкретно, к определению количества питающей текучей среды, расходуемой конкретными приборами в составе системы управления или всей цепью управления процессом
Наверх