Система и способ обнаружения утечки

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2453819:

КЭСКЕЙД ТЕКНОЛОДЖИЗ ЛИМИТЕД (GB)

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано во многих отраслях промышленности, связанных с использованием газообразных материалов, таких как газ или пар. Изобретение направлено на обеспечение возможности осуществлять непрерывный контроль любого утекающего газообразного материала одним универсальным устройством обнаружения утечки, что обеспечивается за счет того, что обнаружение утечки первого газа или пара осуществляется путем обнаружения изменения физического свойства второго газа или пара посредством устройства обнаружения утечки, включающего по меньшей мере один датчик для обнаружения изменения физического свойства второго газа или пара, причем датчик включает источник излучения и средство для измерения поглощения излучения вторым газом или паром. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Это изобретение относится к системе и способу для обнаружения утечки. В частности, изобретение относится к обнаружению утечки газа, неспецифического к выделяющемуся газу.

Предпосылки к созданию изобретения

Во многих отраслях промышленности, связанных с использованием газообразных материалов, важность проблем повышения производительности и удовлетворения требований по охране труда и технике безопасности обусловливает возрастание потребностей в технических средствах обнаружения утечки газа. Примеры областей применения, в которых обнаружение утечек имеет решающее значение, включают в себя линии подвода бутана на аэрозольных заводах и трубопроводы природного газа, где последствия утечки для безопасности являются самоочевидными.

В устройствах обнаружения утечек или детекторах утечек предшествующего уровня техники непосредственное обнаружение наличия или измерение концентрации утекающего газа осуществлялось с помощью одной из ряда методик типа фотоионизации, ионизации в пламени, фотоакустических эффектов или поглощения инфракрасного (ИК) излучения. Эти методики имеют несколько недостатков, в том числе необходимость создания и приобретения специального детектора для каждого используемого газа. Кроме того, некоторые газы по своей природе являются неподходящими для использования в определенных методиках обнаружения вследствие недостаточного поглощения ими инфракрасного излучения или наличия поглощения в области, маскируемой другими материалами, характеризующимися более сильным поглощением.

Сущность изобретения

Согласно первому объекту настоящего изобретения предлагается устройство обнаружения утечки, выполненное с возможностью обнаружения утечки первого материала путем обнаружения изменения физического и/или химического свойства второго материала.

Физическое свойство может быть концентрацией, и/или давлением, и/или свойством, зависимым от концентрации или давления, типа поглощения ИК излучения или изменения формы линии поглощения ИК излучения.

Устройство обнаружения утечки может быть предназначено для обнаружения утечки первого материала путем обнаружения уменьшения концентрации второго материала, вызываемого его вытеснением (перемещением) вследствие утечки первого материала.

Путем непрерывного контроля концентрации, например, газа вокруг трубы, в которой находится текучая среда или другой газ, обнаружение утечек из трубы может осуществляться путем определения перемещения (вытеснения) окружающего газа. Это обеспечивает непрямую, но очень эффективную методику для обнаружения утечек.

Использование непрямого определения утечки путем обнаружения перемещения, а не прямого детектирования выделяющегося материала имеет несколько преимуществ, в том числе обеспечение возможности осуществлять с помощью детектора непрерывный контроль любого утекающего материала независимо от предполагаемого материала, неспецифический к определенному выделяющемуся материалу. Эта методика имеет ценовые преимущества, так как позволяет производителю датчиков создавать или иметь в наличии меньшее число типов датчиков и обеспечивает пользователям возможность замещения нескольких устройств обнаружения утечки, каждое из которых является специфическим для определенного материала, одним универсальным устройством обнаружения утечки.

Обнаружение второго материала может включить в себя измерение его концентрации или непрерывный контроль свойства, зависимого от его концентрации. Второй материал может находиться вне резервуара, например трубы. Первый материал может находиться внутри резервуара, например трубы.

Устройство обнаружения может быть предназначено для обнаружения, по меньшей мере, частичного перемещения второго материала под действием первого материала в случае утечки.

Первый материал может быть текучей средой, например газом, или паром, или жидкостью. Первый материал может включать в себя кислород, и/или азот, и/или гелий, и/или природный газ, и/или бутан. Второй материал может быть газом, например углекислым газом, или паром, например водяным паром.

Использование устройства обнаружения, являющегося примером осуществления изобретения, обеспечивает возможность обнаружения утечки материалов с использованием методик, являющихся неприемлемыми для обнаружения этих материалов. Например, кислород, азот и гелий не поглощают на длинах волн ИК излучения, и поэтому их обнаружение с помощью традиционных датчиков утечек на основе поглощения ИК излучения является невозможным. Однако обнаружение изменения концентрации составляющих атмосферного воздуха типа углекислого газа или воды, обладающих сильным поглощением на длинах волн ИК излучения, позволяет использовать устройство обнаружения этого типа для измерения утечек материалов со слабым или полным отсутствием поглощения ИК излучения.

Даже в случае, когда устройство обнаружения используется для обнаружения утекающих материалов с поглощением на длинах волн ИК излучения, соответствующий выбор второго материала, позволяющего осуществлять обнаружение материала, обладающего более сильным поглощением ИК излучения, чем у утекающего материала, может быть использован для повышения чувствительности устройства обнаружения. Кроме того, возможен выбор материала с поглощением на длинах волн, позволяющих использовать в устройстве обнаружения недорогие компоненты.

Устройство обнаружения утечки может использоваться для определения утечки в двух или более положениях. По меньшей мере, одно определяемое положение может находиться на другом расстоянии от места действительной или потенциальной утечки, чем, по меньшей мере, другое определяемое положение. Устройство обнаружения утечки может быть адаптировано для обнаружения утечки путем сравнения сигнала, зависимого от концентрации второго материала в первом положении, по меньшей мере, с одним соответствующим сигналом, зависимым от концентрации второго материала в одном или более других положениях.

Устройство обнаружения утечки может включать в себя один или более датчиков для измерения изменения концентрации второго материала. Датчик может включить в себя источник ИК излучения и средство для измерения поглощения ИК излучения. Устройство обнаружения утечки может быть адаптировано для обнаружения утечки первого материала путем обнаружения изменения поглощения ИК излучения второго материала. Источник излучения может быть лазером, в предпочтительном варианте - квантовым каскадным (QC) лазером, а в наиболее предпочтительном варианте - импульсным QC лазером.

В другом варианте изобретения или дополнительно устройство обнаружения утечки может включать в себя средство для определения формы линии поглощения ИК излучения, соответствующей второму материалу. Дополнительное средство может быть предназначено для анализа изменений формы линии поглощения и, следовательно, для обнаружения утечки.

Использование импульсного QC лазера позволяет осуществлять измерения со сверхвысокой скоростью. Вариант выбора перемещения материала, а не ограничения материала, подлежащего обнаружению, позволяет осуществлять выбор материалов для измерения, имеющих линии поглощения на длинах волн, для которых имеются дешевые и подходящие доступные лазеры.

Согласно второму объекту настоящего изобретения предлагается способ обнаружения утечки, включающий в себя этап определения утечки первого материала путем обнаружения изменения физического свойства второго материала.

Обнаруживаемое физическое свойство может быть концентрацией, и/или давлением, и/или свойством, зависимым от концентрации или давления, типа поглощения ИК излучения или изменения формы линии поглощения ИК излучения.

Способ может быть способом для измерения утечки газа, где первый и второй материалы являются газами. Первый материал может находиться в резервуаре типа трубы, контейнера или бака. Второй материал может находиться вне резервуара. Определение утечки может заключаться в обнаружении, по меньшей мере, частичного перемещения второго материала под действием первого материала.

Способ может включать в себя этап измерения концентрации второго материала в двух или более положениях. Обнаружение утечки может осуществляться путем сравнения концентрации второго материала в первом положении с концентрацией второго материала в одном или более вторых положениях. По меньшей мере, одно определяемое положение может находиться на другом расстоянии от места действительной или потенциальной утечки, чем, по меньшей мере, другое определяемое положение.

Обнаружение утечки первого материала может осуществляться путем измерения поглощения излучения на одной или более длинах волн ИК излучения вторым материалом. Измерение может осуществляться путем измерения поглощения выходного излучения лазера, в предпочтительном варианте - квантового каскадного (QC) лазера, в наиболее предпочтительном варианте - импульсного QC лазера.

Длительность каждого прикладываемого импульса может составлять более 150 нс, в частности более 200 нс. Длительность каждого прикладываемого импульса составляет 150-300 нс, а в предпочтительном варианте - 200-300 нс. Это позволяет обеспечить диапазон регулирования, составляющий приблизительно 60 ГГц.

Длительность каждого прикладываемого импульса может составлять более 150 нс, в частности более 200 нс. Длительность каждого прикладываемого импульса составляет 150-300 нс, а в предпочтительном варианте - 200-300 нс.

В другом варианте изобретения или дополнительно, обнаружение утечки может осуществляться путем непрерывного контроля изменений формы линии поглощения ИК излучения, соответствующей второму материалу.

Краткое описание чертежей

Ниже приводится описание настоящего изобретения исключительно в качестве примера со ссылками на фиг.1, на которой представлена система обнаружения утечки.

Предпочтительный вариант реализации изобретения

На фиг.1 представлена система 1 обнаружения утечки газа, имеющая в своем составе лазер 5. Выходное излучение лазера 5 делится светоделителем 20 на два пучка 10, 15. Лазер 5 представляет собой импульсный квантовый каскадный (QC) лазер. По открытому оптическому каналу оба пучка проходят через зоны 25 и 30 измерений, каждый из них поступает в детектор 35. Расстояние между местом утечки и каждой зоной измерений должно быть различным. Детектор может быть любым удовлетворяющим предъявляемым требованиям детектором, известным специалистам в данной области техники, типа детектора на ПЗС, на теллуриде ртути-кадмия (MCT) или КМОП-структуре.

В качестве лазера может быть использован любой удовлетворяющий предъявляемым требованиям лазер 5. Однако в предпочтительном примере осуществления лазер представляет собой QC лазер с линейной модуляцией частоты, описываемый в публикации WO 03/087787, содержание которой включено в данный документ в виде ссылки. Линейная частотная модуляция длины волны излучения импульсного QC лазера может использоваться для обеспечения сканирования длин волн. Линейная частотная модуляция длины волны вызывается тепловым воздействием в течение всей длительности прикладываемого возбуждающего импульса тока/напряжения.

Для QC лазеров была продемонстрирована непрерывная линейная частотная модуляция длины волны. Линейная частотная модуляция длины волны может быть в высшей степени линейной по времени, что позволяет осуществлять регистрацию всей спектральной области в пределах каждого или одного импульса. Это заключается в отборе детектируемых импульсов по его всей длине для получения диапазона спектральных элементов из одного импульса. Это позволяет осуществлять измерения с более высокой скоростью, поскольку вся или существенная часть спектра может быть измерена в течение длительности отдельного импульса. С целью обеспечения увеличенного отношения сигнал/шум в течение данного времени измерений по сравнению с измерениями, проводимыми с использованием лазера, в котором за импульс может быть измерен только один спектральный элемент, возможно проведение повторных измерений. Измерения со сверхвысокой скоростью, достигаемой с QC лазером, обеспечивают возможность проведения одновременных измерений в каждой из зон 25, 30 измерений. Это минимизирует ошибки вследствие равномерных изменений, которые встречаются по всему пространству атмосферы измерений.

Лазер 5 выбирается для получения излучения с длиной волны, с легкостью поглощаемой составляющей атмосферного воздуха, находящейся в зонах 25, 30 измерений, типа воды или углекислого газа. Два пучка 15, 20 и соответствующие им зоны 25, 30 измерений перемещаются один относительно другой так, что каждый из них обеспечивает отбор проб в другой области по отношению к любому месту 40 потенциальной утечки. Зоны 25 и 30 размещены асимметрично по отношению к местам потенциальной, так что расстояние между местом(ами) потенциальной утечки и каждой зоной измерений является различным. Спектр передачи, получаемый от каждой зоны 25, 30 измерений, измеряется детектором 35, и затем один спектр вычитается из другого или делится на другой.

В случае отсутствия какой-либо утечки удовлетворяющее предъявляемым требованиям расположение зон 25, 30 измерений с естественными смесью составляющих атмосферного воздуха и сверхвысокой скоростью измерений, обеспечиваемой импульсными квантовыми каскадными лазерами, приводит к практически идентичным или подобным спектрам пропускания для зоны 25, 30 измерений. При этом наблюдается нулевая или близкая к нулю разность между этими двумя спектрами. В случае образования утечки выделяющийся газ, по меньшей мере, частично перемещает составляющие атмосферного воздуха. Это нарушает баланс естественной смеси с составляющими атмосферного воздуха в зоне 30 вблизи места утечки, перемещаемыми с опережением относительно составляющих атмосферного воздуха в зоне 25, удаленной от места утечки. Поэтому наличие отклика в разности этих двух спектров служит признаком положительного определения наличия утечки.

Наряду с определением утечки устройство обнаружения согласно изобретению может обеспечивать измерение скорости утечки. Это может осуществляться с использованием величины разности. На практике скорость утечки может быть определена путем сопоставления разности и предварительно сохраненных калибровочных данных. Поскольку система работает на основе обнаружения материала, отличного от выделяющегося материала, единственным набором калибровочных данных, которые могут быть использованы, является набор калибровочных данных по обнаруживаемой составляющей атмосферного воздуха, а не набор данных, требующих повторной калибровки для каждого выделяющегося материала.

Приведенное выше описание следует рассматривать исключительно в качестве примера, и в него могут быть внесены изменения, очевидные для специалиста в данной области техники, не выходящие за пределы объема изобретения. Например, несмотря на то, что в описываемой системе измерений используются два пучка 10, 15 и две зоны 25, 30 измерений, возможно использование трех или более пучков и зон измерений. Кроме того, описываемая система имеет в своем составе один лазер 5 и один детектор 35, однако это не исключает возможности использования нескольких лазеров и/или детекторов. В альтернативном примере возможно обнаружение или непрерывный контроль не изменений концентрации второго материала, а других свойств второго материала типа давления. Увеличение давления вызывает изменение формы линии поглощения ИК излучения, непрерывный контроль которой может затем осуществляться для обнаружения увеличения давления, соответствующего утечке. В другом варианте изобретения возможно осуществление непрерывного контроля или обнаружения изменений химических свойств. Таким образом, приведенное выше описание специфического примера осуществления следует рассматривать исключительно в качестве примера, а не в целях ограничений. Специалисту в данной области техники очевидна возможность незначительных модификаций изобретения, не вызывающих существенных изменений в описанном принципе его действия.

1. Устройство обнаружения утечки, выполненное с возможностью обнаружения утечки первого газа или пара путем обнаружения изменения физического свойства второго газа или пара, при этом устройство обнаружения включает по меньшей мере один датчик для обнаружения изменения физического свойства второго газа или пара, при этом датчик включает источник излучения и средство для измерения поглощения излучения вторым газом или паром.

2. Устройство по п.1, в котором обнаруживаемое физическое свойство является концентрацией, и/или давлением, и/или свойством, зависимым от концентрации и/или давления.

3. Устройство по п.1 или 2, которое выполнено с возможностью обнаружения утечки первого газа или пара путем обнаружения уменьшения концентрации второго газа или пара, вызываемого его вытеснением вследствие утечки первого газа или пара.

4. Устройство по п.1 или 2, в котором второй газ или пар находится вне резервуара, а указанное устройство предназначено для обнаружения утечки первого газа или пара из резервуара.

5. Устройство по п.1 или 2, в котором второй газ или пар является водяным паром или углекислым газом.

6. Устройство по п.1 или 2, в котором первый газ или пар является кислородом, и/или азотом, и/или гелием, и/или природным газом, и/или бутаном.

7. Устройство по п.1 или 2, которое может использоваться для определения утечек в двух или более местоположениях.

8. Устройство по п.1 или 2, которое выполнено с возможностью обнаружения утечки путем сравнения сигнала, зависимого от физического свойства второго газа или пара в первом положении, по меньшей мере, с одним соответствующим сигналом, зависимым от физического свойства второго газа или пара в одном или более других местоположениях.

9. Устройство по п.1 или 2, в котором датчик включает в себя источник излучения, предпочтительно источник ИК излучения.

10. Устройство по п.1 или 9, в котором источник излучения является квантовым каскадным (QC) лазером.

11. Устройство по п.10, в котором лазер является QC лазером с линейной модуляцией частоты.

12. Способ обнаружения утечки первого газа или пара путем обнаружения изменения физического свойства второго газа или пара посредством устройства обнаружения утечки, включающего по меньшей мере один датчик для обнаружения изменения физического свойства второго газа или пара, причем датчик включает источник излучения и средство для измерения поглощения излучения вторым газом или паром.

13. Способ по п.12, в котором обнаруживаемое физическое свойство является концентрацией, и/или давлением, и/или свойством, зависимым от концентрации или давления.

14. Способ по п.12, в котором первый газ или пар находится в резервуаре.

15. Способ по п.12, в котором второй газ или пар находится вне резервуара.

16. Способ по п.12, включающий в себя этап обнаружения, по меньшей мере, частичного вытеснения второго газа или пара под действием первого газа или пара.

17. Способ по п.12, включающий в себя этап измерения физического свойства второго газа или пара в двух или более положениях.

18. Способ по п.12, в котором обнаружение утечки осуществляется путем сравнения физического свойства второго газа или пара в первом положении с физическим свойством второго газа или пара в одном или более вторых положениях.

19. Способ по п.12, в котором обнаружение первого газа или пара включает измерение или контроль за характеристиками поглощения или изменения формы линии поглощения второго газа или пара.

20. Способ по п.19, в котором характеристики поглощения или форма линии поглощения измеряется на одной или более длинах волн ИК излучения.

21. Способ по п.19 или 20, включающий измерение поглощения выходного излучения квантового каскадного (QC) лазер.

22. Способ по п.21, в котором лазер является импульсным квантовым каскадным лазером.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано при испытаниях на герметичность систем ракетно-космической техники, содержащих в процессе штатной эксплуатации в ампулизированном состоянии рабочие жидкости, а также может найти применение в тех областях техники, где предъявляются высокие требования к надежности изделий по параметру «герметичность».

Изобретение относится к области измерительной техники. .

Изобретение относится к области испытательной техники по проверке герметичности полых изделий и направлено на повышение качества их испытаний для повышения надежности при эксплуатации.
Изобретение относится к области испытательной техники и предназначено для применения в космической отрасли при испытании космических аппаратов (КА), а также может быть использовано в атомной, химической промышленности, в различных отраслях машиностроения.

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 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 области испытательной и контрольной техники и предназначено для настройки систем течеискания, калибровка которых осуществляется пузырьковым методом и которые могут быть использованы в любых отраслях промышленности в качестве имитаторов течи, контрольной течи, эталона течи, а также в качестве стандартного образца предприятия.

Изобретение относится к области испытательной техники и направлено на повышение точности и достоверности результатов контроля герметичности за счет исключения влияния фона контрольного вещества и газовыделения материалов, входящих в состав изделия и оболочек.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам и устройствам проверки качества герметизации транспортного средства при подготовке его к преодолению водной преграды по дну. Способ проверки качества герметизации заключается в определении мест неплотностей по звуку засасываемого внутрь транспортного средства воздуха, путем создания внутри загерметизированного транспортного средства разрежения. Места неплотностей дополнительно определяют в одной изолированной от внутреннего объема транспортного средства полости, предварительно образованной на надгусеничной полке транспортного средства. Полость соединена воздуховодом с внутренним объемом транспортного средства. Устройство для проверки качества герметизации содержит прибор для контроля разрежения внутри загерметизированного транспортного средства со шлангом отбора воздуха. Шланг соединяет прибор с внутренним объемом транспортного средства. Устройство снабжено системой для создания разрежения в одной изолированной от внутреннего объема полости, предварительно образованной на надгусеничной полке транспортного средства. Система выполнена в виде воздуховодов, соединенных посредством соединительных элементов между собой и с внутренним объемом транспортного средства. Достигается повышение достоверности проверки качества герметизации методом «разрежения» при подготовке транспортного средства к преодолению водных преград по дну. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к наполнению сосудов высокого давления газами в сжатом состоянии с измерением степени утечки газа и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства, производящих и эксплуатирующих изделия и объекты с заряженными баллонами высокого давления. В состав рабочего газа при зарядке баллона пневмоблока вводят гелий в количестве, определяемом его парциальным давлением в баллоне, контроль герметичности пневмоблока осуществляют после зарядки баллона рабочим газом, путем измерения течи гелия масс-спектрометрическим гелиевым течеискателем, и в эксплуатацию отдают пневмоблоки, течь гелия из которых не превышает допустимой величины. Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение, является упрощение эксплуатации пневмоблока и увеличение надежности сохранения его работоспособности при длительной эксплуатации. 2 ил.

Изобретение относится к наполнению сосудов высокого давления газами в сжатом состоянии с измерением степени утечки газа. Система контроля герметичности включает пневмоблок, содержащий баллон высокого давления, сообщенный с зарядным краном и с магистралью подачи рабочего газа потребителю, снабженной устройством герметизации, источник гелия избыточного давления и источник рабочего газа высокого давления с магистралями подачи гелия и рабочего газа соответственно, выполненными с возможностью сообщения с зарядным краном пневмоблока, накопительную емкость для течи из пневмоблока, выполненную из тонкостенного эластичного материала с возможностью размещения в ней пневмоблока, снабженную окном для его прохода и устройством герметизации окна, масс-спектрометрический гелиевый течеискатель, снабженный линией отбора пробы со щупом с иглой Льюера и вакуумным насосом, сообщенным с линией отбора пробы через вентиль. Площадь свободной поверхности накопительной емкости после герметизации ее окна превышает площадь наружной поверхности пневмоблока. Система также содержит шприц тарированного объема с иглой для введения воздуха в полость накопительной емкости. Техническим результатом является упрощение эксплуатации пневмоблока и увеличение надежности сохранения его работоспособности при длительной эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области исследований устройств на герметичность и может быть использовано для испытания, например, ракетно-космической техники. Сущность: изделие помещают в испытательную вакуумную камеру. Удаляют из камеры и объема изделия атмосферный воздух. Наносят на внутренние поверхности изделия предварительно подогретый распыленный растворитель, обеспечивая образование на ней ламинарно стекающей пленки. Затем повышают давление подачей в объем изделия сухого газа и производят регистрацию и измерение потока паров растворителя, проникающих в объем испытательной вакуумной камеры. Технический результат: повышение эффективности, чувствительности и надежности обнаружения дефектов изделия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области исследований устройств на герметичность. Сущность: перед испытаниями определяют реакцию течеискателя (3) на фоновое содержание контрольного вещества в испытательной камере (1) с контролируемым изделием (2). Затем предварительно взвешенный проницаемый корпус (6) с контрольным веществом помещают в испытательную камеру (1) с контролируемым изделием (2) и выдерживают в течение времени накопления. Определяют реакцию течеискателя (3) на накопленное контрольное вещество. Извлекают проницаемый корпус (6) из испытательной камеры (1) и вновь взвешивают. Очищают испытательную камеру (1) до начального фонового содержания контрольного вещества. Заполняют полость изделия (2) контрольным веществом до требуемого давления и выдерживают в течение того же времени накопления. Определяют реакцию течеискателя (3) на контрольное вещество, накопленное в испытательной камере (1). По полученным данным рассчитывают величину негерметичности изделия (2). Технический результат: повышение точности результатов контроля герметичности за счет исключения влияния на результат испытаний адсорбции молекул контрольного вещества на поверхностях изделия и испытательной камеры. 3 ил.

Изобретение относится к технике контроля герметичности микроэлектромеханических и микроэлектронных устройств, для функционирования которых требуется герметичный корпус с внутренней полостью. Сущность: устройство включает камеру экспозиции микроструктур в пробном газе, спектрометр, работающий в ИК-диапазоне, и блок управления позиционированием волноводов. В камере экспозиции размещены два волновода, один из которых используют для подвода ИК-излучения от спектрометра к микроструктуре, а другой - для приема и передачи излучения, прошедшего через микроструктуру, к ИК-спектрометру. Технический результат: измерение количественных характеристик натекания с высокой точностью, автоматическое тестирование микроструктур групповым способом, в том числе микроструктур, герметизированных интегрально «пластина-к-пластине», измерение больших течей в малых объемах, обнаружение скрытых дефектов корпусирования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к лазерной технике. Способ контроля герметичности отсоединенных от вакуумного поста моноблочных газовых лазеров включает использование для оценки герметичности пробного газа, выбор аналитических пар спектральных линий пробного и рабочего газов, для оценки концентрации пробного газа, построение калибровочной зависимости относительной интенсивности выбранной аналитической пары от концентрации пробного газа, регистрацию спектра излучения тлеющего разряда контролируемого лазера, определение по калибровочной зависимости концентрации пробного газа, создание замкнутого объема вокруг контролируемой оболочки лазера, заполнение указанного замкнутого объема пробным газом, накопление в контролируемом лазере пробного газа, регистрацию линий пробного газа в спектре излучения тлеющего разряда после хранения в среде пробного газа, определение по калибровочной зависимости концентрации пробного газа и оценку герметичности изделия по разности измеренных концентраций пробных газов до и после контрольного времени хранения. В качестве пробного используют газ, не являющийся рабочим газом для данного лазера или типичным примесным газом и имеющий в выбранной спектральной области линии, не перекрывающиеся линиями основных газов или молекулярных полос типичных примесных газов, обладающих высокой интенсивностью при низких концентрациях пробного газа. При этом время, в течение которого выдерживают контролируемое изделие в среде этого газа, определяют по формуле: где Δt - время выдержки в среде пробного газа, сек; Pмин - минимальное давление пробного газа, которое можно зарегистрировать, Па; V - объем газовой смеси моноблочного газового лазера, м3; Q - минимальный поток натекания, который необходимо зарегистрировать, Па·м3/сек. Технический результат заключается в сокращении времени контроля. 2 ил.

Изобретение относится к области контроля герметичности и может быть использовано для контроля герметичности крупногабаритных объектов. Сущность: устройство контроля герметичности, располагаемое в полости контролируемого объекта (1), содержит два баллона (6, 7), дифманометр (12), соединительные линии (13, 14) и вентили (9-11, 15, 16, 18). Баллоны (6, 7) расположены в герметичной оболочке (8) и подключены к дифманометру (12). Герметичная оболочка (8) помещена в вакуумную камеру (2), снабженную вакуумным насосом (17). В стенку вакуумной камеры (2) встроен гермоввод (4) для капилляров (5), концы которых обращены к полости (3) вакуумной камеры (2). Со стороны вакуумной камеры (2) к гермовводу (4) подсоединен вентиль (9) для напуска контрольной среды в полость (3). Технический результат: повышение достоверности контроля герметичности крупногабаритных объектов. 1 ил.

Предложена клапанная конструкция для обеспечения нулевой утечки через фланцевую задвижку (MV). Фланцевая задвижка выполнена с возможностью полного перекрытия трубопровода согласно заданным требованиям. Основание, или дно, фланцевой задвижки (MV) сообщается по текучей среде с впуском первого управляемого клапана (V1), сообщающегося по текучей среде с впуском второго управляемого клапана (V2). Предусмотрена камера (С) для текучей среды, сообщающаяся по текучей среде с выпуском первого управляемого клапана (V1) и впуском второго управляемого клапана (V2). Через выпуск второго управляемого клапана (V2) может быть осуществлен слив, а управляемые клапаны (V1, V2) выполнены с возможностью приведения в действие сигналом от предусмотренного датчика или датчиков (S1-5). Изобретение направлено на повышение надежности задвижки за счет точности выявления и измерения утечек текучей среды. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области контроля герметичности изделий. Способ масс-спектрометрического контроля герметичности моноблочных газовых лазеров включает создание замкнутых объемов с обеих сторон контролируемой оболочки лазера, откачку внутреннего объема вместе с анализатором пробного газа до высокого вакуума, накопление в контролируемой оболочке, соединенной с анализатором, пробного газа путем прекращения откачки пробного газа при откачке остальных газов и регистрацию изменения фоновой величины пика пробного газа за контрольное время Tк, выбираемое при выходе на линейный участок нарастания величины пика пробного газа, которое определяется до тех пор, пока зависимость интенсивности фонового потока пробного газа от времени при соседних измерениях не будет совпадать по крутизне и интенсивности с точностью до 10%, но не менее 3 раз. Осуществляют возобновление откачки контролируемого объема вместе с газоанализатором, подачу пробного газа во внешний замкнутый объем, выжидают время не меньше установления стационарного потока пробного газа через дефекты поверхностей, соединяемых вакуумно-плотно способом оптического контакта, накопление пробного газа в контролируемом объеме, регистрацию изменения суммарного пика давления пробного газа за контрольное время Tк путем прекращения откачки из газоанализатора пробного газа при откачке остальных газов. Оценку герметичности изделия производят по разности суммарной и фоновой величин пика пробного газа в момент времени Tк. Накопление пробного газа во внутреннем объеме контролируемой оболочки проводят с откачивающимся газоанализатором, отключенным от контролируемого объема. Регистрацию накопленного пробного газа проводят через время Tp, определяющееся конструкцией лазера, пробным газом и являющееся большим, чем время установления стационарного потока пробного газа через дефекты поверхностей, минимум в четыре раза. Технический результат заключается в повышении процента определения течей, а также в повышении точности определения их местоположения.
Наверх