Устройство для контроля герметичностиизделий

 

В. В. Лешков, В. В. Борисов и В. М. Поплавский (72) Авторы изобретения

1 ..41л .. (7i) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к испытаниям, в частности к контролю герметичности изделий, заполненных електропроводной средой.

Известно устройство, содержащее индуктивный зонд в защитном чехле, погру5 жаемый в исследуемый металл и выполненный в виде обмотки возбуждения и двух одинаковых измерительных обмоток, соединенных встречно и расположенных

1О симметрично с двух сторон обмотки возбуждения. При появлении газового пузырька вблизи одной из обмоток, ее ЭДС возрастает и суммарный сигнал обмоток становится отличным от нуля и регистрируется как сигнал течи (.

Недостатком устройства является то, что оно реагирует не только на пузырьки в металле, но и на скорость металла, поэтому сложно выделить полезный сигнал.

Наиболее близким к . предлагаемому по технической сущности и достш аемому аффекту является устройство для контро,ля герметичности изделий, заполненных злектропроводной средой, содержащее кожух, размещенные в нем индуктивные преобразователи с возбуждающей и установленной в ней . :измерительной обмот\ ками, последняя из которых выполнена в виде двух встречно включенных секций (2).

Однако устройство выполнено в виде капсулы, вводимой внутрь изделия в поток алектропроводной среды, что не всегда допустимо в условиях эксплуатации жидкометаллических контуров изделия, так как снижается надежность контроля и чувствительность, вследствии того, что устройство реагирует на скорость металла.

Бель изобретения - повышение надежности и чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что обмотка возбуждения выполнена в виде двух одинаковых и согласно включенных секций, в каждой из которых размещена секция измерительной обмотки, устанавливаемых на наружной поверхно815542 сти изделии и разнесенных друг or друга на расстоянии от одного до пяти диаметров секции обмотки возбуждения.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 — схема работы устройства.

Устройство содержит кожух 1, устанавливаемый на наружной поверхности изделия 2 с электропроводной средой 3 размещенные в кожухе индуктивные преобразователи с возбуждающей и установленной в ней измерительной обмотками.

Возбуждающая обмотка выполнена в виде двух одинаковых и согласно включенных . секций 4 и 5, разнесенных друг от друга на расстоянии 1-5 диаметров секции обмотки возбуждения, а измерительная— в виде двух встречно включенных секций 6 и 7, размещенных соответственно в секциях 4 и 5. Выводы 8 секпий 4,5 и 6, 7 подсоединены к разъему 9, установленному на защитном кожухе 1.

Устройство работает следующим образом.

Секции 4 и 5 обмотки возбуждения, питаемые от генератора переменного тока (на чертеже не показано), создают переменное электромагнитное поле, которое наводит в контролируемой электропроводной среде 3 вихревые токи, электромагнитное поле которых направлено навстречу основному и ослабляет его. Результирующее магнитное поле наводит в секциях 6 и 7 переменную ЭДС, регистрируемую измерительной схемой (на чертеже не показано) . При отсутствии в среде 3 газовых пузырьков 10

ЭДС секций 6 и 7 равны, а так как секции включены встречно, то их суммарная ЭДС равна нулю. При появлении у одной из секций, например 6 газового пузырька lO величина магнитного поля в районе секции 6 возрастает, так как в объеме газового пузырька не возникают вихревые токи.. Увеличение магни ного поля вызывает увеличение ЭДС секции 6, суммарная ЭДС секций 6 и 7 становится отличной от нуля, что регистрируется измерительной схемой как нарушение герметичности контролируемого объема.

Чтобы исключить помеху, связанную со скоростной ЭДС, секции 4 и 5 разнесены на расстоянии от одного до пяти диаметров друг от друга. На таком расстоянии секпии почти не воздействуют друг на друга своими магнитными полями, в то же время теплофизические параметры, среды, а следовательно и ее электропроводность на таком расстоянии практически не изменяются, т.е. сохраняется электрическая симметрия секции

4 и 5 и равенство ЭДС секций 6 и 7.

Возникновение помехи за сче т скоростной ЭДС иллюстрируется схемой, приведенной на фиг. 2. Секция 5, питаемая переменным током 1, создает в электромагнитной среде 3 магнитное по о ле Н, напряженность которого убывает по мере удаления от секции 5. При движении электропроводной среды 3 в маг/ нитном поле Н со скоростью V в среде 3 наводится ЭДС Е, величина коточ рой убывает с удалением от секции 5 за счет ослабления поля Н, т.е. возникает градиент ЭДС Е /, который вызы- вает в среде токи и, если в поле этих токов находится секция 6 измерительной обмотки, то в ней наводится ЭДС помехи E, величина которой пропорциональна скорости движения среды 3. Очевидно, что для исключения этой помехи секцию 6 необходимо установить на таком расстоянии от секции 5, где напряженность поля

Н .секции 5 пренебрежимо мала и не вызывает появления помехи ощутимой величины. При удалении секций 6 и 5 друг от друга Е„ОМ снижается на два-. четыре порядка, что вполне достаточно для реализации необходимой чувствительности устройства. Конкретная величина расстояния между секциями обмотки возбуждения выбирается из указанного ин тервала в зависимости от требуемой величины ослабления скоростной помехи.

Применение предлагаемого устройства, обладающего высокой чувствительностью

4О и эксплуатационной надежностью в промышленных условиях позволяет обнаруживать течи парогенераторов быстрых реакторов в их начальной стадии, что обеспечивает своевременную остановку парогенераторов или перекрытие негерметич45 ных участков, т.е. дает возможность предотвратить аварии дорогостоящего . оборудования.

Формула изобретения

Устройство для контроля герметичности изделий, заполненных электропроводной средой, содержащее кожух, размещенные в нем индуктивные преобразователи с возбуждающей и установленной в ней измерительной обмотками, последняя иэ которых выполнена в виде двух встречно включенных секций, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и чувствительности, обмотка возбуждения выполнена в виде двух одинаковых и согласно включенных секций, в каждой из которых размещена секция измерительной обмотки, устанавливаемых на наружной поверхности изделия и разнесенных друг от друга на

8l5542 6 расстоянии l диаметров секции обмотки возбуждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции % 2136712, кл.Q Ol и 27/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2623580/25-28, кл. G 01 М 3/l6, 1978 (прототип).

Б НИИПИ Заказ 1021/69 Тираж 907 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4