Устройство контроля герметичности

 

Оn ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1864943 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.01.80 (21) 2873711/25-28 (51) M.Кл. С 01 М 3/16 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.04.82. Бюллетень № 14 (45) Дата опубликования описания 15.04.82

Государственный квинтет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 620.165.29 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

Изобретение относится к средствам дистанционного контроля герметичности в труднодоступных местах и может:быть использовано в технике реакторостроения, энергомашиностроении и других отраслях.

Известно устройство контроля терметичности, основанное на регистрации в токопроводной жидкости пузырьков газа, содержащее две индуктивные обмотки, намотанных на трубопровод с исследуемой 10 рабочей средой. Одна из обмоток подключена к генератору переменного напряжения, другая — к измерительной схеме. Обе обмотки индуктивно связаны между собой, причем коэффициент взаимоиндукции, а сле- 15 довательно, и величина ЭДС, наводимой в измерительной обмотке з ависит от электропроводности исследуемого вещества, так как возникающие в нем вихревые токи ослабляют величину магнитного поля внутри об- 20 моток, а велтвчина вихревых токов пропорциональна электропроводности. При появлении в рабоней среде пузырьков газа, электропроводность и величина вихревых токов уменьшаются, ЭДС измерительной обмотки растет. Величина прироста ЭДС служит мерой объемного содержания газа в металле, а значит и величины течи (1).

Недостатком этого устройства является зависимость не только от объемного содержания газовых пузырьков, но и от содер-. жания растворенных примесей, от температуры рабочего вещества, так как оба эти фактора влияют на электропровтлдность мепалла. Кроме того, при изменении температуры меняются геометрические размеры датчика, сопротивление обмоток, что также влияет на величину ЭДС измерительной обмотки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее высокочастотный генератор, соединенный с ним индукционнйй преобразователь с возбуждающими и измерительными обмотками и подключенный к проф разователю измерительный блок, включаФщий последовательно соединенные предварительный усилитель, детектор, усилитель низкой частоты и измеритель (2).

Недостатком данного устройства является ограниченная чувствительность, BHзванная помехами, связанными с механической, электрической и тепловой несимметрией катушек ин1дукционнаго преобразователя, причем величина этой несимметрии меняется в результате старения материалов, изменения теплофизических параметров рабочей среды, учесть которые практически невозможно.

864943

Целью изобретения является повышение качества и надежности контроля.

Указанная цель достигается тем, что уст ройство снабжено блоком временной селекции сигналов, включенным между детектором и усилителем низкой частоты, а постоянная времени этого блока выбрана большей времени движения газового пузырька через преобразователь, но меньше времени температурного изменения полного сопротивления системы «преобразователь— контролируемая среда» на величину, обеспечивающую на выходе преобразователя напряжение, соизмеримое с величиной полезного сигнала.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

На трубопроводе 1 с протеиающей рабочей средой, например жидким металлом, установлен индукционный преобразователь с возбуждающими обмотками 2 и двумя измерительными обмотками 3, 4, которые питаются от высокочастотного генератора 5.

Сигналы с обмоток 3, 4 поступают в предварительный усилитель 6, затем — на детектор 7 и через блок 8 временной селекции .сиги алов — на усилитель 9 низкой частоты и измеритель 10.

Устройство контроля герметичности ра ботает следующим образом.

От генератора 5 на возбуждающие обмотки 2 подается переменный ток, например, звуковой частоты, Обмотка 2 создает переменное магнитное поле, которое наводит вихревые токи в движущемся по трубопроводу жидком металле; создающие свое магнитное поле, направленное навстречу основному. При появлении газового пузырька у одной из обмоток 3,4 результирующее магнитое поле в ней возрастает за счет уменьшения вихревых

"оков, следовательно, возрастает наводимая в ней ЭДС, и результирующее напряжение на выходе обмоток 3, 4 становится отличным от нуля. Таким образом, при появлении газовых пузырьков в движуGlQMcH металле на выходе обмоток3,4 появляется переменное напряжение звуковой частоты, амплитуда которого модулирована всоответствии с изменениями индуктивности обмотки, вызванными движущимися газовыми пузырьиами. Это напряжение поступает на усилитель 6, далее — на детектор 7, блок 8 временной селекции сигналов, низкочастотный усилитель 9 и измеритель 10.

Напряжение, появляющееся на измерительных обмотках в результате изменения температуры, содержания примесей, гео5

)5

50 метрии обмоток, после усилителя 6 и детектора 7 преобразуется в напряжение постоянного тока, абсолютная величина которого изменяется очень медленно в соответствии со скоростью изменения указанных выше факторов, и не проходит через блок временной селекции сигналов к измерительному прибору. В то же время полезный сигнал, представляющий импульсы напряжения, обусловленные движущимися газовыми пузырьками, проходит через блок 8 на усилитель 9 и измеритель 10.

Таким образом создается ночувствительность к указанным помехообразующим факторам, Для улучшения эффективности блока 8 (неискаженной передачи импульсов полезного сигнала и полного подавления медленно изменяющихся помех) постоянная времени блока временной селекции сигналов выбрана большей, чем время движения газового пузырька через преобразователь, но меньшей, чем длительность тепловых процессов, процессов старения материалов, загрязнения и других помехообразующих факторов.

Формула изобретения

Устройство контроля герметичности, содержащее высокочастотный генератор, соединенный с ним индукционный преобразователь с возбуждающими и измерительными обмотками и подключенный к преобразователю измерительный блок, включающий последовательно соединенные предварительный усилитель, детектор, усилитель низкой частоты и измеритель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества и надежности контроля, оно снабжено блоком временной селекции сигналов, включенным между детектором и усилителем низкой частоты, а постоянная времени этого блока выбрана большей времени движения газового пузырька через преобразователь, но меньше времени температурного изменения полного сопротивления системы «преобразователь— контролируемая среда» на величину, обеспечивающую на выходе преобразователя напряжение, соизмеримое с величиной полезного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ № 2027488, кл. 42 1, 13/04, .1974.

2. Патент Франции № 21367.12, кл.

G01M 27/00, 1976 (прототип).

864943

Ссставитель В. Махров

Техред И. Пенчко

Редактор И. Гохфельд

Корректор И. Осиповская

Тип. Харьк, фнл. пред. «Патент»

Заказ 361/272 Изд. № 130 Тираж 883 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делах изобретений н открытий

113038, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5