Способ определения динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности изделий и установка для его реализации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()934268 (61) Дополнительное к авт..свид-ву— (22) Заявлено 21.10.80 (21) 2997038/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

G 01 М 3/02

Гввудвретввввмв квмнтвт

СССР (53) УДК 620.165. .29(088.8 )

Опубликовано 07.06.82. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 07.06.82

Ilo авлви кзвврвтений и вткрмтий (72) Авторы изобретения

М. А. Фадеев, С. Г. Сажин, А. И. Юрченко и В. М. Мясников

1:,:.

Горьковский политехнический институт им. A. А. Жданова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕ,ЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАКУУМНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

ПРИ КОНТРО.ЛЕ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ

И УСТАНОВКА Д,ЛЯ ЕГО РЕА,ЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к испытаниям изделий на герметичность и может быть использовано, например, для снятия динамической характеристики вакуумной измерительной системы, т.е. для определения скорости изменения парциального давления пробного газа от источника утечки до детектора или датчика измерения утечки, что необходимо для выбора оптимального времени испытания и т.д.

Известен способ определения чувствитель-1о ности вакуумной системы для контроля герметичности изделий, согласно которому калиброванная гелиевая течь подсоединяется через клапан к рабочему объему установки, регистрируют поток газа через течь, по которому судят о чувствительности вакуумной системы (1).

Известна установка для определения чувствительности вакуумной системы, содержащая измерительную систему, калиброванные о гелиевые течи «Гелиты», подключенные посредством клапанов на байпасной линии откачки камеры течеискателя измерительной системы (1) .

Недостатками способа и установки являются, то что они позволяют определить только чувствительность вакуумной системы, но не ее динамическую характеристику, поскольку чувствительность определяется без участия или без учета влияния вакуумной измерительной системы течеискателя, кроме того, при подключении калиброванной течи к камере ухудшается вакуум в последней, так как она подключается к линии высокого вакуума, тогда как сама течь предварительно откачана только форвакуумным насосом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ определения динамической .характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности изделий масс-спектрометрическим течеискателем, согласно которому калиброванную течь постоянно откачивают дополнительным вакуумным насосом, в обход вакуумной измерительной системы, от калиброванной течи формируют установившийся поток пробного газа, направляют его на течеискатель через вакуумную измерительную систему и

934268 регистрируют его величину, по которой определяют динамическую характеристику вакуумной измерительной системы (2).

Известна установка для снятия динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности масс-спектрометрическим течеискателем, содержащая обходную вакуумные системы и подключаемую к ней через клапаны калиброванную течь (2).

Недостаток известных способа и установки для определения динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности масс- спектрометрическим течеискателем состоит в недостаточной точности. Объясняется это тем, что 1э давления в вакуумной измерительной системе и в системе в обход ее, то есть в системе, связанной с дополнительным вакуумным насосом, устанавливаются разные. Давление в обходной вакуумной системе устанавливается с учетом потока пробного газа от источника через калиброванную течь. Давление же в вакуумной измерительной системе (она откачивается насосом самого течеискателя) устанавливается без учета этого потока. А потому при переключении устано- л вившегося потока пробного газа от калиброванной течи на течеискатель эта разница в давлениях, которая еше более увеличивается при переключении потока, дает дополнительную погрешность измерения, так как течеискатель фиксирует не только изменение парциального давления пробного газа, определяемое его потоком, но и реагирует на любое изменение общего давления в вакуумной системе. И именно в первоначальный момент, в момент снятия переходной или динамической характеристики вакуумной измерительной системы, имеются изменения в величине потока, т.е. поток, поступающий на течеискатель, будет отличаться от рабочего установившегося потока, который обеспечивает калиброванная гелиевая течь и который 4в был установлен предварительно в обход анализируемой вакуумной измерительной системы. Если даже давления в вакуумной измерительной системе и в системе, связанной с дополнительным вакуумным насосом, 4э установить одинаковыми, то все равно в момент переключения потока от калиброванной гелиевой течи на течеискатель, т.е. в момент определения динамической или переходной характеристики, будем иметь изменения в его величине, отличающие его от рабочего, в установившегося через обходную вакуумную систему, потока.

Цель изобретения — увеличение точности способа определения динамической характеристики вакуумной измерительной системы.

Эта цель достигается тем, что согласно

55 способу определения динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности изделий массспектрометрическим течеискателем, дополни.тельно формируют поток, не содержащий пробного газа, но равный по величине установившемуся потоку последнего, и на течеискатель через вакуумную измерительную систему последовательно подают установившиеся потоки, один — не содержащий пробный газ, а друго" — содержащий последний.

Установка для снятия динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности массспектрометрическим течеискателем снабжена калиброванной течью газа, не содержащего пробного, и дополнительными клапанами для подключения ее к измерительной и обходной вакуумным системам с возможностью обеспечения попарно перекрестного срабатывания.

Предложенный способ и установка обеспечивают подачу на течеискатель именно рабочего потока пробного газа от калиброванной течи и без дополнительных погрешностей.

Здесь при переключении потоков происходит замена газов, а условия в вакуумной измерительной системе остаются неизменными.

На чертеже дана схема установки для реализации способа определения динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности изделий.

Установка содержит калиброванную течь

1 пробного газа, подключенную через клапан 2 к измерительной вакуумной системе 3, а через клапан 4 — к обходной вакуумной системе 3, а через клапан 4 — к обходной вакуумной системе 5, течь 6 газа, не содержащего пробйого, дополнительные клапаны: клапаны 7 для подключения ее к вакуумной измерительной системе 3 и клапан 8 для подключения ее к обходной вакуумной системе 5, масс-спектрометрический течеискатель

9, подсоединенный к вакуумной измерительной системе 3, откачные насосы 10, подключенные к обходной вакуумной системе 5, и измерители 11 и 2 давления. Величины потоков пробного газа через калиброванную течь 1 и газа, не содержащего пробного, через течь 6 устанавливаются равными.

Способ определения динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности изделий осуществляется следующим образом.

Через клапан 4 и обходную вакуумную систему 5 калиброванная гелиевая течь 1 подсоединяется к откачным насосам 10, вся система откачивается до получения установившегося значения потока гелия, при этом общее давление контролируется измерителем 12 давления. Одновременно течь 6 газа, не содержащего пробного, через клапан 7 и вакуумную измерительную систему 3 подсоединяется к течеискателю 9, и вся система откачивается насосом (не показан) те934268

5 чеискателя 9, Установление постоянного значения потока газа, не содержащего пробного, контролируется с помощью измерителя давления 11, при этом показания измери.телей 11 и 12 должны быть равны. В случае неравенства давлений изменяют эффектив- ную скорость откачки насосов 10 или регулируют проводимость натекателя (не показан) до достижения равенства показаний измерителя 12 давления показаниями измерителя 11. После этого дают команду на открытие клапанов 2 и 8 и закрытие клапанов 1О

4 и 7, при этом установившийся поток пробного газа от калиброванной течи 1 переключается на течеискатель 9 через вакуумную измерительную систему 3. В этом случае про-. исходит замена потока газа, не содержа- щего пробного, равным потокам пробного газа и не происходит изменения общего давления, контролируемого измерителем 11, в вакуумной измерительной системе 3. Изменение парциального давления потока пробного газа, фиксируемое течеискателем 9, отража- О ют истинную динамическую характеристику вакуумной измерительной системы.

Пример 1. Проверяют способ определения динамической характеристики согласно известному способу с калиброванной течью типа «Гелит — 1» с потоком 6.10 л.мкм/с.

При закрытых клапанах 2, 7 и 8 и открытом клапане 4 с помощью насоса течеискателя

9 откачивают вакуумную измерительную систему 3 до давления 4.10 мм.рт.ст., а насосами 10 до такого же давления откачивают зп обходную вакуумную систему 5. После этого закрывают клапан 4, открывают клапан 2 и через вакуумную измерительную систему 3 установившийся ранее через обходную вакуумную систему 5 поток пробного газа переключается на течеискатель 9, на котором че- Зз рез 2,4 с сигнал вырастает до максимального значения 5,3 В (на шкале 10В) и через .1,5 с установился равным 4,9 В.

Пример 2. Проверяют способ определения динамической характеристики согласно 4о предложенному изобретению. Проверка производилась с той же самой калиброванной течью 1 по пробному газу и с течью 6 с таким же потоком воздуха. При открытых клапанах 4 и 7 и закрытых клапанах 2 и 8 устанавливают соответственно в измеритель-4> ной вакуумной системе 3 и в обходной вакуумной системе 5 давления, равные

4.10 мм рт. ст.

После этого одновременно закрывают клапаны 4 и 7 и открывают клапаны 2 и 8, и установившиеся ранее потоки пробного газа и воздуха менялись местами, т.е. состояние измерительной вакуумной системы 3 до и после подачи через нее на течеискатель

9 потока пробного газа сохранялось неизмен6 ным. Через 3,6 с показания выходного прибора течеискателя 9 установились на уровне 3 и 4,9 В и оставались неизменными.

Таким образом, изобретение позволяет более точно определить динамическую характеристику измерительной вакуумной системы при контроле герметичности изделий масс-спектрометрическим течеискателем, действительно оценить отклик системы на подачу скачка, но уже установившегося, рабочего потока от калиброванной течи без влияния посторонних факторов. Только создав предварительно в измерительной вакуумной системе условия, идентичные условиям при прохождении через нее рабочего потока пробного газа, удалось более точно определить динамику вакуумной системы.

Формула изобретения

1. Способ определения динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности изделий масс-спектрометрическим течеискателем, согласно которому от калиброванной течи формируют установившийся поток пробного газа, направляют его на течеискатель через вакуумную измерительную систему и регистрируют его величину, по которой определяют динамическую характеристику вакуумной измерительной системы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности,дополнительно формируют поток, не содержащий пробного газа, но равный по величине установившемуся потоку последнего, и на течеискатель через вакуумную измерительную систему последовательно подают установившиеся потоки, один — не содержащий пробный газ, а другой — содержащий последний.

2. Установка для снятия динамической характеристики вакуумной измерительной системы при контроле герметичности массспектрометрическим течеискателем, содержащая обходную вакуумную систему и подключаемую к ней и вакуумной измерительной системе через клапаны калиброванную течь, отличающаяся тем, что, она снабжена калиброванной течью газа, не содержащего пробного и дополнительными клапанами для подключения ее к измерительной и обходной вакуумным системам с возможностью обеспечения попарно перекрестного срабатывания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Промышленные течеискатели ПТИ вЂ” 7, ПТИ вЂ” 10. Паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1975, с. 16-17.

2.«Дефектоскопия», 1978, № 6, с. 46—

47 (прототип).

934268

Составитель В. Петрова

Редактор П. Коссей Техред А. Бойкас Корректор Г. Огар

Заказ 3914/35 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и .открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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