УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ СИСТЕМ, ЗАПОЛНЕННЫХ РАБОЧИМ ТЕЛОМ

Полезная модель относится к испытательной технике, конкретнее - к средствам контроля герметичности заполненных рабочим телом систем, например, систем терморегулирования и жизнеобеспечения космических летательных аппаратов, подводных лодок и т.п.
Известны устройства для контроля герметичности систем, содержащие саму контролируемую систему, заполненную пробным газом, например, гелием и размещенную в замкнутом объеме, в котором установлен приемник следов пробного газа, связанный с анализатором, выполненным в виде статического масс-спектрометра (см., например, Производственная инструкция ПИ-119-74 «Контроль при атмосферном давлении», НИАТ, Москва, 1974 г.).
К недостаткам известных устройств следует отнести невозможность контроля герметичности систем в режиме их эксплуатации, обусловленную необходимостью использования пробного газа, что невозможно на работающей системе, заполненной рабочим телом.
Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для мониторинга герметичности систем, работающих в замкнутых объемах, содержащее контролируемую систему, заполненную рабочим телом с «нанометкой», установленный в замкнутом объеме детектор «нанометки», связанный с анализатором в виде спектрометра, при этом «нанометка» представляет собой композицию наночастиц, химически стойких, различных размеров, форм, концентраций и параметров флюоресценции (см., например, патент РФ на полезную модель №97825 по кл. С01М 3/02 за 2010 год).
К недостаткам описанной конструкции следует отнести получение интегральной характеристики герметичности системы, что не дает возможность локализовать место возникновения дефекта для дальнейшего его устранения.
Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка и возможность локализации места возникновения дефекта в системе для принятия решения об устранении дефекта.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в известном устройстве для контроля герметичности заполненных рабочими телами систем, содержащем контролируемые системы с рабочими телами, включающими «нанометки» в виде композиции химически стойких наночастиц различных размеров, форм, концентраций и параметров флюоресценции, детектор «нанометки», связанный с анализатором в виде спектрометра, по предложенной полезной модели, в контрольных точках системы размещены детекторы «нанометки», каждый из которых включает в себя опорный световод для подачи лазерного излучения в контрольную точку и приемный световод для передачи излучения, рассеянного на «нанометке», на фотоприемник.
Описанное устройство позволяет получать информацию о состоянии систем в контролируемых точках, выявлять места возникновения дефектов и принимать решение об их устранении.
На чертеже схематично представлено предложенное устройство, установленное на фрагменте трубопровода контролируемой системы, содержащего разъемные и неразъемные соединения.
1
2
Трубопровод 1, заполненный рабочим телом 2, включающим «нанометку» 3, содержит контрольные точки KT и КТ, представляющие собой, например, разъемное фланцевое соединение 4 и неразъемное сварное соединение 5. К каждой контрольной точке подведен опорный световод 6, который через систему разветвителей 7 связан с источником лазерного излучения 8. От каждой контрольной точки отходит приемный световод 9, который через систему разветвителей 10 и фотоприемник 11 (линейку фотоприемников) связан с анализатором в виде спектрометра 12, например, «Photocor».
Устройство работает следующим образом.
1
2
1
2
При возникновении дефекта в системе, например, разгерметизации уплотнения 4 или образования трещины в сварном шве 5 «нанометка» 3 вместе с парами рабочего тела 2 проникает через дефект и скапливается в районе КТ и КТ. Лазерное излучение, подаваемое по опорному световоду 6, рассеивается на «нанометке» 3. Рассеянный в районе КТ и КТ свет подается приемным световодом 9 через систему разветвителей 10 на фотоприемники 11 и попадает в анализатор 12, который распознает «нанометку» и место возникновения дефекта.