УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ТЕЧИ

Решение относится к контролю герметичности крупногабаритного газонаполненного технологического оборудования с указанием места расположения течей.
Известно устройство, состоящее из щупа, преобразователя утечки массспектрометрического типа, листа изготовленного из открьггопористого материала, в котором формируется утечка пробного газа (Авторское свидегельсгво СССР № 1068755, G01M/04, от 23.01.84), а также устройство в котором, внутри листа из открьггопористого материала имеется канавка где размещен . Щуп через гибкий капилляр подключен к массспектрометру течеискателя (Авторское свидетельство СССР № 1350514, G01M/04, от 07.11.87).
Недостатками этих устройств являются низкая точность локализации и невысокие динамические характеристики. Невысокая точность вызвана трудностями вьывления малых течей на фоне больших, так как утечка газа диффундирует по длине открьггопористого листа, в результате трудно выделить полезный сигнал.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство (Свидетельство на полезную модель № 5028, 6G01M/04, от 16.06.97 - прототип), состоящее из щупа, преобразователь
утечки которого, состоит из двух полупроводниковых химических сенсоров, подключенных по дифференциальной измерительной схеме. Сенсоры закреплены по обе стороны газонепроницаемой перегородки и закрыты листами из открытопористого материала и обращены газочувствительным слоем к листам.
Недостатком устройства является низкая достоверность контроля и не большой срок эксплуатации. При воздействии на устройство высоких концентраций детектируемых сред происходит деградация микроэлектронных сенсоров, что приводит к снижению достоверности контроля и полной (или частичной) потере работоспособности устройства.
Задачей предложенного решения является создание высоко достоверных систем детектирования утечек, адаптированных к задачам непрерывной автоматизированной локализации течей на работающем технологическом оборудовании.
Техннческнм результатом является повышение срока службы устройства и повышение достоверности детектирования утечек потенциально-опасных сред.
Этот тежннческнй результат достигается тем, что, в устройство для определения места течи, содержащее лист из открытопористого материала, газонепроницаемую перегородку, преобразователь утечки в электрический сигнал в виде двух полз роводниковых химических сенсоров, подключенных по дифференциальной измерительной схеме. расположенных на газонепроницаемой перегородке и обращенных
газочувствительным слоем к вышеупомянутому листу, усилитель, введены блок защиты от повышенных газовых нагрузок и схема управления рабочей температурой сенсора, подключенных к усилителю и нагревателям сенсоров.
Наличие блока защиты от повышенных газовых нагрузок позволяет контролировать величину воздействия детектируемых сред на сенсоры и скорость изменения данной величины. Используя зависимость чувствительности сенсоров от рабочей температуры, блок защиты от повышенных газовых нагрузок вырабатьгеает управляющий сигнал на схему управления рабочей температуры сенсора. Это приводит к снижению адсорбщюнной способности ч)твствительных слоев сенсоров и, как следствие, снижению деградащ онных процессов в чувствительных слоях сенсоров. На Фиг. представлена структурно-функциональная схема устройства.
Устройство для определения места течи представляет собой корпус 1, выполненный из коррозионно-стойкого материала (спецсталь, фторопласт), преобразователи утечки в виде двух полупроводниковых химических сенсоров 2 с интегрированными нагревателями 3 и газочувствительными слоями 4 (обладающим избирательной способностью адсорбировать пробный газ и изменять электро-физические параметры сенсора), подключенных к усилителю 5 дефектоскопического
3
сигнала по дифференциальной измерительной схеме. Устройство также состоит из блока 6 обработки дефектоскопического сигнала, блока 7 индикации и сигнализации, блока 8 защиты от повышенных газовых нагрузок , подключенного к усилителю 5 через блок 6 обработки дефектоскопического сигнала, схемы 9 управления рабочей температурой сенсоров, подключенного к задатчику 10 температуры и генератора И тока нагревателей 3 сенсоров 1.
Устройство для определения места течи работает следующим образом. Привозникновении утечки из технологического оборудования в
окрестности корпуса 1 газочувствительные слои 4 формируют сигналы, которые поступают на усилитель 5 дефектоскопического сигнала. После первичной обработки сигналы поступают на блок 6 обработки дефектоскопического сигнала, где осуществляют выделение полезного сигнала, формируют данные о градиенте утечки и передают дефектоскопическую информацию на блок 7 индикации и сигнализации и на блок 8 защиты от повышенных газовых нагрузок. Блок 8 защиты от повышенных газовых нагрузок осуществляет дифференцирование входного сигнала и сравнение скорости изменения сигнала с заданным (при заданном уровне абсолютного сигнала). При превышении заданных значений блоком 8 детектируется собыгие превьппение газовой нагрузки и формируется управляющее воздействие на схему 9 управления рабочей температурой сенсоров, которое по зависимости связьгеающей
чувствительность сенсоров 2 с рабочей температурой газочувствительных слоев 4 сенсоров, с учетом текущего значения рабочей температуры формирует новое задание задатчику температуры 10. Задатчик температуры 10 отрабатывает заданное значение на генератор 11 тока нагревателей 3 сенсоров и осуществляет стабилизацию рабочей температуры инвариантно по отношению к внешним возмущающим воздействиям (температура и влажность окружающей среды, конвективные потоки и т.д.). Генератор 11 осуществляет синхронное изменение электрического тока, протекающего через интегрированные нагреватели 3, меняя тем самым рабочую температуру сенсоров и увеличивая устойчивость устройства к высоким газовым нагрузкам, возникающим при детектировании больших утечек потенциально-опасных сред.
Такое выполнение позволяет повысить срок службы устройства и достоверность детектирования утечек потенциально-опасных сред в автоматическом режиме.