УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ОБЪЕКТОВ
APPARATUS FOR INSPECTING AIR-TIGHTNESS OF LARGE-SIZE OBJECTS

Устройство относится к области контроля герметичности изделий, оно реализует манометрический способ регистрации суммарной негерметичности крупногабаритных объектов. Результаты могут быть использованы в машиностроительной и других отраслях промышленности.
За аналог авторы приняли устройство [1], реализующее способ падения давления, согласно которому в полости контролируемого объекта создают избыточное давление контрольного газа, а о степени герметичности судят по скорости падения давления в контролируемом объекте.
Устройство содержит источник контрольного газа и соединительные линии, вентили, манометр для регистрации давления.
Недостатком указанного устройства является низкий порог чувствительности, обусловленный разностью температуры атмосферного воздуха и контролируемой средой, содержащейся в объекте контроля. Способ по падению давления рекомендуется использовать для объектов контроля с объемом не более 100 л. На точность влияет разность температуры воздуха и контрольной среды. Например, для манометра с классом точности 0,1 допускаемая разность температур не должна превышать ±1°C.
За прототип авторами принято устройство [2], реализующее пневматическое испытание, позволяющее снизить влияние разности температуры атмосферного воздуха и контрольного газа на точность измерения суммарной негерметичности. Для этой цели в полость контролируемого объекта помещают баллон, который посредством соединительных линий и вентилей подключают к дифманометру, а с другой стороны дифманометр подключают к полости контролируемого объекта. От источника контрольной среды в полости контролируемого объекта создают избыточное давление. О наличии утечки судят по перепаду давления в дифманометре после выравнивания температуры в полости контролируемого объекта и в баллоне.
Устройство содержит баллон, дифманометр, соединительные линии и вентили.
Недостатком указанного устройства является низкая достоверность контроля суммарной негерметичности крупногабаритных объектов, внутри которых присутствуют отсеки, технологическое оборудование с источниками нагрева и(или) охлаждения, вокруг которых формируются зоны с повышенной и(или) низкой температурой по отношению к средней температуре контрольной среды. В области с повышенной температурой концентрация молекул ниже, чем в зоне с низкой температурой. Нестабильный характер изотерм в полости контролируемого объекта приводит к изменению топологи зон с низкой и повышенной температурой. Нестационарный характер тепловых полей внутри объекта контроля и разная температура в отсеках практически ограничивают использование устройства для определения негерметичности объекта контроля. Связано это с низким уровнем достоверности результатов контроля. Это вызвано отсутствием возможности осуществлять усреднение состояния контрольной среды (температуры и давления) в полости контролируемого объекта.
Задача изобретения состоит в расширении номенклатуры контролируемых объектов.
Технический результат - повышение достоверности контроля герметичности крупногабаритных объектов.
Технический результат достигается тем, что устройство контроля герметичности крупногабаритных объектов, содержащее баллон, дифманометр, соединительные линии и вентили, снабжено дополнительным баллоном, оба баллона расположены в герметичной оболочке и подключены к дифманометру, герметичная оболочка помещена в вакуумную камеру, снабженную вакуумным насосом, в стенку вакуумной камеры встроен гермоввод для капилляров, концы которых обращены к полости вакуумной камеры; со стороны вакуумной камеры к гермовводу подсоединен вентиль
Достоверность процесса обеспечивается за счет усреднения состояния газовой среды в полости контролируемого объекта, достигаемого в результате отбора проб контрольной среды из разных точек полости контролируемого объекта и транспортировки их по капиллярам к дифманометру.
На Фиг.1 показано устройство контроля герметичности крупногабаритных объектов и контролируемый объект.
В полости контролируемого объекта 1 расположено устройство контроля герметичности, включающее: вакуумную камеру 2 с полостью 3; гермоввод 4 для капилляров 5; два баллона 6, 7; герметичную оболочку 8; вентиль 9 для напуска контрольной среды в полость 3; вентили 10, 11, соединяющие полости баллонов 6, 7 с дифманометром 12; линии 13, 14 соединения баллонов 6, 7 с дифманометром 12 и полостью 3; вентили 15, 16 для напуска контрольной среды в баллоны 6, 7; откачка вакуумной камеры 2 производится с помощью вакуумного насоса 17 через вентиль 18.
Устройство работает следующим образом. Концы капилляров 5 устанавливают в отсеках и в тех местах, где существуют зоны с температурой, отличающейся от средней температуры полости контролируемого объекта 1, и в зонах с большой скоростью изменения изотерм или с большими скоростями потоков контрольной среды. Затем при закрытом вентиле 9 включают вакуумный насос 17, открывают вентили 10, 11, 15, 16, 18; в результате происходит откачка полости 3 вакуумной камеры 2, баллонов 6, 7, дифманометра 12 и линий 13, 14. При достижении установленного вакуума закрывают вентили 10, 11, 15, 16 и открывают вентиль 9. После предварительной прокачки через капилляры 5 контрольной среды вентиль 18 закрывают и в момент выравнивания давлений в вакуумной камере и полости контролируемого объекта 1 закрывают вентиль 9 и открывают вентиль 16. Заполнив баллон 6 контрольной средой, вентиль 16 закрывают. Для отбора контрольной среды в баллон 7 открывают вентиль 18, вакуумируют полость 3, открывают вентиль 9, закрывают вентиль 18, а затем, закрыв вентиль 9 на время заполнения баллона 7, открывают вентиль 15, а потом его закрывают. Для создания однородной температуры контрольного газа в баллонах 6, 7 вакуумируют полость 3 вакуумным насосом 17, открыв при этом вентиль 18. Для увеличения скорости выравнивания температуры в баллонах 6, 7 герметичная оболочка заполняется теплопроводящим материалом. После выравнивания температуры в баллонах 6, 7 открывают вентили 10, 11, определяют перепад давления в них по дифманометру 12, по которому судят о негерметичности.
Все вентили имеют электропривод, а контрольно-регистрирующая аппаратура расположена вне контролируемого объекта.
Проведенный анализ показывает, что предлагаемое решение соответствует критерию «новизна» и «промышленная применимость».
Источники информации
1. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. // Под ред. В.В. Клюева. - Т.2. - М.: Машиностроение, 2003. - С.181-182.
2. Авторское свидетельство СССР №245660, МПК B65g, опубликованное 04.06.1968 (прототип).