УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНИТОРИНГА ГЕРМЕТИЧНОСТИ СИСТЕМ, РАБОТАЮЩИХ В ЗАМКНУТЫХ ОБЪЕМАХ

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для контроля герметичности систем, работающих в замкнутых объемах, например, кабинах космических летательных аппаратов, подводных лодках и т.п.
Известны устройства для контроля герметичности, содержащие замкнутый объем с испытываемым изделием, заполненным пробным газом, и газоанализатор в виде гелиевого масс-спектрометрического течеискателя (см., например, производственная инструкция ПИ-119-84 «Контроль герметичности с применением гелиевых течеискателей», М., НИАТ, 1984 г.).
К недостаткам известных устройств следует отнести требование заполнения контролируемых изделий пробным газом, например, гелием, а не рабочим телом, что не обеспечивает мониторинга герметичности работающих изделий.
Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для мониторинга герметичности систем с рабочим телом, содержащее замкнутый объем с размещенными в нем системами, заполненными рабочими телами, и газоанализатор, измеряющий изменение концентрации паров рабочих тел в замкнутом объеме (см., например, а.с. СССР №1709185 по кл. G01M 3/02 за 1989 г.).
К недостаткам описанного устройства следует отнести сложность аппаратурной реализации системы измерения концентрации паров, обусловленную использованием в системах различных рабочих тел и различных каналов измерения концентраций, что приводит к увеличению весо-габаритных характеристик системы измерения концентраций паров рабочих жидкостей в замкнутом объеме.
Задачей полезной модели является устранение перечисленных недостатков и упрощение системы измерения концентрации паров рабочих тел, при снижении весо-габаритных характеристик последней и повышении информативности получаемых данных об утечках.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в известном устройстве для мониторинга герметичности систем с рабочим телом, работающих в замкнутом объеме, содержащем замкнутый объем, испытываемые системы с рабочими телами и систему измерения концентрации паров рабочих тел, размещенную в замкнутом объеме, по предложенной полезной модели система измерения концентрации паров рабочих тел выполнена в виде снабженного дешифратором прибора для измерения параметров наночастиц, а рабочие тела испытываемых систем снабжены «нанометками», представляющими собой композицию химически стойких наночастиц определенных размеров, форм и концентраций, при этом каждое рабочее тело испытываемых систем снабжено композицией с параметрами наночастиц, отличающимися для каждого рабочего тела.
Описанное выполнение устройства позволяет отказаться от каналов регистрации паров различных рабочих жидкостей (фреонов, спиртосодержащих и т.п.), реализующих различные физические принципы, и свести мониторинг герметичности к регистрации наличия и динамики «нанометок» в замкнутом объеме, что упрощает процесс регистрации, повышает информативность получаемых данных об утечках и уменьшает весо-габаритные характеристики аппаратурной реализации системы измерения.
На чертежах схематично представлено предложенное устройство, где на фиг.1 изображен условный замкнутый объем с системой измерения, а на фиг.2 - пример измеренной спектрограммы, свидетельствующей о присутствии «нанометки» в замкнутом объеме и потере герметичности испытываемой системы.
Устройство содержит замкнутый объем 1, например, кабину космического летательного аппарата, испытываемую систему 2, например, систему терморегулирования, заправленную фреоном, в который добавлена «нанометка» - композиция наночастиц с размерами и соотношением концентраций, представленными на фиг.2. В объеме 1 размещен прибор для измерения параметров наночастиц (например, прибор для измерения размеров и концентраций наночастиц «Photocor Compact») 3 с фокусирующим устройством 4 и дешифратором 5.
Устройство работает следующим образом.
При возникновении негерметичности в системе 2 пары рабочей жидкости проникают в объем 1. Вместе с парами рабочей жидкости в объем 1 попадают наночастицы «нанометки», которые с помощью фокусирующего устройства 4 регистрируются и анализируются прибором для регистрации параметров наночастиц 3 и идентифицируются дешифратором 5. При этом, на основе принципов динамического рассеяния света измеряется изменение частоты отраженного от наночастиц света («допплеровский сдвиг») по которому определяется концентрация наночастиц различных размеров.
При увеличении степени негерметичности системы 2 со временем дешифратор 5 дает команду для принятия решения по устранению дефекта системы 2.