Струминний безконтактний щуп течошукача

Реферат: Струминний безконтактний щуп течошукача містить корпус з центральним каналом, канал для виходу пробної речовини, кільцеве щілинне сопло, кільцеву порожнину, кільцевий колектор, канал для підведення стисненого газу, регулятор витрат. Пневматичний зв'язок між кільцевим колектором та кільцевою порожниною виконаний у вигляді кільцевого каналу. Кільцеве щілинне сопло виконане частково у вигляді кільцевого каналу. UA 71409 U (54) СТРУМИННИЙ БЕЗКОНТАКТНИЙ ЩУП ТЕЧОШУКАЧА UA 71409 U UA 71409 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до конструкцій струминних безконтактних щупів для течошукачів. Такі щупи можуть бути використані в різних галузях техніки для підвищення чутливості контролю герметичності течошукачами переважно великогабаритних порожнистих конструкцій за умов, коли на первинні перетворювачі (датчики, сенсори тощо) таких засобів контролю негативно впливають складові атмосфери виробничих приміщень. Уживані тут і далі терміни стосовно корисної моделі означають: течошукач - прилад для виявлення теч; теча - канал або пориста ділянка стінки конструкції, що порушує її герметичність; герметичність - властивість конструкції або матеріалу перешкоджати проникненню крізь них газу, рідини або пари; контроль герметичності - неруйнівний контроль, мета якого - виявлення недопустимих теч для подальшого їх усунення; чутливість засобу контролю герметичності - найменший потік газоподібної або рідкої речовини, що реєструється таким засобом; пробна речовина - речовина, проходження якої крізь течу (наскрізний дефект) конструкції вибірково виявляється течошукачем; первинний перетворювач течошукача - чутливий елемент течошукача, який безпосередньо реагує на зміну вмісту пробної речовини або параметра, функціонально зв'язаного з нею; вторинний перетворювач течошукача - блок течошукача, що перетворює сигнал, який надходить від первинного перетворювача, в характерний, пропорційний величині потоку пробної речовини крізь наскрізний дефект сигнал. При застосуванні течошукачів для контролю герметичності великогабаритних порожнистих конструкцій, що перебувають під надлишковим тиском пробної речовини, часто спостерігається втрата чутливості ("отруєння") таких засобів контролю завдяки проникненню пробної речовини у виробничі приміщення крізь ще не виявлені й тому не усунені наскрізні дефекти. В результаті фактично досягнута течошукачами чутливість контролю герметичності конструкцій суттєво знижується в порівнянні з тією, що вказана в паспортних даних на такі засоби контролю (див., наприклад, Запунный А. И., Фельдман Л.С., Рогаль В.Ф. Контроль герметичности конструкций. Киев: Техника, 1976. - С.83). Для підвищення чутливості контролю герметичності великогабаритних порожнистих конструкцій за умов впливу на течошукачі складових атмосфери такі апаратурні засоби контролю часто застосовують в сполученні з різноманітними за конструкцією струминними безконтактними щупами, головними функціями яких є забезпечення захисту газовим екраном первинного перетворювача течошукача від навколишнього середовища та транспортування до нього пробної речовини, що проникає крізь наскрізний дефект стінки конструкції (об'єкту контролю на герметичність) в навколишнє середовище (див., наприклад, а.с. СРСР №№ 264744, 501321, 560151, 872993, 894387, 945700, 974177, 1013790, 1052904 та багато інших). Можна сформулювати основні вимоги до струминних безконтактних щупів: - щупи мають забезпечувати надійний захист первинних перетворювачів течошукачів від навколишнього середовища газовим екраном, в тому числі при роботі на різних відстанях від поверхонь стінок конструкцій, що підлягають контролю на герметичність; - конструкції щупів повинні передбачати можливість впливу в широких межах на швидкість транспортування пробної речовини від наскрізного дефекту стінки об'єкта контролю до первинного перетворювача течошукача, а отже, як наслідок, й можливість впливу в широких межах на швидкість індикації пробної речовини течошукачем; - щупи мають економно витрачати стиснений газ, що використовується для забезпечення їх головних функцій. Дотепер удавалося виконати тільки окремі із зазначених вимог або комбінації деяких із них. Так, наприклад, з опису до авторського свідоцтва СРСР № 264744 відомий безконтактний щуп течошукача для контролю герметичності конструкцій під надлишковим тиском пробної речовини, що має корпус з центральним каналом для відведення проби газу до первинного перетворювача течошукача, концентрично розташоване навколо каналу для відведення проби кільцеве щілинне сопло, кільцевий канал для підведення до цього сопла стисненого газу, трубопровід для підведення до цього каналу стисненого газу, з'єднаний з цим трубопроводом регулятор зміни тиску газу на вході до кільцевого каналу підведення стисненого газу до кільцевого щілинного сопла й з'єднаний з центральним каналом для відведення проби газу регулятор витрат газу. Відомий з цього джерела інформації: безконтактний щуп течошукача працює таким чином (див. додатково Запунный А.И., Фельдман Л.С., Рогаль В.Ф. Контроль герметичности конструкций. - Киев: Техника, 1976. - С.84-89). Щуп розташовують над поверхнею стінки 1 UA 71409 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 конструкції (об'єкту контролю на герметичність), порожнина якої заповнена пробною речовиною під надлишковим тиском. Від джерела через трубопровід та через кільцевий канал у щупі, що з'єднаний з кільцевим щілинним соплом, до останнього підводиться стиснений газ, вибраний з числа таких, які апріорі не впливають на роботу первинного перетворювача течошукача. Кільцевий струмінь стисненого газу, що витікає крізь кільцеве щілинне сопло щупа, обмежує ділянку поверхні стінки контрольованої на герметичність конструкції від оточуючого середовища й створює на цій ділянці поверхні надлишковий тиск. В результаті газ через центральний канал щупа примусово транспортується до первинного перетворювача течошукача. При переміщенні щупа над бездефектною ділянкою поверхні стінки конструкції, що контролюють на герметичність, первинний перетворювач течошукача обдувається тільки чистим газом й тому не змінює своїх початкових характеристик. У разі ж, коли на шляху переміщення щупа трапляється наскрізний дефект, пробна речовина, що витікає крізь нього, захоплюється газом і транспортується через центральний канал щупа до розташованого в його порожнині первинного перетворювача течошукача. Цей перетворювач, змінюючи свої початкові характеристики, фіксує факт наявності наскрізного дефекту в стінці конструкції й передає інформацію на вторинний перетворювач течошукача, який видає вихідний сигнал, пропорційний величині потоку пробної речовини крізь виявлений наскрізний дефект. Щоб забезпечити належний захист первинного перетворювача течошукача від навколишнього середовища при роботі щупа на різних відстанях від поверхонь стінок конструкцій, що підлягають контролю на герметичность, регулятором змінюють тиск на вході до каналу підведення стисненого газу до кільцевого щілинного сопла щупа. Очевидно, що забезпечити надійний захист первинного перетворювача течошукача від навколишнього середовища й при цьому мінімізувати витрати стисненого газу можна за умови, коли кільцевий струмінь газу, що витікає крізь кільцеве щілинне сопло щупа, має однакову по периметру й по висоті струменю щільність, тобто газ витікає крізь це сопло з однаковою по його периметру швидкістю. У відомому же з опису до авторського свідоцтва СРСР № 264744 щупі цю умову важко виконати через те, що трубопровід для підведення стисненого газу до кільцевого каналу з'єднаний з останнім в одній точці. Отже, найбільша швидкість витоку газу крізь кільцеве щілинне сопло щупа буде на ділянці сопла, розташованій навпроти точки з'єднання трубопроводу з кільцевим каналом. Відповідно, найменша швидкість витоку газу крізь кільцеве щілинне сопло щупа буде через діаметрально протилежно розташовану ділянку цього сопла. Змінювати у вузьких межах швидкість транспортування пробної речовини від наскрізного дефекту стінки об'єкта контролю на герметичність до первинного перетворювача течошукача, а отже й швидкість індикації пробної речовини течошукачем при використанні відомого щупа можна регулятором витрат газу, що з'єднаний з центральним каналом щупа для відведення проби газу, а при повністю відкритому регуляторі - шляхом збільшення тиску газу на вході до кільцевого каналу щупа й, відповідно, збільшенням тиску газу на ділянці поверхні стінки контрольованої на герметичність конструкції, що обмежена кільцевим струменем стисненого газу. Це, очевидно, потребує додаткових витрат стисненого газу. Найближчим за технічною суттю до того, що заявляється, є струминний безконтактний щуп течошукача (див. Рогаль В.Ф., Запунный А.И., Фельдман Л.С. Струйный щуп галоидного течеискателя.- ПТЭ.-1976.-№6.-С. 128-130). Цей щуп має корпус з центральним каналом для відведення пробної речовини до його порожнини, канал для виходу пробної речовини з порожнини корпуса, концентрично розташоване навколо каналу для відведення пробної речовини кільцеве щілинне сопло, що з'єднане з розташованою над ним кільцевою порожниною, розташований над кільцевою порожниною й пневматично зв'язаний з нею кільцевий колектор, канал для підведення до кільцевого колектора стисненого газу й регулятор витрат стисненого газу на вході до цього каналу. Для переміщення відомого щупа еквідистантно поверхні стінки конструкції, що контролюють на герметичність, він додатково оснащений засобами, що обкатують поверхню, або упорами, які закріплені на корпусі щупа. Відомий струминний безконтактний щуп течошукача працює таким чином (див. там же). Щуп розташовують на певній відстані від поверхні стінки об'єкта контролю на герметичність, порожнина якого заповнена пробною речовиною під надлишковим тиском. Від джерела через регулятор витрат та канал до кільцевого колектора щупа підводиться стиснений газ, який не впливає на роботу первинного перетворювача течошукача. Крізь тонкі канали, які рівномірно розташовані по колу (пневматичний зв'язок між кільцевим колектором і кільцевою порожниною), стиснений газ спочатку надходить до кільцевої порожнини, а потім до кільцевого щілинного сопла. Кільцевий струмінь стисненого газу, що витікає крізь кільцеве щілинне сопло щупа, обмежує ділянку поверхні стінки конструкції, що контролюють на герметичність, від навколишнього середовища й створює на цій ділянці поверхні надлишковий тиск. При 2 UA 71409 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 переміщенні щупа над наскрізним дефектом стінки конструкції пробний газ, що проникає крізь цей дефект, захоплюється тороїдним вихором і під дією надлишкового тиску, який виникає в результаті взаємодії кільцевого струменю стисненого газу з поверхнею об'єкту контролю на герметичність, надходить через центральний канал для відведення пробної речовини до порожнини корпусу щупа, де міститься первинний перетворювач течошукача. Цей перетворювач фіксує факт наявності витоку пробної речовини крізь наскрізний дефект в стінці конструкції (а отже - й місце розташування такого дефекту) та передає інформацію на вторинний перетворювач течошукача, який видає вихідний сигнал, пропорційний величині потоку пробної речовини крізь виявлений наскрізний дефект. Після контакту з первинним перетворювачем пробний газ крізь канал, що зв'язаний з атмосферою, виходить з порожнини корпуса щупа назовні. На відміну від попередньої конструкції щупа конструкцією щупа (найближчого аналога) передбачено наявність кільцевого колектора, який пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною тонкими каналами, які рівномірно розташовані по колу. Завдяки цьому забезпечується практично однаковий за величиною тиск газу в будь-якій точці об'єму порожнини. Відповідно, стиснений газ витікає крізь різні ділянки кільцевого щілинного сопла, з'єднаного з цією порожниною, з однаковою швидкістю, а кільцевий струмінь стисненого газу, що при цьому утворюється, має однакову по периметру й по висоті щільність. Це є достатньою умовою для надійного захисту розташованого в порожнині щупа первинного перетворювача течошукача від навколишнього середовища. Однак, як і для попередньо описаної конструкції щупа, змінювати щупом (найближчого аналога) швидкість транспортування пробної речовини від наскрізного дефекту стінки об'єкта контролю на герметичність до первинного перетворювача течошукача, що міститься у порожнині щупа, можна тільки шляхом збільшення тиску газу на вході до кільцевого каналу щупа й, відповідно, збільшенням тиску газу на ділянці поверхні стінки контрольованої на герметичність конструкції, що обмежена кільцевим струменем стисненого газу, тобто за рахунок додаткових витрат стисненого газу. В основу корисної моделі поставлена задача шляхом удосконалення конструкції струминного безконтактного щупа, особливо форми виконання пневматичного зв'язку між кільцевим колектором й кільцевою порожниною та форми виконання щілинного сопла, створити такий пристрій для захисту первинних перетворювачів течошукачів від негативного впливу навколишнього середовища, який би окрім надійного екранування первинного перетворювача від атмосфери забезпечував би можливість варіювання в широких межах швидкості транспортування пробної речовини від наскрізного дефекту конструкції до первинного перетворювача течошукача без додаткових витрат захисного газу. Поставлена задача вирішена тим, що в струминному безконтактному щупі течошукача, що має корпус з центральним каналом для відведення до його порожнини пробної речовини, канал для виходу пробної речовини з порожнини корпуса, концентрично розташоване навколо каналу для відведення пробної речовини кільцеве щілинне сопло, що з'єднане з розташованою над ним кільцевою порожниною, розташований над кільцевою порожниною й пневматично зв'язаний з нею кільцевий колектор, канал для підведення до кільцевого колектора стисненого газу й регулятор витрат стисненого газу на вході до цього каналу, згідно з корисною моделлю пневматичний зв'язок між кільцевим колектором та кільцевою порожниною виконаний у вигляді кільцевого каналу, що звужується в бік порожнини, кільцеве щілинне сопло принаймні частково виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, вихід кільцевого каналу розташований навпроти входу до кільцевого щілинного сопла й канал для виходу пробної речовини з порожнини корпуса пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною. Такі конструктивні особливості щупа, що пропонується, дозволяють без додаткових витрат стисненого газу не тільки створити ефективний газовий екран між первинним перетворювачем течошукача й атмосферою, але й забезпечити можливість в широких межах впливати на швидкість транспортування пробної речовини від наскрізного дефекту стінки об'єкта контролю на герметичність до первинного перетворювача течошукача, а отже - й в широких межах впливати на швидкість індикації пробної речовини течошукачем та час релаксації первинного перетворювача після його контакту з пробною речовиною. Перша додаткова відмінність полягає в тому, що кільцеве щілинне сопло повністю виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні. Така форма виконання кільцевого щілинного сопла є найбільш простою серед тих, що сприяють вирішенню поставленої задачі. 3 UA 71409 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Друга додаткова відмінність полягає в тому, що вхідна ділянка кільцевого щілинного сопла виконана у вигляді кільцевої лійки. Тим самим забезпечується більш ефективне надходження стисненого газу до кільцевого щілинного сопла. Третя додаткова до другої відмінність полягає в тому, що вихідна ділянка кільцевого щілинного сопла виконана у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, а ділянка кільцевого щілинного сопла між входом до цього каналу й виходом з кільцевої лійки має однаковий по висоті поперечний переріз. Така форма виконання кільцевого щілинного сопла є альтернативою попереднім. Четверта додаткова до другої відмінність полягає в тому, що вихідна ділянка кільцевого щілинного сопла виконана у вигляді кільцевого каналу, що має однаковий по висоті поперечний переріз, а ділянка кільцевого щілинного сопла між входом до цього каналу і виходом з кільцевої лійки розширюється в бік виходу назовні. Така форма виконання кільцевого щілинного сопла дозволяє дещо збільшити швидкість витоку стисненого газу крізь кільцеве щілинне сопло назовні. П'ята додаткова відмінність полягає в тому, що початкова ділянка центрального каналу для відведення пробної речовини до порожнини корпуса роззенкована. Тим самим забезпечується більш ефективне перемішування пробної речовини, яка проникає крізь наскрізний дефект стінки конструкції назовні, з тороїдним вихором стисненого газу, що утворюється в результаті взаємодії кільцевого струменя стисненого газу з поверхнею стінки конструкції. Шоста додаткова відмінність полягає в тому, що канал для виходу пробної речовини з порожнини корпуса пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною через регулятор витрат. Це дозволяє додатково впливати на швидкість транспортування пробної речовини від наскрізного дефекту стінки об'єкта контролю на герметичність до розташованого в порожнині корпуса щупу первинного перетворювача течошукача. Суть корисної моделі пояснюється докладним описом конструкції й роботи пристрою, що пропонується, з посиланнями на креслення, що додаються, де зображено на: фіг. 1 - перший, найбільш простий, варіант струминного безконтактного щупа течошукача, кільцеве щілинне сопло якого повністю виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні (поздовжній розріз); фіг. 2 - другий варіант струминного безконтактного щупа течошукача, вхідна ділянка кільцевого щілинного сопла якого виконана у вигляді кільцевої лійки (поздовжній розріз); фіг. 3 - третій варіант струминного безконтактного щупа течошукача, вихідна ділянка кільцевого щілинного сопла якого виконана у виді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, а ділянка кільцевого щілинного сопла між входом до цього каналу й виходом з кільцевої лійки має однаковий по висоті поперечний переріз (поздовжній розріз); фіг. 4 - четвертий варіант струминного безконтактного щупа течошукача, вихідна ділянка кільцевого щілинного сопла якого виконана у виді кільцевого каналу, що має однаковий по висоті поперечний переріз, а ділянка кільцевого щілинного сопла між входом до цього каналу і виходом з кільцевої лійки розширюється в бік виходу назовні (поздовжній розріз); фіг. 5 - п'ятий варіант струминного безконтактного щупа течошукача, в якому початкова ділянка центрального каналу для відведення пробної речовини до порожнини корпуса роззенкована (поздовжній розріз); фіг. 6 - струминний безконтактний щуп течошукача (схематичне зображення, вид збоку й зверху), що додатково оснащений жорстко з'єднаною з корпусом щупа рукояткою й жорстко з'єднаним з цією рукояткою засобом еквідистантного переміщення щупа відносно поверхні конструкції на основі регульованого по висоті паралелограмного механізму. Струминний безконтактний щуп, що пропонується, в одному з часткових варіантів виконання (фіг. 1) має порожнистий, краще циліндричний, корпус 1, центральний канал 2 для відведення до порожнини 3 корпуса 1 пробної речовини, канал 4 для виходу пробної речовини з порожнини 3 корпуса 1, концентрично розташоване навколо каналу 2 для відведення пробної речовини кільцеве щілинне сопло 5, що з'єднане з розташованою над ним кільцевою порожниною 6, розташований над кільцевою порожниною 6 й пневматично зв'язаний з нею кільцевий колектор 7, канал 8 для підведення до кільцевого колектора 7 стисненого газу й регулятор витрат 9 стисненого газу на вході до цього каналу. При цьому пневматичний зв'язок між кільцевим колектором 7 та кільцевою порожниною 6 виконаний у вигляді кільцевого каналу 10, що звужується в бік порожнини 6, кільцеве щілинне сопло 5 повністю виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, вихід кільцевого каналу 10 розташований напроти входу до кільцевого щілинного сопла 5 й канал 4 для виходу пробної речовини з порожнини корпуса пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною 6, зокрема через регулятор витрат 11. 4 UA 71409 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В іншому частковому варіанті виконання (див. фіг. 2) вхідна ділянка кільцевого щілинного сопла 5 струминного безконтактного щупу, що пропонується, виконана у вигляді кільцевої лійки 14. Це дозволяє уникнути зайвих втрат стисненого газу й досягти більш спрямованого потрапляння кільцевого струменя стисненого газу до кільцевого щілинного сопла 5. В частковому варіанті виконання струминного безконтактного щупа, що зображений на фіг. 3, тільки вихідна ділянка 15 кільцевого щілинного сопла 5 виконана у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, а ділянка кільцевого щілинного сопла між входом до цього каналу й виходом з кільцевої лійки 14 має однаковий по висоті поперечний переріз. Цей альтернативний варіант виконання щупа дозволяє збільшити ефективність перемішування пробної речовини зі стисненим газом та отримати на виході з щілинного сопла 5 практично однорідну суміш газу з пробною речовиною. В частковому варіанті виконання струминного безконтактного щупа, що зображений на фіг. 4, вихідна ділянка 16 кільцевого щілинного сопла 5 виконана у вигляді кільцевого каналу, що має однаковий по висоті поперечний переріз, а ділянка кільцевого щілинного сопла між входом до цього каналу і виходом з кільцевої лійки 14 розширюється в бік виходу назовні. Цей альтернативний варіант виконання щупа дозволяє у разі потреби дещо збільшити швидкість витоку стисненого газу крізь кільцеве щілинне сопло 5 назовні. Це є особливо актуальним тоді, коли, наприклад, через висоту зварного шва конструкції виникає потреба у збільшенні відстані від щупа до поверхні стінки об'єкта контролю на герметичність. В частковому варіанті виконання струминного безконтактного щупа, що зображений на фіг. 5, початкова ділянка 17 центрального каналу 2 для відведення пробної речовини до порожнини 3 корпуса 1 роззенкована. Це дозволяє більш ефективно перемішувати пробну речовину, що надходить назовні крізь наскрізний дефект, зі стисненим газом та транспортувати до порожнини 3, де міститься первинний перетворювач течошукача, практично однорідну суміш стисненого газу з пробною речовиною. В частковому варіанті виконання струминного безконтактного щупа, що зображений на фіг. 6, щуп додатково оснащений жорстко з'єднаною з його корпусом рукояткою 18 та жорстко з'єднаним з цією рукояткою засобом еквідистантного переміщення щупа відносно поверхні конструкції на основі регульованого по висоті паралелограмного механізму 19. Як видно з цієї фігури, для переміщення паралелограмного механізму 19 по поверхні стінки об'єкта контролю на герметичність передбачено ролики 20, а для фіксації цього механізму в необхідному положенні передбачені штопорні елементи 21. Наявність рукоятки та регульованого по висоті паралелограмного механізму створює додаткові зручності для оператора, особливо у випадку, коли впродовж контролю герметичності за тих чи інших причин необхідно часто змінювати відстань від щупа до поверхні стінки об'єкта контролю. Незалежно від варіанту виконання (фіг. 1-5) струминний безконтактний щуп, що пропонується, використовують таким чином. За допомогою засобу еквідистантного переміщення, наприклад на основі регульованого по висоті паралелограмного механізму (фіг.6), щуп фіксують на певній відстані від поверхні стінки конструкції, що підлягає контролю на герметичність. Ця відстань вибирається в залежності від висоти зварного шва конструкції (якщо герметизація останньої виконана електрозварюванням), висоти головок заклепок (якщо герметичне з'єднання елементів конструкції здійснене заклепуванням) тощо. Від джерела стисненого газу, який апріорі не впливає на роботу первинного перетворювача течошукача, через регулятор витрат 9 (див., наприклад фіг. 1) та канал 8 стиснений газ надходить до кільцевого колектора 7. Потім крізь кільцевий канал 10, що звужується в бік кільцевої порожнини 6 (пневматичний зв'язок між кільцевим колектором і кільцевою порожниною), стиснений газ рівномірно по периметру надходить до розташованого напроти виходу з кільцевого каналу 10 входу до кільцевого щілинного сопла 5, яке повністю, як показано на цій фігурі, або частково (фіг.2-5) виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні. При цьому стиснений газ, проходячи крізь кільцевий канал 10, що звужується в напрямку руху газу, частково втрачає тиск й при цьому збільшує свою швидкість. Завдяки цьому з обох боків кільцевого струменя газу, що формується на виході з кільцевого каналу 10, створюється розрідження (тиск, величина якого менша за атмосферний тиск). Розрідження, відповідно, створюється й у кільцевій порожнині 6 корпусу 1 щупа. Ця кільцева порожнина 6 з'єднана з каналом 4 для виходу пробної речовини з порожнини корпуса, де міститься спеціально не позначений на фігурах первинний перетворювач течошукача. Тому пробна речовина примусово транспортується до кільцевої порожнини 6 й змішується зі стисненим газом. Далі суміш стисненого газу з пробною речовиною прямує до кільцевого щілинного сопла 5, яке повністю (фіг. 1) або частково (фіг. 1-5) виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні. Потрапивши до кільцевого щілинного сопла 5, яке повністю виконане у вигляді 5 UA 71409 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, або до ділянки кільцевого щілинного сопла, що розширюється в бік виходу назовні, суміш втрачає швидкість руху. Водночас тиск суміші зростає, що є передумовою для подальшого руху суміші в бік її виходу назовні. Таким чином реалізується принцип передачі кінетичної енергії від одного потоку до іншого, що має меншу кінетичну енергію. Кільцевий струмінь суміші стисненого газу з пробною речовиною, що витікає крізь кільцеве щілинне сопло щупа, обмежує ділянку поверхні стінки 12 конструкції, що контролюють на герметичність, від навколишнього середовища й створює на цій ділянці поверхні надлишковий тиск. При переміщенні щупа над наскрізним дефектом 13 стінки конструкції пробний газ, що проникає крізь цей дефект, захоплюється тороїдним вихором і під дією як надлишкового тиску, що створюється в результаті взаємодії поверхні об'єкту контролю на герметичність з кільцевим струменем суміші, так і під дією розрідження, що виникає в кільцевій порожнині 6, надходить через центральний канал 2 для відведення пробної речовини до порожнини 3 корпусу 1 щупа, де міститься первинний перетворювач течошукача. Цей перетворювач фіксує факт наявності витоку пробної речовини крізь наскрізний дефект в стінці конструкції (а отже - й місце розташування такого дефекту) та передає інформацію на вторинний перетворювач течошукача, який видає вихідний сигнал, пропорційний величині потоку пробної речовини крізь виявлений наскрізний дефект. Після контакту з первинним перетворювачем течошукача пробна речовина крізь канал 4, що з'єднаний, зокрема через регулятор витрат 11, з кільцевою порожниною 6, потрапляє до останньої й крізь кільцеве щілинне сопло 5 виходить назовні. При цьому за рахунок суттєвого розведення стисненим газом концентрація пробної речовини значно зменшується в порівнянні з вихідною концентрацією пробної речовини, з якою контактував первинний перетворювач течошукача. Відповідно, ця значно менша концентрація пробної речовини на виході з щілинного сопла 5 не впливає на якість контролю герметичності конструкцій при застосуванні струминного безконтактного щупа, що пропонується, в поєднанні з тими чи іншими за конструкцією й принципом дії течошукачами. Очевидно, що при переміщенні щупа над бездефектною ділянкою поверхні конструкції крізь центральний канал 2 до порожнини 3 корпуса 1 щупа, а отже й до порожнини кільцевої порожнини 6, буде потрапляти тільки чистий, без домішок пробної речовини, стиснений газ. При цьому витрати стисненого газу, що надходить до порожнини 3 корпуса 1 щупа, а отже й швидкість релаксації первинного перетворювача течошукача, можна в широких межах змінювати регулятором витрат 11, через який канал 4 для виходу пробної речовини з порожнини 3 корпуса 1 пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною 6. Таким чином, у разі застосування струминного безконтактного щупа, що пропонується, стиснений газ без додаткових його витрат виконує декілька необхідних функцій: надійно захищає первинний перетворювач течошукача від навколишнього середовища газовим екраном незалежно від відстані щупа до поверхні стінки конструкції, що контролюють на герметичність, та є джерелом примусового впливу в широких межах на швидкість транспортування пробної речовини від наскрізного дефекту стінки об'єкта контролю до первинного перетворювача течошукача, а отже, як наслідок, й джерелом впливу в широких межах на швидкість індикації пробної речовини течошукачем. Окрім зазначених переваг, що виникають у разі застосування струминного безконтактного щупа, що пропонується, слід зазначити ще таку: наявність ефективного джерела вакуумування порожнини 3 корпуса 1 щупа дозволяє значно зменшити час повної релаксації первинного перетворювача течошукача, коли щуп переміщують над бездефектною ділянкою поверхні конструкції, яка розташована між наскрізними дефектами. Струминний безконтактний щуп, що пропонується, легко відтворюється промисловим шляхом і забезпечує як надійний захист первинного перетворювача течошукача від навколишнього середовища газовим екраном при роботі на різних відстанях до поверхні об'єкта контролю на герметичність, так і можливість впливу в широких межах на швидкість транспортування пробної речовини від наскрізного дефекту до первинного перетворювача течошукача (швидкість індикації пробної речовини течошукачем) та швидкість релаксації останнього, що є особливо актуальним тоді, коли первинний перетворювач течошукача, що використовують для контролю герметичності конструкції, має малу постійну часу. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 1. Струминний безконтактний щуп течошукача, що має корпус з центральним каналом для відведення до його порожнини пробної речовини, канал для виходу пробної речовини з порожнини корпуса, концентрично розташоване навколо каналу для відведення пробної речовини кільцеве щілинне сопло, що з'єднане з розташованою над ним кільцевою 6 UA 71409 U 5 10 15 20 25 порожниною, розташований над кільцевою порожниною й пневматично зв'язаний з нею кільцевий колектор, канал для підведення до кільцевого колектора стисненого газу й регулятор витрат стисненого газу на вході до цього каналу, який відрізняється тим, що пневматичний зв'язок між кільцевим колектором та кільцевою порожниною виконаний у вигляді кільцевого каналу, що звужується в бік порожнини, кільцеве щілинне сопло принаймні частково виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, вихід кільцевого каналу розташований навпроти входу до кільцевого щілинного сопла й канал для виходу пробної речовини з порожнини корпуса пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною. 2. Струминний безконтактний щуп течошукача за п. 1, який відрізняється тим, що кільцеве щілинне сопло повністю виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні. 3. Струминний безконтактний щуп течошукача за п. 1, який відрізняється тим, що вхідна ділянка кільцевого щілинного сопла виконана у вигляді кільцевої лійки. 4. Струминний безконтактний щуп течошукача за пп. 1 і 3, який відрізняється тим, що вихідна ділянка кільцевого щілинного сопла виконана у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, а ділянка кільцевого щілинного сопла між входом до цього каналу й виходом з кільцевої лійки має однаковий по висоті поперечний переріз. 5. Струминний безконтактний щуп течошукача за пп. 1 і 3, який відрізняється тим, що вихідна ділянка кільцевого щілинного сопла виконана у вигляді кільцевого каналу, що має однаковий по висоті поперечний переріз, а ділянка кільцевого щілинного сопла між входом до цього каналу і виходом з кільцевої лійки розширюється в бік виходу назовні. 6. Струминний безконтактний щуп течошукача за п. 1, який відрізняється тим, що початкова ділянка центрального каналу для відведення пробної речовини до порожнини корпуса розенкована. 7. Струминний безконтактний щуп течошукача за п. 1, який відрізняється тим, що канал для виходу пробної речовини з порожнини корпуса пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною через регулятор витрат. 7 UA 71409 U 8 UA 71409 U 9 UA 71409 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10