Безконтактний щуп течошукача

Реферат: Безконтактний щуп течошукача має корпус з центральним каналом для відведення до порожнини корпусу пробної речовини та регулятор швидкості руху пробної речовини крізь цей канал, канал для виходу пробної речовини з порожнини корпусу, перше кільцеве щілинне сопло, регулятор витрат стисненого газу, друге кільцеве щілинне сопло, канал для підведення до цієї кільцевої порожнини стисненого газу й регулятор витрат стисненого газу на вході до цього каналу. Канал для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини, розташований над цією кільцевою порожниною. Канал виконаний кільцевим і звужується в бік кільцевої порожнини. UA 72293 U (12) UA 72293 U UA 72293 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до конструкцій 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. Рівень техніки 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.Φ… 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 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'єкта контролю на герметичність) в навколишнє середовище [див., наприклад, а. с. СРСР №№ 264744, 501321, 560151, 872993, 894387, 945700, 974177, 1013790, 1052904 та багато інших]. З огляду на вищенаведене можна сформулювати основні вимоги до безконтактних щупів для течошукачів: - 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. 1 UA 72293 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відомий 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 конструкції (об'єкта 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 поверхні стінки конструкції, що підлягає контролю на герметичність, 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. Відомий також безконтактний щуп течошукача для контролю герметичності конструкцій під надлишковим тиском пробної речовини [див. Рогаль В. Ф., Запунный А.И., Фельдман Л.С. Струйный щуп галоидного течеискателя. - ПТЭ.-1976. - № 6. - С. 128-130], що має корпус з центральним каналом для відведення пробної речовини до його порожнини, канал для виходу пробної речовини з порожнини корпусу, 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. Відомий 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, вибраний з числа таких, які не впливають на роботу первинного перетворювача течошукача. Крізь тонкі канали, які рівномірно розташовані по колу, 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 переміщенні щупа над наскрізним дефектом стінки конструкції 2 UA 72293 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 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 корпусу щупа назовні. На відміну від попередньої конструкції щупа конструкцією цього щупа 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 цим щупом 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. Найбільш близьким за технічною суттю до того, що заявляється, є безконтактний щуп течошукача, який відомий з опису до авторського свідоцтва СРСР № 974177. Цей безконтактний щуп має корпус з центральним каналом для відведення до порожнини корпусу пробної речовини та регулятор швидкості руху пробної речовини крізь цей канал, канал для виходу пробної речовини з порожнини корпусу, концентрично розташоване відносно каналу для відведення пробної речовини до порожнини корпусу перше кільцеве щілинне сопло, що пневматично з'єднане з розташованою над ним кільцевою порожниною, канал для підведення до цієї кільцевої порожнини стисненого газу, регулятор витрат стисненого газу на вході до цього каналу, друге кільцеве щілинне сопло, яке концентрично охоплює перше кільцеве щілинне сопло, віссю симетрії орієнтоване під гострим кутом до осі симетрії першого кільцевого щілинного сопла й пневматично з'єднане з розташованою ним кільцевою порожниною, канал для підведення до цієї кільцевої порожнини стисненого газу й регулятор витрат стисненого гачу на вході до цього каналу. Відомий безконтактний щуп течошукача працює таким чином (див. там же). Щуп розташовують на потрібній відстані від поверхні стінки об'єкта контролю на герметичність, порожнина якого заповнена пробною речовиною під надлишковим тиском. Регулятором швидкості руху забезпечують необхідну провідність центрального каналу для відведення пробної речовини до порожнини корпусу. Від джерела стисненого газу через регулятори витрат та відповідні канали до обох кільцевих порожнин, кожна з яких пневматично з'єднана з відповідним кільцевим щілинним соплом, подають газ. Регуляторами витрат стисненого газу на вході до цих каналів забезпечують необхідні для одержання ефективного газового екрану величини тисків газу в обох кільцевих порожнинах. При цьому величину тиску газу в кільцевій порожнині, яка з'єднана з другим (зовнішнім) кільцевим щілинним соплом, встановлюють дещо більшою за величину тиску газу в кільцевій порожнині, яка з'єднана з першим (внутрішнім) кільцевим щілинним соплом. Кільцевий струмінь стисненого газу, що витікає крізь перше кільцеве щілинне сопло щупа, створює навколо ділянки поверхні стінки конструкції, що контролюють на герметичність, газову завісу, яка відокремлює простір на цій ділянці поверхні від навколишнього середовища й створює всередині згаданого простору надлишковий тиск. При цьому кільцевий струмінь стисненого газу, що витікає крізь друге кільцеве щілинне сопло щупа, формує струмінь газу, що виходить з першого сопла, й стабілізує турбулізацію газу біля поверхні стінки об'єкта контролю на герметичність. Це є запобіжним заходом проти порушення якості газової завіси при зміні відстані між щупом і поверхнею об'єкта. При 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 3 UA 72293 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 взаємодії поверхні об'єкту контролю на герметичність з кільцевим струменем стисненого газу, що витікає крізь перше щілинне сопло й формується та стабілізується за турбулізацією зовнішнім кільцевим струменем стисненого газу, надходить крізь 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, що 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 корпусу щупа назовні. Відомий щуп дозволяє підвищити надійність та чутливість контролю герметичності конструкцій течошукачами за умов мимовільної зміни відстані між щупом і поверхнею стінки конструкції, що підлягає контролю на герметичність. Однак, як і для попередньо описаних конструкцій щупів, змінювати в широких межах цим щупом 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 першого кільцевого щілинного сопла щупа. За таких умов відповідно зростатиме й тиск газу на ділянці поверхні стінки контрольованої на герметичність конструкції, що обмежена кільцевим струменем стисненого газу, який формується першим кільцевим щілинним соплом. Це є передумовою для збільшення й швидкості транспортування пробної речовини від наскрізного дефекту конструкції до порожнини щупа, де міститься первинний перетворювач течошукача. Однак задля формування струменю газу, що виходить з першого сопла, й стабілізації турбулізації газу біля поверхні стінки об'єкта контролю на герметичність необхідно одночасно збільшувати й тиск на вході до другого кільцевого щілинного сопла щупа. Таким чином, збільшувати швидкість транспортування пробної речовини від наскрізного дефекту конструкції до порожнини відомого щупа, де міститься первинний перетворювач течошукача, можна, знову таки, за рахунок додаткових витрат стисненого газу. Суть корисної моделі В основу корисної моделі поставлена задача шляхом удосконалення конструкції безконтактного щупа 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 стисненого газу. Поставлена задача вирішена тим, що в безконтактному щупі течошукача, що має корпус з центральним каналом для відведення до порожнини корпусу пробної речовини та регулятор швидкості руху пробної речовини крізь цей канал, канал для виходу пробної речовини з порожнини корпусу, концентрично розташоване відносно каналу для відведення пробної речовини до порожнини корпусу перше кільцеве щілинне сопло, що пневматично з'єднане з розташованою над ним кільцевою порожниною, канал для підведення до цієї кільцевої порожнини стисненого газу, регулятор витрат стисненого газу на вході до цього каналу, друге кільцеве щілинне сопло, яке концентрично охоплює перше кільцеве щілинне сопло, віссю симетрії орієнтоване під гострим кутом до осі симетрії першого кільцевого щілинного сопла й пневматично з'єднане з розташованою ним кільцевою порожниною, канал для підведення до цієї кільцевої порожнини стисненого газу й регулятор витрат стисненого газу на вході до цього каналу, згідно з корисною моделлю, канал для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини, яка з'єднана з першим кільцевим щілинним соплом, розташований над цією кільцевою порожниною, цей канал виконаний кільцевим і звужується в бік кільцевої порожнини, вхід до цього каналу пневматично зв'язаний з кільцевим колектором, цей кільцевий колектор має канал для підведення до його порожнини стисненого газу, перше кільцеве щілинне сопло принаймні частково виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, вхід до першого кільцевого щілинного сопла розташований навпроти виходу з каналу для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини й канал для виходу пробної речовини з порожнини корпусу пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною, яка з'єднана з першим кільцевим щілинним соплом. Такі конструктивні особливості безконтактного щупа, що пропонується, дозволяють без додаткових витрат стисненого газу не тільки сприяти створенню ефективного, правильно сформованого, зі стабільною турбулізацією біля поверхні стінки об'єкта контролю на 4 UA 72293 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 герметичність газового екрану між первинним перетворювачем течошукача й атмосферою, але й забезпечують 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 канал для виходу пробної речовини з порожнини корпусу пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною, яка з'єднана з першим кільцевим щілинним соплом, через регулятор витрат. Це дозволяє додатково плавно впливати на швидкість транспортування пробної речовини від наскрізного дефекту стінки об'єкта контролю на герметичність до розташованого в порожнині корпусу щупа первинного перетворювача течошукача. Друга додаткова відмінність полягає в тому, що перше кільцеве щілинне сопло повністю виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні. Така форма виконання першого кільцевого щілинного сопла є найбільш простою серед тих, що сприяють досягненню поставленої мети. Третя додаткова відмінність полягає в тому, що вхідна ділянка першого кільцевого щілинного сопла виконана у вигляді кільцевої лійки. Тим самим забезпечується більш ефективне надходження стисненого газу до цього кільцевого щілинного сопла. Четверта додаткова відмінність полягає в тому, що початкова ділянка центрального каналу для відведення пробної речовини до порожнини корпусу роззенкована. Тим самим забезпечується більш ефективне перемішування пробної речовини, яка проникає крізь наскрізний дефект стінки конструкції назовні, з тороїдним вихорем стисненого газу, що утворюється в результаті взаємодії кільцевого струменю стисненого газу, який генерується першим кільцевим щілинним соплом, з поверхнею стінки конструкції. П'ята додаткова відмінність полягає в тому, що канал для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини, яка з'єднана з другим кільцевим щілинним соплом, розташований над цією кільцевою порожниною, цей канал виконаний кільцевим, вхід до цього каналу пневматично зв'язаний з кільцевим колектором, і цей кільцевий колектор має канал для підведення до його порожнини стисненого газу. Тим самим забезпечується можливість більш ефективного впливу на формування й стабілізацію турбулізації біля поверхні стінки об'єкта контролю на герметичність газового екрану між первинним перетворювачем течошукача й атмосферою. Короткий опис креслень Далі суть корисної моделі пояснюється докладним описом конструкції й роботи пристрою, що пропонується, з посиланнями на креслення, що додаються, де зображено на: фіг. 1 - перший варіант безконтактного щупа течошукача, в якому канал для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини, яка з'єднана з першим кільцевим щілинним соплом, виконаний кільцевим і звужується в бік згаданої кільцевої порожнини, вхід до цього каналу пневматично зв'язаний з кільцевим колектором, цей кільцевий колектор має канал для підведення до його порожнини стисненого газу, перше кільцеве щілинне сопло майже повністю виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, вхідна ділянка цього сопла виконана у вигляді кільцевої лійки, вхід до першого кільцевого щілинного сопла на деякій відстані розташований навпроти виходу з каналу для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини й канал для виходу пробної речовини з порожнини корпусу пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною, яка з'єднана з першим кільцевим щілинним соплом, через регулятор витрат (поздовжній розріз); фіг. 2 - другий варіант безконтактного щупа течошукача, в якому канал для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини, яка з'єднана з першим кільцевим щілинним соплом, виконаний кільцевим і звужується в бік згаданої кільцевої порожнини, вхід до цього каналу пневматично зв'язаний з кільцевим колектором, цей кільцевий колектор має канал для підведення до його порожнини стисненого газу, перше кільцеве щілинне сопло частково виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, вхідна ділянка цього сопла виконана у вигляді кільцевої лійки, вхід до першого кільцевого щілинного сопла на одному рівні розташований навпроти виходу з каналу для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини й канал для виходу пробної речовини з порожнини корпусу пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною, яка з'єднана з першим кільцевим щілинним соплом, через регулятор витрат (поздовжній розріз); фіг. 3 - третій варіант струминного безконтактного щупа течошукача, в якому канал для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини, яка з'єднана з першим кільцевим щілинним соплом, виконаний кільцевим і звужується в бік згаданої кільцевої порожнини, вхід до цього 5 UA 72293 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 каналу пневматично зв'язаний з кільцевим колектором, цей кільцевий колектор має канал для підведення до його порожнини стисненого газу, перше кільцеве щілинне сопло частково виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, вхідна ділянка цього сопла виконана у вигляді кільцевої лійки, вхід до першого кільцевого щілинного сопла на деякій відстані розташований навпроти виходу з каналу для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини, канал для виходу пробної речовини з порожнини корпусу пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною, яка з'єднана з першим кільцевим щілинним соплом, через регулятор витрат, початкова ділянка центрального каналу для відведення пробної речовини до порожнини корпусу роззенкована, канал для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини, яка з'єднана з другим кільцевим щілинним соплом, розташований над цією кільцевою порожниною, цей канал виконаний кільцевим, вхід до цього каналу пневматично зв'язаний з кільцевим колектором і цей кільцевий колектор має канал для підведення до його порожнини стисненого газу (поздовжній розріз). Найкращі варіанти втілення корисної моделі Безконтактний щуп течошукача, що пропонується, в одному з часткових варіантів виконання (див. фіг. 1) має корпус 1, центральний канал 2 для відведення до порожнини 3 корпусу 1 пробної речовини, канал 4 для виходу пробної речовини з порожнини 3 корпусу 1, концентрично розташоване навколо каналу 2 для відведення пробної речовини перше кільцеве щілинне сопло 5, що з'єднане з розташованою над ним кільцевою порожниною 6, розташований над кільцевою порожниною 6 кільцевий канал 7 для підведення до неї стисненого газу. При цьому, як видно з фігури, кільцевий канал 7 звужується в бік кільцевої порожнини 6, а вхід до цього каналу 7 пневматично зв'язаний з розташованим над ним кільцевим колектором 8, що має канал 9 для підведення до його порожнини стисненого газу, зокрема через регулятор витрат 10. Як видно з фігури, перше кільцеве щілинне сопло 5 майже повністю виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, вихід кільцевого каналу 7 на деякій відстані розташований навпроти входу до першого кільцевого щілинного сопла 5, вхідна ділянка цього кільцевого щілинного сопла 5 виконана у вигляді кільцевої лійки й канал 4 для виходу пробної речовини з порожнини 3 корпусу 1 пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною 6, зокрема через регулятор витрат 11. Безконтактний щуп течошукача, що пропонується, має також друге кільцеве щілинне сопло 12, яке концентрично охоплює перше кільцеве щілинне сопло 5, віссю симетрії орієнтоване під гострим кутом ( < 90°) до осі симетрії першого кільцевого щілинного сопла 5 й пневматично з'єднане з розташованою ним кільцевою порожниною 13, канал 14 для підведення до цієї кільцевої порожнини стисненого газу й регулятор витрат 15 стисненого газу на вході до цього каналу. В іншому частковому варіанті виконання (див. фіг. 2) в безконтактному щупі течошукача, що пропонується, вихід кільцевого каналу 7, що призначений для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини 6, розташований на одному рівні з входом до першого кільцевого щілинного сопла 5. В частковому варіанті виконання безконтактного щупа, що зображений на фіг. 3, перше кільцеве щілинне сопло 5 майже повністю виконане у вигляді кільцевого каналу, який розширюється в бік виходу назовні, вихід кільцевого каналу 7 на деякій відстані розташований навпроти входу до першого кільцевого щілинного сопла 5, вхідна ділянка цього кільцевого щілинного сопла 5 виконана у вигляді кільцевої лійки, початкова ділянка центрального каналу 2 для відведення пробної речовини до порожнини 3 корпусу 1 щупа роззенкована, канал 14 для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини 13, яка з'єднана з другим кільцевим щілинним соплом 12, розташований над цією кільцевою порожниною 13, цей канал 14 виконаний кільцевим, вхід до цього каналу 14 пневматично зв'язаний з кільцевим колектором 16 і цей кільцевий колектор 16 має канал 17 для підведення до його порожнини стисненого газу. Незалежно від варіанту виконання (фіг. 1-3) безконтактний щуп течошукача, що пропонується, використовують таким чином. Щуп розташовують на певній відстані від поверхні стінки конструкції, що підлягає контролю на герметичність. Ця відстань обирається 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, крізь регулятори витрат 10 і 15 (див., фіг. 1 та фіг. 2) та канали 9 і 14 стиснений газ відповідно надходить до кільцевого колектора 8 та кільцевої порожнини 13. У випадку ж використання варіанту безконтактного щупа, що зображений на фіг. 3, стиснений газ крізь канал 17 спочатку надходить до порожнини кільцевого колектора 16, а вже потім крізь канал 14 рівномірно по периметру надходить до кільцевої порожнини 13. 6 UA 72293 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 З кільцевого колектора 8 крізь кільцевий канал 7 стиснений газ рівномірно по периметру надходить до кільцевої порожнини 6, потім до розташованого навпроти кільцевого каналу 7 першого кільцевого щілинного сопла 5 і виходить назовні. При цьому стиснений газ, проходячи крізь кільцевий канал 7, що звужується в напрямку руху газу, частково втрачає тиск й збільшує свою швидкість. Завдяки цьому з обох боків кільцевого струменю газу, що формується на виході з кільцевого каналу 7, створюється розрідження (тиск, величина якого менша за атмосферний тиск). Розрідження, відповідно, створюється й у кільцевій порожнині 6 щупа, що з'єднана з каналом 4 для виходу пробної речовини з порожнини 3 корпусу 1, де міститься спеціально не позначений на фігурах первинний перетворювач течошукача. Далі стиснений газ прямує до кільцевого щілинного сопла 5, яке згідно з формулою корисної моделі принаймні частково, як зображено на фіг. 1-3, або повністю (на цих фігурах спеціально не показано) виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні. На ділянці кільцевого щілинного сопла 5, що виконана у вигляді кільцевого каналу, який розширюється в бік виходу назовні, стиснений газ втрачає швидкість руху. Водночас тиск стисненого газу на цій ділянці кільцевого щілинного сопла 5 зростає, що є передумовою для подальшого руху газу в бік його виходу назовні. Таким чином, завдяки конструктивним особливостям безконтактного щупа, який пропонується, реалізується принцип передачі кінетичної енергії від одного потоку газу до іншого, що має меншу кінетичну енергію. Кільцевий струмінь стисненого газу, що витікає крізь перше кільцеве щілинне сопло 5 щупа, створює навколо ділянки поверхні стінки конструкції, що контролюють на герметичність, газову завісу, яка відокремлює простір на цій ділянці поверхні від навколишнього середовища. При взаємодії цього кільцевого струменю стисненого газу з поверхнею стінки конструкції всередині згаданого простору утворюється тороїдний вихор стисненого газу і виникає надлишковий (в порівнянні з атмосферним) тиск, що додатково спонукає газ надходити крізь центральний канал 2 до порожнини 3 корпусу 1 щупа, тиск в якій за рахунок наявності зв'язку з кільцевою порожниною 6 менший за атмосферний. Зовнішній кільцевий струмінь стисненого газу, що під дещо більшим тиском витікає крізь друге кільцеве щілинне сопло 12 щупа, формує кільцевий струмінь газу, що виходить з першого кільцевого сопла 5, й стабілізує турбулізацію газу біля поверхні стінки об'єкта контролю на герметичність, запобігаючи тим самим порушенню якості газової завіси при зміні відстані між щупом та поверхнею об'єкта контролю на герметичність. При переміщенні щупа над наскрізним дефектом стінки конструкції, яку контролюють на герметичність, пробний газ, що проникає крізь цей дефект, захоплюється тороїдним вихором стисненого газу, зміщується з ним і під дією як надлишкового тиску, що створюється в результаті взаємодії поверхні об'єкту контролю з кільцевим струменем стисненого газу, так і під дією розрідження, що виникає в кільцевій порожнині 6 за рахунок реалізації принципу передачі кінетичної енергії від одного потоку газу до іншого, 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 стінки 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 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 безконтактного щупа, що пропонується, в поєднанні з тими чи іншими за конструкцією й принципом дії течошукачами. При переміщенні щупа над бездефектною ділянкою поверхні конструкції крізь центральний канал 2 до порожнини 3 корпусу 1 щупа, а отже й до порожнини кільцевої порожнини 6, потрапляє тільки чистий, без домішок пробної речовини, стиснений газ. При цьому витрати стисненого газу, що надходить до порожнини 3 корпусу 1 щупа, а отже й швидкість релаксації первинного перетворювача течошукача, який міститься в цій порожнині щупа, можна в широких межах змінювати регулятором витрат 11. Природно, що зазначені вище часткові варіанти виконання окремих елементів безконтактного щупа течошукача та їх взаємне розташування можуть бути використані в довільних комбінаціях, що відповідають загальному винахідницькому задуму згідно з формулою корисної моделі. Так, наприклад, у випадку, коли вхідна ділянка кільцевого щілинного сопла 5 7 UA 72293 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виконана у вигляді кільцевої лійки, вихід з каналу 7 для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини 6 може бути розташований на одному рівні з входом до першого кільцевого щілинного сопла 5, дещо вище або нижче входу до цього кільцевого щілинного сопла. У випадку, коли кільцеве щілинне сопло 5 повністю виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, вихід з каналу 7 для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини 6 має бути розташований на деякій відстані від входу до першого кільцевого щілинного сопла 5. При цьому можуть виникати незначні втрати стисненого газу за рахунок турбулізації останнього на вході до кільцевого щілинного сопла 5, які, однак, мало впливають на реалізацію винахідницького задуму. Коли ж вхідна ділянка кільцевого щілинного сопла 5 виконана у вигляді кільцевої лійки, стиснений газ практично повністю, без втрат надходить до кільцевого щілинного сопла 5. Для збільшення ефективності перемішування пробної речовини, що проникає крізь наскрізний дефект стінки об'єкта контролю, з тороїдним вихором стисненого газу початкову ділянку центрального каналу 2 для відведення пробної речовини до порожнини 3 корпусу 1 щупа бажано виконати роззенкованою, як показано на фіг. 3. Для забезпечення можливості більш ефективного впливу на формування й стабілізацію турбулізації біля поверхні стінки об'єкта контролю на герметичність газового екрану між первинним перетворювачем течошукача й атмосферою бажано, щоб канал 14 для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини 13, яка з'єднана з другим кільцевим щілинним соплом 12, був розташований над цією кільцевою порожниною 13, цей канал 14 був виконаний кільцевим, вхід до цього каналу був пневматично зв'язаний з кільцевим колектором 16, і цей кільцевий колектор мав канал 17 для підведення до його порожнини стисненого газу (фіг. 3). Таким чином, у разі застосування 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 безконтактного щупа, що пропонується, слід зазначити ще таку: наявність ефективного джерела вакуумування порожнини корпусу щупа дозволяє значно зменшити час повної релаксації первинного перетворювача течошукача, коли щуп переміщують над бездефектною ділянкою поверхні конструкції, яка розташована між наскрізними дефектами. Промислова придатність Безконтактний щуп течошукача, що пропонується, легко відтворюється промисловим шляхом і забезпечує як надійний захист первинного перетворювача течошукача від навколишнього середовища добре сформованим, зі стабілізованою біля поверхні стінки об'єкта контролю на герметичність турбулізацією газовим екраном при роботі на різних відстанях до поверхні об'єкта контролю, 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. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Безконтактний щуп течошукача, що має корпус з центральним каналом для відведення до порожнини корпусу пробної речовини та регулятор швидкості руху пробної речовини крізь цей канал, канал для виходу пробної речовини з порожнини корпусу, концентрично розташоване відносно каналу для відведення пробної речовини до порожнини корпусу перше кільцеве щілинне сопло, що пневматично з'єднане з розташованою над ним кільцевою порожниною, канал для підведення до цієї кільцевої порожнини стисненого газу, регулятор витрат стисненого газу на вході до цього каналу, друге кільцеве щілинне сопло, яке концентрично охоплює перше кільцеве щілинне сопло, віссю симетрії орієнтоване під гострим кутом до осі симетрії першого кільцевого щілинного сопла й пневматично з'єднане з розташованою ним кільцевою порожниною, канал для підведення до цієї кільцевої порожнини стисненого газу й регулятор витрат стисненого газу на вході до цього каналу, який відрізняється тим, що канал для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини, яка з'єднана з першим кільцевимщілинним соплом, розташований над цією кільцевою порожниною, цей канал виконаний кільцевим і звужується в бік кільцевої порожнини, вхід до цього каналу пневматично зв'язаний з кільцевим 8 UA 72293 U 5 10 15 20 колектором, цей кільцевий колектор має канал для підведення до його порожнини стисненого газу, перше кільцеве щілинне сопло принаймні частково виконане у вигляді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні, вхід до першого кільцевого щілинного сопла розташований навпроти виходу з каналу для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини й канал для виходу пробної речовини з порожнини корпусу пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною, яка з'єднана з першим кільцевим щілинним соплом. 2. Безконтактний щуп течошукача за п. 1, який відрізняється тим, що канал для виходу пробної речовини з порожнини корпусу пневматично зв'язаний з кільцевою порожниною, яка з'єднана з першим кільцевим щілинним соплом, через регулятор витрат. 3. Безконтактний щуп течошукача за п. 1, який відрізняється тим, що перше кільцеве щілинне сопло повністю виконане у виді кільцевого каналу, що розширюється в бік виходу назовні. 4. Безконтактний щуп течошукача за п. 1, який відрізняється тим, що вхідна ділянка першого кільцевого щілинного сопла виконана у вигляді кільцевої лійки. 5. Безконтактний щуп течошукача за п. 1, який відрізняється тим, що початкова ділянка центрального каналу для відведення пробної речовини до порожнини корпусу роззенкована. 6. Безконтактний щуп течошукача за п. 1, який відрізняється тим, що канал для підведення стисненого газу до кільцевої порожнини, яка з'єднана з другим кільцевим щілинним соплом, розташований над цією кільцевою порожниною, цей канал виконаний кільцевим, вхід до цього каналу пневматично зв'язаний з кільцевим колектором, і цей кільцевий колектор має канал для підведення до його порожнини стисненого газу. 9 UA 72293 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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