Спосіб контролю герметичності виробів

Изобретения относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля герметичности полых изделий. Известен способ контроля герметичности полых изделий (А.с. СССР №1245906А1, кл. G01M3/26, 1984). Эталонную емкость размещают в центре симметрии полости контролируемого изделия, заполняют их газом до одинакового избыточного давления и через заданный интервал времени измеряют разность давления в изделии и эталонной емкости. В качестве измерителя разности давления используют жидкостный дифманометр U-образного типа. Объем эталонной емкости выбирают из определенного условия по отношению к объему контролируемого изделия. Недостатком этого способа является его низкая чувствительность микроутечкам вследствие необходимости контроля величины разности давлений в эталонной емкости и изделием в процессе испытания последнего, а известные средства контроля этой разности давлений не обладают достаточной чувствительностью. Например используемой в этом способе V-образный жидкостный дифманометр позволяет определить перепад давлений около 1мм жидкостного столба, что явно недостаточно, если есть потребность определения микроутечек из изделия большого объема порядка 1л мкм рт.ст/с за небольшой промежуток времени испытаний в течение которого перепад давлений может составлять всего около 0,01мм жидкостного столба. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ контроля герметичности (А.с СССР №1226098, кл. G01M3/26, 1984). Этот способ реализуется путем соединения изделия с газовой емкостью сосуда, частично заполненного жидкостью, а эталонной емкости - с насадкой погруженной в эту жидкость, соединения эталонной емкости с газовой емкостью сосуда и заполнения этих емкостей газом под избыточным давлением, разъединением этих емкостей и регистрации с помощью луча света пузырьков выходящих из насадки после их отрыва от последней. Основным недостатком этого способа является невозможность количественного определения негерметичности изделий в большинстве случаев регистрации пузырьковых выделений из насадки. В основе этого способа лежит принцип подсчета количества выделенных пузырьков газа по которым судят о негерметичности изделий. Это возможно только при выделении одиночных пузырьков газа, при струйном выделении подсчитать количество выделенных пузырьков газа из насадки невозможно. Однако именно этот режим характерен не только при больших утечках из контролируемого изделия но и при микроутечках. Это связано с тем, что выделения пузырьков (пузырька) газа из насадки происходит только при достижении какого-то перепада давления между изделием и эталонной емкостью. Этот перепад давления для данного устройства, включающего сосуд с жидкостью и погруженную в нее насадку, постоянен и зависит только от параметров последней, а именно от материала, формы и размеров насадки, состава жидкости и газа, которым заполнено изделие и эталонная емкость. Для достижения вышеупомянутого перепада давления необходимо, чтобы из изделия произошла в каком-то объеме утечка, тогда из эталонной емкости через насадку, выделится газ в объеме, необходимом для выравнивания этого перепада давления, при этом объем выделившегося газа зависит от объеме изделия, а также от соотношения объемов и эталонной емкости. В большинстве случаев этот объеме больше объема одного пузырька, следовательно из насадки даже при микроутечках выделится не одиночный пузырек, а струйный поток пузырьков газа. Таким образом, используя этот способ в подавляющем большинстве случаев можно осуществить только качественный контроль изделий на герметичность, т.е. объект герметичен или нет, количественную же оценку негерметичности дать невозможно. В основу изобретения поставлена задача в способе контроля герметичности изделий, использующем соединение изделия с газовой емкостью сосуда, частично заполненного жидкостью, а эталонной емкости - с насадкой погруженной в эту жидкость, заполнения этих емкостей газом под равным избыточным давлением, путем разъединения изделия, эталонной и газовой емкостей и сброса давления из последней до выделения пузырьков газа из насадки и производства контрольной утечки из газовой емкости сосуда в объеме необходимом для выделения пузырьков газа из насадки и по формуле где DP - перепад давления, необходимый для выделения пузырьков газа из насадки; Vк.ут. - объем контрольной утечки из газовой емкости сосуда; Vг. - замкнутый объем газовой емкости сосуда и соединенных с ним полостей; Pатм. - атмосферное давление; Pизб. - избыточное давление, определения перепада давления, необходимого для выделения пузырьков газа из насадки, соединения изделия с газовой емкостью сосуда, сброса давления из последней до появления пузырьков газа из насадки, регистрации интервала времени между выделениями одиночных или струйный пузырьков газа из насадки и по формуле: где W - величина утечки; Vизд. - замкнутый объем изделия и соединенных с ним полостей; t - интервал времени между выделениями пузырьков газа из насадки, определения величины утечки газа из изделия приведенной к атмосферному давлению обеспечит повышение точности и надежности контроля герметичности изделий. Предлагаемый способ контроля герметичности изделий основан на определении перепада давления между изделием и эталонной емкостью необходимого для выделения одиночных или струйных пузырьков газа из насадки. Значения этого перепада давления величина постоянная для данного индикатора включающего сосуд частично заполненный жидкостью и насадку погруженную в эту жидкость и зависит только от параметров индикатора, а именно от материала, формы и размеров насадки, состава жидкости и газа, заполняющего сосуд. Производство из газовой емкости сосуда контрольной утечки в объеме необходимом для выделения пузырьков (пузырька) газа из насадки по вышеприведенной формуле позволяет определить значение этого перепада давления для данного индикатора. Для определения величины утечки из изделия не нужно регистрировать количество и объем выделенных пузырьков из насадки, для этого достаточно, чтобы индикатор зафиксировал только сам факт их выделения. В процессе испытания изделия на герметичность достаточно определить только интервал времени между срабатыванием индикатора и по вышеприведенной формуле сразу определить величину утечки из изделия приведенную атмосферному давлению. Способ отличается простотой и надежностью контроля герметичности изделий практически любых размеров и с любым диапазоном измерений заданной утечки, который зависит от параметров применяемого индикатора и времени испытаний. Чем меньше перепад давлений на который реагирует индикатор тем он чувствительней к микроутечкам, тем меньше времени необходимо для контроля заданной величины микроутечки из изделия. Способ обладает высокой точностью измерений утечек так как замеряемые при этом параметры можно произвести с высокой точностью. На чертеже (фиг.) приведена схема устройства, реализующая предлагаемый способ. Устройство включает прозрачный сосуд 1, частично заполненный жидкостью, газовая емкость которого соединена с тарированным винтовым пневмоцилиндром 2, манометром 3 и через вентили 4, 5 и 6 соответственно - с изделием 7, с сетью сжатого газа 8 и с атмосферой 9. Насадка 10 погруженная в жидкость и соединенная с эталонной емкостью 11 и через вентиль 12 с газовой емкостью сосуда 1. Для регистрации пузырьковых выделений из сопла 10 установлен датчик 13 на фотоэлементах. Способ реализуется следующим образом. В исходном положении вентили 5 и 6 закрыты,4 и 12 - открыты, а пневмоцилиндр 2 находится в сомкнутом положении. Открытием вентиля 5 все емкости устройства соединяются с сетью сжатого газа 8. При достижении заданной величины избыточного давления, которая контролируется манометром 3, последовательно закрываются вентили 5, 4 и 12. Открытием вентиля 6 производится сброс давления в газовой емкости сосуда 1 до момента выделения пузырьков (пузырька) газа из насадки 10, после чего вентиль 6 закрывается. Вращением винта пневмоцилиндра 2 производится контрольная утечка из газовой емкости сосуда 1 до выделения первых пузырьков (пузырька) газа из насадки 10. Замеряется объем контрольной утечки и по вышеприведенной формуле определяется перепад давления, необходимый для выделения пузырьков (пузырька) газа из насадки 10. Затем открытием вентиля 4 соединяется изделие 7 с газовой емкостью сосуда 1. Производится сброс давления в последней открытием вентиля 6 до момента выделения пузырьков (пузырька) газа из насадки 10, после чего вентиль б закрывается. В случае негерметичности изделия 7 из насадки 10 будут периодически через равные отрезки времени выделяться или струйный поток пузырьков или одиночные пузырьки газа. Замеряется интервал времени между этими выделениями пузырьков и по вышеприведенной формуле определяется величина утечки из изделия, приведенная к атмосферному давлению. Регистрация факта выделения может быть визуальная или с помощью датчика 13, который может включать источниксвета и фотоприемник, фиксирующий перекрытие луча света, выделяющегося из насадки 10 пузырьками газа.