Способ определения размеров течи

Способ определения размеров течи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контролю герметичности изделий акустическим методом и позволяет повысить точность определения эквивалентного диаметра течи путем измерения интенсивности акустического излучения от истечения жидкости через течь, которая определяется не минимальным линейным размером течи, как частота акустических колебаний, а площадью ее проходного сечения. Измеряют толщину стенки изделия в месте течи, динамическую вязкость , плотность жидкости, скорость распространения звука в жидкости, давление на входе и выходе из Течи, расстояние от места течи до приемного преобразователя. Приемный преобразователь измеряет интенсивность акустических сигналов от течи. С учетом измеренных величин определяют эквивалентный диаметр течи.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЯ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1% (1И

А1

GD4 G01M 324

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4006621/25-28 (22) 13.01.86 (46) 23.05.87. Бюл . У 19 (72) Н.С.Кузнецов, А.В.Кирякин и В.Г.Малиновский (53) 620.165.29(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1118880, кл. С 01 M 3/24, 1961. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ТЕЧИ (57) Изобретение относится к контролю герметичности изделий акустическим методом и позволяет повысить точность определения эквивалентного диаметра течи путем измерения интенсивности акустического излучения от истечения жидкости через течь, которая определяется не минимальным линейным размером течи, как частота акустических колебаний, а площадью ее проходного сечения. Измеряют толщину стенки изделия в месте течи, динамическую вязкость, плотность жидкости, скорость распространения звука в жидкости, давление на входе и выходе из течи, расстояние от места течи до приемного преобразователя. Приемный преобразователь измеряет интенсивность акустических сигналов от течи. С учетом измеренных величин определяют эквивалентный диаметр течи.

1 131

Изобретение относится к контролю герметичности изделий акустическим методом.

Цель изобретения — повышение точности определения эквивалентного диаметра течи путем выбора такого регистрируемого параметра, который зависит не от минимального лннейнога размера течи, а ат площади ее проходного сечения.

Способ определения размеров течи осуществляется следующим образом, Проводится измерение толщины стенки изделия I в месте предполагаемой течи, динамической вязкости л, плотности жидкости S и скорости С распространения звука в жидкости. Измеряется расстояние г от места предполагаемой течи до приемного преобразователя. Эти данные вводятся в логическое устройство измерительной аппаратуры. Приемный преобразователь, расположенный на расстоянии г от места предполагаемой течи, измеряет акустические сигналы от течи„ которые преобразуются в электрические импульсы и поступают в блок измерения интенсивности колебаний, где измеряется их интенсивность Т (в качестве устройства для измерения интенсивности акустических колебаний может быть использована система MICRO-SAIIS фирмы МЕТРАВИЕ, Франция) и далее вводится в блок логики для вычисления эквивалентного диаметра течи D . В этот же блок поступает информация о перепаде,цавления на входе и выходе течи (P — P . .В качестве блока логики

1 может быть использована микро-ЭВМ

"Электроника-601!".

Источником акустических колебаний .при истечении жидкости через тe÷ü является тур булентно с ть движения струи жидкости. уравнение, характеризующее турбулентный поток жидкости как источник звука в представлении Лайтхилла, имеет вид

= cñI;P(x) (1) дх;дх) 1 43r где P — изменение давления в среде; текущее значение плотности среды; постоянная плотность покояо щейся жидкости;

2 величина (P (х) — P, 1 соответствует (P — - p ) линейной теории в о Ъ точке с радиусом-вектором х;

r =(х — у(— расстояние от ис24? 6

5 тачника, расположенного в точке у ; Т.j — флуктуации потока.

С помощью размерного анализа можно получить оценку изменения плотности в среде с плотностью Р и скорос1Î тью звука в ней С при скорости потока

Ь размерах обтекаемого тела 1 для квадруполей, описываемых соотноше-" нием (1), а именно:

Р. 1. (а P ) о (2) где I — инте "IcHBHocTh акустического

35 излучения ат течи.

Из соотношения (4) видна, что ве личина интенсивности Т@ может быть использована в качестве информативного параметра для оценки эквивалентного диаметра течи D. Однако, при этом необходимо знать скорость истечения индикаторного вещества через течь.

Точное зна-ение скорости истечения турбулентного потока жидкости определить невозможно. Поэтому на практике для этих целей пользуются эмпирическими соотношениями, которые с достаточной точностью позволяют охарактеризовать исследуемый поток, например, соотношением

Г2 hPD

U К„ рТ (5) 55 где h.Р— потеря нагара (перепад давления) в трубе длиной

K„— коэффициент сопротивления трубы. где М = U/с —. число Маха.

Так как интенсивность (i) акустических колебаний равна

2О

Т = zP/Рс, 2 где лР = PU та интенсивность кнадруполей пропорциональная М

Пола гая, что теч ь пр едс тавляет собой трубу диаметром D (D L), с учетом (2) и (3), интенсивность акустического излучения, вызванного истечением индикаторного вещества через течь можно записат в виде

8 м (4) Форм ула из обре те ния

Составитель В. Черноусов

Техред I, Олийнык Корректор С.Черни

Редактор А.Сабо

Заказ 1964/40 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

3 13

Значение коэффициента сопротивления К„ для цилиндрических труб (течей) принимают равным

К„ = 0,316 Re (6) где Re U D / — число Рейнольдса;

q — динамическая вязкость жидкости °

С учетом (6) соотношение для скорости истечения турбулентного потока жидкости через течь примет вид

5.

2(Р, — Р) .В

U N г — — (7)

Р где Р P — давление на входе и выл ходе течи соответственно.

Тогда выражение для оценки размера течи при квадрупольном излучении струи жидкости, вытекающей через течь, эквивалентным диаметром D под действием перепада давле и Р1 — Р2у будет иметь вид

o,iý o,» oa

g.c r

D -К вЂ” о — — — — -- —. (8) (Р -Р) " где К вЂ” коэффициент пропорциональности, который определяется экспериментально при испытании детали с калиброванной течью.

Все параметры, входящие в правую часть соотношения (8), должны быть измерены в процессе испытания. Коэф12426 4 фициент пропорциональности определяется при регистрации с помощью конкретной аппаратуры и известных параметрах испытаний н среды детали с калиброванной течью. Результаты теоретических обоснований подтверждаются при контроле деталей с калиброванными течами диаметром 0,03 0,05;

0,1 мм.

10 Таким обра"îè,,предлагаемый способ позволяет обеспечить повышение точности определения эквивалентного диаметра течи по интенсивности акустического излучения от истечения

15 жидкости через течь.

Способ определения размеров течи, 20 заключающийся в том, что заполняют изделие жидкостью, создают в нем испытательное давление, измеряют давление внутри изделия на входе течи, толщину стенки изделия в месте течи и параметр акустических сигналов от струи жидкости, выходящей через течь, и по измеренным значениям судят о размерах течи, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ30 ности определения эквивалентного диаметра течи, измеряют расстояние от места течи до точки приема сигнала, давление снаружи изделия на выходе течи, а в качестве параметра акусти35 ческих сигналов используют ичтенсивность акустических колебаний и определяют эквивалентный диаметр течи с учетом измеренных величин.