Способ контроля герметичности изделий

Способ контроля герметичности изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для контроля герметичности замкнутых изделий с помощью электронно-захватного детектора. Цель изобретения - повышение точности и достоверности путем исключения погрешностей , обусловленных нестабильностью фонового сигнала электронно-захватного детектора. Контролируемое изделие помещают в камеру, продувают ее газом-носителем в атмосферу. Перед изоляцией камеру продувают через электронно-захватный детектор и измеряют при этом вторую зависимость его выходного сигнала от времени. Во время выдержки изделия в камере при продувке электронно-захватного детектора газом-носителем также измеряют первую зависимость его выходного сигнала от времени . Определяют площадь под первой зависимостью и под экстраполированной на время выдержки второй зависимостью и по их разности судят о герметичности изделия. Для повышения чувствительности после изоляции камеры в ней повышают давление . Для повышения точности и достоверности после продувки камеры в атмосферу, а также после выдержки изделия в ней, создают в камере такое же давление, при каком проводят продувку электронно-захватного детектора. 4 з.п.ф-лы, 2 ил. СП С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 M 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

О

О (21) 4380872/28 (22) 22.02.88 (46) 07.04.91. Бюл, М 13 (71) Научно-исследовательский институт часовой промышленности (72) T.È.Ðoæäåñòâåíñêàÿ, В.Г,Калинин и А.В,Демидов (53) 620.165,29 (088,8) (56) Барышникова И.Г., Демидов А.В. и Пименов В.В, Применение электронно-захватного метода контроля герметичности в производстве герметизированных часов.—

Дефектоскопия, 1983, М 11, с. 34-37. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТL4 ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для контроля герметичности замкнутых изделий с помощью электронно-захватного детектора.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности путем исключения погрешностей, обусловленных нестабильностью

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для контроля герметичности замкнутых иэделий с помощью электронно-захватного детектора.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности путем исключения погрешностей, обусловленных нестабильностью фонового сигнала электронно-захватного детектора.

На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации способа контроля герметичности; на фиг, 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу, Устройство содержит баллон 1 с газомносителем, редуктор 2, регулятор 3 расхода газа, контрольный манометр 4, клапаны 5 и

6, камеру 7 с крышкой 8, клапаны 9-11, элек„„Я3 „„1640560 Al фонового сигнала электронно-захватного детектора, Контролируемое изделие помещают в камеру, продувают ее газом-носителем в атмосферу. Перед изоляцией камеру продувают через электронно-захватный детектор и измеряют при этом вторую зависимость его выходного сигнала от времени. Во время выдержки изделия в камере при продувке электронно-захватного детектора газом-носителем также измеряют первую зависимость его выходного сигнала от времени. Определяют площадь под первой зависимостью и под экстраполированной на время выдержки второй зависимостью и по их разности судят о герметичности изделия.

Для повышения чувствительности после изоляции камеры в ней повышают давление. Для повышения точности и достоверности после продувки камеры в атмосферу, а также после выдержки изделия в ней, создают в камере такое же давление, при каком проводят продувку электронно-захватного детектора. 4 з.п.ф-лы, 2 ил. тронно-захватный детектор (ЭЗД) 12, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 13, микроЭВМ 14 и блок 15 согласования.

Выход баллона 1 с газом-носителем через редуктор 2 соединен с входом регулятора 3 расхода газа и входом клапана 5, Выход регулятора 3 расхода газа соединен с контрольным манометром 4 и входами клапанов

6 и 9. Выходы клапанов 5 и 6 соединены с входным отверстием рабочей камеры 7, выходное отверстие которой соединено с входами клапанов 10 и 11. Выходы клапанов 9 и 11 соединены с.входным отверстием ЭЗД

12, выход электрического сигнала которого соединен с первым входом АЦП 13. Второй вход последнего соединен с первым выходом микроЭВМ 14. Выходы АЦП 13 соеди1640560 нены с соответствующими входами микроЭВМ 14, остальные выходы которой соединеныы с соответствующими входами блока 15 согласования, выходы последнего соединены соответственно с управляющими входами клапанов 5, 6, 9, 10 и 11 и управляющим входом ЭЗД 12, Способ контроля герметичности изделий осуществляется следующим образом, . Предварительно при открытых клапанах 5, 9 и 10 продувают камеру 7 и ЭЗД 12 газом-носителем (азотом), измеряют выходной сигнал ЭЗД 12 и сравнивают его с допустимым фоновым сигналом, при достижении которого микроЭВМ 14 выдает команду на его компенсацию (на выходе ЭЗД 12 устанавливается нулевой потенциал), Контролируемое изделие помещают в камеру 7 и герметично закрывают крышкой

8. В момент времени то клапаны 5 и 10 переходят в закрытое состояние, а клапан 9 продолжает удерживаться в открытом состоянии, В момент времени t> измеряют выходной сигнал ЭЗД 12. После чего в момент времени и2 клапаны 6 и 11 переходят в открытое состояние, а клапаны 5 и 9 — в закрытое, На этом заканчивается ускоренная продувка камеры 7 газом-носителем в атмосферу и начинается продувка камеры 7 через ЭЗД 12. При этом также измеряют выходной сигнал ЭЗД 12 и сравнивают с заданным значением, при превышении которого микроЭВМ 14 выдает сигнал о браке контролируемого изделия из-за наличия в нем большой течи, В противном случае результаты измерения выходного сигнала

ЭЗД 12 запоминаются микроЭВМ 14. После чего в момент времени тз клапан 9 переходит в открытое состояние, а клапаны 6 и 11 переходят в закрытое состояние. На этом заканчивается продувка камеры 7 с изделием через ЭЗД 12 и начинается выдержка изделия в изолированной камере 7, при.которой происходит выделение кислорода воздуха через места негерметичности контролируемого изделия, Одновременно продувают ЭЗД 12 газом-носителем, поступающим через клапан 9. При этом его выходной сигнал возвращается к нулевому уровню, но из-за существующего дрейфа фонового сигнала ЭЗД 12 может и отличаться от нуля. Во время выдержки изделия в камере 7 измеряют выходной сигнал ЭЗД 12 и микроЭВМ 14 экстраполирует значение выходного сигнала ЭЗД 12 на время выдержки (фиг. 2 — пунктирная линия на отрезке

t4 ... t6) и вычисляют значение площади 6+

Я1 = f,3+ 0>(t)dt, где U<(t) — функциональная зависимость изменения амплитуды выходного сигнала ЭЗД 12, экстраполированная по значениям амплитуды его выходного сигнала, получен5 ным при продувке камеры 7 перед ее изоляцией; тз — момент начала выдержки контролируемого иэделия в изолированной камере;

t6 — момент окончания выдержки конт10 ролируемого изделия в камере;

t — время задержки появления выходного сигнала ЭЗД 12 от момента начала (окончания) продувки камеры через ЭЗД 12.

Затем клапаны 6 и 11 переходят в от15 крытое состояние, а клапан 9 закрывается.

На этом заканчивается выдержка изделия и начинается измерение, при котором камеру

7 продувают газом-носителем через клапаны 6 и 11 и ЭЗД 12 и измеряют выходной

20 сигнал ЭЗД 12, по результатам которого микроЭВМ 14 вычисляет значение площади 7+т

32 = 1 .. Uz(t)dt = ф Uz (t) + 1 + Uz (т)

=1 где Uz(t)l, Uz(t);+1 — значения выходного сигнала ЭЗД 12 в начале и конце интервала A ti при продувке камеры газом-носителем че30 рез ЭЗД 12 после выдержки изделия в изолированной камере 7;

t6, tv — момент начала и конца продувки камеры газом-носителем через ЭЗД после выдержки изделия в изолированной камере, N — число интервалов h,t в интервале времени (т7+ т ) — (t6+ т), задаваемое микроЭВМ 14.

Одновременно с вычислением площади микроЭВМ 14 по результатам измерения

40 выходного фонового сигнала ЭЗД 12 в моменты времени ti и t6 экстраполируют изменение фонового сигнала ЭЗД 12 на этап измерения и вычисляют значение площадей

Язи S4

45 с 6+7

S1=f, +„Uз(t)d t, (3) 7 +г

5 =f, + 0 (t)dt, (4) где $з — площадь, определяемая изменени50 ем значения фонового сигнала ЭЗД 12 на этапе выдержки;

S4 — площадь, определяемая экстраполированным значением фонового сигнала

ЭЗД 12 на этапе измерения;

Vent) = функциональная зависимость изменения фонового сигнала ЭЗД 12.

После этого микроЭВМ 14 производит вычисление разности площадей bS1 иЛ Sz по формулам

1640560

Жи = К15г - S : (5)

+52 = 54 S3. (6) где К 1 — коэффициент, учитывающий разность давлений газа-носителя в камере 7 на этапе ее продувки через ЭЗД 12 и этапе измерения.

В момент времени 17 клапаны 9 и 10 переходят в открытое состояние, а клапаны

6 и 11 закрываются. На этом заканчивается измерение и начинается сброс давления в камере 7. При этом продувают ЭЗД 12 через клапан 9, а избыточное давление в камере 7 уменьшают до атмосферного эа счет утечки газа-носителя через открытый клапан 10, В момент времени t7 клапан 10 переходит в закрытое состояние и остается открытым только клапан 9. Одновременно микроЭВМ

14 вычисляет значение сигнала, соответствующее значению течи в контролируемом изделии Т = hS>+ ЬS, причем суммирование есуществляется с учетом знака Мг, определяемого характером изменения фонового сигнала ЭЗД 12. Результат вычислений сравнивается микроЭВМ 14 с заданным значением и делается заключение о браке или годности контролируемого иэделия.

Для повышения чувствительности после изоляции камеры 7 в ней уменьшают давление, например, до атмосферного. Для этого клапан 10 переводят в момент времени ta в открытое состояние и удерживают его в таком состоянии до момента времени

t4, Повышение чувствительности достигается за счет улучшения условий диффузии кислорода воздуха из контролируемого изделия в камеру.

Для повышения точности и достоверности контроля после продувки камеры 7 в атмосферу создают в ней такое же давление, при каком проводят продувку электронно-захватного детектора. Для этого после продувки камеры 7 газом-носителем через клапаны 5 и 10 в момент времени т1 переводят клапаны 5. 9 и 10 в закрытое состояние, а клапаны 6 и 11 — в открытое состояние.

Кроме того, для повышения точности и достоверности после выдержки иэделия в изолированной камере 7 создают в ней такое же давление, при каком проводят продувку ЭЗД 12. Для этого в момент времени

t6 переводят в открытое состояние клапан 6, а клапан 9 удерживают в открытом состоянии. Клапаны 5, 10 и 11. находятся в закрытом состоянии. Камера 7 заполняется через клапан 6 газом-носителем до значения давления, соответствующего показаниям манометра 4. После этого клапан 6 удерживается

55 в открытом состоянии, а клапан 11 переходит в открытое состояние.

Повышение точности и достоверности контроля в рассмотренных случаях, когда в камере 7 устанавливают давление, при котором проводят продувку ЭЗД 12 через клапан 9 в моменты времени тг и tg, приводит к сокращению переходных процессов в газовой системе при переключении на режим продувки камеры 7 через ЭЗД 12, что приводит к малым изменениям выходного сигнала ЭЗД 12 из-за коммутаций в газовой системе и, следовательно, в первом случае это обеспечивает более точную экстраполяцию изменения выходного сигнала ЭЗД 12 на этап выдержки и более точное вычисление площади S>, а во втором случае — более точное вычисление площади S2.

Для обеспечения идентичности контроля при повторных испытаниях иэделий с различными объемами перед помещением контролируемого Изделия в камеру 7 устанавливают внутренний объем камеры таким, чтобы свободный объем камеры при помещении в нее контролируемого изделия оставался постоянным. Это достигается. например, выполнением камеры с регулировкой внутреннего объема с помощью сильфона или заполнением свободного обьема камеры 7 при контроле изделий малого обьема вкладышами соответствующего объема.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность и достоверность за счет исключения погрешностей, обусловленных нестабильностью фонового сигнала электронно-захватного детектора.

Формула изобретения

1. Способ контроля герметичности изделий, заключающийся в том; что иэделие помещают в камеру, продувают ее газом-носителем в атмосферу, изолируют камеру и через время выдержки продувают камеру газом-носителем через детектор, предварительно продутый газом-носителем, и регистрируют первую зависимость его выходного сигнала от времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля, перед изоляцией камеру продувают через детектор и измеряют вторую зависимость его выходного сигнала от времени, определяют площадь под экстраполированной на время выдержки второй зависимостью и площадь под первой зависимостью за время продувки, равное времени выдержки, и по разности площадей судят о герметичности.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что; с целью повышения чувствительно1640560 создают в ней такое же давление, при каком проводят продувку детектора.

Фиг. 1

4Мг б4

Фиг. я, Составитель Л.Абызова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор 0.0ипле

Редактор Е.Савина

Заказ 1262 Тираж 365 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сти, после изоляции камеры в ней уменьшают давление.

3, Способ по и. 1, отличающийся тем, что после продувки камеры в атмосферу создают в ней такое же давление, при 5 каком проводят продувку детектора.

4. Способ по пп..1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что после выдержки изделия в камере

5.,Способ по пп. 1-4. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, при испытаниях изделий с различными объемами свободный объем камеры поддерживают постоянным.