Расходомер для определения герметичности изделия

Расходомер для определения герметичности изделия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-Использование; в испытательной технике , в частности для контроля герметичности изделий при измерении расхода утечек из них. Сущность: расходомер для определения герметичности изделий содержит корпус 1 с чувствительным элементом. Чувствительный элемент выполнен в виде поршня 2 с плунжером 3, Сечение плунжера 3 много меньше сечения поршня 2, Расходомер имеет полости 5. 22, 6 входа, выхода и Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для измерения расхода утечек при определении герметичности полостей и каналов изделий. Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение надежности. Изобретение поясняется чертежом. Устройство содержит корпус 1, внутри которого размещен переключающий чувствительный элемент, выполненный в виде поршня 2 с золотниковым плунжером 3, свянизкого давления, соответственно. Чувствительный элемент совершает в корпусе 1 возвратно-поступательные движения, частота которых пропорциональна утечкам и которыми управляет заслонка 7. перекрывающая центральный канал 4 поршня 2. Каналы 11,18, 28 входа, обводной и измерения давления , соответственно, содержат отсечные клапаны 13, 19 и 30, порог срабатывания которых регулируется по перепадам давлений . При утечке из полости 22 чувствительный элемент и заслонка 7 перепадом давления ДР Рвх-Рсл перемещается вправо . Пружина 8 растягивается и отрывает заслонку 7 от поршня 2. Перепад давления на поршне 2 снижается, так как в канал 4 идет расход и пружина 10 перемещает систему влево до встречи с заслонкой 7. Перепад давления снова увеличивается и циклы повторяются с частотой, пропорциональной утечке. Число возвратно-поступательных перемещений поршня 2 в единицу времени регистрируется на таймере 36 и счетчике 37. 1 з.пф-лы, 1 ил. Ј эанным жестко с поршнем и Т-образным соплом 4, выполненным в поршне 2 и плунжереЗ, сообщающим полости 5 и 6 давления входа Рвх. и низкого давления слива Рсл, заслонку 7, перекрывающую сопло 4, установленную в полости 5 посредством регулируемой пружины 8, концевые витки которой закреплены жестко на заслонке 7 и регулировочном элементе 9, образующим с корпусом 1 винтовую пару, пружину 10, установленную в полости 6, посредством которой поршень 2 пригнан к корпусу 1 и за00 М -4 СП СП v|

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)з G 01 М 3/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4920829/28 (22) 25.03.91 (46) 15.07.93. Бюл. N. 26 (7t) Научно-производственное объединение

"Наука" (72) Л.В.Карсавин, 8.И.Никитушкин, Г.К.Кузьмин, С.Л,Карсавин. А.В.Чубаров, А.В,Толчинская и А.И.Токарев (56) Авторское свидетельство СССР

N. 821987, кл. 6 01 M 3/26, G 01 F 3/16, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N. 1404859, кл. G 01 М 3/26, 1988. (54) РАСХОДОМЕР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ГЕРМЕТИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ (57) Использование в испытательной технике, в частности для контроля герметичности изделий при измерении расхода утечек из них, Сущность: расхадомер для определения герметичности изделий содержит корпус 1 с чувствительным элементам.

Чувствительный элемент выполнен в виде поршня 2 с плунжером 3, Сечение плунжера

3 много меньше сечения поршня 2. Расходомер имеет полости 5, 22. 6 входа, выхода и

Изобретение относится к испытатвльной технике, в частности к устройствам для измерения расхода утечек при определении герметичности полостей и каналов изделий.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение надежности.

Изобретение поясняется чер ежом.

Устройство содержит корпус 1, внутри которого размещен переключающий чувствительный элемент, выполненный в виде поршня 2 с золотниковым плунжером 3, свя„„Ы „„1827557 А1 низкого давления, соответственно. Чувствительный элемент совершает в корпусе 1 возвратно-поступательные движения, частота которых пропорциональна утечкам и которыми управляет заслонка 7, перекрывающая центральный канал 4 поршня 2. Каналы

11, 18, 28 входа, обводной и измерения давления, соответственно, содержат отсечные клапаны 13, 19 и 30, порог срабатывания которых регулируется по перепадам давлений. При утечке из полости 22 чувствительный элемент и заслонка 7 перепадом давления Л Р-Pex-Pc перемещается вправо. Пружина 8 растягивается и отрывает заслонку 7 от поршня 2. Перепад давления на поршне 2 снижается, так как в канал 4 идет расход и пружина 10 перемещает систему 3 влево да встречи с заслонкой 7. Перепад давления снова увеличивается и циклы повторяются с частотой, пропорциональной утечке. Число возвратно-поступательных перемещений поршня 2 s единицу времени регистрируется на таймере 36 и счетчике 37.

1 з.п ф-лы, 1 ил.

° еюЪ занным жестко с поршнем и Т-образным соплом 4, выполненным s поршне 2 и плунжере 3, сообщающим полости 5 и 6 давления входа Р х, и низкого давления слива Р«, заслонку 7, перекрывающую сопла 4, установленную в полости 5 посредством регулируемой пружины 8, концевые витки которой закреплены жестко на заслонке 7 и регулировочном элементе 9, образующим с корпусом 1 винтовую пару, пружину 10, установленную в полости 6, посредством которой поршень 2 пригнан к корпусу 1 и за1827557 слонке 7, причем. пружины 8 и 10 установлены с гарантированными кольцевыми зазорами соответственно относительно поршня 2, корпуса 1 и плунжера 3, канал 11 давления Рвх, нагружающий давлением Р х канал 12 и полость 5 корпуса 1, отсечной канал клапан 13, включенный в канал 12 так, что его запорный элемент 14 установлен (с гарантированными кольцевыми зазорами) посредством пружин 15, 16 с регулируемым щелевым зазором h1 относительно сопла 17, (элементы регулирования не обозначены) и нормально открыт навстречу давлению Р х канала 11, обводной канал 18, один конец которого включен в канал 11 перед отсечным клапаном 13, двусторонний отсечной клапан 19, установленный в обводном канале 18, запорный элемент 20, которого установлен относительно сопл 21 и 22 (посредством пружин, идентичных пружинам 15, 16 клапана 13) с образованием регулируемых щелевых зазоров h2 и йз (элементы регулирования не обозначены, полость 22 высокого давления

Р ых, в которую включен второй конец обводного канала 18, канал 23 давления Р х, включенный в канал t8 и канал 24 давления

Р,х корпуса 1, нагружающий кольцевую канавку 25 корпуса 1 между уплотнениями 26 плунжера 3, размещенными в кольцевых канавках корпуса, канал 27 давления Р<п корпуса 1, сообщающий полость 6 с давлением

Рсл, импульсный канал 28 прибора 29, например манометра, включенный в канал 22 давления Рвых корпуса t, отсечной клапан

30, конструкция которого идентична клапану 13, запорный элемент которого нормально открыт навстречу высокому давлению

Р ых (в направлении прибора 29) и установлен с регулируемым щелевым зазором h4 относительно сопла 31, запорные органы

32, установленные в каналах 23, 33 и 34, причем канал 33 включен в канал 24 корпуса 1, а канал 34 шунтирует клапан 30 канала

28, при этом канал 33 через запорный орган

32 сообщен с давлением атмосферы Ратм, канал 24 и проточку 25 корпуса, датчик 35 давления, включенный в канал 28 перед отсчетным клапаном 30, а его выход связан с таймером 36 блокированным со счетчиком

37 импульсов давления Р ых полости 22, канал 38, соединенный через запорный орган

32 с каналом 33 давления Ритм, а также испытуемое изделие 39, полость которого через запорный орган. 32 соединена с полостью 22 давления Р ых корпуса 1.

При этом между давлениями Рвх, Роых.Рсл и Рдты сохранЯетсЯ постоЯнная зависи мость, при которой Pa x»Pox>Pcn»Pew.

Устройство работает следующим образом, Давление Р х е канале 11 снижается и через отсечной клапан 13 и канал 12 корпуса

1 нагружается полость 5. При этом поршень

2 пригнан пружиной 10 полости 6 в крайнее левое положение и Т-образное сопло 4 перекрыто заслонкой 7, которая прижата к нему пружиной 8. Одновременно давление Рох по канала 18 и 23 через запорный орган 32 нагружает канал 24 и проточку 25 корпуса 1, а через отсечной клапан 19 полость 22 давления Р>ых корпуса 1 и через запорный орган 32 полость испытуемого изделия 39, При этом через канал 28 и отсчетной клапан 30 нагружается манометр 29. Достигается полное заполнение всех полостей и каналов рабочей жидкостью(метод и способ отделения воздушных пузырьков в каждом конкретном случае индивидуален}. Давление Р„ увеличивается до рабочей величины, при которой Рвых»Рвх>Рсл»Ратм, так как площадь поршня 2 намного больше площади золотникового плунжера 3. Величина давления

Рных измеряется и контролируется на манометре 29. Срабатывает выходной сигнал датчика 35 и таймер 36 начинает отсчет speмени контроля герметичности полости изделия 39. При этом на поршне 2 образуется постоянный перепад давления Л P=P> Р л, Такой же перепад давления образуется и на заслонке 7, прижатой к соплу 4 поршня 2.

Если полость испытуемого изделия 39 герметична, то обьем полости 22 давления Рвых остается постоянным и поршень 2 вместе с плунжером 3 неподвижен в корпусе 1, При окончании лимита времени контроля испытание прекращается и иэделие считается герметичным. При этом нормы контроля устанавливаются ОСТ(ами) или ГОСТ(ами) на конкретные изделия данного предприятия.

Если изделия 39 негерметично, то поршень 2 и его плунжер 3 перемещается вправо со скоростью пропорциональной величине потерь рабочей жидкости из полости 22 давления

Рвых. При этом пружина 8 начинает работать на растяжение, так как заслонка 7 прижата к площади сопла 4 перепадов давления

ЛР>0. При определенном ходе поршня 2 и плунжера 3 натяг пружины 8 преодолеет силу прижатия и пружина 8 оторвет заслонку 7 от сопла 4 поршня 2, возвращая ее в положение близкое к исходному. Через сопло на поршне 2 снижается до Ь Р-О. На отсечном клапане 13 увеличивается перепад давления и запорный элемент 14 перекрывает сопло 17 клапана 13, изменяя щЕлевой зазор п1 до нуля. Расход в канал 12 и йолость 5 прекращается. При этом натяг

1827557

10

20

30

45

55 пружины 16 клапана 13 увеличивается, а натяг пружины 15 уменьшается. Пружина 10 поршня 2 перемещает поршень 2 и плунжер

3 влево. В этом мгновение давления Рвых в полости 22 и испытуемом изделии 39 уменьшается и через щелевые зазоры h2 и пз и сопла 20, 21 клапана 19 давление Рвх среды канала 18 заполняет полость 22 давления

Р»х, компенсируя величину потерь испытуемой полости изделия 39.

При этом давление Рв» полости 22 снижается до величины Psvx

Рвх>Рсд>Рвтм и клапан 19 не отсекает канал

18 от полости 22. Датчик 35 каната 28 посылает сигнал на таймер 36, который регистрирует время, в течение которого плунжер 3 вытеснил дозированный объем равный величине потерь жидкости из испытуемой полости изделия 39, Прибор 29 приоткрытом запорном органе 32 обводного канала 34 отслеживает за давление Рв х полости 22 и изделия 39, а при закрытом запорном органе 32 клапан 30 отсекает максимальное значение давления Рвых и фиксирует его для регистрации на приборе 29 (манометре).

При этом щелевой зазор h4 клапана 30 изменяется до нуля. Пружины запорного органа 14 клапана 30 изменяют свой натяг аналогично с клапаном 13, а запорный орган перекрывает сопло 31. Поршень 2 встречается с заслонкой 7, сопло 4 перекрывается.

Давление в полости 5 увеличивается. перепад давления на клапане 13 уменьшается и пружина 16 открывает запорный элемент 14 от сопла 17, соединяя канал 11 с каналом 12 и полостью 5 корпуса 1. Давление в полости

5 растет и цикл повторяется в автоматическом режиме. При дальнейшем росте давления Рвых, при котором Рвых»Рвх, на клапане

19 появляется обратный перепад давления

Ь РРвых Рвх и эапорный элемент клапана

19 перекрывает сопло 20 клапана 19, препятствуя обратному току жидкости из полости 22 в каналы 18 и 11. Таким образом, во всех случаях, когда Рвых»Рвх сопло 20 клапана t9 перекрыто, т.е. идет процесс испытания иэделия 39 на герметичность. Счетчик

37 импульсов давления Р»х, блокированный с таймером 36, регистрирует число циклов, пропорциональное величине утечек изделия 39. Таким образом, величина утечек равна Q- —, где 0 — величина утечек, наприN 3, мер, см; N — число циклов, регистрируемое счетчиком 37; t- время измерения, например, мин, регистрируемое таймером 36.

8 случае разрушения полости изделия

39 давление Рв х в полости 22 сообщается с атмосферным Рв . при котором Рвых=Рвтм.

Перепад давления на клапане t9 мгновенно увеличивается до экстремального и запорный элемент клапана 19 перекрывает сопла

21, изменяя щелевой зазор пз до нуля. Канал

18 отсекается от полости 22 давления Рвы .

При этом исключается расход рабочей среды с давлением Рвх в окружающую среду.

Этим достигается высокая техника безопасности испытаний и культура производства.

Проверка качества уплотнений 26 плунжера

3 в корпусе 1 и отсечного клапана 19 осуществляется следующим образом. Например, если наблюдается утечка в канал 33 при закрытом запорнЬм органе 32 канала 23 и

38, то негерметичны уплотнения плунжера 3 и корпуса 1 и течь через проточку 25 и канал

24 поступаетдля наблюдения в канал 33, При качественных уплотнениях плунжера 3. и корпуса течь в канал ЗЗ не наблюдается.

Проверка герметичности клапана 19 при нулевом зазоре hz происходит при закрытом запооном оогане-32 канала 18 и открытом кране канала 38. При качественном перекрытии сопла 20 запорным элементом клапана 19 течь в канал 33 не наблюдается и т.д. Этим достигается высокая достоверность измерений утечек и надежность испытаний изделий предлагаемым устройством, Аналогичным методом проверяется герметичность запорных органов 32. Например. при закрытом запорном органе 32 канала 23 и открытом запорном органе 32 канала 33 проверяется герметичность запорного органа 23, При качественном запорном органе 32 канала 23 течь в канал 33 не наблюдается и т.д.

Такая проверка относится к профилактической и производится, как правило, перед испытаниями иэделий.

Формула изобретения

1. Расходомер для определения герметичности изделий, содержащий корпус с отверстиями и полостями входа, выхода и низкого давления, подпружиненный в корпусе поршень с центральным каналом, сообщающим полости входа и низкого давления, подпружиненную в корпусе заслонку, перекрывающую центральный канал со стороны входа, входной канал с аервым отсечным клапаном, соединенный с отверстием входа, выходной канал с первым запорным органом и второй отсечной клапан, соединенные с отверстием выхода, обводной канал с вторым запорным органом, соединяющий входной канал с выходным каналом, канал контроля с третьим запорным органом, соединенный одним концом с обводным каналом ниже второго запорного органа по ходу среды и с атмосферой другим концом, канал измерения давления с и рибором регистрации давления, соединенный с

1827557

Рдц» >А„>Ры Рати

Составитель Л.Карсавин

Редактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор М.Кешеля

Заказ 2353 Тираж 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 каналом выхода, отличающийся тем, что,. с целью расширения технологических возможностей и повышения надежности, он снабжен подпружиненным золотниковым плунжером, жестко связанным с поршнем со стороны полости ниМЮЬ давления, сечеwe которого много меньшаавчения поршня, кольцевыми уплотнениями олунжера и корпусе и ответвлением обводного канала с четвертым запорным органом и кольцевой канавкой, размещенной между ними и сообщенной с ответвлением обводного канала, расходомер снабжен также ответвлением канала контроля с пятым запорным органом, сообщенным с ответвлением обводного канала между проточкой корпуса и четвертым запорным органом, второй отсечной клапан установлен в обводном канале между вторым запорным органом и выходным каналом и имеет двусторонний запорный элемент, подпружиненный в корпусе этого клапана с образованием регулируемых щелевых зазоров между запорным

5 элементом и седлами входного и выходного сопел второго отсечного клапана, нормально открытого в обе стороны.

2. Расходомер по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью автоматизации регист10 рации высокого давления, он снабжен третьим отсечным клапаном, установленным в канале измерения давления, нормально открытым со стороны полости высокого давления, запорный элемент кото15 рого подпружинен с образованием регулируемого щелевого зазора с седлом сопла этого клапана и гарантированных кольцевых зазоров между запорным элементом, пружинами и корпусом клапана.