Способ контроля герметичности изделий

Способ контроля герметичности изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Применение: изобретение относится к исп|ытательной технике и может быть использовано для контроля герметичности отсеков и систем, расположенных в крупногабаритных гермооболочках. Сущность: способ контроля герметичности изделий заключается о том, что помещают изделие в замкнутую оболочку, вакуумируют замкнутую оболочку до заданного давления , производят измерение начальной концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке в течение всего процесса вакуумирования. После прекращения IИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля герметичности отсеков и системы, расположенных в крупногабаритных гермооболочках , например, в планере (Лл.) космического аппарата (КА) многоразового испэльзовзпия (МИ). Целью изобретения является сокращедлительностн контроля изделий, помение met ных в крупногабаритные оболочки. вакуумирования заполняют оболочку воздухом до атмосферного давления, вводят в зону вблизи изделия эталонную порцию контрольного газа. Повторяют вакуумирование и производят измерение концентрации контрольного газа в течение всего процесса вакуумирования до момента достижения в ней начальной концентрации. После прекращения вакуумирования вновь заполняют оболочку воздухом до атмосферного давления, определяют интегральное измерение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке в процессе вакуумирования от поданной эталонной порции контрольного газа. Поле заправки изделия контрольным газом и последующей выдержки вновь повторяют вакуумирование замкнутой оболочки и производят измерение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке в течение всего процесса вакуумирования до момента достижения в ней начальной концентрации. Определяют интегральное изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке от изделия, а о герметичности изделия судят по соотношению интегральных изменений концентрации контрольного газа. 1 ил. В процессе накопления контрольного газа, поступающего через негерметичности изделия в замкнутую оболочку, происходит образование зоны повышенной концентрации контрольного газа вблизи изделия и в данном случае решается задача измерения интегрального количества контрольного газа в такой зоне. За счет того, что процесс образования регистрируемой повышенной зонной концентрации контрольного газа сл с 00 00 v| ON О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 М 3/00

ДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

MCTBO СССР

АТЕНТ СССР) {ГО П

К АВТО РС КО ЧУ

Вэ

С ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) (22) (46) (71)

IiP0 (72 (56

Ко не мо

3105223/28

12,10.07

30,00.93. Б)ол. М 32

Головное конструкторское бюро Научно1зводственного объединения "Энергия"

Л.Б.Липняк и Э.Б,Щербаков

Отраслевой стандарт 0СТ 92 — 1527-79. гроль герметичности изделий с приме;ем масс-спектрометрических гелиевых искателей, Метод накопления при ат оернои давлении. (ЯЛ» СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТ i ИЭДЕЛИЛ (57) Применение, изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля герметичности отсеков и систем, расположенных в крурногабаритпых гермооболочках. Сущнос ть: способ контроля герметичности издел li) заключаетсл в том, что по лещают изделие в эамкнуту о оболочку, вакуумиру от а Ixiiyl bio оболочку до заданного давлени), производят измерение начальной кон,ептрации контрольного газа в замкнутой оболочке втечение всего процесса вакуум, рования, После прекращения,: Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для кон»троля герметичности отсеков и системы, рас оложенных в крупногабаритных гермооболочках, например, в планере (Пл.) космичес|каго аппарата {КА) многоразового испрльзования (Ми). ,: Целью изобретения является сокращение1,длительности контроля иэделий, п:меще 1ных в крупногабаритные оболочки,,, SU,, 1837169 А1 вакуумирования заполняют оболочку воздухом до атмосферного давления, вводят в зону вблизи изделия эталонную порцию контрольного газа. Повторяют вакуумирование и производят измерение концентрации контрольного газа в течение всего процесса вакуумирования до момента достижения в ней начальной концентрации. После прекращения вакуумирования вновь заполняют оболочку воздухом до атмосферного давления, определяют интегральное измерение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке в процессе вакуумирования от поданной эталонной порции контрольного газа. Поле заправки иэделия контрольным газом и последующей выдержки вновь повторяют вакуумирование замкнутой оболочки и производят измерение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке в течение всего процесса вакуумирования до момента достижения в ней начальной концентрации. Определяют интегральное изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке от изделия, а о герметичности изделия судят по соотношению интегральных изменений концентрации контрольного газа. 1 ил. о

О

В процессе накопления контрольного газа, поступающего через негерметичности изделия в замкнутую оболочку, происходит образование зоны повышенной концентрации контрольного газа вблизи изделия и в данном случае решается задача измерения интегрального количества контрольного газа в такой зоне. 3а счет того, что процесс образования регистрируемой повышенной зонной концентрации контрольного газа

1ВЗ 1бВ значительно менее продолжителен процесса создания регистрируемого изменения равномерной по объему концентрации, особенно для крупногабаритных замкнутых оболочек, достигается сокращение времени накопления контрольного газа от изделия и, соответственно, времени контроля герметичности последнего. Процесс вакуумирования используется при этом не для создания определенного вакуума и обеспечения тем самым равномерной концентрации контрольного газа в объеме замкнутой оболочки, а как средство транспортировки зоны повышенной концентрации к месту из" мерения ее, поэтому для такой задачи не требуется создание глубокого вакуума (10 — 10 мм рт.ст.), а достаточно снижения в замкнутой оболочке давления на 10-30 мм рт.ст., т.е. процесс вакуумирования при достаточно производительных средствах непродолжителен.

Это дает основание использовать предлагаемый способ для контроля герметичности изделий, помещенных в Пл.КА МИ.

Кроме того, сокращение времени контроля достигается тем, что тарировка испытательной системы (объем замкнутой оболочки с изделием, средства вакуумирования, средства измерения) производится не по эталонному потоку в замкнутую оболочку, а по единовременно вводимой эталонной порции контрольного газа.

Учитывая, что в процессе накопления эонной концентрации контрольного газа вблизи изделия и в процессе вакуумирования замкнутой оболочки происходит частично рассредоточение зоны повышенной концентрации (эа счет диффузии при накоплении и дополнительного перемешивания при вакуумировании), для обеспечения измерения концентрации контрольного газа всей эоны проводят измерения концентрации в течение всего процесса аакуумирования от момента начала изменения до момента достижения в замкнутой оболочке начальной концентрации, свидетельствующей об удалении зонной концентрации из замкнутой оболочки, а подсчет негерметичности изделия проводят по соотношению интегральных изменений концентрации контрольного газа.

Концентрация контрольного газа в замкнутой оболочке снижается до начальной (после удаления вакуумированием зонной концентрации), потому что в силу большого объема замкнутой оболочки, ограниченного времени накопления и вакуумирования ее до заданного давления, значительного рассредоточения повышенной зонной концентрации вблизи изделия не происходит (то

Хк изд

J а.д

Рати An Хи изд

40 Хизд Хк п иэд азп

Х нэп

Хк изд

dI f aH Hdt

Хи иэд (1) Хкрп дх — ) аи dr

Хнэп

6

35 есть не происходит выравнивания концентрации по всему объему замкнутой оболочки), а продолжающийся в течение времени вакуумирования процесс истечения контрольного газа через негерметичности иэделия не может привести к образованию регистрируемых изменений концентрации.

Кроме того, поскольку дополнительное внешнее натекэние окружающего воздуха в замкнутую оболочку в процессе вакуумирования дополнительно обеспечивает приведение концентрации, контрольного газа к начальному уровню, появляется воэможность снижения требований к герметичности конструкции замкнутой оболочки.

Данное обстоятельство имеет очень важное значение для испытаний иэделий, помещенных в Пл.КА МИ (поскольку к герметичности

Пл., исходя иэ условий эксплуатации, не предъявляются достаточные требования), тэк как в данном случае не требуется проведения достаточно трудоемких работ по дополнительной герметизации его.

На чертеже показаны совмещенные во времени измеренные при вакуаумировэнии процессы изменения контрольного газа в замкнутой оболочке от введения эталонной порции (кривая 1) и от имитатора негерметичности изделия (кривая 2) по отношению к начальному уровню концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке (кривая

3). Подсчет негерметичности иэделия Оиэд производится по соотношению измеренных площадей S>, $з под соответствующими кривыми на основании следующей зависимости где РэтмЧзп — количество контрольного газа эталонной порции, вводимое в объем замкнутой оболочки;

Хиизд, Хкизд. — МОМЕНТЫ ВРЕМЕНИ НаЧаЛа и конца измерения концентрации контрольного газа от изделия;

Хнзп, Хкзп — МОМЕНТЫ ВРемени начала и конца измерения концентрации контрольного газа от эталонной порции;

Хк зд Хк иэд аиэд d r - J аи Ь Х вЂ” ИНтЕГРаЛЬХи иэд Хи изд ное изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке от иэделия ээ

ВРЕМЯ НаКОПЛЕНИЯ Хиэд, 1837169

Х кэп Х кзп

) азп б Х вЂ” j ан 0Х вЂ” ИНтЕГРаЛЬХнзп Х нзп ое изменение концентрации контрольного аза в замкнутой оболочке от эталонной орции.

Реализация предлагаемого способа онтроля герметичности производится слеующим образом.

Помещают изделие в замкнутую oGoочку. Подключают к оболочке средства вауумирования и средства измерения онцентрации, причем подключение редств измерения целесообразно производить в непосредственной близости от мета подключения средств вакуумирования с ем, чтобы весь вакуумируемый поток газов одвергался анализу.

Вакуумируют замкнутую оболочку до аданного давления, которое в основном ависит от конструктивных особенностей амкнутой оболочки, например, для Пл.КА нижение давления в процессе вакуумироания может быть проведено на 10-50 мм т,ст, Одновременно с процессом вакауумиования замкнутой оболочки измеряют наальную концентрацию контрольного газа ривая 3). Прекращают вакуумирование. аполняют замкнутую оболочку воздухом о атмосферного давления.

Вводят в зону оболочки вблизи изделия талонную порцию контрольного газа. Ко.ичество газа эталонной порции выбираетя иэ условия уверенной регистрации ее редствами измерения испытательной сисемы и определяется в процессе первого спытания изделия в замкнутой оболочке анной конструкции, Повторяют вакуумирование замкнутой

1 болочки до заданного давления и одновреенно с вакуумированием измеряют конентрацию контрольного газа в оболочке до омента достижения в ней начальной конентрации (крипая 1). Прекращают вакуумиование. Вновь заполняют замкнутую болочку воздухом до атмосферного давлеия.

Определяют интегральное изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке S> в процессе вакуумирования т введения в нее эталонной порции конт1 ольного газа.

+ K п I x ï

Я,=J азп бХ вЂ” J а дХ

Х

Х нзп (iý3íèöä площадей под кривыми 1 и 3 от

Ь ОМЕНта Хнэп ДО МОМЕНта Хкзн);

Заправляют изделие контрольны зом, Выдерживают изделие в течение опреДЕЛЕННОГО ВРЕМЕНИ. ВрЕМя ВЫдвржКИ Хи д

5 при этом рассчитывается l10 соотношению

Хизл К ™ э" (2) изд доп

10 где Оизддоп — допустимая негерметичность изделия по технической докувментации;

К вЂ” коэффициент, учитывающий рассредоточение эон повышенной концентрации, находится в диапазоне 1,3 — 2,8 и уточняется в процессе испытаний первого изделия в замкнутой оболочке данной конструкции.

Повторяют вакуумирование замкнутой оболочки до заданного давления (с тем, что20 бы условия при каждом измерении были идентичны) и одновременно с вакуумированием измеряют концентрацию контрольного газа в оболочке до момента достижения в ней начальной концентрации (кривая 2).

25 Определяют интегральное изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке S2 в процессе вакуумирования от изделия

30 Хк изд Хк изд

Ы = 3 аиздбХ вЂ” 3 а, бХ

Хн изд Хн изд (разница площадей под кривыми 2 и 3 от момента времени rH изд до момента време35 ни Хк изд.) .

Формула изобретения

Способ контроля герметичности изделий, по которому помещают изделие в замкнутую оболочку, вакуумируют замкнутую

40 оболочкудо заданногодавления. прекращают вакуумирование оболочки, измеряют начальную концентрацию контрольного газа в оболочке, заправляют изделие контрольным газом, выдерживают изделие в течение

45 определенного времени, измеряют концентрацию контрольного r-ýà в замкнутой оболочке, по которой судят о герметичности,о тл ич а ю щи и с я тем, что, с целью сокращения продолжительности контроля

50 изделий, помещенных в крупногабаритчую замкнутую оболочку, измерение начальной концентрации осуществляют в течение всего процесса вакуумирования ее, после прекращения вакуумирования заполняют

55 оболочку воздухом до атмосферного давления; вводят в зону вблизи изделия эталонную порцию контрольного газа, повторяют вакуумирование замкнутой оболочки, измеряют концентрацию контрольного газа B замкнутой оболочке 8òå÷åíèå всего процес1837169

1 a ам

Составитель А. Кривошей

Техред М.Моргевтал Корректор С. Лисина

Редактор

Заказ 2859 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 са ваккуумирования до момента достижения в ней начальной концентрации и после прекращения вакуумирования вновь заполняют замкнутую оболочку воздухом до атмосферного давления, определяют 5 интегральное изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке в процессе вакуумирования от поданной эталонной порции контрольного газа, после заправки изделия контрольным газом и 10 последующей выдержки повторяют вакуумирование замкнутой оболочки, измерение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке осуществляют в течение всего процесса вакуумирования до момента достижения в ней начальной концентрации, определяют интегральное изменение концентрации контрольного газа в замкнутой оболочке от изделия, а сужение о герметичности изделия выносят с учетом соотношения интегральных изменений концентрации контрольного газа.