Способ контроля герметичности сосудов большого объема и устройство для его осуществления

Способ контроля герметичности сосудов большого объема и устройство для его осуществления

Реферат

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для проверки герметичности сосудов большого объема, работающих под давлением.

В качестве аналога рассмотрим техническое решение "Способ испытания на герметичность" (см. патент RU №2290617, G01M 3/00, опубл. 27.12.2006, Бюл. №36).

Изобретение относится к области испытательной техники и направлено на обеспечение недорогостоящего способа испытания герметичности закрытых сосудов при условии, что одним из заполняющих продуктов является жидкий компонент, обеспечивающий короткий цикл испытания и высокую точность измерения.

Этот результат обеспечивается за счет того, что испытуемый сосуд устанавливают в испытательной камере, которую откачивают, по меньшей мере, до давления пара этого жидкого компонента. Контролируют давление в окружающем пространстве и, таким образом, в испытуемой камере.

Контроль осуществляется вакуумным датчиком давления, тогда как понижение давления окружающего сосуд пространства осуществляется вакуумным насосом.

Утечка обнаруживается посредством контроля изменения давления в окружающем пространстве, которое происходит из-за испарения жидкости, выходящей из места утечки и испаряющейся в окружающем пространстве с нижним давлением.

Недостатком аналога является необходимость заполнения внутреннего объема испытываемого сосуда жидким компонентом.

В качестве аналога также можно рассмотреть "Способ испытания на герметичность гидроцилиндров" (см. патент RU №2139510, G01M 3/00, опубл. 10.10.1999).

Изобретение относится к оценке состояния гидроцилиндров. Для обеспечения достоверности диагноза путем повышения точности оценки утечки создается перепад давлений контролируемой среды, в качестве которой используется воздух, и определяется утечка через уплотнители. Перепад давлений через уплотнители создается в результате перемещения штока, и измеряется давление контролируемой среды, вытесненной из полости высокого давления, и объем контролируемой среды, поступившей в полость низкого давления при неподвижном штоке, после чего расчет утечки контролируемой среды производится по определенным формулам.

Недостатком этого способа следует считать его применимость только к конкретному техническому решению с подвижным штоком, содержащим уплотнитель.

Технической задачей является проведение испытаний сосуда большого объема на герметичность способом и устройством для его осуществления с уровнем контроля утечки воздуха ≤1×10^-4 см³/сек при перепаде давления 1 кгс/см² с минимальным временем проведения проверки.

Сущность способа испытания на герметичность сосудов большого объема заключается в том, что в проверяемый сосуд устанавливают эталонную камеру, производят подачу в проверяемый сосуд сжатого воздуха при открытых электроклапанах эталонной камеры, при достижении установившегося испытательного давления в эталонной камере и проверяемом сосуде электроклапаны эталонной камеры закрывают и производят регистрацию изменения перепада давления во времени, на основании которой делают вывод о герметичности проверяемой камеры.

Устройство для осуществления способа проверки герметичности сосудов большого объема представляет собой компактный узел, смонтированный на единой плите, размещенный внутри замкнутого объема проверяемого сосуда, и содержит эталонную камеру давления, с присоединенными к ней герметично последовательно с помощью переходников-газовводов двух электроклапанов, датчика перепада давления, установленных в эталонную камеру термосопротивлений, а также жгутов управления приборами устройства и контроля за их показаниями через проходные термоэлементы на контрольнорегистрирующую аппаратуру, расположенную вне сосуда.

Наличие двух, последовательно соединенных электроклапанов сводит до минимума утечку воздуха через них из эталонной камеры за все время проведения проверки герметичности.

Порядок проведения проверок следующий: производится подача в проверяемый сосуд сжатого воздуха до получения установившегося испытательного давления при открытых электроклапанах эталонной камеры.

После прекращения подачи воздуха и равенстве установившегося испытательного давления в эталонной камере и контролируемом сосуде электроклапаны закрываются.

На протяжении времени, установленного на проведение испытания, и по истечении его производится регистрация изменения перепада давления по показаниям датчика перепада давления. На основании этих показаний расчитываются утечки и делаются выводы о герметичности проверяемого сосуда.

При высоких требованиях к точности измерений возможен учет влияния температурных градиентов по всему объему проверяемого сосуда с обеспечением конвекции воздуха вентиляторами и контролем температурных градиентов с помощью дополнительных термосопротивлений, устанавливаемых в проверяемой камере.

На фиг.1 показана конструкция устройства контроля герметичности сосудов большого объема, которое размещается в проверяемом сосуде и состоит из эталонной камеры давления 1, с присоединенными к ней герметично через посредство переходников-газовводов 2, 3, 4, последовательно двух электроклапанов 5, 6, датчика перепада давления 7, установленных в эталонную камеру термосопротивлений 8, а также жгутов управления и контроля за работой устройства 9.

Устройство компактно смонтировано на плите 10, при этом эталонная камера закреплена на шпильках 11, а датчик перепада давления - на шпильках 12, ввернутых в плиту.

Для проведения испытания герметичности сосуда объемом около 7 м³ по предложенному способу изготовлен опытный образец устройства, который позволил сократить время проверки до 6 часов, при этом была решена поставленная техническая задача контроля уровня утечки воздуха, равного 1×10^-4 см³/сек.

1. Способ испытания на герметичность сосудов большого объема, заключающийся в том, что в проверяемый сосуд устанавливают эталонную камеру, производят подачу в проверяемый сосуд сжатого воздуха при открытых электроклапанах эталонной камеры, при достижении установившегося испытательного давления в эталонной камере и проверяемом сосуде электроклапаны эталонной камеры закрывают и производят регистрацию изменения перепада давления во времени, на основании которой делают вывод о герметичности проверяемой камеры.

2. Устройство для осуществления способа проверки герметичности сосудов большого объема представляет собой компактный узел, размещенный внутри замкнутого объема проверяемого сосуда, и содержит эталонную камеру давления с присоединенными к ней герметично последовательно с помощью переходников-газовводов двух электроклапанов, датчика перепада давления, установленных в эталонную камеру термосопротивлений, а также жгутов управления приборами устройства и контроля за их показаниями через проходные гермоэлементы на контрольно-регистрирующую аппаратуру, расположенную вне сосуда.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно смонтировано на единой плите.