Способ контроля герметичности оболочек

(51 ГОСУДАРСТВЕНоЙ КОПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГКНТ СССР ТЕТРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Кишиневский политехнический институт им. С.Лазо(56) Авторское свидетельство СССРЯ 1293510, кл, 6 01 М 3/02, 1985,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ОБОЛОЧЕК(57) Изобретение относится к технологииконтроля герметичности тепловых труб, может быть использовано при их серийном Изобретение относится к технологии контроля герметичности тепловых труб и может быть использовано при их серийном изготовлении.Цель изобретения - повышение чувствительности контроля путем увеличения проникающей способности света.На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство, работающее по данному способу,Внутри светонепроницаемой камеры 1 расположена исследуемая оболочка - тепловая труба 2. Внутри тепловой трубы 2 установлена светопрозрачная оболочка 3, заполненная инертным газом 4, с электродами 5.Способ контроля герметичности оболочки осуществляют следующим образом.Тепловую трубу 2 со светопрозрачной оболочкой 3 помещают в светонепроницаемую камеру 1. Между электродами 5 осуществляют электоический разряд от блока разрядных конденсаторов 6, соединенных с изготовлении и позволяет увеличивать чувствительность, Внутри тепловой трубы размещают светопрозрачную оболочку, заполненную инертным газом с электродами, Тепловую трубу размещают внутри светонепроницаемой камеры, между электродами осуществляют электрический разряд, а внутреннюю поверхность трубы облучают импульсами света с интенсивностью от 10 до,10 Вт/см, длительностью им 2 4 2пульса от 10 до 10 с, длиной волны-4от 150 до 1200 нм и частотой повторения импульсов не более до 10 Гц, 1 з,п. ф-лы, 1 ил,источником 7 питания, При осуществлении электрического разряда в инертной среде (аргон, ксенон, криптон и т.д,) возникает плазма с яркостной температурой в 20000- 30000 К. Световой поток проходит через светопрозрачную оболочку 3 и попадает на внутреннюю поверхность тепловой трубы 2. Интенсивность излучения при этом настолько велика(мощность вспышки может превышать 1 МВт), что даже любая трещина просвечивается такой вспышкой. Накальный источник света в принципе не может обеспечить интенсивность излучения в 10 Вт/см . В данном способе это является нижним пределом интенсивности излучения, При интенсивности менее 10 Вт/см2 2 возможен поиск дефектов, при которых световой поток может проходить без многократного отражения на стенках микротрещин, Если же трещина имеет сложную форму и световой поток многократно отражается от боковых поверхностей, то необходима максимальновозможная интенсивность излучения на внутренней поверхности тепловой трубы, При интенсивности излучения свыше 10 Вт/см при осуществлении электрического разряда между электродами 5 возможно резкое увеличение давления внутри светопроэрачной оболочки 3 и ее механическое разрушение, Поэтому наиболее целесообразным диапазоном интенсивности излучения можно признать от 1 О до 10 Вт/см .При заполнении светопрозрачной оболочкой инертным газом реализуется максимально возможный коэффициент преобразования электрической энергии в световую, Так при осуществлении электрического разряда в парах теплоносителя этот коэффициент не превышает нескольких процентов. При использовании инертного газа коэффициент преобразования электрической энергии в световую может достигать 70.Очень важным параметром является длительность излучения. Если взять выбранный диапазон интенсивности излучения и осуществить его при длительности разряда в секунду, то это может привести к полному испарению тепловой трубы 2. Температурный разогрев внутренней поверхности трубы может быть оценен как:а тТс р ;где - интенсивность излучения, Вт/см; 1 -г,длительность импульса, с; а - коэффициентпоглощения; С - теплоемкость корпуса тепловой трубы, Дж/кгК, р - плотность корпуса тепловой трубы, кг/м; у - коэффициентз,температуропроводности, м /с.При длительности импульса от 10 до10 с корпус тепловой трубы 2 может прогреться только до температуры взрывноговскипания теплоносителя. Глубину прогре, ва можно оценить как 1/уТПри осуществлении электрического разряда в инертной среде возникает излучение с длиной волны от 10 до 1200 нм. Однако ультрафиолетовая часть излучения с длиной волны от 10 до 150 нм задерживается светопроэрачной оболочкой 3 и на внутреннюю поверхность трубы падает излучение с длиной волны от 150 дло 1200 нм. Верхним пределом в частоте повторения импульсов можно признать частоту в 10 Гц. Увеличение частоты повторения импульсов свыше 10 Гц приводит к увеличению средней мощности. При необходимости при частотах приближа 25 излучения на внутренней поверхности тепловой трубы оценивается в 10 Вт/см, спекг30 тральные характеристики излучениясодержат пики излучения в диапаздне от 150 до 1200 нм, длительность импульса оценивается в 10 с, Тепловая труба помещена в светонепроницаемой камере. высоковоль тные вводы и торцы тепловой трубы заварены. Светопрозрачная оболочка установлена в области испарения теплоносителя. При осуществлении вспышки с интенсивностью излучения в 10 Вт/см зарегистрирована 40 локальная трещина в торце, примыкающемк зоне испарения. При работе в частотном режиме с частотой до 10 Гц определена протяженность трещинки 10 15 20 45 50 55 ющих к 10 Гц можно включить конденсатор тепловой трубы 2, Выбор диапазона интенсивности излучения исключает необходимость перемещения светопрозрачной оболочки 3 вдоль корпуса тепловой трубы 2 Вспышка некогерентного излучения такой интенсивности в одном конце тепловой тру, бы 2 позволяет диагносцировать дефекты в другом конце, даже если тепловая труба 2 выполнена с изгибом и снабжена перегородками с перфорациями и т,д.В качестве датчика излучения можно испольэовать фотоэлектрический элемент, Возможен также визуальный контроль наружной поверхности тепловой трубы.П р и м е р 1. Тепловая труба выполнена из нержавеющей стали толщиной 100 мкм, внутри трубы размещена светопроэрачная оболочка из кварцевого стекла, заполненная ксеноном. Расстояние между электродами 80 мм, концы электродов электроиэолированы и выведены через высоковольтные вводы наружу тепловой трубы. Электроды соединены с источником питания через блок разрядных конденсаторов емкостью 250 мкф, Напряжение пробоя между электродами 800 В, интенсивность П р и м е р 2, Все параметры совпадают с примером 1, напряжение пробоя 1400 В. Интенсивность излчения на поверхности трубы составила 10 Вт/см . Использован одиночный режим. В торце, примыкающем к зоне испарения, зарегистрирован еще один дефект,П р и м е р 3. Светопрозрачная оболочка выполнена из кварцевого стекла и заполнена ксеноном, Расстояние между электродами 120 мм, емкость блока разрядных конденсаторов 750 мкФ, напряжение пробоя 2000 В, интенсивность излучения 10 Вт/см-. На торце, примыкающем к зоне испарения, зарегистрировано четыре дефекта, Несмотря на то, что светопрозрачная оболочка установлена вблизи зоны испарения, а длина1670460 Составитель Л.ПилишкинТехред М.Моргентал рректор Т.Малец п,актор А.Долин 3."-аз 2741 Тираж 343 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035.Москва,Ж, Раушская наб 4/5 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 т цловой трубы 700 мм, зарегистрированд сект и на торце, примыкающем к зонек нденсации. Установка внутрь тепловой трубы лами . работающей в непрерывном режиме с м щностью 200 Вт не выявил дефе.ты в э , е испарения(которая практически не изм мялась, замена лампы осуществлялась ч р.з торец в зоне конденсации). П р и м е р 4. Параметры совпадают с п нмером 3, напряжение пробоя 2200 В. И енсивность излучения 4 10 Вт/см . Нов я дефекты не обнаружены, после нес; льких импульсов зарегистрировано и; аническое разрушение светопрозрачн оболочек,Указанные режимы подтверждают выб - . ный диапазон, при котором регистриргся дефекты сварки, пайки и т,д. формул изобретения1, Способ кснтроля герметичнос, оболочек, заключающийся в размещени, оболочки е светонепрочицаемой ка;ре,5 размещении в полости оболочки ист икасвета, освещении вн лренней повер стиоболочки и регистрации с внешней с 1, - ыоболочки лучей света прошедших .резсквозные дефекты, о т г и ч а ю щ и й с .ем,10 что, с целью повышения чувствител,ктиконтроля тепловой трубы, в качестветочника света используют светопрозр-":чуюоболочку, заполненную инертным га. и, аосвещение осуществляют путем импу;но 15 го возбуждения в инер"ном газе злек 1 ческого ра 2 зряда при интенсивности исп совсвета 10 - 10 Вт/см, длительности и гль 4са 10 - 1 О с и частоте повторения и: ."ль-4сов не более 10 Гц, 2 Способ по .1, л и 20 ч а ю щ и й с я тем, что длину в ныимпульсов света выбирают в прер зх150 - 1200 нм,