Датчик утечки водяного пара

(54) ДАТЧИК УТЕЧКИ ВОДЯНОГО(57) Изобретение относится к испыной технике. Целью изобретения явповышение производительности путкра щения времени переходного прповышение чувствительности и надеконтроля герметичности путем уменинерционности и создания объемаления. Датчик утечки водяного пара ю ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЭ А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТ ПАРА тательляется ем сооцесса, ж ности ьшения накоп- содержит корпус с размещенными на нем регистрирующим блоком 6 и индикатором 14, связанных между собой и с электродами, разделенными диэлектрическим слоем чувствительного элемента 2, образующего дно реакционной камеры 5, выполненной в виде желоба, При этом чувствительный элемент 2 может быть снабжен несколькими электродами, размещенными вертикально или горизонтально, а также соединен с корпусом посредством шарнира 15. Контроль герметичности изделия посредством датчика производят как в статическом, так и в динамическом режимах. Наличие течи в изделии регистрируется свечением индикатора 14. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.Изобретение относится к испытательной технике, в частности к контролю герметичности гидро- и парогазовых систем в труднодоступных местах,Целью изобретения является повышение производительности путем обеспеченияминимального времени переходного процесса, повышение чувствительности путем уменьшения инерционности и повышение надежности путем создания объема накопления.На фиг. 1 изображен датчик, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - датчик с горизонтальным расположением электродов, вид сбоку; на фиг. 4 - то же, с вертикальным расположением электродов, вид сбоку; на фиг. 5 - реакционная камера с несколькими электродами, поперечное сечение; на фиг, 6 - то же, с двумя электродами, поперечное сечение; на фиг. 7 - электрическая схема подключения чувствительного элемента.Датчик утечек водяного пара (фиг. 1) содержит корпус 1, чувствительный элемент 2, выполненный в виде электродов 3, размещенных заподлицо на рабочей поверхности диэлектрического слоя 4, представляющего собой пластину из твердого газоводонепроницаемого диэлектрика, разделяющего электроды 3. Реакционная камера 5 выполнена в виде желоба, донная часть которого образована чувствительным элементом 2. Регистрирующий блок 6 связан с электродами 3. При необходимости датчик может содержать дополнительные электроды 3 (фиг. 3 и 5), которые могут быть размещены горизонтально (фиг. 3) или вертикально (фиг. 4) и соединены с регистрирующим блоком б так же, как и основные электроды 3, посредством гибких проводов 7, штанги 8, печатной платы 9, связанной с источником 10 питания, и приводимым в действие выключателем 11 с кнопкой 12. Ручка 13, связанная с регистрирующим блоком 6, обеспечивает регулирование его чувствительности, фиксируемое индикатором 14, выполненным в виде светодиода. Реакционная камера 5 с целью улучшения эксплуатационных характеристик может быть соединена с корпусом 1 посредством шарнира 15 и рычага 16 (фиг, 1) что обеспечивает возможность поворота реакционной камеры 5 на 180 и проведение контроля герметичности в труднодоступных зонах.Регистрирующий блок 6 и связанные с ним элементы размещены на корпусе 1, что обеспечивает проведение контроля в динамическом режиме.Чувствительный элемент 2 (фиг. 2) может быть изготовлен из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,5 - 1,0 мм путем прорезания или вытравливания канавки шириной 0,1 - 0,3 мм и более на всю толщину фольги, при этом образуются два гребен 5 10 15 чатых электрода 3. Канавку заполняют электрическим слоем 4, например эпоксидным клеем, а электроды 3 электролитически покрыты защитным слоем металла, например, олова, цинка, никеля, хрома или серебра, что обеспечивает их коррозионностойкость.Чувствительный элемент 2 подключен к индикатору 14 (фиг. 7) через усилитель постоянного тока на транзисторах ЧТ - ЧТз и шунтирующий резистор Кь Потенциометр К служит для регулирования начального тока через индикатор 14 с целью проверки работоспособности датчика и подстройки электрической схемы при изменениях относительной влажности окружающего воздуха. С помощью потенциометра К 2 при необходимости можно менять чувствительность датчика к течам. Шунтирующий резистор К предназначен для согласования изменения сопротивления чувствительного элемента 20 2 от воздействия течи с порогом срабатывания индикатора 14 и соответствующего повышения чувствительности к течам.Датчик работает следующим образом.Перед началом проведения контроля гер метичности изделия необходимо осуществить настройку датчика, обусловленную изменением атмосферных условий, в частности влажности воздуха. Настройку осуществляют поворотом ручки 13 регистрирующего блока 6 до загорания индикатора 14 и 30 последующим медленным вращением ручки13 в обратном направлении до погашения индикатора 14, таким образом устанавливается граница фазового перехода от темнового состояния к свечению индикатора 14.Выполнение индикатора 14 в виде свето диода позволяет обеспечить работоспособность датчика в диапазоне влажности атмосферного воздуха 0 - 98 О".Датчик готов к проведению контролягерметичности. В статическом режиме конт роль герметичности проводят для определения локальных малых течей. Для этого настроенный датчик устанавливают включенным на контролируемый участок поверхности изделия, при этом желоб реакционной камеры 5 образует камеру накопления 45 над предполагаемым местом утечки, а парутечки полностью конденсируется на чувствительном элементе 2. С заданной периодичностью, в зависимости от требуемой чувствительности кратковременно подключают посредством кнопки 12 источник 10 питания.50 При загорании индикатора 14 вследствие замыкания пленкой конденсата электродов 3, регистрируют наличие течи в изделии,В динамическом режиме датчиков утечекводяного пара определяют грубые течи. Для этого настроенный датчик устанавливают реакционной камерой 5 на контролируемую поверхность и перемещают датчик так, чтобы продольная ось желоба совпадала с лини 1381354ей сканирования. Течь регистрируется по срабатыванию - свечению индикатора 14, которое наступает вследствие конденсации пара на поверхности чувствительного элемента 2, что приводит к замыканию пленкой конденсата электродов 3. После срабатывания индикатора 14 датчик удаляют в сторону от дефектного места или приподнимают его над изделием, что предотвращает накопление конденсата на чувствительном элементе 2. Уточнение места течи производится двумя взаимно перпендикулярными движениями датчика, при этом движения необходимо производить плавно и с малой скоростью, что способствует точному фиксированию момента срабатывания индикатора 14. При этом необходимо производить перенастройку датчика в местах контроля с плохой естественной вентиляцией, чтобы исключить влияние повышения влажности в этих местах, возникающее от натекания пара. После прохождения зон с повышенной влажностью датчик перенастраивают на нормальные условия работы.Для контроля угловых соединений изделия предварительно применение датчика с электродами 3, размещенными на ребре чувствительного элемента 2 (фиг. 6).Предлагаемый датчик утечек водяного нара обеспечивает возможность определения величины течи как в динамическом, так и в статическом режиме работы, поскольку усилитель постоянного тока датчика обеспечивает пропорциональность между сопротивлением чувствительного элемента 2 и током, проходящим через индикатор 14. Для измерения величины течи датчик предварительно градуируют по контрольным течам и получают зависимость тока индикатора 14 от величины течи. Для динамического режима работы эта зависимость снимается при заданной скорости перемещения датчика. В процессе измерения неизвестной течи скорость перемещения датчика должна соответствовать градуированной, а ток индикатора 14 регистрируется самописцем.Для исключения влияния предыдуших измерений на регистрирующий блок 6 необходимо измерения проводить с интервалом не менее 1,5 - 2,0 с. Выполнение реакционной камеры 5 в видеоткрытого желоба позволяет максимально приблизить чувствительный элемент 2 к контролируемой поверхности изделия, создать объем накопления утекающей из дефекта среды, что повышает чувствительность контроля, и достичь минимального времени переходного процесса вследствие свободного испарения конденсата с поверхности чувствительного элемента 2 при прохождении 0 воздуха по желобу, что позволяет сканировать контролируемую поверхность изделия со скоростью до 100 - 200 мм/с, что повышает производительность контроля.Предлагаемый датчик сохраняет работоспо собность при относительной влажности воздуха до 98% и отрицательных температурах до - 20 С.Формула изобретения20 1. Датчик утечки водяного пара, содержащий корпус с открытой реакционной камерой, размещенный в нем чувствительныйэлемент в виде двух электродов и диэлектрического слоя, разделяющего их, регистри 25 рующий блок, связанный с электродами,отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем обеспеченияминимального времени переходного процесса, повышения чувствительности путем уменьшения инерционности и повышения надеж 30 ности путем создания объема накопления,реакционная камера выполнена в виде желоба, донная часть которого образованачувствительным элементом, выполненным ввиде твердой газоводонепроницаемой диэлектрической пластины, а электроды размещены35 на ее рабочей поверхности заподлицо.2. Датчик по и. 1, отличающийся тем,что он снабжен дополнительными электродами, размещенными и связанными с регистрирующим блоком идентично основным.3. Датчик по и. 1, отличающийся тем,что, с целью улучшения эксплуатационныххарактеристик, реакционная камера соединена с корпусом шарнирно,4. Датчик по п. 1, отличающийся тем,что регистрирующий блок размещен накорпусе..Малькевичес Корректор М. ПожоПодписноео делам изобретений и открытийская наб., д. 4/5ие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Техред И. ВерТираж 847митета СССР п