Течеискатель

(51)5 6 О 1 М 3/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТ 2 герки с атель щуп мереитель рения ыход,СВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Производственное объединение Каский турбинный завод(56) Авторское свидетельство СССРМ 1370471, кл. б 01 М 3/40, 1986.(57) Изобретение относится к контролюметичности методом щупа и позволяет ушить эксплуатационные карактеристисохранением чувствительности. Течеисксодержит последовательно соединенные1, чувствительный элемент 2, блок 3 изния ионного тока и суммирующий усил4. С щупом соединен также блок 6 измедавления и масштабный усилитель 7, вкоторого соединен с вторым входом ЯО 1567895 мирующего усилителя 4 и входом инверп рующего компаратора 9. Второй вход последнего соединен с движком переменного резистора 11, один крайний конец которого зг землен, а другой соединен с генератором 1. пилообразного напряжения. Блок 16 сигнализации неустановившегося режима соедь нен с переключателем 13 и входом ком . ратора 9, вход переключателя 13 - с упр: ляемым входом электроуправляемого клана на. Последний выполнен в виде корпусас седлом 26. Запорный орган 27 подпружинен относительно седла и может перемещаться в обратном направлении под действием электромагнитных сил обмотки 14. При включении течеискателя давление в системе велико, блок 16 выдает сигнал и запорный орган 27 перекрывает седло 26. После установления допустимого давления клапан плавно открывается. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к контрольно-изб рителй т хинке иожет бьгг, ч, цо ц.с;;3дЦ 1 Х ГЕРМС.Г ( :э исль: взнием пробного газа мео;сом цу.пз, з также при автоматизации процесса испытаний.Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик с сохраннием чувствительности.На фигизображена схема течеискателя; на фиг. 2 - временные диаграм 1 О мы работы течеискателя.Течеискатель содержит последовательно соединенные щупдля отбора пробы газа, чувствительный элемент 2, блок 3 измерения ионного тока, суммирующий усилитель 4 и индикатор 5 утечки. Щупсоединен через б л о и,, . н5 .3 в ; с. ня и мусилигесьсцвертирующим вх;дом суммцруюцс о уситсля 4, с первым входом блока 8 ззпи н и с инвертирующим входом компаратора 9 блока 10 автоматического регулирования проходного сечения щупа .Нецнвертирующцй вход компаратора 9 подключен к движку переменного резистора 11 Установки проходного сечения, один крайний вывод которого соединен с общей шиной, другой крайний вывод подключен к выходу генератора 12 пилообразного напряжения.Выход компаратора 9 через переключатель 3 режилз работы соединен с электромагнитной обмоткой 4 щупа 1, с Р-входом первого Р триггера 15 блока 16 сигнзлизз- З 0 цци неустзновившегося режима, и с С-входом вгорого Р-триггерз 7. Р-вход последнего соединен с общей шиной и через конденсатор 18 подключен к своему 8-входу, при этом неицвертирующий вход Р-триггера 7 соединен с С-входом Р-триггера 15, инверти рующий выход которого соединен с входол генератора 20. Выход последнего соединен с входом усилителя 21 звуковой сигнализации, з через резистор 22 и светодиод 23 соединен с обшей диной, причем выход 40 усилителя 21 через элемент 24 звуковой сигнализации соединен с общей шиной питания. Второй вывод обмотки 14 щупаподключен к обо.й шнцс чсрез корус 25 Гс 1 Последний имеет с одной стороны конусообрззс Го 26, ц котрос помещен к сообразный цилиндрический запорный орган 27 из ферромагнитного материала, подпружиненный пружиной 28 к седлу 26, а другой конец пружины 28 через сменный наконечник 29, имеющий максимально допустиГ но данном классу точности проходное сечение 50 30, сос пцнен рс;ьбоным соединением с корпусом 25 Гцупа 1.Течеискатель работает следующим образом.При включении течеискателя, когда давление в его вакуумной сцстс ме всокое, на выходе блзкз 6 измренин дзв,сня и выходе масштабного усилителя 7 появляются высокие уровни напряжения, на выходе комцаратор 9 - низкий уровень (фиг. 26; реж.1), чз обмотку 14 щупа 1 напряжение не поступает, что полностью перекрывает проходное отверстие 26 щупа 1. Р-триггер 17 на неинвертирующем выходе выдает (в момент включения) один короткий импульс отрицательной полярности (фиг, 2 в), по положительному перепаду которого на инвертирующем выходе Р-триггера 15 устанавливается уровень 1 (фиг. 2 г), включается генератор 20 (фиг. 2 д), загорается светодиод 23, а через усилитель 21 и элемент 24 включается звуковая сигнализация, что свидетельствует о наличии высокого давления в вакуумной системе (неустановнвшийся режим работы).При дзльнейшей откачке воздуха давле.е н вак)умной сисеме течеискателя снижается (фиг. 2 з, реж.2), это приводит к уменьшению уровня напряжения на выходе масштабного усилителя 7 и появлению широтно-импульсно-модулированного (ШИМ) сигнала на выходе компаратора(фиг. 26), причем, чем выше давление в вакуумной сартеме, тем более низкий уровень напряжения ца выходе усилителя 7 и более широкие импульсы ШИМ-сигнала положительной полярности на выходе компаратора 9 (фиг. 26), что приводит к увеличению среднего протекающего через обмотку 14 тока и увеличению магнитного потока создаваемого обмоткой 14, а это перемещает запорный орган 27 к наконечнику 29, чем увеличивается проходное сечение 26 и приток воздуха из атмосферы через щуп 1 в вакуумную систему течеискателя, которая является инерционным интегрирующим звеном для сигнала рассогласования в системе автоматического регулирования проходного сечеШим-сигнал с выхода компаратора 9 поступает на С-вход Р-триггера 17, на неинвертирующем выходе которого появляются импульсы отрицательной полярности (фиг. 2 в) с длительностью, пропорциональной постоянной времени ЙС-цепочки (19 и 18). Эти импульсы поступают на С-вход Р.триггера 15, на Р-вход которого приходят импульсы ШИМ-сигнала с выхода компараторз 9. Р.триггер 15 сравнивает эти импульсы по длительности. Если длительность импульсов ШИМ-сигнала меньше длительности импульсов на выходе Р-триггера 17 (фиг. 2 г, реж.2) (неустановившийся режим), то по положительному перепаду (фронту) импульсов с Р-триггера 17 Р-триггер 15 устанавливается в О, на его инвертирующем выходе устанавливается постоянный уровень , включается световая и звуковая сигнализация (фиг. 2 д) и оператор прерывает контроль до момента автоматического восстановления нормального режима работы течеискателя.Если длительность импульсов ШИМ-сигнала больше длительности импульсов нз вы 1567895ходе Р-триггера 17 (фиг. 2, реж.2 - 3), по положительному перепаду которых Р-триггер 15 устанавливается в 1, на его инвертирующем выходе появляется уровень О (фиг. 2 г), генератор 20 выключается, гаснет светодиод 23 и выключается элемент 24 звуковой сигнализации, что разрешает дальнейшее проведение контроля,Величина требуемого установившегося давления в вакуумной системе течеискателя (пределы автоматического регулирования проходного сечения) устанавливается резистором 11 путем изменения амплитуды пилообразного напряжения (фиг. 2, реж.4), что изменяет соотношение между уровнем сигнала давления и длительностью импульсов ШИМ-сигнала.Блок 8 записи документально фиксирует наличие течей в контролируемом изделии и любые изменения давления в вакуумной системе во время контроля.Переключатель 13 режима работы во время настройки устройства подключает обмотку 14 щупа к положительной шине источника питания, проходное сечение щупа 1 изменяется до максимальной величины, давленме в вакуумной системе увеличивается, и при его требуемом значении резистором 19 устанавливается порог срабатывания блока 16 сигнализации неустановившегося режима путем изменения длительности опорных импульсов отрицательной полярности на неинвертирующем выходе Р- триггера 17. Если оператору потребуется ускорить процесс выхода течеискателя на установившийся режим работы, то переключатель 13 устанавливается в положение Ускоренная откачка, при этом обмотка 4 щупа 1 отключается от системы автоматического регулирования, проходное отверстие щупа 1 полностью перекрывается клапаном 27, что сокращает приток воздуха из атмосферы в вакуумную систему. Когда выключается блок 16 сигнализации, переключатель 13 устанавливается оператором в положение Работа.Устройство может быть реализовано на микросхемах серии к 40, К 621 и К 155, что уменьшает его габариты, стоимость, повышает надежность и технологичность изготовления прибора.Использование течеискателя позволяет существенно повысить производительность и надежность контроля, снизить утомляемость оператора и Лает возможность автоматизировать процесс контроля, так как исключается необходимость ч астой ручной подрегулировки проходного сечения щупа и давления в вакуумной системе течеискателя, что часто отвлекает оператора и требует его постоянного присутствия.. Течеискатель, содержащий последовательно соединенные щуп для отбора пробы газа, чувствительный элемент, блок измерения ионного тока, суммирующий усилитель и индикатор утечки, последовательно соединенные с щупом блок измерения дав ления и масштабный усилитель, выход которого соединен с вторым входом суммирующего усилителя, источник опорного напряжения, инвертирующий компаратор, . нвертпрующнй вход которого соединен; выходом масштабного усилителя, и блок записи, соединенный с выходом масштабного усилителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик с сохраненем чувствительности, источник опорного напряжения выполнен в виде генератора пилообразного напряжения, щуп выполнен с электроуправляемым клапаном, а течеискатель снабжен переменным резистором, трехпоэиционным переключателем и блоком сигнализации неустановившегося режима, соединенным с первым выходом переключателя, вход которого соединен с управляемымм входом электроуправляемого клапана, второй выход заземлен, а третий соединен с положительной шиной источника питания, блок сигнализации неустановившегося режима выполнен в виде последовательно соединенных первого и второго О-т,.лггеров, генератора импульсов, усилителя звуковой сит. налиэации н параллельно соединенного с последним своим катодом через резистор светодиода, С-вход первого 0-триггера сосдннен с 0-входом второго О-триггера, 0-вход первого Р-триггера заземлен и через конденсатор соединен со своим Ь-входом, С-вход первого 0-триггера и Р-вход второго О-триггера объединены и образуют вход блока сигнализации неустановьвшегося режима, соединенный с выходом компаратора, неннвертируемый вход которого соединен с движком переменного резистора, один вход которого эаэемлен, другой соединен с генератором пилообразного напряжения, а анод светодиода и выход усилителя звуковой сигнализации через элемент звуковой сигнализации заземлены. 2. Течеискатель по и. 1, отличающийся тем, что электроуправляемый клапан выполнен в виде корпуса с конусообразным седлом, запорного органа из ферромагнитного материала, подпружиненного к седлу, и электромагнитной обмотки, установленной на наружной поверхности корпуса с возможностью магнитного перемещения запорного органа в направлении от седла.Соста Тех ред Тираж 4 омитета по ква, Ж - 3 кий комбина ктор А. Долиниз 1316 ИИПИ Государственного1 3035, Мо Производственно-издатель витель Л. ВиИ. Верес41обретениям иРаушскаяПатент, г. ляевКорректор Т. МалецПодписноеоткрытиям при ГКНТ СССнаб., д. 4/5Ужгород, ул. Гагарина, 1 О