Способ контроля герметичности полых изделий

(21) (22) (46) Нюл. Р 44нефтяпой научно-исинститут по технике след безо 088,8)видетельство ССС01 М 3/26, 1983(56Яо в метичностиизделий.овышение до эовано для контроля гкрупногабаритных полыЦель изобретения в ое вретечение чности темлев разделия,И) ов вреустрои- при спо ер ти новленные узмеритель 4 ика- нейенки делия 3, и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР 4478874/2502,09,8830.11,90.Всесоюзныйпа тел ьскиас ностиГ.М.Гурвич620.165.29Авторское0199, кл(54) С 110 СОВ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ полых изЛклий(57) Изобретение относится к контролю ерметичности крупногабаритных полых изделий и позволяет повысить достоерность и определить локальные места Изобретение относится к испытаельной технике и может быть исполь товерности путем исключения определения негерметичности по неустановившимся неравновесным параметрам и определения локальных мест негерметичности изделия.На фиг,1 изображена схемаства для реализации способа льзовании двух иэмерителеи тем -тур; на фиг.2 - кривые зависимоР(г) Т (с) Т (с)стройство содержит измерителитемператур, уста негерметичности изделия. В изделиисоздают избыточное давление и постоянно в течение всего времени контроляосуществляют измерение температурыи давления в изделии, Негерметичностьопределяют по полученным кривым изменения температуры и давления методом идентификации, Для определениялокальных зон негерметичности у поверхности изделия устанавливают несколько измерителей давления или температуры, а дрязгой вид измерителяустанавливают в геометрическом центреизделия, По полученным кривым определяют зону негерметичности по коэффициентам усиления модулей при идентификации. 1 э.п. ф-лы, 2 ил. давления, расположенныи в центре симметрии изделия 3.Способ реализуется следующим образом.Создают избыточное давление изделии 3, выдерживают некотор мя, после чего регистрируют в всего времени контроля гермети Тдавление Р(С) в центре и ратуру Т Т(й)Т, личных точках вблизи стенок иэ кривые Р(г,) и Т,(С), Т (С)Т разбивают на и равных интервалмени с, так что Т =, по6Г участкам кривых Р(Г ) и Т(Г. ))Т (Г.)Тметодом иденции определяют гпту и моделейные дифференциальные уравнения изделия 3 и судят о. величине утечки по изменениям коэффициентов усилений К," моделей, которые могут быть представлены в виде матрицы:К 11 К 12К21 .222К Ке Ку 10 причем изменения К," по строкам позволяют судить о характере общей утечки из контролируемой емкости, а по сравнительным изменениям К; по столбцам матрицы можно определить участок поверхности, имеющий наибольшую утечку. В случае, если надо определить только факт негерметичности изделия 3, используют два измерителя- первый измеритель 1 температуры и второй измеритель 2 давления, Расчет ведут по изложенной методике. Можно также измерять температуру в центреиэделия 3 и давления - в точках вблизи стенки изделия 3, характер расчета 2 остается прежним. Измеритель давления и температуры можно располагать и не в центре изделия 3, но для большей точности измеритель рекомендуется располагать именно в точке, равноудаленной от стенок изделия 3. В конкретном примере реализации используется измеритель 4 давления, расположенный в центре Ивделия 3, и два измерителя 1, 2 температур, расположенных у стенки изделия 3. Контролируемое изделие 3 заполняют контролируемым газом до заданного избыточногодавления. При достижении заданногодавления подачу контролируемого газа 40в иэделие 3 прекращают и выдерживаютнекоторое время, после чего одновременно включают приводы диаграмм измерителей 1, 3, 4 и регистрируют в течение всего Тг темпеРатУРУ Т (Й), 45Т И) и давление Р(С) в контролируемой емкости, кривые Т 1 И), Т,2(С) иР(с) разбавляют на и равных интервалов времени 1: Т 1, й 2С 1, по участкам кривых Р(11) и Т 1(1;1), РЫ 1)и Т (й ), Р(С 2) и Т (й 2), РИ) иТ(2),Р(й 1,) и Т 1 И), Р(е)и Т 2(1) методом идентификации вычисляют коэффициенты Т , Т К линейных дифференциальных уравнений(обычно не выше второго порядка, номогут быть и более высокого порядка)контролируемого изделия 3 для каждогоинтервала времени В результатеО для двух измерителей 1, 2 температуры(пропорциональности).Известно, что прй установлении равновесного состояния контролируемого газа все производные от Р," равны нулю и дифференциальные уравнения для каждого С сводятся к виду К; = =Р 1 ь /Т 1, где Р и Т; любыео 13 О равновесные значения давлений и температуры в каждом интервале С адекватности дифференциального уравнения. В соответствии с характеристическим уравнением состояния газа для равновесных значений параметровР сЧю В.К" -- М"Ч Т" Чф1 агде М " - средняя масса газа в обье 11ме Ч контролируемого изделия 1 на интервалепри3.ее расчете по данным -гоизмерителя температуры,Чо величине утечки М" = - КможноЦ З судить по изменению (уменьшению) значений коэффициентов КНапример, при разбиении кривых Р(С), Т и Тна три участка (фиг.2) по участкам кривых для -Р(й,) и Т(й), Р(1) и Т (,); Е -РИ 2) и Т (2), Р( ) и Т ( );1 - Р(С) и Т (1), Р(Ту) и Т 2(йд) получают шесть дифференциальных уравнений указанного вида с численными значениями коэффициентов уравнений, которые для равновесных значений параметров сводятся к матрице:К 11 12 13,21. СЗ ЬПо изменениям Кпо 1-й и 2-й строках матрицы можно судить о характере общей утечки иэ контролируемой емкости во времени, а по сравнительным изменениям К," трех столбцов матрицы можно определйть левая или правая поверхность полусферы контролируемой5161 емкости 1 имеет наибольшую утечку, Очевидно, что при отсутствии утечек (М, =сопз 1) и изменении температуры окружающей среды (кривые Т, Я) и1)Т. Я) при этом могут иметь различный йхарактер, например, одна часть поверхности контролируемого изделия 3 находится на солнце, а другая в тени) после идентификации процесса и полу-. чениятеоретическихпараметров установившегося процесса в контролируемом изделии 3, когда давление и температура имеют неизменные значения по всему объему контролируемого изделия 3, значения К," для строк и столбцов матрицы будут равны между собой К 1) =сопз.1Применение способа позволяет осуществить достоверный контроль герметичности крупногабаритных емкостей с помощью измерителей температур, установленных вблизи стенок емкости, и одного измерителя давления, установленного в центре емкости, при любой температуре окружающей среды,Формула изобретенияСпособ, контроля герметичности полых изделий путем создания в изделии избыточного давления, измерения изменения температуры и давления и определения негерметичности изделия с учетом всех измеренных параметров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности 103536путем исключения определения негерметичности по неустановившимся неравновесным параметрам, измерение изменения температуры и давления осуществляют в течение всего процесса контроля, а негерметичность изделия определяют по полученным кривым изменения температуры и давления методомидентификации.2. Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что., с целью определения локальных мест негерметичностиизделия, измерение изменения температуры или давления осуществляют путем установки нескольких соответствующих измерителей у поверхности изделия, измеритель другого вида устанавливают в точке, равноудаленной от 20 поверхности емкости, а коэффициентусиления К " моделей при идентификаЦции определяют для каждого локальногоучастка по зависимости 25ЗО35 ЕЧгде Ч - объем контролируемого изделияуК - газовая постоянная, используемого при контроле газа(смеси газов);,М "- средняя масса газа в объеме Ч1)изделия на интервале времений при идентификации контроли 3руемого изделия по данным445 Подписное митета по изобретениям и открытиям сква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 37 И Го=уд венного к 113035, М ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1