CS210971B1

CS210971B1 - Apparatus for vacuum leakage tests of parts

Info

Publication number: CS210971B1
Application number: CS891779A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ungr; Jindrich Lisec
Original assignee: Frantisek Ungr; Jindrich Lisec
Priority date: 1979-12-18
Filing date: 1979-12-18
Publication date: 1982-01-29

Description

Vynález se týká zařízení pro vakuové zkoušky těsnosti součástí prokazováním průniku zkušebního média do vakua uvnitř zkoušené součásti jejími případnými netěsnostmi, pro zkušební média kondensujíoí při teplotě vyšší než —15© °C a detektory těchto zkušebních médií, pracující v oblasti jemného vakua.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum leak test device for detecting leakage of a test medium into a test component within the test component, for condensation at a temperature above -15 DEG C.

Až dosud se zařízení pro vakuové zkoušky těsnosti součástí zapojovala tak, že ke zkoušené části byl připojen zdroj vakua, nejčastěji rotační olejová vývěva a mezi ní a zkoušenou součást byla napojena sonda detektoru zkušebního média. Místa možných netěsnosti zkoušené součásti byla ofukována nebo oplachována zkušebním médiem, jenž pronikalo případnými netěsnostmi do vakua uvnitř zkoušené součásti a odkud bylo odsáváno zdrojem vakua, přičemž cestou mezi zkoušenou součástí a zdrojem vakua proniklo do detektoru zkušebního média, načež jeho elektronický díl reagoval úměrným elektrickým signálem.Until now, devices for vacuum leak testing of components have been connected by connecting a vacuum source to the test part, most commonly a rotary oil pump, and connecting a test medium detector probe between it and the test part. Possible leakage points of the test component were blown or rinsed with test fluid that leaked through any leaks into the vacuum inside the test component and from where it was sucked out by the vacuum source, penetrating the test medium detector between the test component and the vacuum source. .

Nevýhody dosavai ího zařízení pro vakuové zkoušky těsnosti součástí byly v tom, že nebylo možno nastavit optimální tlakový a průtočný režim pro čidlo detektoru. Při použití zdroje vakua o malé čerpací rychlosti vznikaly dlouhé čerpací časy, než bylo dosaženo pracovního vakua a i při měření byly velké časové konstanty při náběhu a odeznívání měřicího signálu. Při použití zdroje vakua o velké čerpací rychlosti docházelo k průdkému poklesu citlivosti, příliš rychlým odčerpáním zkušebního média, jež vniklo případnými netěsnostmi dovnitř součásti.The disadvantages of a vacuum leak test component were that the optimum pressure and flow mode could not be set for the detector sensor. Using a low-pumping vacuum source produced long pumping times before the working vacuum was reached, and even during measurement, there were large time constants during the start-up and decay of the measurement signal. When using a vacuum pump with a high pumping speed, there was a sudden decrease in sensitivity, by too quickly pumping out the test medium, which could have leaked into the component.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro vakuové zkoušky těsnosti součástí, zjištujíoí průnik zkušebního média případnou netěsností ve zkoušeném místě součásti do vakua uvnitř součásti jehož podstata spočívá v tom, že součást je připojena jednak k měřicí větvi a jednak k pomocné větvi, přičemž měřicí větev tvoří Škrticí ventil spojený jednou stranou se součástí a druhou stranou připojený ke vstupnímu hrdlu praoovní vymrazovačky, jejíž výstupní hrdlo je spojeno se sacím hrdlem zdroje měřicího vakua přičemž mezi praoovní vymrazovačkou a škrticí ventil je připojeno čidlo detektoru zkušebního média, načež pomocná větev sestává z pomocného zdroje vakua, spojeného sacím hrdlem se součástí. K pomocnému zdroji vakua může být připojeno výstupní hrdlo čisticí vymrazovačky, jejíž vstupní hrdlo je spojeno se sekčním uzávěrem, připojeným k součásti. Dále může být mezi součást a pomocný zdroj vakua zapojen oddělovací ventil. Případně může být mezi škrticím ventilem a pracovní rozmrazovačkou zapojeno měřidlo měřícího vakua a mezi Škrticím ventilem e součásti měřidlo předvakua.These drawbacks are eliminated by vacuum leak testing devices for component leakage at the test point of the component into the vacuum inside the component, the component being connected to both the measuring branch and the auxiliary branch, the measuring branch being a throttle valve connected by one side to the component and the other side connected to the inlet throat of the vacuum freezer, the outlet of which is connected to the suction port of the measuring vacuum source, wherein a test medium detector sensor is connected between the freezer and the throttle. suction port included. An outlet throat of the cleaning freezer may be connected to the auxiliary vacuum source, the inlet throat of which is connected to a section closure connected to the component. Furthermore, a separating valve may be connected between the component and the auxiliary vacuum source. Alternatively, a vacuum gauge may be connected between the throttle and the defroster and a pre-vacuum gauge between the throttle and the component.

Výhodou předloženého zařízení pro vakuové zkoušky těsnosti součástí je to, že čidlo detektoru zkušebního média pracuje vždy v optimálních pracovních podmínkách, při ustáleném tlaku a nejvýhodnější rychlosti průtoku. Pomocná větev s dostatečně dimensovaným pomocným zdrojem vakua zabezpečuje rychlé dosažení předvakua v součásti a při jejím zamoření nadbytkem zkušebního média při náhodném výskytu nadměrné netěsnosti i jeho rychlé odčerpání. Připojená pracovní vymrazovačka i čisticí vymrazovačka snižují svou adsorbění schopností pozadí zkušebního média, zvyšují kontrast a ciltivost zkoušení. Předložené zapojení je výhodné pro stabilní zařízení zkušeben, nebot podstatně zkracuje celkové průběžné časy zkoušení.An advantage of the present device for vacuum leakage testing of components is that the sensor of the test medium detector always operates under optimal operating conditions, at steady pressure and at the most advantageous flow rate. The auxiliary branch with a sufficiently dimensioned auxiliary vacuum source ensures rapid achievement of the pre-vacuum in the part and if it is contaminated with an excess of test medium in case of accidental occurrence of excessive leakage and its rapid evacuation. The attached working freezer and cleaning freezer reduce the adsorption capability of the test medium background, increasing the contrast and sensitivity of the test. The present wiring is advantageous for stable test facility equipment as it significantly reduces the overall running times of testing.

Praktické provedení zařízení pro vakuové zkoušky těsnosti součástí podle vynálezu, je schematicky znázorněno na připojeném výkresu.A practical embodiment of the apparatus for vacuum leak testing of components according to the invention is schematically shown in the attached drawing.

Jak patrno, je součást 1 se zkoušeným místem 2, jímž je obvodový přírubový spoj, připojena ke zkušebnímu zařízení, které je tvořeno měřicí a pomocou větví. Pomocná větev je zapojena tak, že součást 2 je paralelně spojena jednak se sekčním uzávěrem 2, jednak s oddě lovacim ventilem 2,jednak se zavzdušňovacím ventilem 2 ^a jednak s měřidlem 13 předvakua. Oddělovací ventil 2 je spojen se sacím hrdlem pomocného zdroje 12 vakua, k němuž je paralelně připojena čisticí vymrazovačka 11 spojená vstupním hrdlem se sekčním uzávěrem 2· Sekční uzávěr 2 tvoří kyvadlové šoupátko o velké světlosti. Pomocný zdroj 12 vakua je v tomto případě rotační olejové vývěva středního výkonu.As can be seen, the component 1 with the test point 2, which is the peripheral flange connection, is connected to a test device consisting of a measuring and by means of branches. The auxiliary branch is connected in such a way that the component 2 is connected in parallel to both the sectional closure 2, the isolation valve 2, the aeration valve 2 ^{and the} pre-vacuum gauge 13. The separation valve 2 is connected to the suction port of the auxiliary vacuum source 12, to which a cleaning freezer 11 is connected in parallel, connected by the inlet port to the section closure 2. The section closure 2 forms a large-diameter pendulum slide. The auxiliary vacuum source 12 in this case is a medium power rotary oil pump.

Čisticí vymrazovačka 11 je kovová kulové s náplní kapalného dusíku. Měřicí větev je zapojena tak, že k součásti 2 j^e paralelně připojen škrticí ventil 2, spojený se vstupním hrdlem pracovní vymrazovačky 22, jejíž výstupní hrdlo je spojeno s uzévíracim ventilem 6 připojeným ke zdroji 3 měřicího vakua. Mezi škrticí ventil 2 ^θ pracovní vymrazovačku 22 je napojeno čidlo 16 detektoru 17 zkušebního média a měřidlo 14 měřicího vakua. Měřidlo 13 předvakua a měřidlo 14 měřicího vakua jsou termoelektrické měrky spojené měřicími kabely s elektronickým dílem 15 vakuoměru. Čidlo 16 detektoru 17 zkušebního média je spojeno měřicím kabelem s detektorem 17 zkušebního média a je jím detektor halogenních sloučenin. Pracovní vymrazovačka 10 je kovová kulové s náplní kapalného dusíku. Zdrojem 3 měřicího vakua je dvoustupňová rotační olejové vývěva malého výkonu.The cleaning freezer 11 is a metal spherical with a liquid nitrogen charge. The measuring branch is connected so that the component 2 ^e j connected in parallel with the throttle valve 2 is connected with an inlet orifice working cooling dryer 22 whose outlet orifice is connected with uzévíracim valve 6 connected to a source 3 of the measuring vacuum. Between the throttle valve 2 ^θ working cooling dryer 22 is connected to the sensor 16 of the detector 17 in the test medium, and a meter 14 measuring the vacuum. Pre-vacuum gauge 13 and measuring vacuum gauge 14 are thermoelectric gauges connected by measuring cables to the electronic component 15 of the vacuum gauge. The sensor 16 of the test medium detector 17 is connected by a test cable to the test medium detector 17 and is a halogen compound detector. The working freezer 10 is a metal spherical with a liquid nitrogen charge. The source 3 of the measuring vacuum is a two-stage rotary oil pump of low power.

Při zkoušení se postupuje takto: při uzavřeném Škrticím ventilu 2 ^a uzavíracím ventilu 6 se spustí zdroj 3 měřicího vakua a krátce nato, se otevře uzavírací ventil 6. Po dosažení pracovního vakua v měřicí větvi, které se měří pomocí měřidla 14 měřicího vakua a sleduje na ukazovacím přístorji elektronického dílu 15 vakuoměru, se naplní pracovní vymrazovačka 22 kapalným dusíkem. Krátce nato se oživí detektor 17 zkušebního média, čímž je měřicí větev připravena k práci. Nyní se v připojené součásti 2 vytvoří zkušební vakuum tak, že při oživeném pomocném zdroji 12 vakua, se otevře oddělovací ventil 2, přičemž zavzdušňovací ventil 2 ^a sekční uzávěr 2 jsou uzavřeny.The test procedure is as follows: with the throttle 2 closed ^{and the} shut-off valve 6, the vacuum source 3 is started and shortly thereafter, the shut-off valve 6 is opened. After reaching the working vacuum in the measuring branch, the working freezer 22 is filled with liquid nitrogen. Shortly thereafter, the test medium detector 17 is activated, whereby the measuring branch is ready for operation. A test vacuum is now created in the connected component 2 such that, with the auxiliary vacuum source 12 being activated, the isolation valve 2 is opened, with the aeration valve 2 ^{and the} section closure 2 closed.

Po dosažení zkušebního vakua, které se měří měřidlem 13 předvakua a sleduje na ukazovacím přístroji elektronického dílu 25, který je dvoukanálový, se naplní čisticí vymrazovačka 22 kapalným dusíkem. Nyní se pootevře škrticí ventil 2 ^B j^e možno začít zkoušet. Podle povahy součásti 2 jejího objemu, těsnosti a členitosti se zkouší buá při otevřeném oddělovacím ventilu 2 ^a silně přiškrceném škrticím ventilu 2 nebo při zavřeném oddělovacím ventilu 2 a zcela otevřeném škrticím ventilu 2 eventuálně při dalších možných kombinacích daných různými stupni otevření škrticího ventilu 2 ⁰ oddělovacího ventilu 2> přičemž je určující udržení konstantního tlaku v měřicí větvi. Při vlastní zkoušce těsnosti zkoušeného místa 2 součásti 1 působí se na toto zkušebním médiem buá vcelku nebo po částech.Upon reaching the test vacuum, which is measured by the pre-vacuum gauge 13 and monitored on the indicating device of the two-channel electronic component 25, the cleaning freezer 22 is filled with liquid nitrogen. Now opens the throttle valve 2 ^B j ^e can begin testing. Depending on the nature of the component 2 of its volume, tightness and segmentation is tested either in open isolation valves 2 ^and strongly constricted throttle valve 2, or in the closed isolation valves 2 and fully open the throttle valve 2, possibly at other possible combinations of the different degrees of opening of the throttle valve 2 ⁰ isolating of the valve 2, wherein a constant pressure in the measuring branch is decisive. In the actual leak test of the test point 2 of the component 1, this test medium is applied either in whole or in part.

Zkušební médium, vniknuvší do součástí i případnou netěsností zkoušeného místa 2, postupuje do měřicí větve, kde při dosažení čidla 16 zareaguje detektor 17 úměrným elektrickým signálem. Při malé netěsnosti je množství zkušebního média malé a k jeho odčerpání postačí zdroj 12 měřicího vakua, přičemž pracovní vymrazovačka 10 svou jímací schopností tento proces zrychlí. Při větší netěsnosti se odčerpání zkušebního média urychlí otevřením oddělovacího ventilu 2· Při ještě větší netěsnosti, kdy vnikne do součásti takové množství zkušebního média, jež by jednak mohlo zahltit čidlo 16 detektoru 17 a jednak by pomalu klesalo, protože proces odčerpávání mé asymptotickou charakteristiku, se otevře sekční uzávěr 2 a jímací schopností čisticí vymrazovačky 11 se rychle a účinně odstraní zkušební médium ze součásti 1.The test medium, penetrated into the components by possible leakage of the test point 2, proceeds to the measuring branch where, when the sensor 16 is reached, the detector 17 reacts with a proportional electrical signal. In the case of a small leak, the amount of test medium is small and the vacuum vacuum source 12 is sufficient to drain it, and the working freezer 10 accelerates this process by its collection capability. In the case of a larger leak, the pumping of the test medium is accelerated by opening the isolation valve 2. opens the section closure 2 and the test medium from the component 1 is quickly and efficiently removed by the collection capability of the cleaning freezer 11.

Tím se dosáhne toho, že četné zkoušení, obvyklé zejména při lokalizování místa netěsnosti se mohou konat v rychlém sledu. Po ukončení zkoušky se zkušební zařízení převede na pohotovnostní stav tím, že se uzavře sekční uzávěr 2, oddělovací ventil 2 ⁰ škrticí ventil 2· Součást J. se zavzdušní otevřením zavzdušňovacího ventilu 4 ^a odpojí, načež se připojí další součást 4 určené ke zkoušce těsnosti.As a result, it is achieved that the numerous tests, which are particularly common in locating a leak location, can be carried out in rapid succession. After the test, the test apparatus was brought to pohotovnostní condition that the sealed closure section 2, the isolation valve 2 ⁰ throttle valve 2 · Component J is vented by opening the air-inlet valve 4 ^and disconnects then joins other part 4 intended for the leak test.

Zařízení pro vakuové zkoušky těsnosti součástí podle vynálezu lze snadno upravit na poloautomatické nebo automatické. Lze je konstruovat v několika výkonových dimensích, přičemž musí být vždy dodržena vzájemná proporcionalita součásti. Je schopné universálního použití, to jest limitující je pouze kubatura zkoušené součásti, nikoliv tvarová rozmanitost. Rovněž citlivost zkoušení může být v celém rozsahu daném fyzikálním principem. Podle dovybavenosti je lze používat jak pro zkoušení jednotlivých rozmanitých součástí, tak zkoušení celých sérii.The vacuum leak test device of the components according to the invention can be easily adapted to semi-automatic or automatic. They can be constructed in several power dimensions, while always respecting the proportionality of the component. It is capable of universal use, i.e. it is only the volume of the test component that is limiting, not the variety of shapes. Also, the sensitivity of testing may be in the full range given by the physical principle. Depending on the retrofit, they can be used both for testing various components and for series testing.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A device for vacuum leakage testing of components, detecting leakage of a test medium by a possible leak at a test point of a component into a vacuum inside the component, characterized in that the component (1) is connected to the measuring branch and to the auxiliary branch. (5) connected one side to the component (1) and the other side connected to the inlet throat of the working freezer (10), the outlet of which is connected to the suction branch of the measuring vacuum source (3), between the working freezer (10) and the throttle 5) a sensor (16) of the test medium detector (17) is connected, whereupon the auxiliary branch consists of an auxiliary vacuum source (12) connected by the suction branch to the component (1).

Device according to claim 1, characterized in that an outlet throat of the cleaning freezer (11) is connected to the auxiliary vacuum source (12), the inlet throat of which is connected to a section closure (7) connected to the component (1).

Device according to claim 1, characterized in that a separating valve (9) is connected between the component (1) and the auxiliary vacuum source (12).

Device according to claim 1, characterized in that a vacuum gauge (14) is connected between the throttle (5) and the working freezer (10) and a pre-vacuum gauge (13) is connected between the throttle (5) and the component (1). .