DD280603A1

DD280603A1 - TEST ASSEMBLY FOR THE DETECTION OF LEAKAGE OF HOLLOW BODIES, ESPECIALLY FOR PROTECTION TUBES FOR HIGH VOLTAGE HEATING TUBES

Info

Publication number: DD280603A1
Application number: DD32662889A
Authority: DD
Inventors: Uwe Albrecht
Original assignee: Ammendorf Waggonbau
Priority date: 1989-03-16
Filing date: 1989-03-16
Publication date: 1990-07-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Pruefanordnung zur Erfassung von Undichtheiten an Hohlkoerpern ohne Lokalisierung der Leckstellen, und sie ist insbesondere vorteilhaft bei der automatischen Komplexfertigung von Schutzrohren fuer Hochspannungsheizstaebe realisierbar. Erfindungsgemaess liegt an einer Niederdruckluftleitung einerseits ein Wegeventil sowie der Pruefling und die eine aeussere Kammer eines an sich bekannten Doppelmembranrelais sowie andererseits ueber einen Druckminderer die andere aeussere Kammer und ueber einen weiteren Druckminderer die eine innere Ringkammer des Doppelmembranrelais an, wobei am Ausgang des Doppelmembranrelais ein Anzeigegeraet angeschlossen ist und an der anderen inneren Ringkammer die Atmosphaere anliegt. FigurThe invention relates to a pneumatic Pruefanordnung for detecting leaks in hollow bodies without localization of the leaks, and it is particularly advantageous in the automatic complex production of protective tubes for Hochspannungsheizstaebe feasible. According to the invention is on a low pressure air line on the one hand, a directional valve and the Pruefling and an outer chamber of a known double diaphragm relay and on the other hand via a pressure reducer the other outer chamber and via a further pressure reducer to an inner annular chamber of the double diaphragm relay, wherein at the output of the double diaphragm relay a Anzeigeegeraet is connected and at the other inner annular chamber, the atmosphere is applied. figure

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Prüfanordnung zur Erfassung von Undichtheiten an Hohlkörpern ohne Lokalisierung der Leckstellen, und sie ist insbesondere vorteilhaft bei der automatischen Komplexfertigung von Schutzrohren fur Hochspannungsheizstabe realisierbarThe invention relates to a pneumatic test arrangement for detecting leaks in hollow bodies without localization of the leaks, and it is particularly advantageous in the automatic complex production of protective tubes for Hochspannungsheizstabe feasible

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Dem Fachmann sind allgemein eine Vielzahl von Einrichtungen zur Dichtheitsprufung beziehungsweise zur Erfassung, Messung oder Registrierung von Druckdifferenzen in Hohlkörpern u dgl bekannt Die gebräuchlichsten Einrichtungen zur Dichtheitsprufung von Hohlkörpern sind dabei solche, bei denen der mit Druckluft gefüllte Hohlkörper in eine Flüssigkeit getaucht wird und die aufsteigenden Luftblasen als Indikator verwendet werden Diese Einrichtungen binden jedoch eine Arbeitskraft zur Erfassung der Luftblasen und haben darüber hinaus den Nachteil, daß die Prüflinge anschließend von der Flüssigkeit gereinigt werden müssen oder daß, bei Verwendung von Wasser, Korrosionsspuren auftreten können Weiterhin ist es üblich, den Prüfling mit Druckluft zu füllen und anschließend mittels eines Manometers о dgl den eventuell auftretenden Druckabfall zu messen Nachteilig bei solchen Einrichtungen ist jedoch, daß der Druckabfall bei sehr kleinen Leckstellen erst nach einer relativ fangen Meßzeit auswertbar ist, so daß sie fur eine kontinuierliche Prüfung in einer Massenproduktion nicht geeignet sind Dieser Nachteil wird auch durch empfindlichere Druckmeßei η richtungen nicht kompensiert, da dann auch der Temperatureinfluß kompensiert werden muß und die Einrichtung somit sehr aufwendigThe most commonly used devices for leakage testing of hollow bodies are those in which the hollow body filled with compressed air is immersed in a liquid and the ascending Air bubbles are used as an indicator These devices, however, bind a worker to detect the air bubbles and also have the disadvantage that the specimens must then be cleaned of the liquid or that, when using water, corrosion marks may occur Furthermore, it is common for the specimen To fill with compressed air and then by means of a manometer о dgl to measure any pressure drop occurring disadvantageous in such devices, however, is that the pressure drop at very small leaks only after a relatively start n measurement time is evaluable, so that they are not suitable for a continuous test in a mass production This disadvantage is not compensated by more sensitive Druckmeßei η directions, since then the temperature influence must be compensated and the device thus very expensive

Ebenso ist es bekannt, den zu prüfenden Hohlkörper mit einem radioaktiven, komprimierten Gas zu füllen und mittels entsprechender Detektoren eventuell austretendes Gas anzuzeigenIt is also known to fill the hollow body to be tested with a radioactive, compressed gas and to indicate any escaping gas by means of appropriate detectors

Solche Einrichtungen sind jedoch mit einem hohen Arbeitsschutzaufwand verbunden und erfordern ein relativ teures Prufgas, so daß eine kontinuierliche Prüfung in der Massenproduktion sich als ökonomisch ungunstig erwiesen hat Eine weitere bekannte Einrichtung zur Dichtheitsprufung arbeitet derart, die entstehenden Ultraschallwellen beim Austritt aus Rissen oder Lochern aus einem mit Druckluft gefüllten Hohlkörper anzuzeigen Hierzu ist jedoch ebenfalls ein relativ hoher Aufwand zur Abschirmung störender Ultraschallwellen notwendig, um eine Dichtheitsprufung unter Massenproduktionsbedingungen zu ermöglichenHowever, such devices are associated with a high work safety and require a relatively expensive Prufgas, so that a continuous test in mass production has proven to be economically unfavorable Another known device for leak detection works in such a way, the resulting ultrasonic waves at the exit of cracks or holes from a However, this also requires a relatively high outlay for shielding disruptive ultrasonic waves in order to allow leakage testing under mass production conditions

Weiterhin ist durch die DD-PS 225210 eine Anordnung fur die Dichtheitsprufung von Hohlkörpern bekannt, bei welcher der zu prüfende Hohlkörper in einer Prüfvorrichtung mit einem komprimierten Gas, das annähernd die gleiche Temperatur wie der Hohlkörper hat, gefüllt wird, und anschließend die Temperatur des Hohlkörpers f lachenhaft durch um diesen herum angeordnete Infrarotmeßfuhler bewertet wird, so daß der durch das an der undichten Stelle expandierende Gas hervorgerufene Temperaturabfall durch einen Auswerter erfaßt werden kannFurthermore, DD-PS 225210 an arrangement for the tightness test of hollow bodies is known, in which the hollow body to be tested in a tester with a compressed gas which has approximately the same temperature as the hollow body is filled, and then the temperature of the hollow body f is laughingly evaluated by arranged around this Infrarotmeßfuhler, so that caused by the gas expanding at the leaking temperature drop can be detected by an evaluator

Diese Anordnung ist jedoch aufgrund der verwendeten Prazisionsmeßgerate sowie der bei der Infrarottemperaturmessung notwendigen Isolation zur Abschirmung störender Temperatureinflusse sehr aufwendig und hat sich somit ebenfalls als ökonomisch ungunstig erwiesenHowever, this arrangement is due to the Prazisionsmeßgerate used and necessary for the infrared temperature measurement insulation to shield disturbing temperature influences very expensive and has therefore also proved to be economically unfavorable

Durch die DD-PS 222409 ist des weiteren eine Meßanordnung bekannt, welche aus einer Meßkammer besteht, die mit einem gasführenden System über ein Drosselabsperrventil verbunden ist Zur Meßkammer gehört eine Kapillardrossel, über die das Gas in die zur Meßkammer gehörenden Vormischkammer strömt und sich mit dem über eine Gasforderpumpe, Regler und Durchflußmesser transportierten definierten Luftstrom mischt Dieses Gas-Luft-Gemisch wirkt auf ein Halbleiter-Element und verändert seinen in reiner Luft angenommenen Grundwiderstand, der als Meßsignal verstärkt und registriert wird Da bei dieser auch zur Dichtheitsprufung geeigneten Meßanordnung jedoch ein zusatzliches, sich standig verbrauchendes Gas zur Verfugung stehen muß und der geratetechnische Aufwand relativ hoch ist, hat sie sich ebenfalls als ökonomisch ungunstig erwiesenBy the DD-PS 222409 further a measuring arrangement is known, which consists of a measuring chamber which is connected to a gas-conducting system via a Drosselabsperrventil to the measuring chamber includes a capillary, via which the gas flows into the measuring chamber belonging to the premixing chamber and with the This gas-air mixture acts on a semiconductor element and changes its assumed in pure air base resistance, which is amplified and registered as a measurement signal Since in this also suitable for leakage test measuring arrangement but a zusatzliches , Constantly consuming gas must be available and the technical equipment expenditure is relatively high, it has also proved to be economically unfavorable

Weiterhin wurde durch die EPU-PS 0060548 eine Vorrichtung zur Dichtheitsprufung offenbart, bei welcher sich der Prüfling in einem geschlossenen Rezipienten mit definiertem Innenraumvolumen befindet Dabei schließt das geschlossene Gehäuse des Prüflings einen Hohlraum ein und das Außen volumen des Prüflings hat ebenfalls eine definierte Große Eine Vorkammer mit definiertem Innenvolumen ist über ein Ventil an einen definierten Vordruck anschließbar und steht über ein weiteres Ventil mitFurthermore, a device for leak detection was disclosed by the EPU-PS 0060548, in which the specimen is in a closed container with a defined volume inside the closed housing of the specimen includes a cavity and the outer volume of the specimen also has a defined size Antechamber with defined internal volume can be connected via a valve to a defined form and is connected with another valve

dem Innenraum des Rezipienten, welcher über ein Ventil an einem pneumatisch-elektrischen Wandler angeschlossen ist, in Verbindung Zu Beginn der Dichtheitsprufung wird die Vorkammer mit dem Vordruck gefüllt und nach dem Offnen des entsprechenden Ventils strömt die Luft aus der Vorkammer in den Rezipienten Dadurch stellt sich der Prufdruck im Rezipienten entsprechend dem Volumenverhaltnis vom Rezipienteninnenraum zum Vorkammer-Innenraum ein und wirkt eine vorgegebene Zeit auf den Prüfling Danach wird das vor dem Wandler angeordnete Ventil geöffnet, und die Luft mit dem Meßdruck strömt nun zum pneumatisqh-elektrischen Wandler, welcher den Meßdruck mit dem Prufdruck vergleicht und bei Dichtheit ein Signal abgibtThe interior of the recipient, which is connected via a valve to a pneumatic-electrical converter, in conjunction At the beginning of the leak test, the pre-chamber is filled with the form and after opening the corresponding valve, the air flows from the prechamber into the recipient This raises the Prufdruck in the recipient according to the volume ratio of the recipient interior to the pre-chamber interior and acts a predetermined time on the DUT Then the valve arranged in front of the converter is opened, and the air with the measuring pressure now flows to pneumatisqh-electric converter, which with the measuring pressure the Prufdruck compares and gives a signal when leaking

Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß mit ihr kein stetiger Vergleich zwischen dem Soll- und dem Istwert des Druckes realisiert werden kann und daß die Druckmeßeinrichtung erst nach einer vorgegebenen Zeit mit dem Rezipienten verbunden ist Durch den somit erforderlichen relativ hohen Zeitaufwand und durch den relativ hohen, ökonomisch ungunstigen, geratetechnischen Aufwand ist diese Vorrichtung ungeeignet zur Prüfung von Hohlkörpern innerhalb einer kontinuierlichen MassenproduktionHowever, this device has the disadvantage that with her no steady comparison between the desired and the actual value of the pressure can be realized and that the pressure measuring device is connected after a predetermined time with the recipient by the thus required relatively high expenditure of time and by the relatively high, economically unfavorable, technical equipment expense, this device is unsuitable for testing hollow bodies within a continuous mass production

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Dichtheitsprufung von Hohlkörpern in ökonomisch gunstiger und fur die kontinuierliche Massenproduktion geeigneter Weise zu realisierenThe aim of the invention is to realize the leakage test of hollow bodies in economically favorable and suitable for continuous mass production

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfanordnung zur Erfassung von Undichtheiten an Hohlkörpern, insbesondere an Schutzrohren fur Hochspannungsheizstabe, zu konzipieren, mit welcher die Verwendung teurer Prufgase und/oder Prazisionsmeßgerate sowie zusätzlicher Schutzeinrichtungen vermeidbar und die Meß- oder Prufzeiten auf ein Minimum reduzierbar sindThe invention has for its object to design a test arrangement for detecting leaks in hollow bodies, especially on thermowells for Hochspannungsheizstabe, with which the use of expensive Prufgase and / or Prazisionsmeßgerate and additional protection devices can be avoided and the measurement or testing times are reduced to a minimum

Erfmdungsgemaß wird die Aufgabe gelost, indem an einer Niederdruckluftleitung einerseits ein Wegeventil sowie der Prüfling und die eine äußere Kammer eines an sich bekannten Doppelmembranrelais sowie andererseits über einen Druckminderer die andere äußere Kammer und u bereinen weiteren Druckminderer die eine innere Ringkammer des Doppelmembranrelais anliegt, wobei am Ausgang des Doppelmembranrelais ein Anzeigegerat angeschlossen ist und an der anderen inneren Ringkammer die Atmosphäre anliegt Als besonders geeignetes Anzeigegerat hat sich dabei ein P-E-Wandler erwiesen, wobei es jedoch auch möglich ist, an dessen Stelle eine Druckmeßdose о dgl einzusetzen Die Dichtheitsprufung von Hohlkörpern mit der vorgeschlagenen Prüfanordnung erfolgt erfmdungsgemaß derart, daß gleichzeitig der Prüfling und die eine äußere Kammer des Doppelmembranrelais mit einem Prufdruck beaufschlagt werden sowie an der einen inneren Ringkammer ein Hilfsdruck und an der anderen äußeren Kammer des Doppelmembranrelais ein Differenzdruck angelegt und anschließend das dem Prüfling und dereinen äußeren Kammer vorgeschaltete Wegeventil geschlossen wird Da die wirksamen Membranflachen auf den Seiten der äußeren Kammern des Doppelmembranrelais dabei etwa doppelt so groß sind, wie auf den Seiten der inneren Ringkammern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Differenzdruck etwa halb so hoch wie den Hilfs- und den Prufdruck auszubilden, um ein Druckgleichgewicht innerhalb des Doppelmembranrelais zu erzeugen Der bei Undichtheit des Prüflings eintretende Druckabfall innerhalb des Prüflings sowie innerhalb der parallelgeschalteten einen äußeren Kammer des Doppelmembranrelais bewirkt, daß das bestehende Druckgleichgewicht innerhalb des Doppelmembranrelais aufgehoben wird und sich die Membranen zur Seite des Druckabfalls hin verformen Dadurch wird wiederum die mit dem Hilfsdruck beaufschlagte innere Ringkammer des Doppelmembranrelais geöffnet, so daß der Hilfsdruck zum Ausgang des Doppelmembranrelais gelangen und ein Signal an das Anzeigegerat abgeben kannErfmdungsgemaß the object is achieved by a low pressure air line on the one hand, a directional valve and the DUT and an outer chamber of a known double diaphragm relay and on the other hand via a pressure reducer, the other outer chamber and u bereinen another pressure reducer which rests against an inner annular chamber of the double diaphragm relay, said Output of the double diaphragm relay a display device is connected and the atmosphere is applied to the other inner annular chamber As a particularly suitable indicator has thereby a PE converter proven, but it is also possible to use in its place a load cell о dgl the leak test of hollow bodies with the proposed test arrangement is erfmdungsgemaß such that simultaneously the test specimen and an outer chamber of the double diaphragm relay are subjected to a Prufdruck and at the one inner annular chamber an auxiliary pressure and at the other outer chamber d Since the effective diaphragm surfaces on the sides of the outer chambers of the double diaphragm relay are about twice as large as on the sides of the inner annular chambers, it has proved to be advantageous The differential pressure around half as high as the auxiliary and the test pressure to create a pressure equilibrium within the double diaphragm relay occurring at leakage of the test sample pressure drop within the specimen and within the parallel connected one outer chamber of the double diaphragm relay causes the existing pressure equilibrium is lifted within the double diaphragm relay and deform the membranes to the side of the pressure drop out Thus, in turn, the acted upon by the auxiliary pressure inner annular chamber of the double diaphragm relay is opened, so that the auxiliary pressure to the off passage of the double diaphragm relay and can give a signal to the display device

Zur Minimierung der Fullzeiten der Prüflinge ht es sich bei großvolumigen Hohlkörpern, wie beispielsweise bei Schutzrohren fur Hochspannungsheizstabe, weiterhin als vorteilhaft erwiesen, das Volumen der Prüflinge durch einen Füllkörper о dgl zu verkleinern, was beispielsweise durch das Aufstecken der Prüflinge auf einen Dorn realisiert werden kann Mit der erfmdungsgemaßen Prüfanordnung ist es somit möglich, die Dichtheitsprufung von Hohlkörpern in ökonomisch gunstiger und fur die kontinuierliche Massenproduktion geeigneter Weise zu realisieren, da die Verwendung teurer Prufgase und/oder Prazisionsmeßgerate sowie zusätzlicher Schutzeinrichtungen nicht notwendig ist und die Meß- oder Prufzeiten durch die relativ hohe Empfindlichkeit des verwendeten Doppelmembranrelais auf ein Minimum reduziert werdenTo minimize the full-time of the specimens ht it is also advantageous in large-volume hollow bodies, such as protective tubes for Hochspannungsheizstabe to reduce the volume of the specimens by a filler о dgl, which can be realized for example by attaching the specimens to a mandrel With the erfmdungsgemaßen test arrangement, it is thus possible to realize the leaktightness of hollow bodies in economically favorable and suitable for continuous mass production, since the use of expensive Prufgase and / or Prazisionsmeßgerate and additional protection devices is not necessary and the measurement or testing times by the relative high sensitivity of the double membrane relay used are kept to a minimum

Ausfuhrungsbeispielexemplary

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert werden Die dazugehörige Zeichnung zeigt dabei die schematische Darstellung der erfmdungsgemaßen PrüfanordnungThe invention will be explained in more detail below on an exemplary embodiment The accompanying drawing shows the schematic representation of the erfmdungsgemaßen test arrangement

In der Zeichnung ist deutlich zu sehen, daß an der Niederdruckleitung 7 einerseits das Wegeventil 8 sowie der Prüfling 9 und die eine äußere Kammer 2 des Doppelmembranrelais 1 sowie andererseits über den Druckminderer 10 die andere äußere Kammer 3 und über den weiteren Druckminderer 11 die eine innere Ringkammer 4 des Doppelmembranrelais 1 anliegt Dabei ist ebenfalls deutlich erkennbar, daß am Ausgang 6 des Doppelmembranrelais 1 das als P-E-Wandler ausgebildete Anzeigegerat 12 angeschlossen ist, welches bei Undichtheit des Prüflings 1 durch den in der inneren Ringkammer 4 anliegenden Hilfsdruck Ph das Signal γ abgibt, wenn der Hilfsdruck P_H zusammen mit dem Differenzdruck P₀ großer als der Prufdruck P_P ist An der inneren Ringkammer 5 des Doppelmembranrelais 1 hegt dabei die Atmosphäre anIn the drawing, it can clearly be seen that on the low pressure line 7 on the one hand, the directional control valve 8 and the DUT 9 and the one outer chamber 2 of the double diaphragm relay 1 and on the other hand via the pressure reducer 10, the other outer chamber 3 and the other pressure reducer 11 an inner It is also clearly seen that at the output of the 6 Doppelmembranrelais 1 designed as a PE converter display device 12 is connected, which emits in case of leakage of the specimen 1 by the voltage applied in the inner annular chamber 4 auxiliary pressure Ph the signal γ When the auxiliary pressure P _H together with the differential pressure P _{0 is} greater than the Prufdruck P _P At the inner annular chamber 5 of the double diaphragm relay 1 thereby harbors the atmosphere

Claims

Test arrangement for detecting leaks on hollow bodies, in particular on thermowell door Hochspannungsheizstäbe, using compressed air in the low pressure region as Prufmedium, characterized in that on a low pressure air line (7) on the one hand, a directional control valve (8) and the specimen (9) and an outer chamber (2) a per se known double diaphragm relay (1) and on the other hand via a pressure reducer (10) the other outer chamber (3) and via a further pressure reducer (11) which abuts an inner annular chamber (4) of the double diaphragm relay (1), wherein Output (6) of the double diaphragm relay (1) is a display device (12), for example, a PE converter o. The like., And connected to the other inner annular chamber (5), the atmosphere is applied.

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