DE1118500B

DE1118500B - Kalibriervorrichtung fuer Halogen-Lecksucher

Info

Publication number: DE1118500B
Application number: DEG24867A
Authority: DE
Inventors: John Alfred Roberts
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1957-07-11
Filing date: 1958-07-05
Publication date: 1961-11-30
Also published as: GB833913A; US2981091A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kalibriervorrichtung für Halogen-Lecksucher mit einem Kapillarröhrchen, dessen Auslaßende innerhalb einer zum Halogen-Lecksucher führenden Leitung angeordnet und dessen Einlaßende mit einer Halogengasquelle verbunden ist.

Die handelsüblichen Formen von Halogen-Lecksuchern sind sehr empfindliche Instrumente und ermöglichen eine Anzeige von Durchsatzmengen, die nur 0,3 g pro Jahr betragen. Ein typischer Lecksucher besteht aus einer Anzeigeeinheit und einer Regeleinheit.

Eine Ausführungsform einer solchen Vorrichtung ist in der Zeitschrift »Proceedings of the IRE«, August 1950, ab S. 852 in einem Aufsatz von W. C. White beschrieben.

Eine Kalibriervorrichtung für Halogen-Lecksucher muß Einrichtungen aufweisen, die durch die Sonde dem empfindlichen Element des Halogen-Lecksuchers nacheinander gereinigte Luft und eine einstellbare Menge von Halogengas enthaltende, gereinigte Luft zuführen. Da das empfindliche Element bei dieser Verwendung im wesentlichen linear anspricht, kann der Unterschied der Leitfähigkeit des empfindlichen Elements zwischen der Nulleinstellung und einer Leckanzeige in Gegenwart von Halogengas in der Kalibriervorrichtung nachgeahmt werden, indem eine gleiche Änderung der Leitfähigkeit des empfindlichen Elements hervorgerufen und dann aus der Kalibriervorrichtung der Durchsatz von Halogengas oder -dampf bestimmt wird, welcher diese Änderung hervorruft.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kalibriervorrichtung für ein Halogen-Lecksuchgerät zu schaffen, welche abwechselnd gereinigte Luft und eine abgemessene Menge eines Halogengases oder Halogendampfes enthaltende gereinigte Luft einer Armatur für die Düse eines Halogen-Lecksuchgerätes zuführt, wobei mittels der Düse des Lecksuchgerätes und dem Anzeigegerät der Kalibriervorrichtung der Halogengehalt quantitativ gemessen wird.

Zwar ist eine Kalibriervorrichtung für Lecksucher bekannt, bei der in einer zum Lecksucher führenden Leitung ein Kapillarrohr angeordnet ist, das mit seinem Austrittsende in diese Leitung hineinragt; dem anderen Ende dieses Kapillarrohres wird das Prüf gas zugeführt. Diese bekannte Vorrichtung reicht zur Kalibrierung des Lecksuchers nicht aus, und es müssen in umständlicher Weise besondere Meßgeräte, z. B. eine piranische Meßvorrichtung, zusätzlich verwendet werden. Dabei ist eine Vielzahl von Ablesungen erforderlich, auch nach dem die Prüfgaszuführung bereits geschlossen ist, oder die Kalibrierung Kalibriervorrichtung für Halogen-Lecksucher

Anmelder:
General Electric Company,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. A. ν. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dipl.-Chem. Dr.phil. H. Siebeneicher

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,

Köm 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 11. Juli 1957

(Nr. 671342 und Nr. 671 265)

John Alfred Roberts, Lynnfield, Mass, (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt worden

kann nur derart erfolgen, daß die Werte abgeschätzt werden. Eine exakte und stets gleichbleibende Messung ist durch die bekannte Kalibriervorrichtung nicht möglich.

Die Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß Vorrichtungen gefilterte Luft von vorbestimmter Strömungsgeschwindigkeit in die Leitung einführen und an dem Auslaßende des Kapülarröhrchens vorbeiführen, daß das Halogengas mit konstantem Druck und mit vorbestimmter Strömungsgeschwindigkeit in das Kapillarröhrchen eingeführt wird und daß das in der Leitung entstehende Gemisch aus gefilterter Luft und Halogengas einer Aufnahmearmatur für die Düse des Halogen-Lecksuchers zugeleitet wird.

Durch diese Auswahl der Druck- und Strömungsverhältnisse, die volumetrisch erfaßt sind, wird eine exakte und stets gleichbleibende Kalibrierung des Lecksuchers für Halogengas ermöglicht.

In der Zeichnung ist eine bespielsweise Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt schaubildlich verschiedene Bestandteile einer Halogen-Leckprüfvorrichtung, die einen Teil der Kalibrierungsvorrichtung bildet;

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und zeigt die Anordnung einer

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solchen Vorrichtung relativ zur Anzeigeeinheit eines Halogen-Lecksuchers, der durch die Vorrichtung kalibriert und auf Null gestellt wird;

Fig. 3 zeigt teilweise im Schnitt eine Einzelheit der Leckprüfvorrichtung, die einen Teil der Kalibriervorrichtung gemäß Fig. 1 bildet;

Fig. 4 zeigt schaubildlich und teilweise im Schnitt ein Gasströmungsaggregat einer Kalibriervorrichtung gemäß der Erfindung;

Schutz für das Manometer 26, das einen Maximaldruck von 0,7 kg/cm² anzeigen kann, während der Dampfdruck im Vorratsbehälter 19 6 kg/cm² oder mehr betragen kann. Der Vorratsbehälter 19 ist mit 5 einem Paßstück 36 (Fig. 1) und einem Ventil 36' versehen, an welches eine Leitung 37 (Fig. 2) angeschlossen ist, durch die der Vorratsbehälter mit einem bei Zimmertemperatur verdampfbaren Gas oder einer Flüssigkeit nachgefüllt werden kann, wie

Fg. 5 ist eine schaubildliche Ansicht einer Kali- io z. B. Dichlordifluormethan, das unter dem Handelsbriervorrichtung und zeigt das in die Paßstücke ein- namen Freon 12 bekannt ist. Die Leitung 29 ist

durch ein T-förmiges Paßstück 38 (Fig. 3) mit der Leckprüfvorrichtung 12 verbunden.

gesetzte Aggregat gemäß Fig. 4.

Die in den Fg. 1 und 2 dargestellte Leckprüfvorrichtung, die einen Teil der Kalibrierungsvorrichtung

bildet, besteht aus einem System für Halogendampf 15 nehmbare Umgehungsleitung 39 und eine Leitung und einem System für gereinigte Luft. Die beiden 40 mit dem Drehschieberventil 10 verbunden. Dieser Systeme zusammen bilden ein einstellbares Halogen- kann durch einen auf einer Spindel 41 (Fig. 1) anleck. Der Durchsatz an Gas wird auf einem Meßgerät angezeigt, das mit einer Gasdurchsatzskala ver-

Die Leckprüfvorrichtung 12 ist durch eine ab-

geordneten Knopf 41c (Fig. 5) in eine »Lufteinlaß-« oder in eine »Kalibrierstellung« gebracht werden.

sehen ist. Die verschiedenen Systeme und Meßgeräte 20 In der Lufteinlaßstellung führt das Ventil 10 gesind innerhalb eines entsprechenden Traggehäuses reinigte Luft über eine Leitung 42 der Armatur 43

zu, die während eines Kalibriervorganges die Düse 44 (Fig. 2) der Anzeigeeinheit 45 eines Halogen-Lecksuchers aufnimmt. In der gleichen Lufteinlaß-

angeordnet, das in Fig. 5 dargestellt ist.

Das System für gereinigte Luft enthält zwei
Schwingluftpumpen 1 und 2, welche durch Leitungen 3 und 4 (Fig. 1) den Filtern 5 und 6 Luft zu- 25 stellung tritt die Mischung aus Halogendampf und führen. Die Auslaßöffnungen dieser Filter sind mit der als Träger dienenden gereinigten Luft, die dem einem gemeinsamen Absperrventil 7 verbunden, welches die Strömung der gefilterten Luft regelt und
durch eine Leitung 8 mit einem Verteiler 9 verbun-

Ventil 10 durch die Leitung 40 zugeführt wird, durch das Ventil und eine Leitung 46 in die umgebende Luft aus. In Fig. 1 sind diese Austritts-

den ist. Durch den Verteiler wird die gereinigte Luft 30 leitung 46 und einer der Stutzen des Verteilers 9 einerseits einem Drehschieberventil 10 und anderer- vom Gehäuse des Ventils 10 abgenommen darseits über die Leitung 11 einer üblichen Halogen-Leckprüfvorrichtung 12 zugeführt. Wie die ver

größerte Darstellung in Fig. 2 zeigt, sind in den Aus

werden der Halogendampf und die als Träger dienende gereinigte Luft der Armatur 43 durch das Ventil und die Leitung 42 zugeführt, während geetwa 40 reinigte Luft von einem Stutzen des Verteilers 9 dar- durch das Ventil in die Austrittsleitung 46 gelangt. Das Steuerventil 23, das Anzapfventil 30, die Armatur 43, das Manometer 26, die abnehmbare Umgehungsleitung 39, der Betätigungsknopf 41a für

gestellt. Wie durch die unterbrochenen Linien angedeutet ist, sind aber diese Teile mit dem Ventil fest verbunden und bilden ununterbrochene Durchlaßleitungen des Verteilers 9 Verengungen vorge- 35 gangsleitungen, wie in Fig. 2 angegeben ist. In der sehen, um die gewünschte Teilung der Luftströmung Kalibrierstellung des Ventils 10, wie es Fig. 2 zeigt, zum Drehschieberventil 10 und zur Leckprüfvorrichtung 12 zu gewährleisten.

Die Schwingpumpen 1 und 2 liefern etwa 60 dm³ Luft pro Stunde mit einem Druck von 0,07 kg/cm². Selbstverständlich können die gestellten Pumpen durch Pumpen anderer Bauart ersetzt werden. Die Filter 5 und 6 sind austauschbare Behälter, die Aktivkohle enthalten, welche die

zugeführte Luft durch Entziehen des Halogengases 45 das Ventil 10 und ein elektrischer Schalter zur Regereinigt, für welche die Anzeigeeinheit empfindlich ist. lung des Antriebes der Pumpen 1 und 2 sind auf Die Halogengasanlage besteht aus einem Vorrats- oder in der Stirnwand eines Gehäuses angeordnet, behälter 19, der durch eine Leitung 20, ein Absperr- in dem sich die anderen Teile befinden, wie Fig. 5 ventil 21, eine Leitung 22, ein Steuerventil 23 und zeigt. Das Paßstück 32, die Nachfülleitung 37, die eine Leitung 24 mit einer Druckkammer 25 ver- 50 über das Ventil 36' mit dem Paßstück 36 des Vorbunden ist, die in Fig. 1 nicht dargestellt, aber in ratsbehälters 19 verbunden ist, und der Auslaßteil Fig. 2 angegeben ist. Diese Druckkammer ist eine des die Berstscheibe enthaltenden Paßstückes 34 Sammelleitung, welche eine gemeinsame Verbindung sind auf oder in der Rückwand dieses Gehäuses anfür die Leitung 24, die Druckleitung des Mano- geordnet. Das Gehäuse ist mit einem Deckel vermeters 26 und die Leitungen 27, 28 und 29 (Fig. 1) 55 sehen, der geöffnet werden kann, um die verschiedebildet. Die Leitung 27 ist über das Anzapfventil 30 . nen, im Gehäuse enthaltenden Teile zugänglich zu und eine Leitung 31 mit einem Paßstück 32 verbunden. Dieses ist mit einem Auslaßstutzen versehen,
an den das eine Ende einer langen biegsamen Leitung 33 angeschlossen ist. Die Leitung 28 (Fig. 1) 60 aus einer Lagerung für ein Kapillarröhrchen 47, das ist durch ein Paßstück 34 mit einem Druckspeicher sich in der Längsrichtung eines Gehäuses 48 er-35 verbunden, dessen Aufgabe darin besieht, den streckt, dem gereinigte Luft durch die Leitung 11 Druck in der Druckkammer im wesentlichen kon- zugeführt wird. Die Bohrung des Gehäuses 48 und stant zu halten. Das Paßstück 34 enthält als Be- die Umgehungsleitung 39 bilden eine Mischkammer, standteil desselben eine Berstscheibe als Sicherungs- 65 in welche Gas aus dem Kapillarrohr austritt und mit element. Wenn diese zerrissen wird, ermöglicht sie. der durch die Leitung 11 zugeführten gereinigten einen Austritt von Dampf aus dem Dampfsystem in Luft gemischt wird. Wenn die Düse 44 der Anzeigedie umgebende Luft. Diese Berstscheibe bildet einen einheit 45 in die Armatur 43 eingeführt wird, wirkt

machen.

Die erfindungsgemäß abgewandelte Leckprüfvorrichtung ist in Fig. 3 genauer dargestellt. Sie besteht

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sie als Absperrorgan, und die dem Gehäuse 48 zugeführte überschüssige Luft tritt durch eine Entlüftungsöffnung 49 in der Seitenwand des Gehäuses aus. Das Kapillarröhrchen 47 wird durch die Kupplungen 50, 51 und ein Rohr 52 in seiner Lage gehalten. Das Rohr 52 verbindet einen Stutzen des T-förmigen Paßstückes 38 mit dem einen Ende des Gehäuses 48. Die Kupplungen 50, 51 stehen mit der Außenseite des Kapillarröhrchens 47 im Eingriff und dichten dasselbe ab. Ein durch die abdichtende Kupplung 50 hindurch leckendes Halogen wird durch die öffnungen 53 im Verbindungsrohr 52 abgeführt und kann daher nicht in das Gehäuse 48 eintreten. Das Kapillarröhrchen 47 kann aus Glas, vorzugsweise aus Borsilikatglas, hergestellt werden, das infolge seines kleinen linearen Ausdehnungskoeffizienten bei Temperaturänderungen weniger leicht dem Bruch ausgesetzt ist. Das Kapillarröhrchen ist mit einer Bohrung versehen, die in der Nähe des Austrittsendes 55 bei 54 auf eine Größe eingezogen ist, die für das bloße Auge nicht wahrnehmbar ist. Diese Größenverringerung der Bohrung kann durch Erhitzen des Rohres bei 54 bewirkt werden, während die Teile desselben ausgerichtet gehalten werden. Die Wirkungen der Oberflächenspannung führen dann die Verringerung der Größe der Bohrung des Kapillarröhrchens herbei, während Luft durch dasselbe hindurchgeleitet wird. Es können Kapillarröhrchen mit Bohrungen verschiedener Größe hergestellt werden. Kapillarröhrchen, die hindurchgehende Strömungsmengen von 0 bis 3 g, 0 bis 30 g und 0 bis 300 g Dichlordifluormethan pro Jahr im Druckbereich des Manometers 26 von 0 bis 0,7 kg/cm² ermöglichen, haben sich als zufriedenstellend erwiesen. Infolge der vorgesehenen Anordnung, bei welcher der Druck des Halogengases am Einlaßende des Kapillarröhrchens 47 verändert werden kann, ist selbstverständlich auch die Leckprüfvorrichtung einstellbar, indem dieser Druck so eingestellt wird, daß sich am Austrittsende 55 des Kapillarröhrchens verschiedene Austrittsgeschwindigkeiten des Halogengases ergeben. Da die Verengung 54 in der Nähe des Austrittsendes 55 des Kapillarröhrchens liegt, spricht die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit rascher auf Änderungen des Druckes am Einlaßende an, das mit der Druckkammer 25 verbunden ist. Das Austrittsende 55 des Kapillarröhrchens ist freigelegt, wenn die Umgehungsleitung 39 abgenommen ist. Mit dem verDurchsatz an Gas durch das Kapillarröhrchen 47 bei verschiedenen Drücken festzustellen. Die innere Skala des Manometers 26 ist so kalibriert daß sie den Durchsatz in Gramm pro Jahr beim normalen atmosphärischen Druck (760 mm Quecksilbersäule bei 0⁰C) und bei einer Zimmertemperatur von 25° C anzeigt. Wenn sich die Bedingungen der Umgebung von den normalen Bedingungen unterscheiden, kann zwischen dem angezeigten und dem tatsächlichen Durchsatz ein Unterschied von einigen Prozent bestehen. Wenn maximale Genauigkeit gewünscht wird, ist es erforderlich, eine Korrektur auf Grund einer Gleichung und von Bezugstabellen vorzunehmen, so daß der vom Manometer angezeigte Durchsatz in den tatsächlichen Durchsatz umgewandelt werden kann.

Die viskose Laminarströmung von Gas durch ein zylindrisches Kapillarrohr erfolgt nach dem Gesetz von Poiseuille:

N_m=~

In dieser Gleichung ist N_m in Mol pro Sekunde angegeben. η_Τ ist der Viskositätskoeffizient bei der Temperatur T des Kapillarrohres, α und L sind der Halbmesser und die Länge des zylindrischen Kapillarrohres in Zentimeter. P₂ und P₁ sind die Drücke stromaufwärts und stromabwärts an den Enden des Kapillarrohres in Mikrobar. R₀ ist die Gaskonstante, und T ist die Temperatur, bei welcher die Mol pro Sekunde gemessen werden. Mit Hilfe dieser Gleichung kann ein Druckkorrekturfaktor für verschiedene Manometerdrücke bei verschiedenen barometrischen Drücken bestimmt werden sowie ein Temperaturkorrekturfaktor für die Temperatur der Umgebung zur Zeit der Messung, wie nachstehend erklärt wird.

Die Verwendung der Kalibriervorrichtung wird in Verbindung mit der schematischen Darstellung in Fig. 2 beschrieben, in welcher auch die Anzeigeeinheit 45 eines Halogen-Lecksuchers schematisch dargestellt ist.

Es wird angenommen, daß der Vorratsbehälter 19 mit Halogengas gefüllt ist, daß das Absperrventil 21, das Steuerventil 23 und das Anzapfventil 30 geschlossen sind, daß die Druckkammer 25 und der Druckspeicher 35 mit unter Druck stehendem Gas gefüllt sind und daß die Pumpen gereinigte Luft durch die beiden Stutzen des Verteilers 9 einer Em-

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jungten Ende des Kapillarröhrchens kann leicht ein 50 laßöffnung 56 des Ventils 10 und über die Leitung

biegsames Rohr verbunden werden, an welches erne Kalibriervorrichtung angeschlossen werden kann, die zur Kalibrierung der Gasmenge dient, welch durch das Kapillarröhrchen hindurchgeht, das einen Teil der Leckprüfvorrichtung bildet.

Die Kalibriervorrichtung für die Leckprüfvorrichtung ist in Fig. 4 dargestellt und wird nachstehend beschrieben. Durch die Kalibriervorrichtung wird die Verschiebungsgeschwindigkeit einer kurzen Flüssigkeitssäule in einem Kapillarrohr von kalibriertem Volumen festgestellt. Der dadurch für verschiedene Drücke am Manometer 26 der Leckprüfvorrichtung festgestellte Durchsatz an Gas kann auf der inneren Skala des Manometers angezeigt werden, das auch mit einer äußeren Skala versehen ist, welche für Druck in Kilogramm pro Quadratzentimeter kalibriert ist. Diese äußere Skala wird verwendet, wenn die Kalibriervorrichtung dazu benutzt wird, um den 11 der Leckprüfvorrichtung 12 zuführen. Es wird auch angenommen, daß das Ventil 10 aus der in Fig. 2 gezeigten Stellung um 90° verdreht worden ist, so daß die Einlaßöffnung 56 mit der Auslaß-Öffnung 57 und die Einlaßöffnung 58 mit der Auslaßöffnung 59 verbunden ist. Der Armatur 43 wird daher gereinigte Luft zugeführt, und der Auslaß der Kalibriervorrichtung 12 ist über die Austrittsleitung 46 mit der umgebenden Luft verbunden. Es wird ferner angenommen, daß die Düse 44 der Sonde 60 der gemäß Fig. 2 in Form einer Pistole ausgebildeten Anzeigeeinheit 45 in die Armatur 43 eingeführt ist und daß das vom Motor 62 angetriebene Schaufelrad 61 Luft über die Düse 44, die Sonde 60 und die Elektroden des empfindlichen Meßelementes 63 der Anzeigeeinheit ansaugt. Wenn die Teile die angegebene Stellung einnehmen, ist die Regeleinheit der Kalibriervorrichtung auf Lufteinlaßstellung, und der

Halogen-Leckprüfvorrichtung wird gereinigte Luft zugeführt. Hierauf wird das Ventil 10 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung gebracht, so daß eine abgemessene Menge Prüfgas oder Dampf in der als Träger dienenden gereinigten Luft dem Armatur 43 zugeführt wird. Dann wird die Anzeige des Instrumentes der Regeleinheit des Lecksuchers beobachtet, um dessen Anzeige und das Ansprechen auf diese abgemessene Menge Halogengas festzustellen. Die Geschwindigkeit der Zuführung von Halogengas durch die Leckprüfvorrichtung wird dann eingestellt, indem die Zuführungsgeschwindigkeit entweder erhöht oder vermindert wird, bis die Zuführungsgeschwindigkeit bewirkt, daß das Instrument der Regeleinheit des Lecksuchers die gleiche Anzeige liefert, die bei Feststellung eines Lecks beobachtet wurde, dessen quantitative Größe festzustellen ist. Der Durchsatz an Gas durch die Leckprüfvorrichtung 12 wird durch Veränderung des Druckes in der Druckkammer 25 geregelt. Dies wird bewirkt durch Aufreißen des Absperrventils 21 und durch vorsichtige Betätigung des Steuerventils 23 bei geschlossenem Anzapfventil 30, bis der gewünschte Druck erreicht ist. Wenn der Druck in der Kammer 25 zu groß ist, kann er durch Öffnen des Anzapfventils 30 und durch Ablassen des Dampfes durch die Leitung 33 an einer entfernten Stelle verringert werden, so daß der Austritt dieses Dampfes den Kalibriervorgang nicht durch eine Wirkung beeinträchtigt, die er auf die Anzeigeeinheit des Halogen-Lecksuchers haben könnte. Während einer Leckkalibrieruung sind die Ventile 21, 23 und 30 geschlossen, und der Druck im Halogengassystem wird durch den Druckspeicher 35 konstant gehalten.

Wenn während der Einstellungen die Druckbegrenzungen des Manometers 26 überschritten werden, wird die Berstscheibe 34 zerrissen. Wenn bei zerrissener Berstscheibe oder aus irgendeinem anderen Grund Luft in das Halogengassystem eindringt, muß diese entfernt werden, indem Gas aus dem System durch eine an die Leitung 33 angeschlossene Vakuumpumpe abgesaugt und dann aus dem Vorratsbehälter 19 wieder Gas in das System eingelassen wird. Dieser Vorgang wird mehrere Male wiederholt, bis die ganze Luft aus dem Halogengassystem entfernt ist. Um den Eintritt von Luft in das Halogengassystem zu verhindern, ist es wünschenswert, in dem System einen gewünschten Gasdruck aufrechtzuerhalten, wenn dasselbe nicht benutzt wird. Wenn der Gasdurchsatz in der Vorrichtung auf Null oder nahezu Null eingestellt ist, kann eine Temperaturabnahme ein teilweises Vakuum im System hervorrufen, und es ist möglich, daß Luft durch das Kapillarrohr oder das Steuerventil eindringt, wenn dieses offen ist.

Um das Halogengassystem gegen Beschädigung durch übermäßigen Druck zu schützen, der im System durch Zunahme der Temperatur der Umgebung entsteht, können der Druckspeicher und der Vorratsbehälter mit Bleisicherungen versehen werden, die bei einer bestimmten Temperatur schmelzen, bei welcher sich dieser gefährliche Zustand ergibt.

Wie Fig. 4 zeigt, enthält das Gasströmungsaggregat 64 einer Kalibriervorrichtung ein Kapillarrohr 65, das eine Kapillarbohrung 66 aufweist, die am äußeren Ende in einen schalenförmigen Hohlraum 67 mündet und die mit einer (in der Zeichnung nicht sichtbaren) graduierten Skala versehen ist, welche sich über einen nach dem Volumen kalibrierten Teil der Bohrung erstreckt. Das Glasrohr weist am inneren Ende einen verjüngten Endteil 68 auf,, der durch eine biegsame Rohrverbindung 69 mit dem einen Ende 70 des rohrförmigen Gehäuses eines Entlüftungsventils 71 verbunden ist. Das andere Ende 72 des rohrförmigen Gehäuses dieses Ventils ist mit einer zweiten biegsamen Rohrverbindung 73 versehen, an welche das verjüngte Austrittsende des Kapillarrohres 47 der Leckprüfvorrichtung angeschlossen werden kann, wenn das Kapillarrohr zum Kalibrieren einer hindurchgehenden Gasströmung benutzt wird. Die Enden der biegsamen Rohrverbindung 69 werden gegenüber dem Teil 68 des Rohres 65 und dem Teil 70 des Ventils 71 durch Federklemmen 74 abgedichtet. Ebenso wird das innere Ende der biegsamen Rohrverbindung 73 gegenüber dem rohrförmigen Teil 72 des Ventils 71 durch eine Federklemme 74 abgedichtet. Das äußere Ende der Rohrverbindung 73 kann abdichtend auf das Austrittsende des Kapillarrohres 47 der Leckprüfvorrichtung aufgeschoben werden, um die Teile in der in der Zeichnimg dargestellten Weise miteinander zu verbinden. Die Teile stoßen mit ihren Enden aneinander, so daß der Durchgang in der Längsrichtung des rohrförmigen Gehäuses des Ventils den gleichen Querschnitt aufweist wie die Bohrung des Glasrohres der Kalibriervorrichtung.

Das Entlüftungsventil 71 ist ein von Hand gesteuertes Nadelventil, bei welchem der Längsdurchgang durch die rohrförmigen Gehäuseteile 70, 72 durch eine Entlüftungsbohrung verbunden ist, die sich durch die Steueröffnungen des Ventils bis in eine Kammer 75 erstreckt, welche in eine rohrförmige Austrittsöffnung mündet, die eine Fort-Setzung der Kammer 75 bildet. Das innere Ende einer biegsamen Leitung 76 ist mit der rohrförmigen Austrittsöffnung der Kammer 75 verbunden. Das Entlüftungsventil 71 weist eine Gewindespindel auf, die in einen mit Gewinde versehenen Teil des Ventilgehäuses eingreift, so daß die relative Verdrehung der Teile durch Betätigung eines Rändelkopfes 77 die Lage der Spitze des Nadelventils in ihrem Sitz regelt, der sich quer zum Längsdurchgang durch die rohrförmigen Gehäuseteile des Ventils erstreckt.

Das innere Ende des Glasrohres 65 sowie das Entlüftungsventil 71 und seine Verbindungen werden von einem rohrförmigen Teil 78 umschlossen und getragen, der am inneren Ende mit einer Schraubkupplung 79 versehen ist, die mit einer entsprechenden Kupplung 80 an der Stirnwand des Gehäuses der Leckprüfvorrichtung verbunden werden kann, wie Fig. 5 zeigt. Da diese Stirnwand zur Waagerechten um etwa 10° geneigt ist, ist auch das Kapillarrohr 65 zu seinem Tragrohr 78 unter dem gleichen Winkel angeordnet, so daß sich bei Befestigung des Tragrohres an der Stirnwand des Gehäuses der kalibrierte Teil des Glasrohres in waagerechter Lage befindet. Die Kalibriervorrichtung gemäß Fig. 4 kann in der in Fig. 5 dargestellten Weise mit der Kupplung 80 der Leckprüf vorrichtung verbunden werden. Diese Kupplung wird freigegeben, wenn die Umgehungsleitung 39 von der Stirnwand des Gehäuses abgenommen wird. Durch die Abnahme der Umgehungsleitung 39 wird das Austrittsende des Kapillarröhrchens 47 freigegeben, dem Gas am Einlaßende unter Druck zugeführt wird, welcher vom Manometer 26 angezeigt wird. Wie bereits beschrieben wurde, wird der gewünschte Druck am Einlaßende des Kapillar-

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röhrchens 47 durch entsprechende Betätigung des Dann wird der oben beschriebene Vorgang wiederSteuerventils 23 und des Anzapfventils 30 geregelt. holt, um eine durchschnittliche Ablesung zu erhalten, Die Teile sind derart ausgebildet, daß nach der wenn dies für erforderlich gehalten wird.
Einstellung eines vorherbestimmten Druckes dieser Die Kapillarbohrung im Rohr 65 wird kalibriert, Druck während der ganzen Dauer des Versuches 5 indem eine Quecksilbersäule gewogen wird, die sich aufrechterhalten wird. längs aufeinanderfolgender Abschnitte über eine beWenn die Teile in der in Fig. 5 dargestellten Weise stimmte Anzahl von Teilstrichen erstreckt. Hierauf angeordnet sind, wird Gas durch die Kalibriervor- wird auch eine Ungleichmäßigkeitskorrektur in Form richtung 64 während eines ausreichenden Zeitraumes einer Tabelle hergestellt, um Volumenveränderungen zugeführt, um die Durchlässe des Entlüftungsventils io in der Längsrichtung der Bohrung des Rohres 65 zu 71 und des Kapillarrohres 65 von allen Luftspuren zeigen. Auf Grund dieser Feststellungen wird der zu reinigen. Dies geschieht durch Einstellung des Durchsatz an Gas in der Kapillarbohrung des Rohres Manometers 26 der Leckprüfvorrichtung in eine ge- 65 bestimmt, indem die beobachteten Teilstriche pro wünschte Lage, die zu kalibrieren ist, und durch Sekunde multipliziert werden mit der Dichte des Schließen des Entlüftungsventils der Kalibriervor- 15 Gases in Gramm pro Kubikzentimter bei der Verrichtung, so daß das aus dem Kapillarröhrchen 47 suchstemperatur und mit einer Konstanten K, um austretende Gas durch die Kapillarbohrung 66 des einen Wert zu erhalten, der in Gramm pro Jahr ausRohres 65 strömen muß. Nach diesem Reinigungs- gedruckt wird. Die Konstante K ändert sich für jedes Vorgang wird das Entlüftungsventil 71 geöffnet, und besondere Kapillarrohr 65 und ist das Produkt des in den schalenförmigen Hohlraum 67 des Rohres 65 20 Gewichtes des Quecksilbers in Milligramm pro Teilwird ein Tropfen einer gefärbten Anzeigeflüssigkeit strich der Kapillarbohrung, des reziproken Wertes des eingebracht. Durch Saugen am Ende der Leitung 76 spezifischen Gewichtes des Quecksilbers in Gramm wird eine Säule von etwa 25 mm Länge dieser pro Kubikzentimeter und von zwei Umwandlungs-Flüssigkeit in die Kapillarbohrung des Rohres ein- konstanten, die in Gramm pro Milligramm und gezogen. Hierauf wird die überschüssige Anzeige- 25 in Gramm pro Sekunde pro Jahr ausgedrückt flüssigkeit aus dem schalenförmigen Teil 67 des Roh- werden.

res 65 mit einem sauberen Baumwollappen od. dgl. Aus dem obenerwähnten Gesetz von P oiseuilIe entfernt, und es wird bei noch immer offenem Ent- ergibt sich, daß das Gewicht der Gasströmung umlüftungsventil an der Leitung 76 gesaugt, um die gekehrt proportional zur absoluten Temperatur und Flüssigkeitssäule ganz in das Kapillarrohr hineinzu- 30 zur absoluten Viskosität und proportional zur Diffeziehen, aber nicht über das Ende des Tragrohres 78 renz der Einlaß- und Auslaßdrücke des Kapillarhinaus. Dann wird das Entlüftungsventil geschlossen rohres 47 ist. Es ist wünschenswert, das Manometer und nachdem sich die Anzeigeflüssigkeit um etwa 26 der Leckprüfvorrichtung für den Durchsatz beim 50 Teilstriche längs der Bohrung des Rohres 65 be- normalen atmosphärischen Druck und bei einer wegt hat, um eine gleichmäßige Bewegung derselben 35 Zimmertemperatur von 25° C zu eichen. Infolgezu erzielen, wird die Länge der Zeit gemessen, die dessen müssen bei anderen barometrischen Drücken die Anzeigeflüssigkeit braucht, um sich innerhalb der und bei anderen Temperaturen gemachte Beobach-Kapillarbohrung des Rohres 65 über eine bestimmte tungen unter Verwendung von Korrekturkonstanten Anzahl von Teilstrichen zu bewegen. Bei dieser Be- umgewandelt werden, um eine gewünschte Eichung obachtung muß der benutzte Teil der Skala vermerkt 40 zu erzielen. Diese Korrekturkonstanten können aus werden, weil die Kapillarbohrung des Rohres 65 so Tabellen erhalten werden, die unter Verwendung der kalibriert ist, daß Veränderungen der Größe der- Gleichung von Poiseuille aufgestellt werden, so selben an verschiedenen Stellen der Skala in der daß das Gewicht des durch das Kapillarröhrchen 47 Längsrichtung angegeben sind. Wenn der Vorgang der Leckprüfvorrichtung beim normalen atmosphäriwiederholt werden soll, soll das Entlüftungsventil 71 45 sehen Druck und einer Temperatur von 25° C hingeöffnet werden, bevor die Säule der Anzeigeflüssig- durchgehenden Gases wie folgt angegeben werden keit vom Ende des Kapillarrohres 65 entfernt wird. kann:

Teilstriche der Kapillarbohrung

W sä 2SC = C_a ■ Ct · K ■ Cp.

Sekunden

In dieser Gleichung ist K die Korrekturkonstante Bei der Vornahme einer Eichung mit der oben be-

des Rohres 65. Die Korrekturfaktoren C₇- und C_P schriebenen Vorrichtung ist es wünschenswert, daß in werden aus Tabellen entnommen. In der einen Ta- der Kapillarbohrung des Rohres 65 nur eine kleine belle sind die Werte von C₇- und der Temperatur als Menge der Anzeigeflüssigkeit verwendet wird und eine Kurvenschar dargestellt, die verschiedenen atmo- 55 daß sich diese Flüssigkeit vollständig innerhalb der sphärischen Drücken entspricht. In der anderen Ta- Kapillarbohrung befindet, um irgendeine Kapillarbelle sind die Werte von C_P und des Gasdruckes in wirkung zu verhindern. Die Länge der Säule der AnKilogramm pro Quadratzentimeter als eine Kurven- Zeigeflüssigkeit in der Kapillarbohrung wird Idein schar dargestellt, die verschiedenen atmosphärischen gemacht, um einen Reibungswiderstand bei ihrem Drücken entspricht. C_a ist der durchschnittliche volu- 60 Durchgang in der Kapillarbohrung zu vermeiden und metrische Koeffizient für jenen Teil des Kapillar- dadurch für alle praktischen Zwecke den atmosphärirohres, auf dem sich die Säule der Anzeigeflüssigkeit sehen Druck am Austrittsende des Kapillarröhrchens bewegt hat, und wird aus der Volumenkorrekturkurve 47 aufrechtzuerhalten, das zu kalibrieren ist. Als Anfür dieses Rohr erhalten. Die durch Änderungen der zeigeflüssigkeit eignet sich destilliertes Wasser, dem Temperatur der Umgebung verursachte geringe An- 65 eine geringe Menge Alkohol und Farbstoff zugesetzt derung des Kapillarvolumens kann vernachlässigt werden. Infolge der geringen Durchsatzmengen des werden. aus dem Kapillarröhrchen 47 austretenden Gases

nimmt dasselbe die Temperatur der Umgebung der Kalibriervorrichtung an, bevor es in die Bohrung des Rohres 65 derselben eintritt.

Die erfindungsgemäße Kalibriervorrichtung wird zur Bestimmung des Durchsatzes bei verschiedenen Druckeinstellungen des Manometers 26 verwendet, und die so erzielte Anzeige wird als eine zusätzliche Skala auf diesem Manometer angebracht, um eine unmittelbare Ablesung des Durchsatzes in Gramm pro Jahr zu ermöglichen. Nach Vornahme einer Kalibrierung wird die Umgehungsleitung 39 wieder an der Kalibriervorrichtung angebracht, und diese ist dann nach den vorstehenden Ausführungen zur Kalibrierung eines Halogen-Lecksuchers betriebsbereit.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kalibriervorrichtung für Halogen-Lecksucher mit einem Kapillarröhrchen, dessen Auslaßende innerhalb einer zum Halogen-Lecksucher führenden Leitung angeordnet und dessen Einlaßende ao mit einer Halogengasquelle verbunden ist, da durch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (1, 2) gefilterte Luft von vorbestimmter Strömungsgeschwindigkeit in die Leitung (12) einführen und an dem Auslaßende (55) des Kapillarröhrchens (47) vorbeiführen, daß das Halogengas mit konstantem Druck und mit vorbestimmter Strömungsgeschwindigkeit in das Kapillarröhrchen (47) eingeführt wird und daß das in der Leitung entstehende Gemisch aus gefilterter Luft und Halogengas einer Aufnahmearmatur (43) für die Düse des Halogen-Lecksuchers zugeleitet wird.

2. Eichvorrichtung für die Kalibriervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Manometer (26) in die Halogengaszuführleitung (25) eingeschaltet ist und daß ein an die zum Halogen-Lecksucher führende Leitung (12) anschließbares, von dieser Leitung (12) mit einem Gas-Luft-Gemisch gespeistes, mit einer ein vorbestimmtes Volumen aufweisenden Bohrung (66) versehenes zweites Kapillarrohr (65) vorhanden ist, mit dem das Manometer (26) bei Aufrechterhaltung eines konstanten Halogengasdruckes in der Leitung (25) eichbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (12) eine Mischkammer für Luft und Halogengas bildet und daß diese Mischkammer eine Entlüftungsöffnung (49) für die überschüssige zugeführte Luft enthält.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mehrwegeventil (10) mit zwei Einlassen (56, 58) vorhanden ist, von denen jeder jeweils an eine der beiden Leitungen (42, 46) in Abhängigkeit von der Ventilstellung anschließbar ist, daß die Leitung (46) in die umgebende Luft führt, daß die andere Leitung (42J mit der Armatur (43) verbunden ist und daß ein Verteiler (9) die filtrierte Luft einerseits über Leitungen (11, 12) und am Auslaßende (55) des Kapillarröhrchens (47J vorbei und über Einlaß (58) und andererseits über Einlaß (56) dem Mehrwegeventil (10) zuführt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen schalenförmigen Hohlraum (67) am Außenende des zweiten Kapillarrohres (65), durch eine Eichskala an einem Teil der Bohrung (66) des zweiten Kapillarrohres (65) und durch ein Entlüftungsventil (71) mit einem rohrförmigen Teil (72), welches sich über die gesteuerte Öffnung bis zu einer mit einem Auslaß versehenen Kammer (75) erstreckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerleitung (76) an diesen Auslaß angeschlossen ist, welche bei geöffnetem Ventil (71) für die Kapillarbohrung (66) eine Saugleitung bildet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß während der Eichung des ersten Kapillarrohres (47) dieses mit dem Ende (72) des zweiten Kapillarrohres (65) über eine biegsame Rohrleitung (73) verbunden ist.

In Betracht gezogene Drucicschriften:
Britische Zeitschrift »Vacuum«, 1954, S. 147 bis 158.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen