FR2697333A1 - Procédé de contrôle de l'étanchéité d'un objet et de détermination du débit de fuite de cet objet, et appareil pour la mise en Óoeuvre de ce procédé. - Google Patents
Procédé de contrôle de l'étanchéité d'un objet et de détermination du débit de fuite de cet objet, et appareil pour la mise en Óoeuvre de ce procédé. Download PDFInfo
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de contrôle de l'étanchéité d'un objet ainsi qu'un appareil pour la mise en œuvre de ce procédé. L'appareil (10) comporte une enceinte de mesure (11) étanche dans laquelle on dépose un objet (13) à contrôler. On met cette enceinte à une pression déterminée au moyen d'un dispositif de variation de pression (15) comportant un vérin à double effet (17). Une vanne (14) permet de diriger le gaz vers l'enceinte (11). Une enceinte de référence (24) est couplée à l'enceinte de mesure (11) et un manomètre différentiel (25) permet d'analyser l'évolution de la pression au cours du test. Cet appareil permet de contrôler l'étanchéité d'un objet en surpression et en dépression, et de déterminer le débit de fuite de cet objet.
Description
PROCEDE DE CONTROLE DE L'ETANCHEITE D'UN OBJET ET DE
DETERMINATION DU DEBIT DE FUITE DE CET OBJET, ET
APPAREIL POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE
La présente invention concerne un procédé de contrôle de 1' étanchéité d'un objet comprenant au moins une cavité délimitée par une enveloppe réputée étanche, et de détermination du débit de fuite de cet objet sous une différence de pression donnée, dans lequel:: - on dispose 11 objet dans une enceinte fermée, appelée enceinte de mesure, contenant un gaz à pression atmosphérique; - on génère la différence de pression grâce à un dispositif de variation de pression pour obtenir une pression déterminée du gaz contenu dans l'enceinte de mesure et dans une enceinte de référence; - on contrôle l'évolution de la pression dans ladite enceinte de mesure;; - on calcule le volume résiduel V=, ce volume étant égal au volume de 1' enceinte de mesure diminué du volume extérieur de l'objet à contrôler, en appliquant la relation suivante, basée sur la loi de
Mariotte
PoVcylO - Pmes.Vcylmes
Vo = ~
Pmes - PO où
PO est la pression initiale dans l'enceinte de mesure,
Pmes est la pression dans l' enceinte de mesure à la fin de la phase au cours de laquelle on génère la différence de pression; VcylO est le volume utile initial du dispositif de variation de pression, et
Vcylmes est le volume utile du dispositif de variation de pression à la fin de la phase au cours de laquelle on génère la différence de pression;; - on calcule le débit de fuite D en fonction du volume résiduel en appliquant la relation suivante
où fi est la densité du gaz à la température ambiante et à la pression de 1 bar, tP1 est la différence de pression entre l'enceinte de mesure et 1' enceinte de référence à la fin de la phase au cours de laquelle on génère la différence de pression; tP2 est la différence de pression entre l'enceinte de mesure et l'enceinte de référence à la fin de la mesure; et tt est la durée de la mesure; - on procède pendant la mesure, aux corrections dues à la variation tT de la température du gaz et au changement de volume de l'objet testé.
DETERMINATION DU DEBIT DE FUITE DE CET OBJET, ET
APPAREIL POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE
La présente invention concerne un procédé de contrôle de 1' étanchéité d'un objet comprenant au moins une cavité délimitée par une enveloppe réputée étanche, et de détermination du débit de fuite de cet objet sous une différence de pression donnée, dans lequel:: - on dispose 11 objet dans une enceinte fermée, appelée enceinte de mesure, contenant un gaz à pression atmosphérique; - on génère la différence de pression grâce à un dispositif de variation de pression pour obtenir une pression déterminée du gaz contenu dans l'enceinte de mesure et dans une enceinte de référence; - on contrôle l'évolution de la pression dans ladite enceinte de mesure;; - on calcule le volume résiduel V=, ce volume étant égal au volume de 1' enceinte de mesure diminué du volume extérieur de l'objet à contrôler, en appliquant la relation suivante, basée sur la loi de
Mariotte
PoVcylO - Pmes.Vcylmes
Vo = ~
Pmes - PO où
PO est la pression initiale dans l'enceinte de mesure,
Pmes est la pression dans l' enceinte de mesure à la fin de la phase au cours de laquelle on génère la différence de pression; VcylO est le volume utile initial du dispositif de variation de pression, et
Vcylmes est le volume utile du dispositif de variation de pression à la fin de la phase au cours de laquelle on génère la différence de pression;; - on calcule le débit de fuite D en fonction du volume résiduel en appliquant la relation suivante
où fi est la densité du gaz à la température ambiante et à la pression de 1 bar, tP1 est la différence de pression entre l'enceinte de mesure et 1' enceinte de référence à la fin de la phase au cours de laquelle on génère la différence de pression; tP2 est la différence de pression entre l'enceinte de mesure et l'enceinte de référence à la fin de la mesure; et tt est la durée de la mesure; - on procède pendant la mesure, aux corrections dues à la variation tT de la température du gaz et au changement de volume de l'objet testé.
La présente invention concerne également un appareil de contrôle de l' étanchéité d' un objet comprenant au moins une cavité délimitée par une enveloppe réputée étanche, et de détermination du débit de fuite de cet objet sous une différence de pression donnée, pour la mise en oeuvre de ce procédé.
On connaît déjà différents appareils de ce type décrits notamment dans les demandes de brevets japonais No. 53-137181 et 55-63732 et dans la demande de brevet français publiée sous le No. 2 656 693.
Les appareils décrits dans les demandes de brevets japonais sont conçus pour mesurer, à pression constante, une différence de volume par unité de temps au moyen d'un piston comparateur qui permet de maintenir à zéro la différence de pression entre un volume de référence et un volume d'essai. A cet effet, ils comportent obligatoirement un détecteur différentiel de pression extrêmement sensible, pour la mise à zéro par le piston, ainsi qu'un ensemble piston et cylindre qui doit être conçu pour permettre de compenser le volume avec une résolution de l'ordre de quelques millimètres cube par minute.
Les inconvénients de ces appareils proviennent de ce qu'ils comportent deux instruments de précision qu'il faut lire simultanément et de ce qu'ils ne tiennent pas compte des effets de paramètres tels que les variations possibles du volume de l'objet testé (fluage) et de température du gaz pendant la mesure.
L'appareil décrit dans la demande de brevet français est conçu pour tester l' étanchéité d' un objet en surpression. Or en pratique, on constate qu'un objet étanche en surpression n' est pas forcément étanche en dépression et, de même, un objet étanche en dépression n'est pas forcément étanche en surpression.
En effet, si l'objet dont on veut tester l'étanchéité présente un certain type de fissures, dites fissures à sens unique ou à effet de soupape, une augmentation de son rayon de courbure aura tendance à fermer la fissure, alors qu'une diminution de ce rayon agrandira la fissure. Ainsi, suivant que l'on applique une surpression ou une dépression dans 1' enceinte, la fissure se fermera ou s'ouvrira.
Actuellement, il existe trois méthodes permettant de tester 1' étanchéité d'un objet: - la mesure en dépression dans laquelle on immerge l'objet à tester dans un récipient contenant quelques centimètres d'eau et on évacue ensuite l'air du récipient en créant ainsi un vide. L'apparition de bulles annonce une fuite allant de l'intérieur vers 1' extérieur.
- la mesure en surpression simple dans laquelle on soumet l'objet à une surpression et on mesure la quantité d'air qui entre dans l'objet.
Cette quantité d'air indique la présence d'une fuite allant de 1' extérieur vers l'intérieur.
- la mesure par ressouage ou rétrodiffusion. Cette mesure se pratique en deux temps. Dans un premier temps, on soumet l'objet à une forte pression pour une durée assez longue. S'il y a une fuite, la pression intérieure de l'objet monte du fait que le gaz y pénètre.
Dans un second temps, l'objet est placé dans une enceinte qui permet de mesurer la quantité d'air qui sort dudit objet. Les diagrammes classiques de Ruthberg et les équations de Botta permettent de trouver le taux de fuite dans le cas où les taux d'entrée et de sortie sont identiques.
Cette méthode n'est plus valable s'il se produit ce que l'on appelle communément "l'effet soupape", que'on comprendra mieux en considérant l'exemple d'une soupape parfaite. Lors de la mise sous pression, une telle soupape est étanche et la pression intérieure ne monte pas. Dans le second temps, la fuite de sortie est présente, mais ne se manifeste pas puisqu'aucun gaz n'a pénétré dans l'objet.
Il apparaît donc comme étanche.
Au contraire, si lors de la mise sous pression, il y a une fuite, la pression intérieure monte. Dans le second temps, l'effet soupape se manifeste en bloquant la sortie du gaz. Encore une fois, la fuite ne pourra être détectée, et l'objet apparaîtra à nouveau comme parfaitement étanche.
En conclusion, les méthodes basées sur la rétrodiffusion ne détectent pas ou mal les fuites du type "effet de soupape".
La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en réa- lisant un appareil qui mesure à volume résiduel constant autour de l'objet testé et qui permet de déterminer avec une grande précision le débit de fuite de cet objet en déterminant le volume résiduel lors de la création d'une surpression et/ou d'une dépression, et en corrigeant la mesure en fonction de divers paramètres.
Ce but est atteint par le procédé selon l'invention, caractérisé en ce que dans un premier temps, on engendre une augmentation de pression dans l'enceinte de mesure et dans l'enceinte de référence, et dans un deuxième temps, on engendre une diminution de pression dans ladite enceinte de mesure et dans ladite enceinte de référence.
Pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'appareil selon l'invention est caractérisé en ce que le dispositif de variation de pression est agencé pour, dans un premier temps, engendrer une augmentation de pression dans l'enceinte de mesure et dans l'enceinte de référence, et dans un deuxième temps, engendrer une diminution de pression dans ladite enceinte de mesure et dans ladite enceinte de référence.
Selon un premier mode de réalisation de l'appareil, le dispositif de variation de pression comporte un piston couplé à des moyens de déplacement manuels.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'appareil, le dispositif de variation de pression comporte un piston couplé à des moyens de déplacement électriques.
Le dispositif de variation de pression comporte de préférence au moins un vérin à double effet.
Selon le mode de réalisation préféré, le dispositif de variation de pression comporte deux vérins à double effet dont les pistons sont couplés par une liaison rigide. L'un de ces pistons est agencé pour générer la variation de pression, l'autre pour commander le premier.
Le deuxième vérin comporte deux vannes agencées pour générer un déplacement automatique du deuxième piston.
L' enceinte de référence est de préférence placée dans un corps de mesure. L'appareil comporte un couvercle muni de moyens de fermeture agencés pour ouvrir et fermer ledit couvercle.
Selon une première forme de réalisation, ces moyens de fermeture sont constitués d'un vérin à double effet, commandé par deux vannes permettant d'assurer l'ouverture et la fermeture de l'enceinte de mesure.
Selon une deuxième forme de réalisation, ces moyens de fermeture comportent un mécanisme du type à genouillère.
Selon une troisième forme de réalisation, ces moyens de fermeture comportent un mécanisme du type à excentrique.
Le corps de mesure est équipé de façon avantageuse, d'un joint d'étanchéité assurant 1' étanchéité avec le couvercle.
L'appareil comporte de préférence un dispositif de circulation thermostatée agencé pour faire circuler un fluide à température contrôlée entre le couvercle et le corps de mesure.
Selon le mode de réalisation préféré, l'enceinte de mesure comporte un manomètre de précision agencé pour mesurer la pression dans l'enceinte de mesure, un manomètre de précision agencé pour mesurer la pression fournie par le dispositif de variation de pression, un manomètre différentiel pour mesurer la différence de pression entre 1' enceinte de mesure et l'enceinte de référence, au moins un micromètre de profondeur pour la mesure du fluage de l'objet à tester, une sonde de température pour mesurer la température dans l' enceinte de mesure, une sonde de température pour mesurer la température du corps de mesure, une sonde de température pour mesurer la température du couvercle et une sonde de température pour mesurer la température dans 1' enceinte de référence.
Les moyens de calcul comportent de façon avantageuse, un calculateur agencé pour traiter les informations fournies par les manomètres de précision, par le manomètre différentiel, par les micromètres de profondeur et par les sondes de température et pour fournir des signaux de commande aux vannes du dispositif de variation de pression et aux vannes assurant l'ouverture et la fermeture du couvercle.
La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente un schéma de principe illustrant une forme de réalisation préférée de l'appareil selon l'invention, - la figure 2 est une vue d'une variante de réalisation du dispositif de variation de pression, et - la figure 3 est un graphique illustrant le mode de fonctionnement de l'appareil selon l'invention.
En référence à la figure 1, l'appareil 10 représenté, se compose essentiellement d'une enceinte de mesure 11 étanche comportant un couvercle 12 et un corps de mesure 12'. L'étanchéité entre le couvercle 12 et le corps de mesure 12' est assurée par un joint d'étanchéité 12". Un objet 13, dont on veut contrôler l'étanchéité et le cas échéant déterminer le taux de fuite, est déposé dans ladite enceinte de mesure 11. Cette enceinte est connectée par l'intermédiaire d'une vanne 14, qui peut être manuelle ou commandée, à un dispositif de variation de pression 15. Ce dispositif comporte un premier vérin à double effet 16 agencé pour assurer la commande du dispositif de variation de pression, et un deuxième vérin à double effet 17 agencé pour permettre la mesure des volumes utiles dans le dispositif de variation de pression 15.Chacun de ces vérins à double effet comporte un piston respectivement 16' et 17', ces pistons étant liés par une liaison rigide. Le vérin à double effet 16 comporte à son extrémité inférieure, une vanne 18 pour assurer le déplacement du piston 16' de manière à générer la compression du fluide dans 1' enceinte de mesure, et à son extrémité supérieure (extrémité la plus proche du deuxième vérin 17), une vanne 19 pour assurer le déplacement du piston 16' de manière à générer la dépression du fluide dans l' enceinte de mesure. Le vérin à double effet 17 comporte un dispositif de mesure du volume utile 20 dans ce vérin 17. Ce dispositif de mesure du volume utile 20, qui peut par exemple être une jauge de volume ou un dispositif linéaire, fournit la position du piston 17' dans le vérin 17, et permet de déterminer par calcul, le volume utile dans ce vérin.
Dans la forme de réalisation préférée, le dispositif de variation de pression 15 comporte un dispositif (non représenté) de commande automatique des vannes 18 et 19 permettant de commander automatiquement le dispositif de variation de pression 15. I1 est toutefois aussi possible de commander ce dispositif manuellement ou électriquement.
La sortie de la vanne 14 est reliée à trois conduits. Le premier conduit 21 relie la sortie de la vanne 14 à l'enceinte de mesure 11.
Le deuxième conduit 22 relie la sortie de la vanne 14 à une vanne 23 de fermeture dont l'autre extrémité est reliée à une enceinte de référence 24. Cette enceinte de référence 24 est reliée au conduit 21 entre la sortie de la vanne 14 et l'enceinte de mesure 11 par l'intermédiaire d'un manomètre différentiel 25. La sortie de la vanne 14 est reliée à un troisième conduit comportant un manomètre de précision 26 agencé pour mesurer la pression dans l'enceinte de mesure.
Une vanne de purge 27 agencée pour libérer le fluide contenu dans l'appareil et revenir à la pression atmosphérique, ainsi qu'un manomètre de précision 28 agencé pour mesurer la pression générée par le dispositif de variation de pression, sont raccordés à un conduit 29 entre la sortie du dispositif de variation de pression 15 et la vanne 14.
L' enceinte de mesure 11 est par ailleurs équipée d'une sonde de température 30 pour la mesure de la température du fluide qu' elle contient. Elle comporte en outre un micromètre de profondeur 31 disposé sensiblement au centre de l'objet et permettant de mesurer le fluage au centre de cet objet, et un deuxième micromètre de profondeur 32 disposé sensiblement au bord de l'objet et permettant de mesurer le fluage au bord de l'objet pendant la mesure.
Le corps de mesure 12', le couvercle 12 et l'enceinte de référence 24 sont pourvus de sondes de températures respectivement 33, 34 et 35 permettant de connaître la température pendant toute la durée de la mesure.
Un fluide à température contrôlée est mis en circulation entre le corps de mesure 12' et le couvercle 12 au moyen d'un dispositif de circulation thermostatée 36, ce qui permet de maintenir le corps de mesure 12' et le couvercle 12 à une température sensiblement égale.
Le couvercle 12 est par ailleurs solidaire d'un piston 37 coulissant dans un vérin 38 agencé pour assurer l'ouverture et la fermeture de ce couvercle. Ce vérin comporte deux vannes 39 et 40 disposées aux deux extrémités dudit vérin. La vanne 39 assure la fermeture du couvercle, alors que la vanne 40 assure son ouverture.
Un calculateur 41, de préférence associé à un ou plusieurs organes d'affichage numérique ou analogique non représentés, est couplé électriquement au dispositif de mesure du volume utile 20, au manomètre différentiel 25, aux sondes de température 30, 33, 34, 35, aux micromètres de profondeur 31, 32 et aux manomètres de précision 26, 28. Ce calculateur est conçu pour traiter les résultats des mesures et afficher une valeur du débit de fuite tenant compte du fluage de l'objet 13, ainsi que des variations de température. Il est aussi conçu pour commander les vannes 18 et 19 ainsi que les vannes 39 et 40.
L'appareil décrit ci-dessus est conçu pour fonctionner comme suit: 1) On place 1' appareil dans son état initial préalable à
toute mesure. Pour ceci, on effectue les opérations
suivantes:
- on ouvre le couvercle 12;
- on ouvre les vannes 14 et 23;
- on règle le manomètre différentiel 25 à zéro;
- on place l'objet 13 à tester en position;
- on place les pistons 16' et 17' dans une position
telle que, lorsqu'ils seront dans leur position
finale, la surpression engendrée dans l'enceinte
étanche 11 soit égale à la pression expérimentale
souhaitée.
toute mesure. Pour ceci, on effectue les opérations
suivantes:
- on ouvre le couvercle 12;
- on ouvre les vannes 14 et 23;
- on règle le manomètre différentiel 25 à zéro;
- on place l'objet 13 à tester en position;
- on place les pistons 16' et 17' dans une position
telle que, lorsqu'ils seront dans leur position
finale, la surpression engendrée dans l'enceinte
étanche 11 soit égale à la pression expérimentale
souhaitée.
2) On agit sur la vanne 39 de façon à fermer le couvercle
12; 3) On mesure:
- la valeur VcylO du volume utile du dispositif de
variation de pression 15. Cette valeur est donnée
par le dispositif de mesure du volume utile 20;
- la valeur de la pression Po indiquée par le manomètre
de précision 26.
12; 3) On mesure:
- la valeur VcylO du volume utile du dispositif de
variation de pression 15. Cette valeur est donnée
par le dispositif de mesure du volume utile 20;
- la valeur de la pression Po indiquée par le manomètre
de précision 26.
4) On agit sur la vanne 18 pour générer une pression dans
l' enceinte de mesure; 5) On mesure:
- la pression expérimentale Pm. au moyen du manomètre
de précision 26;
- la valeur Vcylmes du volume utile du dispositif de
variation de pression 15.
l' enceinte de mesure; 5) On mesure:
- la pression expérimentale Pm. au moyen du manomètre
de précision 26;
- la valeur Vcylmes du volume utile du dispositif de
variation de pression 15.
- la différence de pression AP1 entre l'enceinte de
mesure 11 et l'enceinte de référence 24.
mesure 11 et l'enceinte de référence 24.
Ces valeurs permettent de déterminer Vr et de détecter immédiatement une grosse fuite puisque Vr englobe alors le volume intérieur de l'objet à tester.
6) On ferme les vannes 14 et 23 et on laisse évoluer le
système pendant un certain temps tt.
système pendant un certain temps tt.
7) Après ce temps d'attente, on mesure la différence de
pression SPz entre l'enceinte de mesure 11 et
1' enceinte de référence 24.
pression SPz entre l'enceinte de mesure 11 et
1' enceinte de référence 24.
La différence entre les différences de pressions tP1 et APz, déterminée en fonction du temps, permet de constater l'importance d' une fuite. Selon cette importance, il est possible d'arrêter prématurément une mesure. Dans le cas d'une grosse fuite, la valeur de cette différence de pression est grande pour un temps de mesure relativement court.
8) On mesure:
- la variation ,T de la température dans 1' enceinte de
mesure 11 au cours de la mesure; et
- le changement de volume de l'objet en mesurant son
affaissement hh au moyen des micromètres de
profondeur 31 et 32.
- la variation ,T de la température dans 1' enceinte de
mesure 11 au cours de la mesure; et
- le changement de volume de l'objet en mesurant son
affaissement hh au moyen des micromètres de
profondeur 31 et 32.
Le premier temps de la mesure, dans lequel on engendre une augmentation de pression se termine à ce point. Dans le deuxième temps de la mesure, on génère une diminution de pression dans Enceinte de mesure et dans l'enceinte de référence. Cela est réalisé de la manière suivante: 9) On place l'appareil dans l'état suivant:
- on ouvre les vannes 14 et 23;
- on place les pistons 16' et 17' dans une position
telle que, lorsqu'ils seront dans leur position
finale, la dépression engendrée dans l'enceinte
de mesure 11 soit égale à la pression expérimentale
souhaitée.
- on ouvre les vannes 14 et 23;
- on place les pistons 16' et 17' dans une position
telle que, lorsqu'ils seront dans leur position
finale, la dépression engendrée dans l'enceinte
de mesure 11 soit égale à la pression expérimentale
souhaitée.
10) On mesure:
- la valeur VcylO du volume utile du dispositif de
variation de pression 15. Cette valeur est donnée
par le dispositif de mesure du volume utile 20;
- la valeur de la pression atmosphérique PO indiquée
par le manomètre de précision 26.
- la valeur VcylO du volume utile du dispositif de
variation de pression 15. Cette valeur est donnée
par le dispositif de mesure du volume utile 20;
- la valeur de la pression atmosphérique PO indiquée
par le manomètre de précision 26.
11) On agit sur la vanne 19 pour générer une dépression
dans l' enceinte de mesure; 12) On mesure:
- la pression expérimentale P. au moyen du manomètre
de précision 26;
- la valeur Vcylmes du volume utile du dispositif de
variation de pression 15.
dans l' enceinte de mesure; 12) On mesure:
- la pression expérimentale P. au moyen du manomètre
de précision 26;
- la valeur Vcylmes du volume utile du dispositif de
variation de pression 15.
- la différence de pression ,P1 entre 1' enceinte de
mesure 11 et l'enceinte de référence 24.
mesure 11 et l'enceinte de référence 24.
13) On ferme les vannes 14 et 23 et on laisse évoluer le
système pendant un certain temps At.
système pendant un certain temps At.
14) Après ce temps d'attente, on mesure:
- la différence de pression AP2 entre 1' enceinte de
mesure 11 et l'enceinte de référence 24.
- la différence de pression AP2 entre 1' enceinte de
mesure 11 et l'enceinte de référence 24.
La différence entre les différences de pressions AP1 et tPz, déterminée en fonction du temps, permet de constater l'importance d'une fuite. Selon cette importance, il est possible d'arrêter prématurément une mesure. Dans le cas d'une grosse fuite, la valeur de cette différence de pression est grande pour un temps de mesure relativement court.
15) On mesure:
- la variation tT de la température dans 1' enceinte de
mesure 11 au cours de la mesure; et
- le changement de volume de 1' objet en mesurant son
agrandissement Ah au moyen des micromètres de profon
deur 31 et 32.
- la variation tT de la température dans 1' enceinte de
mesure 11 au cours de la mesure; et
- le changement de volume de 1' objet en mesurant son
agrandissement Ah au moyen des micromètres de profon
deur 31 et 32.
Le calculateur détermine et, le cas échéant, affiche le débit de fuite
D dans les unités désirées compte tenu des corrections dues à la variation de la température et au changement de volume de l'objet pendant la mesure. Ce débit de fuite D est obtenu en appliquant la relation suivante
où fi est la densité du gaz à la température ambiante et à la pression de 1 bar,
Vr est le volume résiduel,
Vcylmes est le volume utile du dispositif de variation de pression à la fin de la phase de mise sous pression; tP1 est la différence de pression entre l'enceinte de mesure et une enceinte de référence à la fin de la phase de mise sous pression; zéro est la différence de pression entre l'enceinte de mesure et l'enceinte de référence à la fin de la mesure; et At est la durée de la mesure;
Le calculateur peut également être conçu pour indiquer si l'objet à tester répond ou non aux conditions imposées. Ces conditions peuvent être différentes selon les catégories d'objets à tester.
D dans les unités désirées compte tenu des corrections dues à la variation de la température et au changement de volume de l'objet pendant la mesure. Ce débit de fuite D est obtenu en appliquant la relation suivante
où fi est la densité du gaz à la température ambiante et à la pression de 1 bar,
Vr est le volume résiduel,
Vcylmes est le volume utile du dispositif de variation de pression à la fin de la phase de mise sous pression; tP1 est la différence de pression entre l'enceinte de mesure et une enceinte de référence à la fin de la phase de mise sous pression; zéro est la différence de pression entre l'enceinte de mesure et l'enceinte de référence à la fin de la mesure; et At est la durée de la mesure;
Le calculateur peut également être conçu pour indiquer si l'objet à tester répond ou non aux conditions imposées. Ces conditions peuvent être différentes selon les catégories d'objets à tester.
Lorsque l'on désire réaliser des mesures avec des pressions supérieures à la pression maximale ou inférieures à la pression minimale que l'on peut obtenir en utilisant uniquement le dispositif de variation de pression, il est possible de relier la vanne de purge 27 à un réservoir contenant un fluide à la pression de mesure souhaitée, ou à une pompe à vide. La pression générée par ce réservoir ou cette pompe à vide est alors mesurée grâce au manomètre de précision 28.
En référence à la figure 2, le dispositif de variation de pression 50 comporte un vérin 51 muni d'un piston 52 solidaire d'une crémaillère 53. Cette crémaillère est actionnée par une roue dentée 54 qui peut être mise en mouvement par des moyens de déplacement manuels 55 comportant une vis micrométrique 56 ou par des moyens de déplacement électriques 57 comportant un moteur 58 et une vis sans fin 59.
L'appareil représenté par cette figure est conçu pour fonctionner de la même manière que l'appareil illustré par la figure 1. Dans l'appareil de la figure 1, le dispositif de variation de pression 15 est actionné par le vérin 16 comportant deux vannes 18 et 19. Dans l'appareil de la figure 2, le dispositif de variation de pression 50 est actionné par la crémaillère 53 et la roue dentée 54. Cette roue dentée peut être mise en mouvement manuellement par la vis micrométrique 56 ou électriquement grâce au moteur 58 et à la vis sans fin 59.
La figure 3 représente les courbes d'évolution de la pression dans 1' enceinte de mesure lors du fonctionnement de l'appareil. En abscisse on a représenté le temps t, et en ordonnée la pression P, par exemple en bars. La première phase I représente la période de mise sous pression ou de dépressurisation suivant que l'on travaille en surpression ou en dépression respectivement, la deuxième phase II représente une période d'attente, la troisième phase III représente la période de mesure et la quatrième phase IV représente la suite de 1' évolution de la pression après la mesure.
Les courbes A, B et C représentent des courbes de mesure en surpression, alors que les courbes D, E et F sont des courbes de mesure en dépression.
La courbe A correspond à un objet sans fuite, donc parfaitement étanche à la pression de mesure qui est par exemple de 3 bars. Cette pression est linéairement croissante pendant la phase I et constante au cours des autres phases de la mesure.
La courbe B correspond à un objet présentant une fuite importante.
Au cours de la phase I, la pression dans l'enceinte de mesure augmente de façon linéaire, mais son maximum atteint à la fin de la phase I est inférieur à la pression théorique définie par la courbe A.
Au cours des autres phases de la mesure, elle est constante.
La courbe C représente l'évolution de la pression dans l'enceinte de mesure lorsque l'objet présente une petite fuite. La phase I est identique à celle de la courbe A. La pression diminue au cours des phases II et III. La diminution de pression au cours de la dernière phase de la mesure est due à l'influence du fluage.
La courbe D correspond à un objet sans fuite. La pression est linéairement décroissante pendant la phase I et constante au cours des autres phases de la mesure.
La courbe E correspond à un objet présentant une fuite importante.
Au cours de la phase I, la pression dans l'enceinte de mesure dimi nue de façon linéaire, mais son minimum atteint à la fin de la phase I est supérieur à la pression théorique définie par la courbe D. Au cours des autres phases de la mesure, elle est constante.
La courbe F représente l'évolution de la pression dans l'enceinte de mesure lorsque l'objet présente une petite fuite. La phase I est identique à celle de la courbe D. La pression augmente au cours des phases II et III. L'augmentation de pression au cours de la dernière phase de la mesure est due à l'influence du fluage.
La présente invention n' est pas limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus, mais peut subir diverses modifications évidentes pour l'homme de l'art.
Claims (16)
1. Procédé de contrôle de 1' étanchéité d'un objet comprenant au moins une cavité délimitée par une enveloppe réputée étanche, et de détermination du débit de fuite de cet objet sous une différence de pression donnée, dans lequel: - on dispose l'objet dans une enceinte fermée, appelée enceinte de mesure, contenant un gaz à pression atmosphérique; - on génère la différence de pression grâce à un dispositif de variation de pression pour obtenir une pression déterminée du gaz contenu dans 1' enceinte de mesure et dans une enceinte de référence; - on contrôle l'évolution de la pression dans ladite enceinte de mesure;; - on calcule le volume résiduel V=, ce volume étant égal au volume de 1' enceinte de mesure diminué du volume extérieur de l'objet à contrôler, en appliquant la relation suivante, basée sur la loi de
Mariotte
PoVcylO - Pmes.Vcylmes
Vo =
Pmes - Po où
Po est la pression initiale dans l'enceinte de mesure,
Pmes est la pression dans l'enceinte de mesure à la fin de la phase au cours de laquelle on génère la différence de pression; Vcylo est le volume utile initial du dispositif de variation de pression, et
Vcylmes est le volume utile du dispositif de variation de pression à la fin de la phase au cours de laquelle on génère la différence de pression;; - on calcule le débit de fuite D en fonction du volume résiduel en appliquant la relation suivante
où pl est la densité du gaz à la température ambiante et à la pression de 1 bar, tP1 est la différence de pression entre l'enceinte de mesure et l' enceinte de référence à la fin de la phase au cours de laquelle on génère la différence de pression; AP2 est la différence de pression entre l'enceinte de mesure et l'enceinte de référence à la fin de la mesure; et At est la durée de la mesure; - on procède pendant la mesure, aux corrections dues à la variation bT de la température du gaz et au changement de volume de l'objet testé, caractérisé en ce que, dans un premier temps, on engendre une augmentation de pression dans l'enceinte de mesure et dans l'enceinte de référence et, dans un deuxième temps, on engendre une diminution de pression dans ladite enceinte de mesure et dans ladite enceinte de référence.
2. Appareil de contrôle de l' étanchéité d'un objet comprenant au moins une cavité délimitée par une enveloppe réputée étanche, et de détermination du débit de fuite de cet objet sous une différence de pression donnée, cet appareil comportant: - une enceinte fermée, appelée enceinte de mesure, contenant un gaz à pression atmosphérique dans laquelle est disposé ledit objet; - des moyens pour générer la différence de pression, ces moyens comprenant un dispositif de variation de pression pour obtenir une pression déterminée du gaz contenu dans l' enceinte de mesure et dans une enceinte de référence; - des moyens pour contrôler l' évolution de la pression dans ladite enceinte de mesure;; - des moyens pour calculer le volume résiduel V=, ce volume étant égal au volume de l'enceinte de mesure diminué du volume extérieur de l'objet à contrôler, en appliquant la relation suivante, basée sur la loi de Marmotte
PoVcylO - Pmes.Vcylmes
Vo =
Pmes - PO où
PO est la pression initiale dans 1' enceinte de mesure,
Pmes est la pression dans l'enceinte de mesure à la fin de la phase au cours de laquelle on génère la différence de pression; VcylO est le volume utile initial du dispositif de variation de pression, et
Vcylmes est le volume utile du dispositif de variation de pression à la fin de la phase au cours de laquelle on génère la différence de pression;; - des moyens pour calculer le débit de fuite D en fonction du volume résiduel en appliquant la relation suivante
où fi est la densité du gaz à la température ambiante et à la pression de 1 bar, tP1 est la différence de pression entre l'enceinte de mesure et l'enceinte de référence à la fin de la phase au cours de laquelle on génère la différence de pression; tP2 est la différence de pression entre l'enceinte de mesure et 1' enceinte de référence à la fin de la mesure; et At est la durée de la mesure; - des moyens pour procéder pendant la mesure, aux corrections dues à la variation tT de la température du gaz et au changement de volume de l'objet testé, caractérisé en ce que le dispositif de variation de pression est agencé pour, dans un premier temps, engendrer une augmentation de pression dans l'enceinte de mesure (11) et dans l'enceinte de référence (24), et dans un deuxième temps, engendrer une diminution de pression dans ladite enceinte de mesure et dans ladite enceinte de référence.
3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de variation de pression (50) comporte un piston (52) couplé à des moyens de déplacement manuels (55).
4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de variation de pression (50) comporte un piston (52) couplé à des moyens de déplacement électriques (57).
5. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de variation de pression (15, 50) comporte au moins un vérin à double effet (17, 51).
6. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de variation de pression (15) comporte deux vérins à double effet (16, 17) dont les pistons (16', 17') sont couplés par une liaison rigide, le piston (16') étant agencé pour générer la variation de pression, le piston (17') pour commander le piston (16').
7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le vérin à double effet (17) comporte deux vannes (18, 19) agencées pour générer un déplacement automatique du piston (16').
8. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que 1' enceinte de référence (24) est placée dans un corps de mesure (12').
9. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un couvercle (12) muni de moyens de fermeture agencés pour ouvrir et fermer ledit couvercle.
10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de fermeture comportent un vérin (38) à double effet, commandé par deux vannes (39, 40) permettant d'assurer l'ouverture et la fermeture de l'enceinte de mesure (11).
11. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de fermeture comportent un mécanisme du type à genouillère.
12. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de fermeture comportent un mécanisme du type à excentrique.
13. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le corps de mesure (12') est équipé d'un joint d'étanchéité (12") assurant 1' étanchéité avec le couvercle (12).
14. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de circulation thermostatée (36) agencé pour faire circuler un fluide à température contrôlée entre le couvercle (12) et le corps de mesure (12').
15. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enceinte de mesure (11) comporte un manomètre de précision (26) agencé pour mesurer la pression dans l'enceinte de mesure (11), un manomètre de précision (28) agencé pour mesurer la pression fournie par le dispositif de variation de pression (15), un manomètre différentiel (25) pour mesurer la différence de pression entre l'enceinte de mesure (11) et l'enceinte de référence (24), au moins un micromètre de profondeur (31, 32) pour la mesure du fluage de l'objet (13) à tester, une sonde de température (30) pour mesurer la température dans l'enceinte de mesure (11), une sonde de température (33) pour mesurer la température du corps de mesure (12'), une sonde de température (34) pour mesurer la température du couvercle (12) et une sonde de température (35) pour mesurer la température dans enceinte de référence (24).
16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que les moyens de calcul comportent un calculateur (41) agencé pour traiter les informations fournies par les manomètres de précision (26, 28), par le manomètre différentiel (25), par les micromètres de profondeur
(31, 32) et par les sondes de température (30, 33, 34, 35) et pour fournir des signaux de commande aux vannes (18, 19) du dispositif de variation de pression (15) et aux vannes (39, 40) assurant l'ouverture et la fermeture du couvercle (12).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9212948A FR2697333A1 (fr) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | Procédé de contrôle de l'étanchéité d'un objet et de détermination du débit de fuite de cet objet, et appareil pour la mise en Óoeuvre de ce procédé. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9212948A FR2697333A1 (fr) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | Procédé de contrôle de l'étanchéité d'un objet et de détermination du débit de fuite de cet objet, et appareil pour la mise en Óoeuvre de ce procédé. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2697333A1 true FR2697333A1 (fr) | 1994-04-29 |
Family
ID=9434986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9212948A Withdrawn FR2697333A1 (fr) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | Procédé de contrôle de l'étanchéité d'un objet et de détermination du débit de fuite de cet objet, et appareil pour la mise en Óoeuvre de ce procédé. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2697333A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU502688B1 (en) * | 2022-08-22 | 2024-02-22 | Pluemat Plate & Luebeck Gmbh & Co | Detektionsvorrichtung zur Detektion von Leckagen eines beutelförmigen gefüllten Prüflings |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1981001333A1 (fr) * | 1979-10-30 | 1981-05-14 | Nolek System Ab | Procede de controle de l'etancheite d'un volume d'essai |
| JPS6345526A (ja) * | 1986-04-04 | 1988-02-26 | Cosmo Keiki:Kk | 洩れ検査装置 |
| FR2656693A1 (fr) * | 1990-01-02 | 1991-07-05 | Wellinger Roger | Procede de controle de l'etancheite d'un objet, de determination du debit de fuite de cet objet et appareil pour la mise en óoeuvre de ce procede. |
-
1992
- 1992-10-28 FR FR9212948A patent/FR2697333A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1981001333A1 (fr) * | 1979-10-30 | 1981-05-14 | Nolek System Ab | Procede de controle de l'etancheite d'un volume d'essai |
| JPS6345526A (ja) * | 1986-04-04 | 1988-02-26 | Cosmo Keiki:Kk | 洩れ検査装置 |
| FR2656693A1 (fr) * | 1990-01-02 | 1991-07-05 | Wellinger Roger | Procede de controle de l'etancheite d'un objet, de determination du debit de fuite de cet objet et appareil pour la mise en óoeuvre de ce procede. |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 255 (P-732)19 Juillet 1988 & JP-A-63 045 526 ( COSMO KEIKI ) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 398 (P-1408)24 Août 1992 & JP-A-41 31 729 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU502688B1 (en) * | 2022-08-22 | 2024-02-22 | Pluemat Plate & Luebeck Gmbh & Co | Detektionsvorrichtung zur Detektion von Leckagen eines beutelförmigen gefüllten Prüflings |
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