KR960014002B1 - Leakage detection apparatus for drum wheels and method therefor - Google Patents
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Abstract
내용없음.None.
Description
제1도는 본 발명에 따른 누설 검출 장치의 사시도.1 is a perspective view of a leak detection apparatus according to the present invention.
제2도는 제1도의 선 2-2를 따른 부하 위치에 있는 누설 검출 장치의 횡단면도.FIG. 2 is a cross sectional view of the leak detection device at a load position along line 2-2 of FIG.
제3도는 제1도의 선 3-3를 따른 부분 계합 위치에 있는 누설 검출 장치의 횡단면도.3 is a cross sectional view of the leak detection device in a partial engagement position along line 3-3 of FIG.
제4도는 제1도의 선 4-4를 따른 계합 위치에 있는 누설 검출 장치의 횡단면도.4 is a cross-sectional view of the leak detection device in the engaged position along line 4-4 of FIG.
제5도는 제1도의 선 5-5를 따른 누설 검출 장치의 환형 격실의 횡단면도.5 is a cross-sectional view of the annular compartment of the leak detection device along line 5-5 of FIG.
제6도는 제1도의 누설 검출 장치의 가압 가스 유동선도.6 is a pressurized gas flow diagram of the leak detection apparatus of FIG.
제7도는 제2도의 누설 검출 장치의 전기적 블록선도.7 is an electrical block diagram of the leak detection apparatus of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 누설 검출 장치 12 : 진공 A 게이지10: leak detection device 12: vacuum A gauge
14 : 진공 B 게이지 16 : 진공 매니포울드14: vacuum B gauge 16: vacuum manifold
18 : 정부 진공밸브 20 : 시료 분리 밸브18: government vacuum valve 20: sample separation valve
22 : 검출 밸브 26 : 저부 진공 밸브22: detection valve 26: bottom vacuum valve
28 : 진공 방출 밸브 30 : 주진공 선로28: vacuum discharge valve 30: main vacuum line
32 : 진공 인입 선로 34 : 외측 격실32: vacuum inlet line 34: outer compartment
36 : 정부 플래톤 38 : 정부 밀봉링36: government platen 38: government sealing ring
40 : 저부 플래튼 42 : 저부 밀봉링40
44 : 지지 플랫포옴 45 : 상부 지지 구조물44
46 : 송풍 노즐 48,50 : 공기 실린더46: blowing
52 : 헬륨 공급 입구 54 : 가스 진공 선로52 helium supply inlet 54 gas vacuum line
60 : 질량 분석계 62 : 드럼 휘일60
70 : 외측 격실 밀봉링 72 : 외측 격실 체적 축소 원판70: outer compartment sealing ring 72: outer compartment volume reduction disk
74 : 기계적 체결구 80 : 내부 결식74: mechanical fastener 80: internal fastening
82 : 드럼 휘일 립 플랜지 84 : 환형 헬륨 격실82: drum wheel lip flange 84: annular helium compartment
86 : 축 89 : 공압식 공기 잭 장치86: shaft 89: pneumatic air jack device
90 : 컵형 하우징 102 : 환형 플랜지90: cup-shaped housing 102: annular flange
110 : 가스 연결 선로 118 : 진공 A 스위치110: gas connection line 118: vacuum A switch
120 : 진공 B 스위치 130 : 원형 가스 공급 루우프120: vacuum B switch 130: round gas supply loop
200 : 유동 제어 시스템 202 : 헬륨 가스원200: flow control system 202: helium gas source
300 : 전기 회로 320 : 동력 공급 스위치300: electrical circuit 320: power supply switch
324 : 리셋 스위치 326 : 시동 스위치324: reset switch 326: start switch
336,338,340,342,344,346,348,350,352,354 : 릴레이336,338,340,342,344,346,348,350,352,354: Relay
356,358,360,362,364,366,368 : 타이머356,358,360,362,364,366,368: Timer
370,372,374,376 : 스위치.370,372,374,376: switch.
본 발명은 대체로 금속 주조품들을 금속 매트릭스(metal matrix)를 통한 유체 누설에 대해 시험하기 위한 누설 검출 시스템(leak detection system)들에 관한 것이며 특히 밀봉된 환형 격실로부터 진공화된 내측 격실로 통과한 불활성 탐사 가스(inert probe gas)의 존재를 감지하기 위한 장치를 사용한 누설 검출 장치에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to leak detection systems for testing metal castings for fluid leakage through a metal matrix, in particular inert exploration passing from a sealed annular compartment into a vacuumed inner compartment. The present invention relates to a leak detection apparatus using a device for detecting the presence of an inert probe gas.
차량 제조 분야에 있어서, 대부분의 자동차 및 트럭들은 드럼 휘일(drum wheel)들을 갖추고 있다. 드럼 휘일들의 출처는 차량 제조자 또는 판매 공급자일 수 있으며, 이들은 각각 특정한 엔지니어링 시방(engineering specification)들을 만족시킨 휘일들을 제공하는 것이 요구된다. 이와 같은 시방들중 하나는 차량 장착되거나 또는 도매-소매 공급자들에게 공급되는 휘일들에는 공압 매체 공급(pneumatic medium air)의 누설을 가져오는 구조적 결함이 없어야 한다는 것이다. 특정한 구조적 미세 결함들은 매우 느린 누설을 가져올 수도 있으며, 휘일을 사용한 후까지도 누설의 증거가 나타나지 않을 수도 있다. 재료 및 기술을 포함하는 표준 보증(standard warranty)들에 있어서, 제조자 또는 판매 공급자는 결함이 있는 휘일들을 수리 및 교체해줄 의무가 있어서 선적노동 및 재료에 대해 많은 비용 부담을 받으며 또한 고객은 많은 불편함을 겪는다.In the field of vehicle manufacturing, most cars and trucks are equipped with drum wheels. The source of the drum wheels may be a vehicle manufacturer or a supplier of suppliers, each of which is required to provide wheels that meet specific engineering specifications. One such specification is that the wheels mounted on the vehicle or supplied to wholesale-retail suppliers must be free of structural defects resulting in leakage of pneumatic medium air. Certain structural microscopic defects can lead to very slow leakage and no evidence of leakage until after the wheel is used. In standard warranties, including materials and technology, the manufacturer or sales supplier is obliged to repair and replace defective wheels, which incurs high costs for shipping labor and materials and also makes the customer very inconvenient. Suffers.
그 밖의 다른 산업들에 있어서도 금속 주조품들을 유체 누설에 대해 시험하는 것이 필요하다. 종래 기술의 누설 검출 시스템들은 많은 문제점들을 안고 있다.In other industries it is also necessary to test metal castings for fluid leakage. Prior art leak detection systems present many problems.
본 발명의 목적은 전술한 유용하고 비교가능한 누설 검출기들에 비해 우수한 정확도를 가지고 있는 개량된 주조품 누설 검출 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an improved cast leak detection apparatus having superior accuracy compared to the useful and comparable leak detectors described above.
본 발명의 다른 목적은 복수개의 진공도 수준(vaccum level)들을 감지함에 따라 시간 맞추어진 순서로 자동적으로 작동되는 진공 밸브들의 시스템을 가지고 있는 개량된 주조품 누설 검출 장치를 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide an improved cast leak detection apparatus having a system of vacuum valves which are automatically operated in a timed sequence upon sensing a plurality of vaccum levels.
본 발명의 또 다른 목적은 일련의 치수가 다양한 드럼 휘일들을 재현가능하게 시험할 수 있는 개량된 드럼 휘일 누설 검출 장치를 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide an improved drum wheel leak detection apparatus which is capable of reproducibly testing a series of drum wheels of various dimensions.
본 발명의 또 다른 목적은 정상 작동 상태들하에 존재하는 힘들을 시뮬레이팅(simulating)할 수 있는 개량된 주조품 누설 검출 장치를 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide an improved cast leak detection apparatus capable of simulating forces present under normal operating conditions.
본 발명의 또 다른 목적은 정상 작동 상태들하에 존재하는 힘들을 시뮬레이팅(simulating)할 수 있는 개량된 주조품 누설 검출 장치를 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide an improved cast leak detection apparatus capable of simulating forces present under normal operating conditions.
본 발명의 또 다른 목적은 시험되는 주조품들 각각에 대해 탐사 가스의 체적을 예측정하는 개량된 주조품 누설 검출 장치를 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide an improved cast leak detection apparatus for predicting the volume of exploratory gas for each of the casts tested.
본 발명의 또 다른 목적은 신속하고 신뢰성 있으며 또한 주관적인 분석에 의존한 시험 결과를 회피하는 개량된 주조품 누설 검출 장치를 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide an improved cast leak detection apparatus which avoids test results that are fast, reliable and subjective.
특히 드럼 휘일들의 누설 시험을 하도록 되엉 있는 누설 검출 장치는 제1도에 도시되어 있으며 또한 대체로 참조 번호(10)으로 나타낸다. 누설 검출 장치(10)은 진공 A 게이지(12) 및 진공 B 게이지(14)를 포함하는 복수개의 게이지들, 진공 매니포울드(vacuum manifold)(16), 정부 진공 밸브(18), 시료 분리 밸브(20), 검출 밸브(22), 저부 진공(주) 밸브(26), 진공 방출 밸브(vacuum release valve)(28), 주 진공 선로(30), 및 진공 인입 선로(vacuum draw line)(32)를 포함한다. 검출 장치(10)은(제2도에 도시한) 평평한 정부 밀봉 링(top plated seal ring)(38)을 갖는 정부 플래튼(platen)(36) 및 역시 평평한 저부(테이블) 밀봉 링(42)를 갖는 저부(테이블) 플래튼(40)을 가지고 있는 외측 격실(34), 지지 플랫포옴(44), 상부 지지 구조물(45), 복수개의 송풍 노즐(bolwer nozzle)(46)들, 외측 격실(34)를 들어올리기 위한 복수개의 공기 실린더(48)들, 정부 플래튼(36)을 들어올리고 내리기 위한 공기 실린더(50), 복수개의 헬륨 공급 입구(52)들 및 가스 진공 선로(54)를 또한 포함한다. 드럼 휘일(62)의 내부로부터 뽑은 공기 시료들을 시험하기 위해 누설 검출 장치(10)과 관련해서 질량 분석계(mass spectrometer)(60)이 사용된다.In particular, a leak detection device which is entwined for leak testing of drum wheels is shown in FIG. 1 and is generally indicated by
이제 검출 장치(10)의 횡단면도를 도시한 제2도, 3도 및 4도에 대해 설명하면, 검출 장치(10)은 외측 격실 밀봉 링(70), 외측 격실 체적 축소 원판(72) 및 복수개의 기계적 체결구(74)들을 또한 포함한다. 본 발명의 장착안된 드럼 휘일(62)(또는 관형 부재)를 정부 플래튼(36) 및 저부 플래튼(40)과 계합시켜 단단히 밀봉된 내측 제1격실(80)을 형성하는 누설 검출 장치(10)으로 구현된다. 정부 플래톤 밀봉 링(38) 및 저부 플래튼 밀봉 링(42)는 내측 제1격실(80)을 형성하도록 한쌍의 드럼 휘일 림 플랜지(rim flange)(82)들과 축방향으로 계합된다. 외측 격실(34)는 공기 실린더(48)들을 따라 수직하게 이동하고 또한 체적 축소 원판(72)는 공기 실린더(50)에 의해 하강 및 상승된다. 적절한 시기에, 체적 축소 원판(72)는 정부 플래튼(36)상의 정지 위치로 하강된다. 이때 외측 격실(34)는 저부 플래톤 밀봉 링(42)상에 착좌될 때까지 하강된다. 원판(72)가 외측 격실(34)의 체적을 축소시켜 휘일(62) 및 한정된 내측 격실(80)을 우회하는 환형 헬륨 격실(84)(제4도 참조)를 형성하는 동시에 외측 격실(34)는 드럼 휘일(62)를 포위한다.Referring now to FIGS. 2, 3, and 4, which illustrate cross-sectional views of the
환형 헬륨 격실(84)는 체적 축소 원판(72), 저부 플래튼(40), 외측 격실(34), 및 정부 플래튼(36)과 저부 플래튼(40) 사이에 놓인 휘일(62) 부분으로 경계 지어진 체적으로 구성된다.[외측 격실(34)가 하부 위치에 있을때] 외측 격실(34)의 상부 부분과 체적 축소 원판(72) 사이의 공간의 체적은 환형 헬륨 격실(84)내에 포함되지 않는다. 헬륨 격실(84)에 탐사 가스를 공급하는 복수개의 헬륨 공급 입구(52)들은 헬륨 격실(84)와 가스상태 연통(gaseous communication)되어 있다. 내측 격실(80)은 진공 상태하에 있는데 휘일(62)내의 대기(atmosphere)의 시료는 탐사 가스가 헬륨 격실(84)로부터 휘일(62)의 구조체를 통해 내측 격실(80)으로 누설되었는지의 여부를 확인하기 위해 분석된다. 추가로, 검출 장치(10)은 탐사 가스를 보관, 예측정, 공급, 배출(purging) 및 세척시키고 또한 복수개의 송풍 노즐(46)들을 통해 탐사 가스가 있는 정부 플래튼(36)을 세척하는 구조를 포함한다.The
이하의 기술에 있어서, 탐사 가스로서 헬륨이 사용되는데 그 이유는 분석 장치(analyzing device)인 질량 분석계가 가스 분자들에 민감하기 때문이다. 혼합 요소로서 작용하도록 선택된 탐사 가스는 이온화될 수 있어야 한다. 헬륨은 불활성 가스이나, 보다 활성인 그밖의 다른 가스들(산소, 질소, 수소, 탄소 등)이 자연 상태에서 결합된 상태를 나타내는데 반하여, 이온화될 수 있다.In the following description, helium is used as the exploration gas because the mass spectrometer, which is an analyzing device, is sensitive to gas molecules. The exploration gas selected to act as a mixing element must be able to be ionized. Helium can be ionized, whereas an inert gas or other more active gas (oxygen, nitrogen, hydrogen, carbon, etc.) is in its natural state combined.
적합한 실시예에 있어서, 지지 플랫포옴(44)는 저부 플래튼(40), 휘일(62) 및 그곳으로부터 연장된 진공인입 선로(32)를 지지하는 테이블 역할을 한다. 지지 플랫포옴(44)는 외측 격실(34), 체적 축소 원판(72) 및 정부 플래튼(36)의 수직 이동을 안내하도록 사용된 공기 실린더들(48),(50)를 지지하는데 이용되는(제1도에 도시한) 상부 지지 구조물(45)내에 추가적인 수직 제한되는 것이 아니다. 지지 플랫포옴(44) 및 지지 구조물(45)는 단지 누설 검출 장치(10)이 그 사이에서 작동될 수 있도록 충분하게 격설된 관계를 유지하는데에 의미가 있다.In a suitable embodiment, the
공기 실린더(50)은 상부 지지 구조물(45)로부터 지지 플랫포옴(44)쪽으로 연장되는 축(86)을 포함한다. 축(86)은 지지 플랫포옴(44)에 대해 선택적이고 수직한 축방향 이동이 가능하도록 공압 팽창 장치(88)(제5도 참조)에 의해 지지 구조물(45)에 활주 자재하게 장착된다. 공압 팽창 장치(88)은 적합한 실시예에 있어서는 솔레노이드 작동식 공압 잭(jack)이다. 전기 모우터 구동식 작동기와 같은 임의의 종래 장치일 수도 있다[공압 팽창 장치(88)과 대향된] 축(86)의 먼쪽 단부상에는 정부 플래튼(36)이 장착되어 있는데 이는 축(86)과 나사 체결되어 있다. 도시의 편의상, 정부 플래튼(36)은 평판 또는 직경이 약 61cm(2ft)인 원판일 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. 일 실시예에 있어서, 정부 플래튼(36)은 그속에 성형된 구멍(도시생략)을 가져서 상기 구멍을 통해 가스 상태 연통이 가능할 수도 있다. 정부 플래튼(36)은 솔레노이드 작동식 공기 실린더(50)에 의해 제어되어 드럼 휘일(62)의 내부 공동을 밀봉하도록 작용한다. 공기 실린더(50)은 정부 플래튼(36)에 수직 이동을 야기시키도록 표준 4-로(four-way) 솔레노이드 밸브와 결합된다. 공기 실린더(50)은 전기적으로 작동되고 또한 공기 구동되는 단일 실린더 구동기(driver)를 포함한다.The
정부 플래튼(40)은 지지 플랫포옴(44)의 정부에 장착되어 정부 플래튼(36)과 대향되면서 대체로 평행하게 위치되어 있다. 밀봉 링들(38) 및 (42)는 정부 및 저부 플래튼들(36) 및 (40)의 내측으로 대향되게 대면하는 표면들 상에 장착되어 있다. 적합한 실시예에 있어서, 밀봉 링들(37),(42)는 휘일 림 플랜지(82)들과 서로 접촉하도록 충분한 직경의 탄성체 재료로 성형된 환형 링을 포함한다. 적합하게는, 밀봉 링(38)은 복수개의 기계적 체결구(74)들에 의해 정부 플래튼(36)상에 동축으로 장착된다.The
적합한 실시예에 있어서, 저부 플래튼 밀봉 링(42)는 저부 플래튼(40)에 체결구(74)들로 체결되어 있지 않다. 그러나, 선택적인 실시예에 있어서는 기계적 체결구들이 사용될 수도 있다. 정부 플래튼(36)이 축(86)에 의해 저부 플래튼(40)의 정부에 장착된 휘일(62)와 계합되도록 이동될때, 내측 결실(80)은 플래톤들(36),(40), 림 플랜지(82)들 및 휘일(62)의 내부 공동에 의해 형성 및 한정된다.In a suitable embodiment, the bottom
또한 제2도 내지 4도에는 축(86)과 대체로 동축인 외측 격실(34)가 도시되어 있다. 외측 격실(34)는 플래튼들(36),(40) 및 지지 플랫포옴(44)에 대해 외측 격실(34)의 수직 축방향 이동이 가능하도록 공압식 공기 잭 장치(89)로부터 제어되는 공기 실린더(48)들의 쌍 상에 활주 자재하게 장착되어 있다. 외측 격실(34)는 포위 단부(94)를 형성하는 원통형 벽(92)를 가지고 있는 컵형 하우징(90)을 포함한다. 원통형 벽(92)의 포위 단부(94)내에 성형된 대체로 동축인 중앙 구멍(96)은 축(86)이 하우징(90)을 관통하게 통과하는 것을 가능케 한다. 포위 단부(94)내에는 한쌍의 통기 구멍(97)들이 마련되어 있는데 이는 하우징(90)을 대기와 통기될 수 있게 하고 또한 가스 진공 선로(54)를 위한 통로를 제공하기 위해 항상 개방되어 있다.Also shown in FIGS. 2-4 are
공기 실린더(48)들의 쌍은 각각의 실린더(48)이 제1단부는 지지 구조물(45)에 장착되고(제1도 참조) 반대쪽 제2단부는 하우징(90)의 포위 단부(94)에 장착되게 컵형 하우징(90)의 정부에 장착된다. 공기 실린더(48)들은 하우징(90)을 정부 플래튼(36) 및 지지 플랫포옴(44)에 대해 제4도에 도시한 계합 위치(engaged position)으로부터 제2도 및 3도에 도시한 정지 위치로 축(86)을 따라 축방향으로 선택적으로 이동시키는 전기 작동식 공압 장치들이다. 하우징(80)의 하향 운동은 중력에 의해 거들어진다. 원통형 벽(92)는 하우징(90)의 포위 단부(94)의 주연부로부터 대체로 수직하게 하향 연장된다. 원통형 벽(91)내에는 헬륨 공급 입구(50)이 환형 헬륨 격실(84)와 연통될 수 있도록 복수개의 가스 입구 구멍(100)들이 성형되어 있다. 구멍(100)들은 원통형 벽(92)의 저부 부분 쪽에 대칭으로 적합하게 위치되어 있다. 일 실시예는 원주상에 분포된 8개의 구멍(100)들의 군을 포함한다.The pair of
환형 플랜지(102)는 원통형 벽(92)의 저부 연부로부터 반경방향 내측으로 연장된다. 내측으로 연장된 환형 플랜지(102)는 휘일(62) 및 정부 플래튼(36)을 하우징(90)의 내부로 통과시키도록 컵형 하우징(90)의 개방 단부를 형성하는 저부 구멍(104)를 형성한다. 헬륨 격실 밀봉 링(70)은 환형 플랜지(102)에 장착되어 상기 환형 플랜지(102)로부터 반경방향 내측으로 연장되는데 이는 정부 또는 저부 플래톤들(36),(40)과 각각 계합되어 밀봉부를 마련하도록 내측으로 연장된다.The
또한, 제2도 내지 4도는 각각 축(86)상에서 수직 축방향 이동이 가능하도록 동축으로 활주자재하게 장착된 체적 원판(72)를 도시한다. 원판(72)는 하우징(90)내에 배설되어 검출 장치(10)이 정지 위치에 있을때 환형 플랜지(102)의 정부 표면의 계합 및 착좌되도록 치수 결정된다. 원판(72)는 원통형 벽(92)의 내부 표면에 밀접하게 타고 가도록 치수 결정되어 환형 헬륨 격실(84)의 체적을 축소시키면서 저부구멍(104)를 통해 빠져나가는 탐사 가스의 양을 감소시키도록 위치된다.2-4
검출 장치(10)은 일정 범위의 휘일 치수들을 수용하도록 설계되어 있다. 모순이 없는 시험 결과들을 얻기 위해, 환형 헬륨 격실(84)내로 주입되는 탐사 가스의 결정된 체적은 시험 휘일(62) 둘레의 체적에 비례해야 한다. 이와 같은 조건들을 만족시키기 위하여, 상이한 치수의 휘일(62)들에 대해 헬륨 및 공기 혼합체의 체적은 휘일(62)내의 내측 격실(80) 내부의 체적에 비례해야 한다. 원판(72)는 후술하는 탐사 가스의 예측정과 협력하여 이와 같은 요구들을 성취하기 위해 외측 격실(34)내의 체적을 조절하는 역할을 한다. 제4도에 상세히 도시한 바와 같이, 외측 격실(34)와 원판(72)의 위치는 휘일 공동에 따라 제어되므로 내측 격실(80)의 체적에 대하여 시험중인 휘일(62)에 비례하게 치수결정된 환형 헬륨 격실(84)를 형성한다. 휘일(62)의 벽들은 내측 격실(80)과 환형 헬륨 격실(84) 사이의 경계부의 일부를 형성한다.The
검출 장치(10)은 환형 헬륨 격실(84)에 탐사 가스를 제공하는 가스 공급 장치를 포함한다. 일반적으로, 가스 공급 장치는(제6도에 도시한) 가압 유동 제어 시스템(20)과 결합되어 있다. 유동 제어 시스템(200)은 가스 연결 선로(110)(제5도 참조)을 통해 환형 헬륨 격실(84)와 가스 상태 연통되어 있다. 유동 제어 시스템(200)은 압축 헬륨 가스원(202) 및 표준 압력 조절기(204) 및 유동 제어 장치(206)를 포함하며, 이들 각각은 가스 연결 선로(110)과 연통되어 있다. 압축 헬륨은 불활성 및 불연성이 있고 가스 연결 선로(110)은 헬륨을 복수개의 헬륨 공급 입구(52)들로 전달하여 탐사 가스를 환형 격실(84)에 대칭되게 충분히 분배한다. 가스 연결 선로(110)내에는 압축 가스원(202)와 원형 가스 공급 루우프(loop)(130)에 연결된 헬륨 공급입구(52) 사이에 위치된 헬륨 주입 밸브(112)가 배설되어 있다. 헬륨 주입 밸브(112)는 환형 헬륨 격실(84)에 헬륨을 선택적으로 전달할 수 있게 한다. 적합한 실시예에 있어서, 헬륨 주입 밸브(112)는 (제7도에 도시한) 전기 제어식 솔레노이드에 의해 작동된다.The
제1도 내지 4도에 도시한 바와 같이, 본 발명은 탐사 가스에 대해 내측 격실(80)의 대기의 시료 체취(sampling)를 가능케 하기 위한 진공화 장치를 또한 포함한다(제1도 내지 4도에 연결부로 도시한) 진공펄프(114)는 내측 격실(80)과 가스 상태 연통되어 있다. 10-1torr의 압력 또는 100㎛Hg의 압력을 제공하는 임의의 쉽게 구입할 수 있는 통상적인 진공 펌프면 만족스럽다. 본 명세서에 기재된 바와 같이 낮은 압력을 제공하는 진공 펌프가 사이클 타임에 있어서 같은 양의 감소로 사용될 수 있는 동안에, 10-1torr 또는 100㎛Hg의 압력은 적절한 시간 압박 속에서 본 발명을 작동시키기에 충분하다. 진공 인입 선로(32)는 진공 펌프(114)를 주진공 선로(30)을 통해 내측 격실(80)과 연결시킨다. 저부 진공 밸브(26)은 진공을 내측 격실(80)과 주진공 선로(30)으로 선택적으로 인가할 수 있도록 내측 격실(80)과 진공 펌프(114) 사이에 개재되어 있다. 진공 필터(도시 생략)는 기름 증기(oil fume)이 내측 격실(80)으로 통과하는 것을 방지하도록 진공 펌프(114)와 저부 진공 밸브(26) 사이에 개재되어 있다. 적합한 실시예에 있어서, 저부 진공 밸브(26)은 진공 방출 밸브(116)이 주진공 선로(30)을 대기와 연결하고 있는 동안에 전기 솔레노이드에 의해 작동된다. 진공 방출 밸브(28)은 진공 방출 선로(116)을 대기로부터 선택적으로 밀봉한다. 적합한 실시예에 있어서, 진공 방출 밸브(258)은 전기적으로 작동된다.As shown in FIGS. 1 to 4, the present invention also includes a vacuuming device for enabling sampling of the atmosphere of the
제1도 내지 4도에 도시한 바와같이, 또한 진공 매니포울드(16)은 주진공 선로(30)은 물론 진공 펌프(114) 및 내측 격실(80)과 가스 상태 연통되어 있다. 진공 매니포울드(16)은 정부 진공 밸브(18), 검출 밸브(22), 시료 분리 밸브(20) 및 게이지들(12) 및 (14)로부터 연장된 진공 선로들에 의해 형성된 경계 구역내에 위치한 진공 파이프들을 포함한다. 적합한 실시예에 있어서, 전부 진공 밸브(18)은 진공 매니포울드(16)과 주진공 선로(30) 사이에 연결되어 있으며 시료 분리 밸브(20)은 가스 진공 선로(54)내에 연결되어 있다. 진공 매니포울드(16)은 질량 분석계(60)을 적절히 작동시키는데 필요한 높은 진공도를 발전(developing)시키고 또한 보존(preserving)하는 것을 돕는다.As shown in FIGS. 1 to 4, the
검출 밸브(22)는 질량 분석계(60)과 시료 분리 밸브(20) 사이에 개재되어 있고 진공 게이지들(12) 및 (14)는 정부 진공 밸브(18)과 검출 밸브(22) 사이의 진공 매니포울드(16)에 장착되어 있다. 임의의 적절한 통상적으로 구입할 수 있는 계기일 수 있는 각각의 진공 게이지(12),(14)는 지정된 진공 수준에 도달했을때 전기 회로를 활성화(energizing)시키는 형태의 진공 게이지 스위치(118) 및 (120)을 각각 포함한다. 시료 연결 선로(122)는 검출 밸브(22)를 내측 격실(80)의 내부로부터의 대기의 시료를 분석하는 질량 분석계(60)과 가스 상태 연통시킨다.The
질량 분석계(60)은 검출 밸브(22)에 의해 누설 검출 장치(10)으로부터 격리되고 또한 누설 검출 장치(10)의 전체 사이클 동안 활성화된다. 질량 분석계(60)은 내측 격실(80)으로부터 진공 매니포울드(16) 및 시료 연결 선로(122)를 통해 대기의 시료를 받아들인다. 정상적으로는, 연결 선로(122)는 질량 분석계(60)이 활성화될때 폐쇄된다. 질량 분석계(60)의 내부에 위치된 소형 흡입 펌프(도시 생략)은 항상 활성화된다. 검출 밸브(22)가 폐쇄되면, 질량 분석계(60)은 매니포울드(16)으로부터 대기의 시료들을 받아들이지 않는다. 검출 밸브(22)가 개방되어 있을때, 소량의 공기 시료가 질량 분석계(60)내로 진공 흡입된다. 헬륨 탐사 가스 농도가 예정된 수준 이하이면, 소형 흡입 펌프는 헬륨이 전혀 포함되지 않은 시료를 흡입한다. 탐사 가스 농도가 예정된 수준 이상이면, 헬륨은 검출될 것이다.The
질량 분석계(60)은 검출 스위치(도시 생략)를 포함하며 상기 검출 스위치는 그곳에서부터 연장된 한쌍의 도선들을 포함하고 또한 개방되거나 폐쇄되어 있다. 검출 스위치는 질량 분석계(60)의 분석기(analyzer)가 불충분한 헬륨 동도를 나타내면 개방되나, 헬륨 농도가 예정된 수준 이상이면 폐쇄되도록 작동한다. 폐쇄되도록 작동된 검출 스위치는 누설 휘일을 나타내도록 전기 시스템(제7도 참조)을 작동시킨다. 검출 밸브(22)는 또한 내측 격실(80)을 질량 분석계(60)과 선택적으로 연통시킨다.The
여러 밸브들의 작동은 수동으로 이행될 수 있으나, 적합한 실시예의 제7도는 전술한 솔레노이드 작동식 밸브들 및 표시등들의 작동을 도시한다. 솔레노이드들은 복수개의 밸브들을 작동시키도록 전기적으로 및 순차적으로 작동된다. 후술하는 바와 같이, 전술한 회로는 전술한 여러 표시기들에 의해 공정을 감시하는 방법을 제공한다.The operation of the various valves may be performed manually, but FIG. 7 of a suitable embodiment shows the operation of the aforementioned solenoid operated valves and indicator lights. The solenoids are electrically and sequentially operated to actuate a plurality of valves. As described below, the circuitry described above provides a method of monitoring a process by the various indicators described above.
본 발명은 또한 시험된 선행 휘일(62)가 검출 장치(10)으로부터 제거된 후에 정부 플래튼(36) 아래 및 저부 플래튼 근처에 잔존하는 잔류 탐사 가스를 추출하기 위해 제1도 내지 4도에 도시한 가스 배출 장치를 포함한다. 특히, 적합한 실시예에 있어서 송풍 노즐(46)들의 쌍은 지지 플랫포옴(44)상의 저부 플래튼(40)에 인접하게 장착되어 있다. 송풍 노즐(46)은 전달된 공기에 의해 와류(swirling current)가 야기되도록 지지 플랫포옴(44)에 대해 상방으로 유도된다. 후술하는 바와 같이, (제7도에 도시한) 공기 송풍기(124)는 공기 송풍기 연결 선로(126)에 의해 송풍 노즐(46)의 쌍과 가스 상태 연통되어 있어서 질량 분석계(60)에 의한 잘못한 분석 결과들을 방지하기 위하여 내측 격실(80)내에 갇힌 잔류 탐사 가스를 일소하도록 이동하는 기단 또는 기류(moving air mass or current)를 제공한다. 공기 송풍기(124)는 전기적으로 작동되고 또한 제7도와 관련해서 (앞서)기술한 바와 같이 전기 회로내에 일체로 되어 있다.The present invention is also directed to FIGS. 1-4 to extract residual exploration gas remaining below the
다른 형태에 있어서, 압축 공기원은 송풍 노즐(46)의 쌍과 선택적으로 연결되어 있는데 전기 작동식 솔레노이드는 개재된 압축 공기원 밸브(제6도 참조)를 개방 또는 폐쇄시키도록 작동된다.[각각 외측 격실(34)를 위한] 복수개의 공기 실린더(공압식 잭)(48)들과 공압식 공기 잭 장치(89), 및 [정부 플래튼(36)을 위한] 공압식 팽창 장치(88)을 포함하는 공기 실린더(50)을 포함하는 각각의 공압식 작동(공기 작동) 장치는 (제6도에 도시한) 국부적인 저압 공기 공급(local low pressure air supply)으로 작동될 수 있다.In another form, the compressed air source is optionally connected with a pair of
환형 헬륨 격실(84)의 저부의 횡단면도는 헬륨 주입 밸브(112)를 가로지르는 가스 연결 선로(110)을 도시한 제5도에 도시되어 있다. 가스 연결 선로(110)은 하우징(90)의 일부를 포위하여 원형 가스 공급 루우프(130)에서 종료되는데 상기 원형 가스 공급 루우프(130)의 원주 둘레에는 8개의 헬륨 공급 입구(52)가 균등하게 분포되어 있다. 헬륨 공급 입구(52)들은 각각 컵형 하우징(90)의 원통형 벽(92)를 관통하는 T-형 이음쇠(fittings)이다. 저부 플래튼(40)을 향한 방향으로 횡단면 선을 횡단하게 도시한 투시도를 보면, 제1접촉선은 원통형 벽(92)의 기부에 위치된 환형 플랜지(102)이다. 그 다음 접촉선은 헬륨 격실 밀봉 링(70)의 종료 연부인데 환형 헬륨 격실(84)의 나머지 부분은 휘일 림 플랜지(82)의 측면 연부와 드럼 휘일(62)의 측면을 관통한 횡단면에 의해 경계지어진다. 환형 플랜지(102)와 휘일 림 플랜지(82)의 측면 연부 사이에 위치된 반점 표시들은 헬륨 탐사 가스를 나타낸다. 휘일(62)를 하향 관통한 도면은 진공 인입 선로(32)가 관통하기 위한 저부 플래튼(40)내의 개구부(132)를 도시한다. 드럼 휘일(62)의 측면의 경계층을 횡단하여 탐사 가스의 누설이 일어나면, 휘일(62)의 구조적 완전성에 있어서의 결함들이 표시된다.(제1도 내지 4도에 도시한) 진공 펌프(114)는 인입 선로(32)를 통해 진공을 인입시켜 주위 환경의 내측 격실(80)을 진공으로 만든다.A cross-sectional view of the bottom of the
8개의 헬륨 공급 입구(52)들을 통해 헬륨 가스가 환형 격실(84)내로 주입된 후에, 탐사 가스는 탐사 가스에 인가된 주입 속도로 인해 밀봉된 환형 헬륨 격실(84)내에서 표류할 것이다. 내측 격실(80)내에 참사가스가 출현하면, 탐사 가스와 섞인 기존 환경은 혼합체를 형성하는데 이는 진공 인입 선로(32)에 의해 배출되어 분석을 위하여 주진공 선로(30) 및 진공 매니포울드(16)을 통해 질량 분석계(60)으로 보내진다. 진공 밸브 시스템의 작동은 제6도 및 7도와 관련해서 후술한다.After helium gas is injected into the
진공 밸브 시스템의 작동은 제7도에 도시한 전기 회로(300)에 의해 제어된다. 제7도에는 후술하는 바와 같은 시간 지정된 순서(timed sequence)에 따라 작동하는 5개의 진공 밸브들이 있다. 저부 진공 밸브(26)은 주진공 선로(30)내에 위치되어 내측 격실(80)을 진공으로 만들기 위해 검출 장치(10)의 저부에 필요한 진공을 제공하는 동시에 주진공 공급을 연결 및 차단하는 역할을 한다. 정부 진공 밸브(18)은 진공 매니포울드(16)내에 위치되어 진공 매니포울드(16)내의 진공 공급을 제어하는 역할을 하고 또한 헬륨 탐사 가스를 헬륨 공급 입구(52)로부터 환형 격실(84)내로 인입시키는 것을 돕는다. 진공 방출 밸브(28)은 주진공 선로(30) 및 진공 방출 선로(116)내에 위치되어 휘일(62)의 시험이 완료되었을때 진공을 내측 격실(80)으로부터 방출시키는 역할을 한다. 시료 분리 밸브(20)은 진공 매니포울드(16)내에 위치되어 내측 격실(80)으로부터 지정된 체적의 공기와 헬륨의 혼합체를(또는 누설이 없는 경우에는 오직 공기만을) 뽑아내는 역할을 한다. 혼합체 시료는 동시에 질량 분석계(60)내로의 주입을 대기하도록 유지된다. 마지막으로, 시료 연결 선로내의 질량 분석계(60)의 입구에 위치된 검출 밸브(22)는 시료 분리 밸브(20)으로부터 혼합된 시료를 수납하여 질량 분석계(60)으로 시간 지정된 순서로 공급한다.The operation of the vacuum valve system is controlled by the
제6도에는 환형 헬륨 격실(84)로의 탐사 가스의 공급을 시작시키고 그 다음에 잔류 탐사 가스를 배출(purging)시키기 위한 저압 공기를 공급하는데 필요한 부품들을 도시하는 가압 유동 제어 시스템(200)이 도시되어 있다. 이와 같은 부품들은 헬륨 측정 밸브(208), 측정 실린더 밸브(210), 측정 실린더(212), 헬륨 주입 밸브(112), 외측 격실 세척 밸브(214), 정부 플래튼 솔레노이드 밸브(216), 외측 격실 솔레노이드 밸브(218), 공기 송풍(플래튼 세척) 밸브(124), 공기 송풍기 연결 선로(126), 송풍 노즐(46)들, 가스 연결 선로(110), 원형 가스 공급 루우프(130), 및 복수개의 헬륨 공급 입구(52)들을 또한 포함한다. 추가로, 제6도에는 검출 밸브(22), 시료 분리 밸브(20), 정부 진공 밸브(18), 저부 진공 밸브(26) 및 진공 방출 밸브(28)용 밸브 파일럿(valve pilot)들이 도시되어 있다. 마지막으로, 저압 공기원(220)이 도시되어 있으며 또한 공기 수동 밸브(222)와 공기 세척, 윤활 및 조절 장치(224)를 포함한다. 저압 공기원(220)은 공기 선로(226)과 연속하여 있다.FIG. 6 shows a pressurized flow control system 200 showing the parts needed to start supply of exploration gas to
본 발명의 많은 독특한 특징들 중 하나는 시험중인 임의의 특정한 휘일에 대해 사용할 탐사 가스의 정확한 체적을 예측정하는 것이다. 예측정 장치는 가압 유동 제어 시스템(200)과 결합되어 있으며 또한 특히 헬륨 측정 밸브(208), 측정 실린더 밸브(210), 측정 실린더(212) 및 헬륨 주입 밸브(112)를 포함한다. 일단 헬륨 탐사 가스의 예측정 및 주입이 완료되면, 공기 선로(226)과 협력하여 외측 격실 밸브(214) 및 공기 송풍밸브(124)를 이용함으로써 잔류 탐사 가스의 일소가 성취된다.One of the many unique features of the present invention is to predict the exact volume of exploration gas to use for any particular wheel under test. The predictive well device is coupled with the pressurized flow control system 200 and also includes in particular a
최초 진공화 단계 동안에, 진공 A 게이지(12)의 진공 스위치(118)은 진공도 수준이 증가할때 폐쇄된다. 이와 같은 조건들 하에서, 헬륨 측정 밸브(208)은 헬륨 주입 밸브(112)가 폐쇄되는 동안 개방된다. 측정 실린더(212)는 공압식으로 작동되고 스프링 복귀되는 피스톤을 포함한다. 피스톤은 측정 실린더(212)내에 격실이 생기도록 측정 실린더(212)내에서 이동한다. 측정 실린더 밸브(210)이 개방되어 있을때, 저압 공기원(220)으로부터의 가압 공기는 공기 선로(226) 및 측정 실린더 밸브(210)을 통해 자유롭게 이동한다. 측정 실린더 밸브(210)을 통과한 저압 공기는 측정 실린더(212)의 저부로 유입되어 피스톤을 측정 실린더(212)내의 격실의 행정의 정부까지 추진시킨다. 측정 실린더 밸브(210)이 폐쇄되어 있을때, 피스톤은 측정 실린더(212)의 저부까지 스프링 복귀된다.During the initial evacuation step, the
예측정 단계 동안, 측정 실린더 밸브(210)은 폐쇄되어 있고 헬륨 측정 밸브(208)은 개방되어 있어서 헬륨이 가스원(202)로부터 헬륨 측정 밸브(208)을 통과하여 측정 실린더(212)내에 축적될 수 있다. 시험중인 휘일(62)의 치수는 시스템내에 최초 진공을 인입시키는데 필요한 시간의 길이에 영향을 미친다. 일단 최초 진공이 작동 수준에 도달하면, 진공 B 게이지(14)는 진공 B 스위치(120)을 폐쇄시켜 진공 밸브들내의 전기적 작동기들을 헬륨 탐사 가스를 환형 헬륨 격실(84)에 공급하도록 위치시킨다. 그러나, 진공 B 스위치(14)가 작동할 때까지, 헬륨 측정 밸브(208)은 탐사 가스가 측정 실린더(212)내에 축적될 수 있도록 개방된 채로 있다. 그러므로, 측정 실린더(212)내에 축적되는 탐사 가스의 체적은 필요한 진공을 인입시키는데 소요된 시간에 정비례하고 따라서 시험중인 휘일(62)의 내측 격실(80)의 체적에 비례한다.During the predictive phase, the measuring
진공 B 스위치(120)이 폐쇄될때, 헬륨 측정 밸브(208)은 폐쇄되고 헬륨 주입 밸브(112)는 개방된다. 이때, 측정 실린더 밸브(210)은 공기 선로(226)으로부터의 저압 공기를 측정 실린더 밸브(210)을 통해 측정 실린더(212)내로 통과시킬 수 있도록 개방된다. 저압 공기는 측정 실린더(212)내의 피스톤을 격실의 정부까지 추진시켜 헬륨 탐사 가스를 측정 실린더(212)로부터 개방된 헬륨 주입 밸브(112)를 통해 추출시킨다. 탐사 가스는 가스 연결 선로(110)을 통해 원형 가스 공급 루우프(130)내로 통과해 나간다. 이때 탐사 가스는 환형 헬륨 격실(84)에 탐사 가스를 공급하는 복수개의 헬륨 공급 입구(52)들을 관통한다.When the
헬륨 탐사 가스가 측정 실린더(212)으로부터 배출된 후에, 측정 실린더 밸브(210)은 공기 선로(226)으로부터 공기가 실린더(212)내로 통과하는 것을 방지하고 또한 실린더(212)의 스프링이 피스톤을 정상 위치로 복귀시킬 수 있도록 폐쇄된다. 그러므로, 헬륨 탐사 가스의 체적은 예측정 단계 동안 헬륨 탐사 가스가 유동한 시간에 의해 측정된다. 이와 같은 시간 간격은 측정 실린더(212)의 격실내에 축적되는데 얼마나 많은 헬륨 탐사 가스가 소요되었는가를 결정한다.After the helium exploration gas has been withdrawn from the measuring
시험 사이클(testing cycle)의 종료시에, 헬륨 주입 밸브(112)는 폐쇄되고 외측 격실 세척 밸브(214)는 가스 연결 선로(110)까지 공기 선로(226)의 저압 공기를 위한 통로를 제공하도록 개방된다. 저압 공기는 가스 연결 선로(110) 및 가스 공급 루우프(130)을 관통하여 잔류 탐사 가스를 강제로 배출시킨다. 저압 공기는 또한 입구(52)들을 통해 환형 헬륨 격실(84)내로 통과해 나가서 후속 사이클을 위해 헬륨 탐사 가스를 시스템으로부터 세척 및 배출시킨다. 포위 단부(94)내에 위치된 통기 구멍(97)은 배출된 헬륨 탐사 가스가 하우징(90)의 정부로부터 빠져나갈 수 있게 한다.At the end of the testing cycle, the helium inlet valve 112 is closed and the outer compartment flush valve 214 is opened to provide a passage for low pressure air in the
외측 격실 세척 밸브(214)가 개방되어 있어서 환형 헬륨 격실(84)를 세척할 수 있는 기간 동안에, 공기 송풍 밸브(124)가 작동된다. 이때 저압 공기는 공기 송풍 연결 선로(126) 및 송풍 노즐(46)을 자유롭게 관통하여 저부 플래튼(40) 둘레의 영역을 세척한다. 그러므로, 헬륨 탐사 가스를 측정하여 환형 헬륨 격실(84)로 공급하는 예측정 단계 동안 및 시스템을 세척하기 위해 6.3 내지 7.0kg/㎠(90 내지 100psi) 범위의 미측정된 세척 공기를 통과시키는 배출 단계 동안 유일한 유체 배관 시스템이 사용된다.The
정부 플래튼 솔레노이드 밸브(216), 외측 격실 솔레노이드 밸브(218), 및 5개의 진공 작동 밸브들(18,20,22,26,28)내의 각각의 밸브 파일럿들은 표준 4-로 솔레노이드 밸브를 포함한다. 각각의 밸브들은 밸브 구(valve sphere)(도시 생략)를 포함하는데, 이는 본래 구가 제1위치에 있을때 진공 효과를 통과시키고 구가 제2위치에 있을 때에는 진공 효과를 차단한다. 밸브 구는 공기 실린더에 의해 공압식으로 작동된다. 그러나, 공기 실린더는 밸브 구를 위치시키기 위한 축을 작동시키는 공압력을 통가시키거나 또는 차단하기 위해 전기적으로 작동된다.Each valve pilot in the government
검출 장치(10)의 작동에 있어서, 외측 격실(34)가 정부 플래튼(36) 및 연관된 밀봉 링(38)이 저부 플래튼(40) 및 연관된 밀봉 링(42)로부터 격설되어 있는 정지 위치로 복귀된 리셋 위치(reset position)를 가정한다. 정부 플래튼(36)은 휘일 림 플랜지(82) 위에 충분한 거리로 격설되어 있는데 이는 시험된 선행 휘일(62)의 제거 및 시험될 후속 휘일과의 교체를 가능케 한다. 체적 축소 원판(72)는 환형 플랜지(102)의 정부 표면상에 착좌되어 있다. 이와 같은 부품들의 위치는 외측 격실(34)의 저부로부터의 잔류 탐사 가스의 탈출을 방지하고 또한 진공화의 시작 및 후속 휘일의 시험 이전에 내측 격실(80)의 오염을 방지한다. 컵형 하우징(90)의 포위 단부(94)내의 통기 구멍(97)들은 탐사 가스의 배출 동안 개방된 채로 있는다.In operation of the
이때, 진공은 진공 방출 밸브(28)을 개방함으로써 방출되어야만 하고 또한 탐사 가스의 유동은 헬륨 주입밸브(112)의 폐쇄에 의해 정지되어야만 한다. 시험될 후속 휘일(62)는 저부 플래튼 밀봉 링(42)의 정부에 동축으로 위치되어 저부 휘일 림 플랜지(82)가 상기 저부 플래튼 밀봉 링(42)와 계합된다. 모든 진공 밸브들은 각각의 휘일(62)의 시험 사이의 리셋 위치에서 폐쇄되어 있다고 후술하는 바와 같은 순서로 작동된다.At this time, the vacuum must be released by opening the
전기 회로(300)은 정부 진공 밸브(18), 저부 진공 밸브(26), 진공 방출 밸브(28), 개방 시료 분리 밸브(20) 및 검출 밸브(22)를 위한 솔레노이드들 및 작동기들을 포함한다. 또한, 헬륨 측정 밸브(208), 헬륨 주입 밸브(112), 측정 실린더 밸브(210), 공기 송풍 밸브(124), 외측 격실 솔레노이드 밸브(218), 외측 격실 세척 밸브(214) 및 정부 플래튼 솔레노이드 밸브(216)을 위한 솔레노이드들 및 작동기들도 포함한다. 추가로, 질량 분석계(60)내에 위치한 검출 스위치는 제7도에 개략적으로 도시되어 있으며 또한 참조번호(302)로 표시되어 있다. 또한, 제7도는 저부 진공 표시등(304), 검출 표시등(306), 정부 진공 표시등(308), 시료 분리 표시등(310), 헬륨 주입 표시등(312), 진공 방출 표시등(314), 공기 송풍 표시등(316), 외측 격실 세척 표시등(318), 동력 공급(power-on) 스위치(320), 동력 사용가능(power available) 표시등(322), 리셋 스위치(324) 및 시동 스위치(326)을 도시한다.
추가 표시 장치들은 누설 시험에 합격한 휘일을 표시하는 백색등(328), 누설 시험에 불합격한 휘일을 표시하는 적색등(330), 및 초과 누설을 가지고 있는 시험된 휘일을 표시하는 버저(buzzer)(332)를 포함한다. 제7도의 전기 선도(300)의 나머지 다른 부품들은 릴레이(relay)(336), 릴레이(338), 릴레이(340), 릴레이(342), 릴레이(344),릴레이(346), 릴레이(348), 릴레이(350), 릴레이(352), 릴레이(354), 릴레이(356), 타이머(358), 타이머(360), 타이머(362), 타이머(364), 타이머(3696), 타이머(368), 스위치(370), 스위치(372), 스위치(374), 및 스위치(376)을 포함한다.Additional display devices include a
누설 검출 장치(10)이 최초 활성화될때 또한 선행 누설 검출 시험이 완료된 후에, 정부 플래튼(36) 및 외측 격실(34)는 각각 상승(정지) 위치에 있다. 또한, 각각의 진공 작동 밸브들은 폐쇄되어 있고, 공기 송풍 밸브(124)도 폐쇄되어 있다. 후속 휘일(62)에 대한 시험은 동력 입력 터미널들(400),(401)을 전기 회로와 연결시키고 또한 동력사용가능 표시등(322)를 점등시키는 동력 공급 스위치(320)을 폐쇄시킴으로써 진행이 개시된다. 시동 스위치(326)은 2-극 스프링 부하식 개방형 푸시 버튼 스위치(two-pole spring loaded normally open push button switch)인데 이는 동력 스위치로부터의 활성화된 도선(lead)(401)을 스위치들(374),(376)과 연결시킨다. 스위치들(374),(376)은 시동 스위치(326)으로부터의 전기적 임펄스(impulse)에 의해 가동된다. 도선(403)상의 제1임펄스는 스위치들 중 하나를 펄스 온(pulse on)시키고, 2개의 스위치들중 다른 하나를 도선들(403) 및 (422)를 통해 펄스 오프(pulse off)시킨다. 시동 스위치(326)의 제2작동들중 스위치들(374) 및 (376)의 작동을 역적시키는 도선들(403) 및 (422)를 역전시키는 펄스를 제공한다. 그러므로, 시동 스위치(326)을 작동시킴으로써, 전기 스위치들(374),(376)은 역전된다. 이는 스위치(374)상의 도선(407)을 활성화되게 하여 측정 실린더(212)의 체적이 0으로 감소되게 한다. 도선(407)과 연결되어 있는 정부 플래튼(36)은 중력에 의해 하강되어 휘일(62) 및 저부 플래튼(40)과 함께 내측 격실(80)을 형성한다. 저부 진공 밸브(26), 정부 진공 밸브(18) 및 시료 분리 밸브(20)은 각각 동시에 개방되나, 검출 밸브(22) 및 진공 방출 밸브(28), 공기 송풍 밸브(124) 및 진공 방출 밸브(28)은 각각 폐쇄된 채로 있는다.When the
진공 펌프(114)는 내측 격실(80)내에 진공을 인입시키기 시작하는데 이는 시종 증가하고 또한 동시에 타이머(360)은 카운팅(counting)을 시작한다. 타이머(360)은 32초 타이머인데 이는 임의의 특정한 휘일의 시험에 대해서도 가능하도록 시간을 제한하는데 사용한다. 컵형 하우징(90)은 하우징(90)의 중력 저부 뚜껑으로서 작용하는 체적 축소 원판(72)를 지지한다. 원판(72)는 내측 격실(80)을 선행 시험 사이클로부터 생긴 외측 격실(34)내의 임의의 헬륨 오염 잔류물로부터 격리시키기 위해 정부 플래튼(36) 위로 수 인치(inch)위에 남아 있는다. 원판(72)는 정부 플래튼(36)이 충분한 양의 진공에 의해 내측 격실(80)에 밀봉되지 않는한 외측 격실(34)에 의해 상승 및 지지된 채로 있는다.The vacuum pump 114 begins to draw a vacuum into the
진공 A 게이지(12)는 초기 수준의 진공도가 매노포울드(16)내에 도달되었을때 진공 스위치(118)을 작동시키도록 조절된다. 진공 A 스위치(12)상의 전기 도선(406)은 활성화되어 릴레이들(342) 및 (344)를 작동시킨다. 릴레이(344)상의 도선(424)가 측정 실린더 밸브(210)을 폐쇄시켜 스프링이 피스톤을 아래로 잡아 당겨 격실이 시종 더 커지는 동안 타이머(366)은 헬륨 측정 밸브(208)을 개방시키는 도선(410)을 활성화시킨다. 릴레이(342)상의 도선(438)은 릴레이(352)상의 대응하는 도선이 컵형 하우징(90)을 저부 플래튼(40)상의 착좌될 때까지 내측 격실(80) 둘레로 하강되게 하는 도선(420)을 활성화 시키도록 작동된다. 하우징(90)의 체적 축소 원판(72)는 정부 플래튼(36)상에 착좌되어 환형 헬륨 격실(84)의 정부 뚜껑이 된다.The
내측 격실(80)은 외측 격실(34)가 저부 플래튼(40)상의 위치로 하강되기 이전에 진공 밀봉된다. 그러나 정부 및 저부 플래튼 밀봉부들(38),(42)는 누설되므로, 만일 외측 격실(34)가 너무 일찍 하강되면, 잔류 탐사 가스는 내측 격실(80)내로 누설되어 오염시킨다. 그러므로, 매니포울드(16)내의 진공도가 진공 스위치(118)의 접촉을 야기시키기에 충분하게 높을때, 도선(420)은 외측 격실(34)가 자유낙하할 수 있도록 활성화된다. 통상적으로, 외측 격실 솔레노이드(218)은 공기 실린더(48)들이 외측 격실(34)를 상승 위치로 유지하게 하는 도선(420)에 의해 활성화된다. 그러나, 도선(420)이 활성화되면, 외측 하우징(34)는 저부 플래튼(40)상으로 천천히 자유낙하될 수 있다. 이때, 헬륨 탐사 가스는 측정 실린더(212)로 유입되어 예측정된다.The
진공도가 매니포울드(16)내의 예정된 수준에 도달함에 따라, 진공 B 스위치(14)는 진공 스위치(120)을 폐쇄시키도록 작동한다. 이때 저부 진공 밸브(26)은 릴레이(350)으로부터의 도선(411)의 작동에 의해 폐쇄된다. 측정 실린더(212)의 격실내의 헬륨 탐사 가스의 체적은 시험중인 휘일(62)의 내측 격실의 체적에 비례한다. 진공 B 스위치(372)의 작동에 따라, 도선(408)은 릴레이(346)내의 도선(416)을 작동시키는 스위치(372)내의 대응하는 도선을 활성화시킨다. 릴레이(346)은 타이머(366)내의 대응하는 도선을 활성화시키는 도선(448)을 활성화시킨다. 타이머(366)의 도선(410)은 헬륨 측정 밸브(208)을 폐쇄시키도록 작동된다. 측정 실린더(212)는 헬륨 측정 밸브(208)이 개방되어 있는 동안에 스프링 압력에 대항하여 체적이 증가되었다. 헬륨 탐사 가스는 헬륨 주입 밸브(112)를 통한 환형 헬륨 격실(84)로의 전달의 준비중에 측정 실린더(212)내로 서서히 유입되었다.As the degree of vacuum reaches a predetermined level in the manifold 16, the
1 내지 5초의 지연 후에, 릴레이(346)은 또한 릴레이(344)내의 대응하는 도선을 활성화시키는 도선(435)를 활성화시킨다. 릴레이(344)의 도선(424)는 순차적으로 측정 실린더(212)로부터의 가스 연결 선로(110)까지의 탐사 가스용 통로를 마련하도록 헬륨 주입 밸브 코일(112)를 활성화시킨다. 릴레이(344)의 도선(424)는 또한 공기 선로(226)으로부터의 저압 공기가 측정 실린더(212)의 플런저(plunger)를 스프링 압력에 대항하여 상향 추진시켜서 헬륨 탐사 가스를 헬륨 주입 밸브(112)를 통해 또한 가스 연결 선로(110)을 통해 원형 가스 공급 루우프(130)을 향해 앞으로 추진시킬 수 있도록 측정 실린더 밸브(210)을 활성화시킨다. 일단 측정 실린더 밸브(210)이 폐쇄되면, 측정 실린더(212)의 피스톤은 스프링 작용에 의해 후퇴된다.After a delay of 1-5 seconds, relay 346 also activates lead 435 which activates the corresponding lead in relay 344. The lead 424 of the relay 344 sequentially activates the helium injection valve coil 112 to provide a passage for exploratory gas from the
진공 B 스위치(14)가 폐쇠된 후에, 진공도는 진공 펌프(114)쪽으로 개방된 시료 분리 밸브(20), 매니포울드(16) 및 정부 진공 밸브(18)을 통해 서서히 순환하는 내측 격실(80)으로부터의 공기 혼합체의 시료로 서서히 계속해서 증가한다. 내측 격실(80)으로부터의 공기 시료의 분포는 매니포울드(16)의 가스상 내용물을 내측 격실(80)내의 공기 혼합체의 가스상 내용물과 동일하게 하는 3초 타이머(362)에 의해 수초간 계속해서 조절된다. 3초 후에, 타이머(362)는 타이머(362)의 도선(447)이 도선(419)가 서로 분리 밸브(20)을 폐쇄시키게 하는 릴레이(350)을 활성화시키는 동안 정부 진공 밸브(18)을 폐쇄시키도록 도선(417)을 활성화시킨다. 동시에, 타이머(358)의 도선(415)는 3초 타이머(358)에 의해 조절되는 검출 밸브(22)를 개방시키도록 대응하는 도선을 활성화시킨다.After the
드럼 휘일(62)의 시험 동안에 3가지 경우들이 발생할 수 있다. 제1경우는 드럼 휘일(62)가 침투 구멍을 포함하지 않아서 탐사 가스를 통과시키지 않는 것이다. 이와 같은 경우에 드럼 휘일(62)에는 우량 휘일이라는 표지(label)가 붙여진다. 드럼 휘일(62)가 작은 침투 구멍들을 포함하면, 탐사 가스는 휘일(62)를 관통하므로 휘일에는 불량 휘일이라는 표지가 붙여진다. 보다 불량한 경우에는, 큰 침투 구멍들이 존재하므로 초과 체적의 탐사 가스가 드럼 휘일(62)를 관통할 수 있다. 이와 같은 경우에, 드럼 휘일(62)에는 매우 불량 휘일이라는 표지가 붙여지고 시험 진행이 중단 및 종료된다.Three cases may occur during the testing of the
전술한 3가지 경우들 각각에 대해 누설 검출 장치(10)은 진공 스위치(118), 진공 스위치(120), 및 32초 한계 타이머(360)의 협력된 통제 및 반응을 기초로 한 상이한 사이클을 선택한다. 가압 유동 제어 시스템(200) 및 전기 선도(330)에 대한 전술한 내용은 검출 밸브(22)가 개방되어 내측 격실(80)으로부터의 대기의 시료를 질량 분석계(60)으로 통과시킬 때까지는 3가지 상황들 모두에 대해 동일하다. 질량 분석계(60)에 의한 가스 시료의 분석의 결과는 질량 분석계(60)내의 검출 스위치(302)가 도선(413)을 활성화시키도록 폐쇠될지의 여부를 결정한다. 시험 진행에 대한 기술의 나머지 부분은 가스 시료의 분석으로부터 기인하는 누설검출 장치(10)의 작동에 관계된다.For each of the three cases described above, the
탐사 가스 시료 내의 헬륨 농도가 매우 낮으면, 헬륨 농도가 질량 분석계(60)에 의해 검출되지 않으므로 타이머(358)은 3초 사이클의 끝까지 카운팅한다. 우량 휘일을 표시하는 백색등(328)이 점등되고 타이머(360)은 카운팅을 중지한다. 매우 낮은 헬륨 농도는 질량 분석계(60) 내지 분석기에 의해 검출되지 않으므로, 검출 스위치(302)는 작동되지 않고 또한 검출 스위치(302)로부터 연결된 도선(413)은 활성화되지 않는다.If the helium concentration in the exploration gas sample is very low, the
전기 회로(300)의 작동은 다음과 같다. 타이머(358)의 3초 사이클이 끝났을때, 도선(433)은 릴레이(342)내의 대응하는 도선을 활성화시켜 릴레이(342)의 도선들(407) 및 (450)을 작동시킨다. 릴레이(342)내의 도선(450)은 타이머(360)내의 대응하는 도선을 활성화시켜 타이머(360)에 의해 32초 시간 제한이 카운티 완료되기 이전에 도선 W를 활성화시킨다. 타이머(360)의 도선 W는 시험중인 휘일(62)가 탐사 가스를 누설시키지 않았다는 것을 표시하는 백색등을 활성화시킨다. 동시에, 릴레이(342)의 도선(438)이 비작동(deactivation)되어 릴레이(352)의 도선(438)이 동시에 비작동되므로 결국 릴레이(352)로부터 외측 격실 솔레노이드 밸브(218)의 코일까지의 도선(420)이 비박동된다. 이와 같은 작용은 컵형 하우징(90)을 정지 위치까지 상향 구동시키기 위한 공기 실린더(48)을 작동시키게 된다.The operation of the
컵형 하우징(90)이 정지위치까지 구동된 후 3 내지 10초내에, 검출 밸브(22)는 타이머(358)이 3초 사이클을 종료한 후에 도선(415)의 비작동에 의해 폐쇄된다. 이때 헬륨 주입 밸브(112)를 포함하는 나머지 진공 작동식 밸브들 각각은 폐쇄 위치에 있는데 상기 헬륨 주입 밸브(112)는 헬륨 탐사 가스가 외측 헬륨 격실(84)로 공급되고나서 외측 격실(34)가 정지 위치로 상승되기 전까지 폐쇄되어 있다. 릴레이(336)은 카운팅을 중지하고 기초 32초 사이클 타이머(360)을 리셋팅시킨다. 도선 W는 또한 타이머(360)으로부터 릴레이(336)까지 연결되어 있으므로 도선 W 및 릴레이(336)이 공통 도선(400)으로 접촉 위치로부터 개방의 도선(451)이 비활성화(deenergizing)된다. 그 결과 릴레이(336)상의 도선(451)은 접촉 위치로부터 개방 위치로 변경된다. 도선(451)은 또한 타이머(356) 및 타이어(360)에도 연결되어 있으므로 타이머(356)상의 도선(451)이 비활성화될때, 타이머(356)상의 도선(444)는 사이클이 종료된 타이머(360)에 대응하는 도선을 비활성화시킨다.Within 3 to 10 seconds after the cup-shaped
그 다음에, 세척 사이클은 3초 타이머(368)상의 도선들(439) 및 (440)에 의해 시작된다. 타이머(368)상의 도선(422)는 스위치(376)상의 도선(425)에 전력을 공급하고 릴레이(352)상의 대응하는 도선을 활성화시키는 스위치(376)상의 대응하는 도선을 활성화시킨다. 이때, 컵형 하우징(90)은 정지 위치에 도달되고 도선(425)는 릴레이(352)상의 도선(434)를 활성화시킨다. 마찬가지로, 타이머(364)상의 도선(434)는 7초 동안 활성화된다. 또한, 릴레이(352)상의 도선(434)는 세척 사이클 동안 정부 진공 밸브(18)을 개방시키도록 도선(417)을 활성화시킨다. 릴레이(352)상의 도선(434)는 시료 분리 밸브(20)을 개방시키도록 도선(419)를 활성화시키는 릴레이(348)상의 대응하는 선을 추가로 활성화시킨다. 릴레이(348)상의 도선(426)은 또한 매니포울드(16)내의 진공을 방출시키는 진공 방출 밸브(28)을 개방시키도록, 또한 공기 송풍 밸브(124) 및 외측 격실 세척 밸브(214)를 활성화시키도록 활성화된다. 릴레이(348)상의 도선(426)에 의한 이들 밸브들 각각의 작동은 저부 플래튼 영역(40), 환형 헬륨 격실(84) 및 매니포울드 시스템(16)을 세척하는 배출 사이클을 시작시킨다.The cleaning cycle is then started by leads 439 and 440 on the three second timer 368. Lead 422 on timer 368 activates a corresponding lead on switch 376 that powers lead 425 on switch 376 and activates the corresponding lead on relay 352. At this time, the cup-shaped
잔존하는 진공은 휘일(62)를 휘일이 누설되지 않음 또는 우량 휘일임을 나타내는 스탬핑된 표지(stamped insignia)를 붙이기 위해 정부 플래튼(36)과 저부 플래튼(40) 사이에 고정되게 유지시킨다. 휘일의 스탬핑(stamping)은 수동으로 또는 로보트들을 이용해서 행해질 수 있다.The remaining vacuum keeps the
휘일의 스탬핑 후에, 리셋 스위치(324)는 정부 플래튼(36)을 상승시키고 검출 시스템(10)을 세척하도록 수동으로나 또는 로보트들에 의해 작동된다. 리셋 스위치(324)는 타이어(368)상의 도선(439) 및 (440)을 활성화시키고 이는 순차적으로 순서를 역전시켜 각각의 진공 작동식 밸브들, 공기 송풍 밸브(124), 외측 결실 세척 밸브(214), 및 진공 방출 밸브(28)을 폐쇄시키고, 또한 정부 플래튼(36)을 상향 구동시키기 위한 공기 실린더(50)을 작동시키도록 도선(407)을 통해 정부 플래튼 솔레노이드 코일(216)을 비활성화시킨다. 이때 누설 검출 장치(10)은 후속 휘일을 시험하도록 위치된다.After stamping the wheel, the reset switch 324 is operated manually or by robots to raise the
질량 분석계(60)은 매니포울드(16)내에 분포된 가스 시료내의 헬륨의 상대 비율(relative proportionality)(%)을 나타내는 질량 분석계(60)내에 결합된 마이크로볼트 미터(microvolt meter)상에 표시함으로써 매니포울드(16)내의 헬륨의 존재를 검출한다. 추가로, 질량 분석계(60)에 의해 분석된 가스 시료내의 헬륨의 존재는 검출 스위치(302)를 활성화시켜 후술하는 바와 같이 도선(413)에 전력을 제공한다. 검출 스위치(302)는 스위치의 작동 지점이 마이크로볼트 미터 눈금의 범위 이상에서 접촉시키도록 눈금 측정될 수 있도록 조절가능한 장치이다. 그러므로, 불량 휘일을 나타내는 고 헬륨 농도와 유량 휘일을 나타내는 저 헬륨 농도 사이의 경계 지점은 적절한 감도를 반영하도록 조절될 수 있다.
이하 검출 스위치(302)내의 도선(413)이 비활성화되고 난 후의 전기 회로(300)의 작동에 대해 기술한다. 그러나, 도선(413)은 각각의 시험 휘일(62)의 누설 계수를 결정하는 로보트식 자동화 설비를 작동시키는데 사용될 수도 있따. 도선(413)이 활성화되고 난 후에, 스위치(370)의 대응하는 도선은 휘일(62)가 누설 시험에 불합격했음을 표시하는 적색등(330)을 활성화시키도록 도선 R을 작동시킨다. 추가로, 질량 분석계(60)의 도선(413)은 또한 정상 상태에서 개방된 도선들(439) 및 (440)을 활성화시키는 릴레이(354)내의 대응하는 도선을 활성화시키는 릴레이(354)내의 대응하는 도선을 활성화시킨다. 도선들(439) 및 (440)은 도선들을 함께 단락(shorting)시키는 3초 타이머(368)내의 대응하는 도선들을 활성화시켜 타이머(368)이 누설 검출 장치(10)이 세척 사이클 및 리셋팅을 시작시키도록 작동되게 한다.The operation of the
우량 휘일에 대한 시험 진행 동안에, 리셋 스위치(324)는 타이머(368)을 잦동시키는 도선들(439) 및 (440)을 접촉시키도록 수동으로나 또는 자동으로 가동되어야만 한다. 그러나, 불량 휘일의 시험 동안의 제2경우에 있어서, 검출 스위치(302)의 도선(413)은 세척 사이클을 시작시키는 타이머(368)을 자동적으로 가동시키도록 릴레이(354)내의 도선들(439) 및 (440)을 단락시킨다.During the test run for the fine wheels, the reset switch 324 must be manually or automatically activated to contact the conductors 439 and 440 which frequent the timer 368. However, in the second case during the testing of the bad wheel, the lead 413 of the detection switch 302 causes the leads 439 in the relay 354 to automatically start a timer 368 to start the cleaning cycle. And short circuit 440.
일단 타이머(368)이 가동되면, 도선(422)는 스위치(372), 스위치(374) 및 스위치(376)내의 대응하는 도선을 작동시키도록 활성화된다. 상기 3개의 스위치들은 누설 검출 장치(10)을 다음과 같은 방식으로 시험 진행의 제1단계로 복귀시키도록 리셋팅된다. 스위치(372)는 진공 밸브들의 개방을 돕고 또한 세척 시스템을 작동시키기 위해 도선(416)을 작동시킨다. 스위치(374)는 릴레이(342)용 대응하는 도선을 비활성화시키는 도선(407)을 회로 개방시킨다. 이때 릴레이(342)로부터의 도선(438)은 외측 격실 솔레노이드(218)이 공기 실린더(48)에 의해 상향 구동되게 하도록 도선(420)을 작동시키는 릴레이(350)내의 대응하는 도선을 활성화 시킨다.Once timer 368 is activated, lead 422 is activated to actuate switch 372, switch 374 and corresponding lead in switch 376. The three switches are reset to return the
동시에, 도선(407)의 비활성화는 공기 실린더(50)이 정부 플래튼(36)을 정지 위치로 상향 구동하게 하는 정부 플래톤 솔레노이드(216)을 활성화시킨다. 시험중인 휘일(62)는 더이상 정부 플래튼(36)과 저부 플래튼(40) 사이에 고정되지 않는다. 그러므로, 누설 시험에 불합격한 휘일에 우량 휘일이라는 표지를 스탬핑하려는 임의의 시도는 휘일을 팁핑(tipping)시키게 된다. 스위치(376)은 탐사 가스가 있는 검출 장치(10)을 세척하기 위한 시간의 길이를 조절하는 7초 타이머(364)를 자동시키는 도선(425)를 활성화시킨다. 타이머(364)의 도선(434)는 릴레이(348)의 대응하는 도선을 활성화시킨다. 릴레이(348)의 도선(426)은 7초 배출 사이클 동안 진공 방출 밸브(28), 공기 송풍 밸브(124) 및 외측 격실 세척 밸브(214)내의 전기 코일을 작동시키도록 활성화된다.At the same time, deactivation of the
스위치들(374) 및 (376)은 동일한데, 각각 섀시 귀로(chassis return)에 연결된 공통 전선(common wire)(400)을 가지고 있다. 또한 각각의 스위치들에는 도선들(403) 및 (422)가 연결되어 있다. 상기 2개의 도선들은 스위치들 (374) 및 (376)내에 반대 순서로 연결되어 있다. 스위치(374)에 있어서, 전기 에너지가 도선(422)에 공급되면, 도선(407)은 전력 도선(401)로부터 분리된다. 그러나, 전기 에너지가 도선(403)에 공급되면, 스위치(374)는 위치가 변경되어 도선(407)은 시험 사이클을 재시작하도록 활성화되게 된다. 도선들(403) 및 (422)는 스위치(376)상에 반대 순서로 연결되어 있으므로, 전기 에너지가 도선(422)에 공급되면, 도선(425)는 전력 도선(401)에 의해 활성화된다. 그러나, 전기 에너지가 도선(403)에 공급되면 도선(425)는 전력 도선(401)로부터 분리되게 된다.Switches 374 and 376 are identical, each having a
검출 장치(10)은 휘일의 누설 시험에 합격했을때 및 휘일이 누설 시험에 불합격했을때 완전한 진행을 통해 회귀한다. 그러므로, 우량 휘일의 시험의 경우에 있어서 진공 B 스위치(14)가 작동된 후에, 타이머(356) 및 타이어(36)은 시험 사이클을 종료시키는 카운팅을 중단한다. 불량 휘일의 시험을 포함하는 경우에 있어서 진공 B 스위치(14)가 작동된 후에, 릴레이(354)의 도선(439) 및 도선(440)은 타이머(368)을 작동시키도록 단락된다. 본래, 이와 같은 작용은 사이클을 또한 종료시키는 리셋 스위치(324)를 우회한다.The
후술하는 바와 같이, 진공 B 스위치(14)의 단순한 작동은 휘일이 우량해서 누설되지 않거나, 또는 휘일이 누설되어 누설 검출 시험에 불합격된 것을 표시한다. 매니포울드(16)내의 진공도 수준이 진공 B 스위치(14)를 작동시키기에 충분한 수준에 도달하지 못하면, 시험 휘일(62)내의 매우 불량한 누설이 표시된다. 이와 같은 상태들 하에서 시험 사이클의 나머지 부분은 40초 미만 동안 계속된다.As will be described later, the simple operation of the
시험 휘일(62)가 휘일의 구조를 통해 탐사 가스를 통과시키는 큰 구멍을 포함할때, 진공 펌프(114)의 용량(capacity)은 제한된다. 이와 같은 상태들 하에서, 진공도는 매우 서서히 증가하여 한계 타이머(360)에 의해 할당된 3초 보다 더 오래 걸린다. 질량 분석계(60)을 작동시키는데 필요한 진공도 수준에 도달되지 않으면, 이때 진공 스위치(120)은 폐쇄되지 않고 타이머(360)은 진공의 발달을 정지시키도록 반응한다. 검출 장치(10)의 사이클의 절대 최대 길이는 55초이다. 그러므로, 휘일(62)가 전술한 시간 한계 내에 필요한 진공의 발달을 방해하기에 충분한 큰 구멍을 포함하면, 타이머(356) 및 타이머(360)은 휘일들을 공급 및 반출하는 컨베이어 시스템이 정지하지 않도록 진행중인 시험 사이클을 중단 및 종료시킨다.When the
타이머(356) 및 타이머(360)은 각각의 시험 사이클의 시작시에 카운팅을 시작한다. 타이머(360)은 기본적인 32초 한계 타이머인데 이는 시험이 할당된 32초내에 완료되지 않으면 휘일을 불합격시킨다. 타이머(356)은 40초 한계 타이머인데 이는 검출 장치(10)의 세척 기능을 마련하기 위해 타이머(360)보다 8초를 더 계속 카운팅한다.
진공 스위치(120)이 타이머(360)의 할당된 32초 내에 접촉하지 않으면, 도선(445)는 타이머(356)이 40초 사이클을 완료하는데 추가적으로 소요되는 8초 동안 활성화된다. 타이머(360)으로부터의 도선(445)는 시험중인 휘일이 불합격이라는 가청 신호를 제공하도록 버저를 활성화시킨다. 도선(445)가 활성화되어 있는 8초 동안에, 진공 작동 시스템은 리셋팅되고 세척 사이클이 완료된다. 타이머(360)이 40초 사이클의 완료한 후에, 타이머(360)의 도선(445)는 비활성되고 검출 장치(10)은 리셋팅된다.If the
검출 장치(10)의 리셋팅 동안에, 도선(445)는 시료 분리 밸브(20)을 폐쇄시키는 도선(419)를 작동시키는 도선(447)을 활성화시키는 릴레이(350)을 작동시킨다. 추가로, 릴레이(350)의 도선(411)은 저부 진공 밸브(26)을 작동 및 폐쇄시킨다. 작용하는 진공도가 진공 스위치(120)을 폐쇄시키도록 도달된 상태들 하에서, 검출 장치(10)은 할당된 32초 내에 정상적인 사이클을 완료할 것이다. 이와 같은 상태들 하에서, 진공 B 스위치(14)상의 도선(408)은 스위치(372)의 대응하는 도선을 활성화시킬 것이다. 검출 장치(10)은 시험중인 휘일이 만족스러운지 또는 아닌지를 결정하도록 시험 사이클을 계속할 것이다. 그러나, 저부 진공 밸브(26) 및 시료 분리 밸브(20)은 다음과 같은 이유 때문에 타이머(356)에 의한 40초 카운팅의 종료 이전에 폐쇄되었다.During the resetting of the
질량 분석계(60)은 정확히 작동하기 위해 높은 진공도를 요구하며 또한 이와 같은 진공도 수준이 성취되지 않을때 사이클이 중단된다. 후속 시험 사이클을 위해 검출 장치(10)을 정확히 리셋팅시키기 위하여, 매니포울드(16)내의 진공은 방출되어야만 하고 또한 고농도의 헬륨을 포함하는 가스 시료는 밸출되어야만 한다. 이와 같은 시스템을 올바르게 세척하기 위하여, 각각의 진공 작동 밸브들은 외측 격실 세척 밸브(214) 및 공기 송풍 밸브(124)를 통해 공급되는 저압 공기가 매니포울드(16)의 내부를 세척해낼 수 있도록 개방되어 회구되어야만 한다. 매니포울드(16)내의 진공도 수준이 정상 작동 수준 미만인 동안 세척을 위해 검출 밸브(22)가 개방되어 있으면, 질량 분석계(60)이 손상된다.
질량 분석계(60)의 손상을 피하기 위하여, 저부 진공 밸브(26) 및 시료 분리 밸브(20)은 전술한 바와 같이 릴레이(350)의 작동에 의해 폐쇄되었다. 사실상 이와 같은 작용은 휘일(62)를 진공화의 진행으로부터 격리시킨다. 휘일(62)내의 큰 구멍은 탐사 가스를 통과시켜 진공의 발달을 방해한다. 진공 펌프(114)는 정부 진공 밸브(18)을 통해 매니포울드(16)내에 진공을 계속 인입시킨다. 검출 밸브(22)는 매니포울드(16)내의 진공도가 진공 스위치(120)을 폐쇄시키는 작동 수준에 도달할 때까지 폐쇄된 채로 있는다. 3초 타이머(358)은 사이클의 분석 및 세척 단계들을 완료하도록 검출 밸브(22)를 개방시키는 도선(415)를 활성화시킨다. 필요한 진공도 수준이 성취되었으므로, 질량 분석계(60)은 손상되지 않는다. 내측 격실(80)으로부터의 대기의 시료는 검출 밸브(22)를 통과하여 분석을 위해 질량 분석계(60)으로 유입한다. 시험할 휘일내의 큰 구멍으로 인해, 시료는 높은 헬륨 농도(%)를 가지고 있다.In order to avoid damaging the
검출 스위치(302)는 정상상태에서는 개방되어 있으나, 도선(413)을 활성화시키는 가스 시료내의 고농도의 헬륨에 반응하여 폐쇄된다. 대응하는 도선은 휘일이 불합격임을 표시하는 적색등(330)을 점등시키는 도선 R을 활성화하는 스위치(370)을 작동시킨다. 이때, 검출 장치(10)의 값들은 시험중인 휘일이 작은 누설(minor leak)만을 포함하더라도 시험 사이클의 완료에 따라 반드시 불합격되도록 되어 있다. 따라서, 일단 검출 스위치(302)의 도선(413)이 활성화되면, 전기 시스템(300)은 작은 누설만으로 불합격된 휘일에 대해 전술한 바와 같은 세척 및 리셋팅 방식으로 반응한다.The detection switch 302 is open in the normal state, but closes in response to the high concentration of helium in the gas sample activating the conducting wire 413. The corresponding lead activates switch 370 to activate lead R, which illuminates
제7도에 도시한 전기 선도는 진공 작동 시스템의 시험 형식(format)을 만족시키는데 유용한 여러 선택적인 전기적 설계들중 하나에 불과하다. 따라서, 제7도에 도시한 전기 선도(300)은 일예로서 제공되었으며 본 발명을 이에 국한하는 것이 아니다.The electrical diagram shown in FIG. 7 is just one of several optional electrical designs useful for meeting the test format of a vacuum operated system. Thus, the electrical diagram 300 shown in FIG. 7 is provided as an example and is not limited to the present invention.
전술한 내용으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 누설 검출 장치는 각각의 드럼 휘일을 신속하고 효과적인 방법으로는 공기 누설에 대해 시험할수 있으며, 이와 같은 시험은 신뢰성이 있고 또한 휘일의 정상적인 작동과 모순이 없는 원리들에 의해 수행된다. 또한, 검출 장치는 전자동으로 되어 있으며 또한 매 시험 사이클에 있어서 후속 시험 인식성(post-testing identification)을 위해 각각의 우량 휘일에 대해 스탬핑된 표지를 제공한 후에 즉각적으로 리셋팅한다. 검출 장치는 작업자의 존재에 대한 필요성을 제거시키는 로보트들을 갖추고 있을 수도 있다.As can be seen from the foregoing, the leak detection apparatus of the present invention can test each drum wheel for air leakage in a quick and effective manner, which is reliable and contradicts the normal operation of the wheel. This is accomplished by principles without this. In addition, the detection device is fully automatic and also resets immediately after providing a stamped label for each good wheel for subsequent post-testing identification in every test cycle. The detection device may be equipped with robots that obviate the need for the presence of an operator.
본 발명의 시스템은 휘일들 이외에 예컨대 공기 조화 펌프, 물 펌프, 동력 조향 장치, 압축기 하우징, 엔진 실린더 블록, 실린더 헤드, 기화기 하우징 및 트랜스미션 하우징과 같은 금속 주조품들을 유체 누설에 대해 시험하는 데에 사용될 수도 있다.In addition to the wheels, the system of the present invention may also be used to test metal castings for fluid leakage, such as air conditioning pumps, water pumps, power steering, compressor housings, engine cylinder blocks, cylinder heads, carburetor housings, and transmission housings. have.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019890000474A KR960014002B1 (en) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | Leakage detection apparatus for drum wheels and method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019890000474A KR960014002B1 (en) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | Leakage detection apparatus for drum wheels and method therefor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR900012092A KR900012092A (en) | 1990-08-03 |
KR960014002B1 true KR960014002B1 (en) | 1996-10-11 |
Family
ID=19283216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019890000474A KR960014002B1 (en) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | Leakage detection apparatus for drum wheels and method therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR960014002B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102067822B1 (en) * | 2018-07-13 | 2020-01-17 | 김치곤 | A jig for standardized test of container lid |
-
1989
- 1989-01-18 KR KR1019890000474A patent/KR960014002B1/en active IP Right Grant
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102067822B1 (en) * | 2018-07-13 | 2020-01-17 | 김치곤 | A jig for standardized test of container lid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR900012092A (en) | 1990-08-03 |
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