RU2006806C1

RU2006806C1 - Method for testing product for air tightness

Info

Publication number: RU2006806C1
Authority: RU
Inventors: Е.И. Островский
Original assignee: Обнинский институт атомной энергетики
Priority date: 1991-06-14
Filing date: 1991-06-14
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: automation. SUBSTANCE: covariant function r(t) of acoustic vibration sound of product is measured during normal conditions of operation. Values of covariant function in conditions at time of testing are measured with given step, and parameters of resulted covariant function are compared to parameters measured during normal conditions of operation. When difference of values are out of given limits then signal of possible loss of tightness. Loss of tightness is detected after three subsequent signals of possible loss of tightness. EFFECT: improved detection of loss of tightness by parameters of acoustic vibration sound in low frequency band. 1 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при обнаружении низкочастотных разладок акустическим методом. The invention relates to automation and can be used to detect low-frequency disturbances by the acoustic method.

Известно устройство для сигнализации, содержащее акустический датчик, широкополосный усилитель, элемент ИЛИ и блок индикации наличия течи, элемент задержки, три вычитателя, аналого-цифровой преобразователь, квадратор, логарифматор, два сумматора, два сдвигающих регистра, два пороговых элемента, блок начальной установки, пусковую кнопку, триггер, элемент И, генератор импульсов, счетчик импульсов и четыре регистра хранения. A device for signaling is known, comprising an acoustic sensor, a broadband amplifier, an OR element, and a leak indication unit, a delay element, three subtractors, an analog-to-digital converter, a quadrator, a logarithm, two adders, two shift registers, two threshold elements, an initial installation unit, start button, trigger, AND element, pulse generator, pulse counter and four storage registers.

Устройство обеспечивает сигнализацию о наличии течи на основании сравнения двух статистик шумового сигнала с пороговыми константами [1] . The device provides a leakage alarm based on a comparison of two statistics of the noise signal with threshold constants [1].

Наиболее близким к изобретению является способ контроля герметичности изделия, заключающийся в том, что измеряют параметры амплитуды виброакустического шума в начальный период работы изделия и через заданный период наработки, а о состоянии изделия судят по результатам сравнения измеренных величин [2] . Closest to the invention is a method of monitoring the integrity of the product, which consists in measuring the amplitude parameters of vibro-acoustic noise in the initial period of operation of the product and after a given operating time, and the condition of the product is judged by comparing the measured values [2].

Недостатками известного способа являются невозможность обнаружения низкочастотных разливок оборудования и низкая достоверность полученных результатов. The disadvantages of this method are the inability to detect low-frequency equipment spills and the low reliability of the results.

Целью изобретения является обнаружение нарушения герметичности по параметрам виброакустического шума в области низких частот. The aim of the invention is the detection of a leak in the parameters of vibro-acoustic noise in the low frequency region.

Это достигается тем, что в способе контроля герметичности изделий, заключающемся в том, что измеряют параметры амплитуды виброакустического шума в начальный период работы изделия и через заданный промежуток наработки, а о состоянии изделия судят по результату сравнения измеренных величин, в качестве параметров амплитуды измеряют ковариационную функцию r(t), дисперсию σ_o ² и средние значения амплитуды а виброакустического шума, а о нарушении герметичности судят при невыполнении следующих соотношений:

где а_о, σ_o, r_о(t) - начальные значения параметров виброакустического шума;
Δ_o - максимальная дисперсия измерения ковариационной функции;
T_t - шаг сканирования.This is achieved by the fact that in the method of monitoring the tightness of products, which consists in measuring the parameters of the amplitude of vibro-acoustic noise in the initial period of operation of the product and after a given operating time, the state of the product is judged by the result of a comparison of the measured values, the covariance function is measured as the amplitude parameters r (t), the dispersion σ _o ² and the average values of the amplitude a of the vibro-acoustic noise, and leakage is judged if the following relations are not fulfilled:

where a _o , σ _o , r _o (t) are the initial values of the parameters of vibro-acoustic noise;
Δ _o is the maximum variance of the measurement of the covariance function;
T _t is the scanning step.

На чертеже представлена блок-схема устройства для реализации способа контроля герметичности изделия. The drawing shows a block diagram of a device for implementing the method of monitoring the integrity of the product.

Устройство содержит акустический низкочастотный (НЧ) датчик 1, усилитель (НЧ) 2, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, блок 4 определения ковариационной функции и связанного с ней информативного параметра (ОКФ), первый блок 5 памяти, блок 6 сравнения, второй блок 7 памяти, блок 8 управления, регистрирующее устройство (дисплей) 9, микроЭВМ 10 (в нее входят блоки 4, 5, 6, 7, 8). The device comprises an acoustic low-frequency (LF) sensor 1, an amplifier (LF) 2, an analog-to-digital converter (ADC) 3, a unit 4 for determining the covariance function and the associated informative parameter (OKF), a first memory unit 5, a comparison unit 6, and a second a memory unit 7, a control unit 8, a recording device (display) 9, microcomputer 10 (it includes blocks 4, 5, 6, 7, 8).

Выход акустического датчика 1, последовательно соединен с усилителем НЧ 2, АЦП 3, блоком 4 определения ковариационной функции и связанного с ней информативного параметра. Первый выход блока 4 ОКФ соединен с первым входом первого блока 5 памяти, второй выход блока 4 ОКФ - с первым входом второго блока 7 памяти, выход первого блока 5 памяти присоединен к первому входу блока 6 сравнения, выход второго блока 7 памяти соединен с вторым входом блока 6 сравнения, выход последнего подсоединен к регистрирующему устройству (дисплею) 9. Первый выход блока 8 управления соединен с вторым выходом второго блока 7 памяти, второй выход - с вторым входом блока 4 ОКФ, третий выход - с вторым входом первого блока 5 памяти, четвертый выход - с третьим входом блока 6 сравнения. The output of the acoustic sensor 1 is connected in series with the amplifier LF 2, ADC 3, block 4 determining the covariance function and the associated informative parameter. The first output of the OKF block 4 is connected to the first input of the first memory block 5, the second output of the OKF block 4 is connected to the first input of the second memory block 7, the output of the first memory block 5 is connected to the first input of the comparison block 6, the output of the second memory block 7 is connected to the second input block 6 comparison, the output of the latter is connected to a recording device (display) 9. The first output of the control unit 8 is connected to the second output of the second memory unit 7, the second output to the second input of the OKF block 4, the third output to the second input of the first memory unit 5, fourth exit - with the third input of block 6 comparison.

Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.

Сигналы с выхода акустического НЧ датчика 1, предварительно усиленные в усилителе НЧ 2, поступают на АЦП 3, где преобразуются из аналоговых в цифровые и затем - на первый вход блока 4 ОКФ. Таким образом, в течение 8 ч измеряют ковариационную функцию r(t) виброакустического шума. Со второго выхода блока 4 ОКФ средние значения величин а_о, U_о, Δ_o ², r_о поступают на первый вход второго блока 7 памяти (базовых данных), эти величины, являющиеся базовыми данными, запоминаются в этом блоке.The signals from the output of the acoustic LF sensor 1, previously amplified in the amplifier LF 2, are fed to the ADC 3, where they are converted from analog to digital and then to the first input of block 4 of the OKF. Thus, the covariance function r (t) of the vibroacoustic noise is measured over 8 hours. From the second output of the OKF block 4, the average values of the quantities a _о , U _о , Δ _o ² , r _о enter the first input of the second block 7 of the memory (basic data), these values, which are the basic data, are stored in this block.

Выдача этих данных осуществляется по команде на вход с первого выхода блока 8 управления. The issuance of this data is carried out by the input command from the first output of the control unit 8.

Текущие значения ковариационной функции получают, сканируя с шагом сканирования Т = 5-10 мин. Интервал сканирования выбирают из условия N/

< 1, на каждом новом интервале получают r(t).The current values of the covariance function are obtained by scanning with a scan step of T = 5-10 minutes. The scan interval is selected from the condition N /

<1, at each new interval, r (t) is obtained.

Данные измерения осуществляются по команде на второй вход блока 4 ОСФ со второго выхода блока 8 управления. Сигналы с акустического датчика НЧ через усилитель 2, АЦП 3 с первого выхода блока 4 ОСФ поступают на первый вход первого блока 5 памяти. These measurements are carried out on command to the second input of the OSF block 4 from the second output of the control unit 8. The signals from the acoustic LF sensor through the amplifier 2, ADC 3 from the first output of the OSF block 4 are fed to the first input of the first memory block 5.

При каждом очередном шаге сканирования по сигналу с блока 8 управления с выхода второго блока 7 памяти поступают базовые данные ковариационной функции на второй вход блока 6 сравнения, а с выхода первого блока 5 памяти - на первый вход блока сравнения текущие значения ковариационной функции и сравниваются. При отклонении значений а, σ², r(t) от а_о, σ_o ², r_о(t) соответственно на величины (1) одного из них или нескольких, на дисплеее регистрируют сигнал о возможной низкочастотной разладке. Сигнал разладки регистрируется только после 3-кратного подряд повторения сигнала о возможной разладке.At each next scanning step, the signal from the control unit 8 from the output of the second memory unit 7 receives the basic data of the covariance function to the second input of the comparison unit 6, and from the output of the first memory unit 5, the current values of the covariance function are compared to the first input of the comparison unit. If the values of a, σ ² , r (t) deviate from a _о , σ _o ² , r _о (t), respectively, by the values (1) of one or several of them, a signal about a possible low-frequency disorder is recorded on the display. The signal of the alignment is recorded only after 3 times in a row repeating the signal of a possible alignment.

Преимущества изобретения обеспечиваются тем, что ковариационная функция чувствительна именно к низкочастотным возмущениям, точность составляет величину порядка I/

, что существенно выше точности измерения спектральной плотности, а критерии, реализованные в выражении (1), являются оптимальными среди критериев подобного типа. (56) Авторское свидетельство СССР N 1575790, кл. G 08 B 21/00, 1990.The advantages of the invention are ensured by the fact that the covariance function is sensitive specifically to low-frequency disturbances, the accuracy is of the order of I /

, which is significantly higher than the accuracy of spectral density measurements, and the criteria implemented in expression (1) are optimal among criteria of this type. (56) Copyright certificate of the USSR N 1575790, cl. G 08 B 21/00, 1990.

Авторское свидетельство СССР N 1508117, кл. G 01 M 3/24, 1989. USSR author's certificate N 1508117, cl. G 01 M 3/24, 1989.

Claims

METHOD FOR MONITORING PRODUCT TIGHTNESS, consisting in the fact that the parameters of the amplitude of vibroacoustic noise are measured in the initial period of operation of the product and after a given operating time, and the condition of the product is judged by the result of a comparison of the measured values, characterized in that, in order to detect a leak in the parameters of vibroacoustic noise at low frequencies, as measured amplitude parameters covariance function r (t), the variance σ ^2, and the average value of the amplitude a vibroacoustic noise and abuse ermetichnosti judged at default of the following relationships:

where a ₀ , σ ₀ , r ₀ (t) are the initial values of the parameters of vibro-acoustic noise;
Δ ₀ is the maximum variance of the measurement of the covariance function;
T _m is the scanning step.