RU2032888C1 - Method and device for testing tightness of tanks operated at low temperature under vacuum - Google Patents

Method and device for testing tightness of tanks operated at low temperature under vacuum

Info

Publication number
RU2032888C1
RU2032888C1 SU5006610A RU2032888C1 RU 2032888 C1 RU2032888 C1 RU 2032888C1 SU 5006610 A SU5006610 A SU 5006610A RU 2032888 C1 RU2032888 C1 RU 2032888C1
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
gas
test
testing
tank
chamber
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.В. Липняк
Н.Г. Панов
А.Д. Попов
Э.В. Щербаков
Original Assignee
Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.С.П.Королева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Abstract

FIELD: testing equipment. SUBSTANCE: tank is set in a testing chamber. The testing chamber is evacuated and the tank is cooled by filling with liquid coolant up to overlapping the site of leakage. The liquid coolant is displaced from the tank by filling it with testing gas up to the opening of the site of leakage. Changing in concentration of testing gas inside the tank as a function of a distance from the site of leakage is measured. Gas is fed from the tank to the testing chamber. Concentration of testing gas inside the testing chamber is changed by the value of changing concentration of the testing gas in the testing chamber as a function of from the site of leakage by controlling the gas flow. The gas flow from the tank to the testing chamber is cut-off and flow rate of testing gas is measured. Tightness can be judged by the measured flow rate. The device has testing chamber for arranging a tank to be tested, leak detector, and valve mounted on the testing chamber, system for filling with coolant and testing gas connected with the tank to be tested, pipe line for connection of the tank with the testing chamber through the valve, gas flow controller and measuring reservoir provided with pressure gauge connected in the pipe line in series, and stopwatch. EFFECT: enhanced reliability. cl, dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике и может найти применение при контроле герметичности емкостей, например топливных баков ракет-носителей, работающих в вакууме при низких температурах. The invention relates to test equipment and may find use in monitoring the tightness of containers, such as fuel tanks boosters working in vacuo at low temperatures.

Известны способы контроля герметичности емкостей, работающих в вакууме при низких температурах, заключающиеся в следующем. Known methods for monitoring the tightness of containers, working under vacuum at low temperatures is as follows. Над поверхностью емкости создается разрежение с помощью откачных средств, емкость заполняется контрольным газом, контрольный газ под действием разности давлений проникает через место течи емкости в откачанную полость, которая сообщается с течеискателем, по показанию течеискателя судят о герметичности [1] Above the surface of a vacuum container of pumped via means container filled with test gas, the test gas under the action of the pressure differential across the leak permeates the container in an evacuated chamber which communicates with the leak detector, as indicated by the leak detector judged tightness [1]
Недостатком известных способов является то, что они не обеспечивают достаточной точности контроля, поскольку в отличие от эксплуатационных условий, когда вследствие низкотемпературного нагружения конструкции емкости течь раскрывается, при нормальной температуре поверхность емкости бывает настолько сжата, что течь может быть слишком малой и ее не удается обнаружить. A drawback of known methods is that they do not provide sufficient control accuracy because, in contrast to operating conditions, when due to low temperature load flow container structure disclosed, at normal temperature of the container is so compressed, it may flow to be too small and it does not detect the .

Известен способ контроля герметичности емкостей, работающих в вакууме при низких температурах, заключающийся в том, что помещают емкость в испытательную камеру, вакуумируют последнюю, охлаждают емкость, наполняя ее жидким хладагентом до перекрытия места течи, подают в испытательную камеру тарированный поток контрольного газа, измеряют величину изменения концентрации контрольного газа в испытательной камере от тарированного потока, прекращают подачу тарированного потока, вытесняют жидкий хладагент из емкости заполнением ее контроль Known is a method of leak test containers, working under vacuum at low temperatures, consisting in that the placed container to the test chamber, evacuated last cooled container, filling it with the liquid coolant before the mixing position leak is fed into the test chamber calibrated control gas flow, measured value changes in concentration of the test gas from the test chamber calibrated flow supply is stopped calibrated flow displace liquid coolant from the tank filling its control ым газом до открытия места течи, измеряют величину изменения концентрации контрольного газа в испытательной камере от места течи емкости и по соотношению измеренных величин изменения судят о герметичности, и который осуществляется известным устройством для контроля герметичности емкостей, работающих в вакууме при низких температурах, содержащим испытательную камеру для размещения контролируемой емкости, течеискатель, установленный на испытательной камере, систему наполнения жидким хладагентом и заполнения контрольным газом, соеди th gas before the opening space leaks measured amount of change in the test gas concentration in the test chamber on the location of a leak capacity and the ratio of the measured values ​​of change is judged on tightness, and which in a known device for monitoring the tightness of containers, working under vacuum at low temperatures, comprising a test chamber to accommodate the container being tested, the leak detector mounted on the test chamber, filling the system with liquid refrigerant and controlling the filling gas Cpd ненную с контролируемой емкостью, контрольную течь, соединяемую в процессе контроля с испытательной камерой[2] nennuyu controlled capacitance, the control flow connectable during testing with the test chamber [2]
Данные способ и устройство являются наиболее близкими к предложенным по технической сущности и достигаемому результату. The method and apparatus are the closest to the proposed technical essence and achieved result.

Недостатком данного способа с применением данного устройства является их невысокая точность контроля, что объясняется следующим. The disadvantage of this method using this apparatus is its low accuracy of control, which is explained as follows.

Поскольку контрольный газ, вытесняющий жидкий хладагент из емкости, имеет, как правило, температуру выше температуры жидкого хладагента, то по мере заполнения емкости контрольным газом увеличивается суммарный тепловой поток из объема, заполняемого контрольным газом, в объем, наполненный жидким хладагентом, что приводит к постоянному смещению термодинамического равновесия на границе разделения газ жидкость и, следовательно, к увеличению потока паров жидкого хладагента в контрольный газ, т.е. As the test gas, displacing liquid refrigerant from the tank, has usually a temperature above the liquid coolant temperature, at least filling the container calibration gas increases the total heat flow from the volume to be filled reference gas, in volume, filled with liquid refrigerant, leading to a constant shift of the thermodynamic equilibrium at the boundary separating the liquid gas and, consequently, to increase the liquid refrigerant vapor stream in the test gas, i.e. по мере заполнения емкости контрольным газом концентрация его в заполняемом объеме уменьшается, причем определенному соотношению объемов, заполняемого контрольным газом и наполненного жидким хладагентом (определенному уровню границы раздела газ жидкость), соответствует и определенная концентрация контрольного газа в объеме, заполняемом контрольным газом. as filling or controlling the gas concentration in the fill volume is reduced, and a certain ratio of volumes, control of the filling gas and filled with liquid refrigerant (a certain level of gas liquid partition boundaries) corresponds to the specific gas concentration in the reference volume filled with the reference gas.

Таким образом, через место течи емкости в испытательную камеру проникает поток газа (смеси контрольного газа с парами жидкого хладагента) с концентрацией контрольного газа в нем (зависящей от соотношения объемов, заполняемого контрольным газом и наполненного жидким хладагентом), отличной от концентрации контрольного газа в тарированном потоке газа (чистого контрольного газа) (в потоке газа через контрольную течь), в результате чего в суждение о герметичности, основанное на сравнении величин изменения концентрации контрольного газа в ис Thus, through the leak capacity to the test chamber penetrates the gas flow (the test gas mixture with vapor of the liquid coolant) at a concentration of the test gas in it (depending on the volume ratio of the filling reference gas and filled with liquid refrigerant) different from the test gas concentration in tared gas (pure gas control) (in the gas stream to flow through the control), resulting in judgment of tightness based on the comparison of the reference values ​​change in gas concentration of IP ытательной камере от потоков газа через место течи емкости и через контрольную течь при если не одинаковых, то известных концентрациях контрольного газа в них, вносится определенная неточность (как правило, имеет место занижение фактической величины негерметичности емкости, что может привести к ее необнаружению). ytatelnoy chamber from the gas flow through the leak through the reference capacitance and leakage if not identical with, the known test gas concentration therein, a certain inaccuracy is introduced (typically occurs understating the actual capacitance values ​​of leakage that may result in an undetected).

Целью изобретения является повышение точности контроля. The aim of the invention is to improve the control accuracy.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе контроля герметичности емкостей, работающих в вакууме при низких температурах, заключающемся в том, что помещают емкость в испытательную камеру, вакуумируют последнюю, охлаждают емкость, наполняя ее жидким хладагентом до перекрытия места течи, вытесняют жидкий хладагент из емкости заполнением ее контрольным газом до открытия места течи и измеряют величину изменения концентрации контрольного газа в испытательной камере от места течи емкости, после измерения величины изменения The goal is achieved by the fact that in the known method of monitoring the tightness of containers, working under vacuum at low temperatures consists in that the placed container to the test chamber, evacuated last cooled container, filling it with the liquid coolant before the mixing position leak displace liquid coolant from filling the container with gas to control its opening space leak and measure the amount of change of the test gas concentration in the test chamber on the location of a leak vessel after measuring the amount of change концентрации контрольного газа в испытательной камере от места течи емкости подают в испытательную камеру поток газа из объема емкости, заполненного контрольным газом, путем регулирования потока изменяют концентрацию контрольного газа в испытательной камере на величину изменения концентрации контрольного газа в испытательной камере от места течи емкости, прекращают подачу в испытательную камеру потока газа из объема емкости, заполненного контрольным газом, и определяют величину потока контрольного газа, по которой судят о герметичн controlling a gas concentration in the test chamber on the location of a leak capacity is fed into the test chamber the gas flow from the bulk container filled with a control gas flow path regulation alter the concentration of the test gas in the test chamber by the movement of the test gas concentration in the test chamber on the location of a leak capacity supply is stopped into the test chamber of the gas flow from the volume container filled with a control gas and determine the amount of control gas flow by which judge Hermetic ости. awns.

Известное устройство для контроля герметичности емкостей, работающих в вакууме при низких температурах, содержащее испытательную камеру для размещения контролируемой емкости, течеискатель, установленный на испытательной камере, систему наполнения жидким хладагентом и заполнения контрольным газом, соединенную с контролируемой емкостью, содержит также вентиль, установленный на испытательной камере, магистраль, предназначенную для соединения через вентиль емкости и испытательной камеры, регулятор потока газа и мерный объем с датчико A known device for monitoring the tightness of containers, working under vacuum at low temperatures, comprising a test chamber for receiving the container being tested, the leak detector mounted on the test chamber, filling the system with liquid coolant and filling the calibration gas, connected to a controlled capacity, also comprises valve in the test cell line for connecting the tank through the valve and test chamber, the gas flow regulator and a sensor measuring the volume давления, установленные последовательно в магистраль, и секундомер. Pressure mounted in series in the pipe, and a stopwatch.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. The drawing shows a functional diagram of the proposed device.

Устройство содержит испытательную камеру 1 для размещения контролируемой емкости 2 с местом течи 3, течеискатель 4 и вентиль 5, установленные на камере 1, магистраль 6, предназначенную для соединения через вентиль 5 емкости 2 и камеры 1, регулятор 7 потока газа и мерный объем 8 с датчиком 9 давления, установленные последовательно в магистраль 6, секундомер 10, систему 11 наполнения жидким хладагентом и заполнения контрольным газом, соединенную с емкостью 2 и состоящую из трубопроводов 12 и 13 подачи и дренажа жидкого хладагента, трубопровода 14 подачи к The apparatus comprises a test cavity 1 for the controlled container 2 with space leaks 3, the leak detector 4 and the valve 5 installed in the chamber 1, line 6 intended for connection through a valve 5 of the container 2 and the chamber 1, the controller 7 of the gas flow and dimensional volume 8 a pressure sensor 9 arranged in series in the line 6, the stopwatch 10, system 11 filling the liquid coolant and filling the calibration gas connected to the vessel 2 and consisting of pipes 12 and 13 supply and drainage of liquid refrigerant supply pipe 14 to онтрольного газа, манометра 15, уровнемера 16. ontrolnogo gas pressure gauge 15, the transmitter 16.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. The proposed method is as follows.

Помещают емкость 2 в испытательную камеру 1. Вакуумируют последнюю. Container 2 placed in the test chamber 1 is evacuated last. Охлаждают емкость 2, наполняя ее через трубопроводы 12 и 13 жидким хладагентом до перекрытия места течи 3. Вытесняют жидкий хладагент из емкости 2 заполнением ее через трубопровод 14 контрольным газом (контроль давления по манометру 15) до открытия места течи 3. При помощи течеискателя 4 измеряют величину изменения концентрации контрольного газа в испытательной камере 1 от места течи 3 емкости 2. Открывая вентиль 5, подают в испытательную камеру 1 через магистраль 6 поток газа из объема емкости 2, заполненного контрольным газом. Cool the container 2, filling it via conduits 12 and 13 to the liquid coolant mixing position leak 3. displacing liquid refrigerant from the container 2 through the filling its duct 14 controlling gas (pressure monitoring gauge 15) to place the leak opening 3. With the leak detector 4 is measured controlling the change amount of concentration of gas in the test chamber 1 from leaking 3 places container 2. by opening the valve 5 is supplied to the test chamber 1 via line 6, the gas flow volume from the tank 2 filled with a control gas. Открытием закрытием регулятора 7 потока газа изменяют концентрацию контрольного газа в испытательной камере 1 на величину изменения концентрации контрольного газа в испытательной камере 1 от места течи 3 емкости 2 (т. е. устанавливают поток газа через магистраль 6, равный потоку газа через место течи 3 емкости 2, поскольку концентрация контрольного газа в обоих потоках одинаковая их источником является одна и та же емкость 2). Opening the closure 7 a gas flow regulator alter the concentration of the test gas in the test chamber 1 by the movement of the test gas concentration in the test chamber 1 from the place of a leak 3 of the container 2 (m. E. Set of gas flow through the line 6, equal gas flow through the leak 3 Vessel 2, since the concentration of the test gas flows in both their source is the same, the same container 2). Закрывая вентиль 5, прекращают подачу в испытательную камеру 1 потока газа из объема емкости 2, заполненного контрольным газом. By closing valve 5, the feed of the test chamber 1 a flow of gas from the tank 2 volume filled with a control gas. По повышению давления газа, замеренного с помощью датчика 9 давления, за заданный с помощью секундомера 10 промежуток времени в мерном объеме 8 (отвакуумированном одновременно с испытательной камерой 1 после открытия вентиля 5) определяют величину потока контрольного газа через магистраль 6 (как указывалось выше, величина потока контрольного газа через магистраль 6 равна потоку контрольного газа через место течи 3 емкости 2), по которой, сравнивая ее с допустимой величиной потока контрольного газа (допустимой величиной негерметичности), судя By increasing the gas pressure measured by the sensor 9, the pressure in a given a stopwatch 10 time interval in the measuring volume 8 (evacuate simultaneously with the test chamber 1 after opening of the valve 5) determine the amount of control gas flow through line 6 (as noted above, the value of controlling the flow of gas through line 6 is a control flow of gas through the leak site 3 of the container 2), on which, by comparing it with the allowable control gas flow amount (allowable leak value) judging о герметичности. of tightness.

При негерметичной емкости по показанию уровнемера 16 определяют уровень границы раздела газ жидкость и устраняют негерметичность, например, лужением всех швов, находящихся на этом уровне. In non-pressurized container, as indicated by the transmitter 16 determines the level of the interface liquid gas leaks and eliminate, for example, tinning all stitches held at this level.

Использование изобретения повышает точность контроля герметичности, что гарантирует качественное изготовление и, следовательно, надежную эксплуатацию емкостей, например топливных баков ракет-носителей, работающих в вакууме при низких температурах. Use of the invention improves the accuracy of leakage control that ensures production of high quality and therefore reliable operation containers, fuel tanks for example rockets, working under vacuum at low temperatures.

Claims (2)

  1. 1. Способ контроля герметичности емкостей, работающих в вакууме при низких температурах, заключающийся в том, что помещают емкость в испытательную камеру, вакуумируют последнюю, охлаждают емкость, наполняя ее жидким хладагентом до перекрытия места течи, вытесняют жидкий хладагент из емкости заполнением ее контрольным газом до открытия места течи и измеряют величину изменения концентрации контрольного газа в испытательной камере от места течи емкости, отличающийся тем, что после измерения величины изменения концентрации контрольного г 1. A method for monitoring the tightness of containers, working under vacuum at low temperatures, consisting in that the container is placed in a test chamber, evacuated last cooled container, filling it with liquid coolant to leak mixing position displace liquid coolant from the tank filling gas to its control opening space leak and measure the amount of change of the test gas concentration in the test chamber from leaking container space, characterized in that after measuring the concentration changes of control g за в испытательной камере от места течи емкости подают в испытательную камеру поток газа из объема емкости, заполненного контрольным газом, путем регулирования потока изменяют концентрацию контрольного газа в испытательной камере на величину изменения концентрации контрольного газа в испытательной камере от места течи емкости, прекращают подачу в испытательную камеру потока газа из объема емкости, заполненного контрольным газом, и определяют величину потока контрольного газа, по которой судят о герметичности. for the test cell from the site of a leak capacity is fed into the test chamber the gas flow from the bulk container filled with a control gas flow path regulation alter the concentration of the test gas in the test chamber by the movement of the test gas concentration in the test chamber on the location of a leak capacity supply is stopped in the test gas flow chamber of the container volume filled with a control gas and determine the amount of control gas flow by which judge the tightness.
  2. 2. Устройство для контроля герметичности емкостей, работающих в вакууме при низких температурах, содержащее испытательную камеру для размещения контролируемой емкости, течеискатель, установленный на испытательной камере, систему наполнения жидким хладагентом и заполнения контрольным газом, соединенную с контролируемой емкостью, отличающееся тем, что оно содержит вентиль, установленный на испытательной камере, магистраль, предназначенную для соединения через вентиль емкости и испытательной камеры, регулятор потока газа и мерный объе 2. The device for monitoring the tightness of containers, working under vacuum at low temperatures, comprising a test chamber for receiving the container being tested, the leak detector mounted on the test chamber, the system of filling the liquid coolant and filling the reference gas, coupled with a controlled capacitance, characterized in that it comprises a valve mounted on the test cell line for connecting the tank through the valve and test chamber, the gas flow controller and measuring obe с датчиком давления, установленные последовательно в магистраль и секундомер. a pressure sensor mounted in series in the pipe, and a stopwatch.
RU2032888C1 1991-07-19 1991-07-19 Method and device for testing tightness of tanks operated at low temperature under vacuum RU2032888C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2032888C1 RU2032888C1 (en) 1991-07-19 1991-07-19 Method and device for testing tightness of tanks operated at low temperature under vacuum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2032888C1 RU2032888C1 (en) 1991-07-19 1991-07-19 Method and device for testing tightness of tanks operated at low temperature under vacuum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2032888C1 true RU2032888C1 (en) 1995-04-10

Family

ID=21587477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2032888C1 RU2032888C1 (en) 1991-07-19 1991-07-19 Method and device for testing tightness of tanks operated at low temperature under vacuum

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2032888C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1388766A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-11 Asulab S.A. Device and method for testing watertightness of an enclosure such as a watch case

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Отраслевой стандарт ОСТ 92-1527-89 "Изделия отрасли. Методы испытаний на герметичность с применением масс-спектрометрических течеискателей", с.9-22. *
2. Авторское свидетельство СССР N 237433, кл. G 01M 3/26, 1967. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1388766A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-11 Asulab S.A. Device and method for testing watertightness of an enclosure such as a watch case
WO2004019141A3 (en) * 2002-08-09 2004-07-15 Asulab Sa Device and method for testing the leak-tightness of a timepiece case

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4735084A (en) Method and apparatus for gross leak detection
US4679421A (en) Automated gas-liquid relative permeameter
US5316057A (en) Vapor recovery system tester
US3416359A (en) Method and apparatus for testing hermetically sealed transistor devices
US5243973A (en) Metering device for a liquid anesthetic via an intermediate container
US4608857A (en) Method for checking pipes or pipe networks for leaks
US4523452A (en) Method of measuring leak rates
US4106671A (en) Liquid head control system
US6314794B1 (en) Method and apparatus for detecting leaks in heat exchangers for motor vehicles
US3745338A (en) Volumetric measuring method and apparatus
US5901758A (en) Method of filling gas containers
US5826632A (en) Dynamic gas cylinder filling process
US5540083A (en) Leakage measuring apparatus
US4905505A (en) Method and system for determining vapor pressure of liquid compositions
US3873289A (en) Air conditioner servicing unit
US5470390A (en) Mixed gas supply system with a backup supply system
US5146783A (en) Liquid container hydrostatic level gauge
US4840064A (en) Liquid volume monitoring apparatus and method
US5375456A (en) Leak testing apparatus and method
US5072621A (en) Pipeline leak detector apparatus and method
US5568882A (en) Precise volume fluid dispenser
US4942758A (en) High speed leak tester
US20020046609A1 (en) Method and apparatus for detecting abnormalities in fuel systems
US5014543A (en) Leak detector
US3872712A (en) Dynamic air flow comparator system