RU2282167C1 - Device for leak-tightness test - Google Patents
Device for leak-tightness test Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282167C1 RU2282167C1 RU2004137248/28A RU2004137248A RU2282167C1 RU 2282167 C1 RU2282167 C1 RU 2282167C1 RU 2004137248/28 A RU2004137248/28 A RU 2004137248/28A RU 2004137248 A RU2004137248 A RU 2004137248A RU 2282167 C1 RU2282167 C1 RU 2282167C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- differential pressure
- tubes
- vessel
- product
- Prior art date
Links
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать полые изделия газом на герметичность, например автотракторные теплообменники.The invention relates to testing equipment and allows you to test hollow products with gas for tightness, for example autotractor heat exchangers.
Известно устройство для контроля герметичности изделий (А.С. СССР №1552033, G 01 М 3/26, 1990), которое содержит эталонную емкость, соединенный с ней через вентиль источник давления, магистраль, состоящую из двух участков, с запорным органом, выполненным в виде герметичного сосуда, частично заполненного жидкостью, двух трубок, жестко соединенных с сосудом, открытые торцы которых погружены в жидкость на одинаковую глубину, вторые торцы трубок соединены с обращенными друг к другу концами участков магистрали, один конец магистрали, соединен с эталонной емкостью, а другой - с изделием, дифманометр с подвижной перегородкой, выполненный в виде трубки с каплей жидкости, первая полость которого сообщена с эталонной, емкостью, вторая - с изделием, и выполненный в виде шарнира узел поворота магистрали с запорным органом и дифманометра с подвижной перегородкой вокруг оси, лежащей в плоскости зеркала жидкости, на угол, величина которого выбирается из условия сообщения открытых торцов трубок с воздушной полостью сосуда.A device for monitoring the tightness of products (AS USSR No. 1552033, G 01 M 3/26, 1990), which contains a reference tank connected to it through a valve, a pressure source, a line consisting of two sections, with a locking element made in the form of a sealed vessel, partially filled with liquid, two tubes rigidly connected to the vessel, the open ends of which are immersed in the liquid to the same depth, the second ends of the tubes are connected with the ends of the sections of the pipeline facing each other, one end of the pipe is connected to a reference capacity, and the other with the product, a differential pressure gauge with a movable partition, made in the form of a tube with a drop of liquid, the first cavity of which is in communication with the reference, a capacity, the second with the product, and a swivel assembly with a locking element and a differential pressure gauge with a movable a partition around an axis lying in the plane of the liquid mirror by an angle, the value of which is selected from the condition of communication of the open ends of the tubes with the air cavity of the vessel.
Однако это устройство имеет недостаточную точность контроля герметичности изделий из-за наличия силы, препятствующей перемещению подвижной перегородки дифманометра - капли жидкости в трубке, связанной с действием поверхностного натяжения жидкости подвижной перегородки дифманометра.However, this device has insufficient accuracy of monitoring the tightness of the products due to the presence of a force that impedes the movement of the movable baffle of the differential pressure gauge - a drop of liquid in the tube associated with the surface tension of the liquid of the movable baffle of the differential pressure gage.
Технический результат изобретения - повышение точности контроля герметичности за счет уменьшения влияния силы от действия поверхностного натяжения жидкости подвижной перегородки (капли жидкости) дифманометра.The technical result of the invention is to increase the accuracy of the tightness control by reducing the effect of force on the surface tension of the liquid of the movable partition (liquid drop) of the differential pressure gauge.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве, содержащем эталонную емкость, соединенный с ней через вентиль источник давления, магистраль, состоящую из двух участков, с запорным органом, выполненным в виде герметичного сосуда, частично заполненного жидкостью, двух трубок, жестко соединенных с сосудом, открытые торцы которых погружены в жидкость на одинаковую глубину, вторые торцы трубок соединены с обращенными друг к другу концами участков магистрали, один конец магистрали соединен с эталонной емкостью, а другой - с изделием, дифманометр с подвижной перегородкой, выполненный в виде трубки с каплей жидкости, первая полость которого сообщена с эталонной емкостью, вторая - с изделием, и выполненный в виде шарнира узел поворота магистрали с запорным органом и дифманометра с подвижной перегородкой вокруг оси, лежащей в плоскости зеркала жидкости, на угол, величина которого выбирается из условия, сообщения открытых торцов трубок с воздушной, полостью сосуда, к шарниру узла поворота магистрали с запорным органом и дифманометра с подвижной перегородкой подключен вибратор для сообщения вибрации узлу поворота магистрали с запорным органом и дифманометра с подвижной перегородкой.The problem is solved in that in a device containing a reference container connected to it through a valve, a pressure source, a line consisting of two sections, with a shut-off element made in the form of a sealed vessel, partially filled with liquid, two tubes rigidly connected to the vessel, the open ends of which are immersed in the liquid to the same depth, the second ends of the tubes are connected to the ends of the sections of the line facing each other, one end of the line is connected to a reference capacity, and the other to the product, differential a meter with a movable baffle, made in the form of a tube with a drop of liquid, the first cavity of which is in communication with the reference capacity, the second one with the product, and a swivel unit with a locking body and a differential pressure gauge with a movable baffle around an axis lying in the plane of the liquid mirror , at an angle, the value of which is selected from the condition of the message of the open ends of the tubes with the air cavity of the vessel, a vibrator is connected to the hinge of the turn node of the highway with a locking body and a differential pressure gauge with a movable partition To communicate vibration to the turn node of the trunk with a locking member and a differential pressure gauge with a movable partition.
На чертеже изображена схема устройства контроля герметичности изделий.The drawing shows a diagram of a device for monitoring the tightness of products.
Устройство содержит эталонную емкость 1, соединенный с ней через вентиль 2 источник газа 3. Магистраль, состоящая из двух участков 4 и 5, соединена с эталонной емкостью 1 и изделием 6 через вентиль 7 гибкими трубопроводами 8 и 9. Герметичный сосуд 10 частично заполнен жидкостью, например ртутью. В нее на одинаковую глубину погружены открытые торцы двух трубок 11 и 12, жестко соединенных с обращенными друг к другу концами участков 4 и 5 магистрали и с сосудом 10. Имеется узел поворота вокруг оси, лежащей в плоскости, параллельной зеркалу жидкости, на угол, величина которого выбирается из условия сообщения открытых торцов трубок 11 и 12 с воздушной полостью сосуда 10. Узел поворота выполнен в виде шарнира 13. С поворотной частью шарнира 13 соединен конец участка 4 магистрали. Конец участка 5 магистрали свободно опирается сверху на неподвижную опору 14. В трубке 12 выполнено отверстие 15, соединяющее ее полость с воздушной полостью сосуда 10. Дифманометр 16 с подвижной перегородкой 17, например каплей токопроводящей жидкости, одной полостью соединен с участком 4 магистрали со стороны эталонной емкости 1, а другим - с участком 5 магистрали и с изделием 6. Датчики положения 18 с вторичным прибором 19 измеряют положение подвижной перегородки 17. К шарниру узла поворота магистрали с запорным органом и дифманометра с подвижной перегородкой подключен вибратор 20 для сообщения вибрации узлу поворота магистрали с запорным органом и дифманометра с подвижной перегородкой.The device contains a reference tank 1 connected to it through a valve 2 gas source 3. The highway, consisting of two sections 4 and 5, is connected to the reference tank 1 and the product 6 through the valve 7 by flexible piping 8 and 9. The sealed vessel 10 is partially filled with liquid, for example mercury. The open ends of two tubes 11 and 12 are immersed into it to the same depth, rigidly connected to the ends of sections 4 and 5 of the trunk and the vessel 10 facing each other. There is a rotation unit around an axis lying in a plane parallel to the liquid mirror by an angle of magnitude which is selected from the condition of communication of the open ends of the tubes 11 and 12 with the air cavity of the vessel 10. The rotation node is made in the form of a hinge 13. With the rotary part of the hinge 13 the end of the section 4 of the highway is connected. The end of section 5 of the highway freely rests on top of the fixed support 14. In the tube 12, a hole 15 is made connecting its cavity with the air cavity of the vessel 10. A differential pressure gauge 16 with a movable baffle 17, for example, a drop of conductive liquid, is connected to the section 4 of the highway from the reference side by one cavity capacity 1, and the other - with section 5 of the highway and with the product 6. Position sensors 18 with a secondary device 19 measure the position of the movable partition 17. To the hinge of the turn node of the highway with a locking member and a differential pressure gauge with a movable A vibrator 20 is connected by a partition to communicate vibration to the turning node of the trunk with a locking member and a differential pressure gauge with a movable partition.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Герметичную емкость 10, частично заполненную жидкостью, две трубки 5 и 4, дифманометр 16 с подвижной перегородкой 17 наклоняют путем поворота вокруг шарнира 13 на угол, при котором трубки 4 и 5 полностью выходят из жидкости, находящейся в сосуде 10. Подсоединяют к магистрали эталонную емкость 1 и изделие 6 с помощью гибких трубопроводов 8 и 9. Открывают запорные вентили 2 и 7 и заполняют устройство контрольным газом от источника 3 до необходимого давления. Прекращают подвод контрольного газа путем перекрытия вентиля 2 и устанавливают сосуд 10, магистраль, состоящую из двух участков 4 и 5, и дифманометр 16 в горизонтальное положение на опору 14. При этом открытые торцы трубок 4 и 5 погружаются в жидкость и рассоединяют эталонную емкость 1 от изделия 6. Во время погружения трубок 4 и 5 в жидкость из них вытесняются равные объемы контрольного газа, в результате чего давления в эталонной емкости 1 и изделии 6 остаются равными. Включают в работу вибратор 20, сообщая вибрацию шарниру 13 узла поворота магистрали с запорным органом и дифманометра 16 с подвижной перегородкой 17, и берут отсчет по вторичному прибору 19. Испытывают изделие на герметичность в течение заданного промежутка времени и берут второй отсчет по вторичному прибору 19 о положении подвижной перегородки 17 при вибрации шарнира узла поворота магистрали с запорным органом и дифманометра с подвижной перегородкой. О негерметичности изделия 6 судят по перемещению подвижной перегородки 17 дифманометра 16 за время испытаний. Перемещение подвижной перегородки 17 измеряют датчиками положения 18 и вторичным прибором 19.A sealed container 10, partially filled with liquid, two tubes 5 and 4, a differential pressure gauge 16 with a movable partition 17 are tilted by turning around the hinge 13 at an angle at which the tubes 4 and 5 are completely out of the liquid in the vessel 10. Connect a reference container to the line 1 and product 6 using flexible pipes 8 and 9. Open the shut-off valves 2 and 7 and fill the device with control gas from source 3 to the required pressure. Stop the supply of test gas by shutting off the valve 2 and install the vessel 10, the line consisting of two sections 4 and 5, and the differential pressure gauge 16 in a horizontal position on the support 14. In this case, the open ends of the tubes 4 and 5 are immersed in the liquid and disconnect the reference tank 1 from products 6. During immersion of the tubes 4 and 5 into the liquid, equal volumes of the control gas are forced out of them, as a result of which the pressures in the reference container 1 and the product 6 remain equal. The vibrator 20 is turned on, reporting vibration to the hinge 13 of the turn line assembly with the locking member and the differential pressure gauge 16 with the movable partition 17, and take the readout from the secondary instrument 19. They test the product for leaks for a predetermined period of time and take the second readout from the secondary instrument 19 o the position of the movable partition 17 with vibration of the hinge of the turn node of the highway with the locking member and the differential pressure gauge with the movable partition. The leakage of the product 6 is judged by the movement of the movable partition 17 of the differential pressure gauge 16 during the test. The movement of the movable partition 17 is measured by position sensors 18 and the secondary device 19.
Отверстие 15 в нижней части трубки 12 предназначено для аварийного выравнивания давлений между эталонной емкостью 1 и изделием 6 при контроле герметичности изделия, когда фактические утечки контрольного газа из изделия 6 существенно превышают допустимые значения утечек газа из изделия.The hole 15 in the lower part of the tube 12 is designed for emergency pressure equalization between the reference container 1 and the product 6 when monitoring the tightness of the product, when the actual leakage of the test gas from the product 6 significantly exceeds the allowable gas leakage from the product.
По сравнению с прототипом изобретение позволяет повысить точность контроля герметичности изделия за счет уменьшения влияния силы от действия поверхностного натяжения жидкости капли в трубке - подвижной перегородки дифманометра путем сообщения вибрации шарниру узла поворота магистрали с запорным органом и дифманометра с подвижной перегородкой в процессе контроля герметичности изделий.Compared with the prototype, the invention improves the accuracy of the tightness control of the product by reducing the influence of the force from the surface tension of the liquid droplets in the tube — the movable baffle of the differential pressure gauge by vibrating the hinge of the turn-turn assembly with the locking element and the differential pressure gauge with the movable bulk during the process of tightness control.
Дифманометр с подвижной перегородкой обычно представляет собой трубку (стеклянную, пластмассовую), внутри которой расположен небольшой объем жидкости - капля жидкости. На жидкость действует поверхностное натяжение σ, Н/м, на границе жидкой и газообразной сред и создается капиллярное давление РК, Па. Это давление определяется по формуле Лапласа (Физический энциклопедический словарь / Под редакцией А.М.Прохорова. - М.: Советская энциклопедия, 1983, стр.243 - Капиллярные явления):The differential pressure gauge with a movable partition is usually a tube (glass, plastic), inside which there is a small volume of liquid - a drop of liquid. The surface tension σ, N / m acts on the liquid, at the interface between the liquid and gaseous media, and capillary pressure P K , Pa is created. This pressure is determined by the Laplace formula (Physical Encyclopedic Dictionary / Edited by A.M. Prokhorov. - M .: Soviet Encyclopedia, 1983, p. 243 - Capillary phenomena):
где dm - диаметр трубки (капилляра), м.where d m is the diameter of the tube (capillary), m.
Перемещению жидкостной перегородки в трубке противодействует капиллярная сила FK, Н, связанная с действием поверхностного натяжения жидкости, которая равна площади сечения трубки (πd2 m/4), м2, умноженной на капиллярное давление PK, Па, то есть:The movement of the liquid partition in the tube is counteracted by the capillary force F K , N associated with the surface tension of the liquid, which is equal to the cross-sectional area of the tube (πd 2 m / 4), m 2 , multiplied by the capillary pressure P K , Pa, that is:
Капиллярная сила FK препятствует перемещению капли жидкости в трубке при приложении к капле жидкости движущей силы FД, создаваемой разностью давлений в эталонной емкости и изделии, контролируемом на герметичность. Сила FK и является причиной, не позволяющей повысить точность контроля герметичности изделий с использованием устройства по прототипу. Чтобы подвижная перегородка в трубке дифманометра начала движение, необходимо к ней приложить движущую силу FД большую, чем капиллярная сила FK, то есть FД>FK. Движущая сила FД, Н, приложенная к подвижной перегородке дифманометра, определяется по выражению:The capillary force F K prevents the movement of a liquid drop in the tube when a driving force F D is applied to the liquid drop, which is created by the pressure difference in the reference container and the product, which is checked for tightness. The force F K is the reason that does not allow to increase the accuracy of the tightness control of products using the device of the prototype. In order for the movable partition in the tube of the differential pressure gauge to start moving, it is necessary to apply a driving force F D greater than the capillary force F K , that is, F D > F K. The driving force F D , N applied to the movable partition of the differential pressure gauge is determined by the expression:
где (πd2 m/4) - площадь поперечного сечения трубки дифманометра с подвижной перегородкой, м2; Р1; Р2 - давление контрольного газа в эталонной емкости и в изделии, Па.where (πd 2 m / 4) is the cross-sectional area of the tube of the differential pressure gauge with a movable partition, m 2 ; P 1 ; P 2 is the pressure of the control gas in the reference tank and in the product, Pa.
Предполагается, что по физической сущности перемещение подвижной жидкостной перегородки в дифманометре аналогично эффекту сухого трения между двумя телами, контактирующими между собою, одно из которых перемещается относительно другого.It is assumed that the physical nature of the movement of the movable liquid partition in the differential pressure gauge is similar to the effect of dry friction between two bodies in contact with each other, one of which moves relative to the other.
В книге Теория автоматического управления. Под ред. А.С. Шаталова. - М.: Высшая школа, - 1977, стр.378 отмечается: «Осциллограммы (рис.5.58, б) показывают, что среднее за период значение сил сухого трения при указанном вибрационном сигнале равно нулю».The book Theory of automatic control. Ed. A.S. Shatalova. - M .: Higher school, - 1977, p. 378: “The oscillograms (Fig.5.58, b) show that the average value of the dry friction forces for a specified vibrational signal is zero for the period”.
Из этого следует, что если дифманометру с подвижной перегородкой (каплей жидкости) сообщить вибрации, тогда сила FK от действия поверхпостного натяжения жидкости подвижной перегородки дифманометра «равно нулю» и перемещение подвижной перегородкой зависит только движущей силы FД, создаваемой разностью давлений в эталонной емкости и изделии, контролируемом на герметичность.It follows that if the differential pressure gauge with a movable bulkhead (liquid drop) is informed of vibrations, then the force F K from the surface tension of the fluid of the movable bulkhead of the differential gauge is “zero” and the movement of the movable bulkhead depends only on the driving force F D created by the pressure difference in the reference capacitance and a leakproof product.
Таким образом, чтобы подвижная перегородка дифманометра начала движение при отсутствии вибрации дифманометра, необходимо к подвижной перегородке приложить силу FД, большую, чем сила FK, то есть FД>FK. Подвижная перегородка дифманометра при сообщении вибрации дифманометру начинает перемещаться при подведении к подвижной перегородке движущей силы FД>0 потому, что FК=0. Движущая сила FД при начальных значениях перемещения подвижной перегородки может быть существенно меньше, чем капиллярная сила FK без подведения вибрации к дифманометру с подвижной перегородкой.Thus, in order for the movable partition of the differential pressure gauge to start movement in the absence of vibration of the differential pressure gauge, it is necessary to apply a force F D greater than the force F K , that is, F D > F K , to the movable partition. The movable partition of the differential pressure gauge when vibrating to the differential pressure gauge begins to move when the driving force F D > 0 is brought to the movable bulkhead because F K = 0. The driving force F D at the initial values of the displacement of the movable partition can be significantly less than the capillary force F K without applying vibration to the differential pressure gauge with a movable partition.
Сила FД в соответствии с формулой (3) пропорциональна разности давлений, приложенной к жидкостной перегородке со стороны эталонной емкости Р1 и со стороны изделия Р2, и поэтому контроль герметичности изделий проводится, начиная с движущей силы FД>0, что соответствует разности давлений (Р1-Р2)>0. То есть контроль герметичности изделия начинается с утечек газа с изделия, равных нулю. Это существенное повышение точности контроля герметичности изделий связано с подключением вибратора к шарниру узла поворота магистрали с запорным органом и дифманометра с подвижной перегородкой для сообщения вибрации узлу поворота магистрали с запорным органом и дифманометра с подвижной перегородкой.The force F D in accordance with formula (3) is proportional to the pressure difference applied to the liquid partition from the side of the reference tank P 1 and from the side of the product P 2 , and therefore, the tightness of the products is checked starting from the driving force F D > 0, which corresponds to the difference pressure (P 1 -P 2 )> 0. That is, the tightness control of the product begins with gas leaks from the product equal to zero. This significant increase in the accuracy of product tightness control is associated with connecting a vibrator to the hinge of a turn line assembly with a locking body and a differential pressure gauge with a movable partition to communicate vibration to the turn turning line assembly with a shutoff body and a differential pressure gauge with a moving partition.
Повышение точности контроля герметичности достигается за счет снижения до нулевого значения силы от действия поверхностного натяжения жидкости подвижной перегородки дифманометра при сообщении вибрации шарниру узла поворота магистрали с запорным органом и дифманометра с подвижной перегородкой.Improving the accuracy of tightness control is achieved by reducing to zero the force due to the surface tension of the liquid of the movable partition of the differential pressure gauge when the vibration is communicated to the hinge of the turn-turn assembly with a locking member and the differential pressure gauge with a movable partition.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004137248/28A RU2282167C1 (en) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | Device for leak-tightness test |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004137248/28A RU2282167C1 (en) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | Device for leak-tightness test |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004137248A RU2004137248A (en) | 2006-05-27 |
| RU2282167C1 true RU2282167C1 (en) | 2006-08-20 |
Family
ID=36711260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004137248/28A RU2282167C1 (en) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | Device for leak-tightness test |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2282167C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109489970A (en) * | 2018-10-24 | 2019-03-19 | 中国二十冶集团有限公司 | Safety valve suppresses test device |
-
2004
- 2004-12-20 RU RU2004137248/28A patent/RU2282167C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109489970A (en) * | 2018-10-24 | 2019-03-19 | 中国二十冶集团有限公司 | Safety valve suppresses test device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004137248A (en) | 2006-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10996133B2 (en) | Sealing tightness testing device | |
| CN111707701B (en) | Phase state testing device and method for compressible fluid in nano channel | |
| WO2005030109A2 (en) | Regimen for the administration of rifamycin-class antibiotics | |
| US7930938B2 (en) | System for determining fluid level | |
| RU2282167C1 (en) | Device for leak-tightness test | |
| RU2698737C1 (en) | Device for control of density of emulsion explosive substance or other liquids in vertical wells and method of monitoring density | |
| JPS63261114A (en) | Method and device for measuring volume of liquid in tank | |
| US2539843A (en) | Container testing device | |
| CN106986114B (en) | Low-temperature horizontal storage tank | |
| US3310880A (en) | Gravity type hydraulic amplifier precise level | |
| RU2234069C2 (en) | Device to check hermiticity of items | |
| CN108627437B (en) | Gas micro-flow measuring device and method under reservoir conditions for experiment | |
| US3382719A (en) | Device for transmitting a mechanical variable through the wall of an enclosure | |
| CN206819619U (en) | Piston-type pressure source fluid pressure bulk temperature relation determination experiment device | |
| Dong et al. | An experimental study of mobilization and creeping flow of oil slugs in a water-filled capillary | |
| RU2390744C1 (en) | Method for leakage testing articles | |
| RU2296311C1 (en) | Device for pressure-tightness testing | |
| CN106816066A (en) | Piston-type pressure source fluid pressure bulk temperature relation determination experiment device | |
| Fojtášek et al. | Comparison and mathematical modelling of leakage tests | |
| RU2011961C1 (en) | Device for measuring parameters of water films | |
| WO2005031281A2 (en) | Method and apparatus for determining the volume of a container through permeation measures | |
| RU2331857C1 (en) | Device for article impermeability control | |
| US4404855A (en) | High sensitive micromanometer | |
| US1018561A (en) | Meter. | |
| US3659453A (en) | Fluid system leak detector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061221 |