RU2313772C2 - Mode of control of insulation - Google Patents

Mode of control of insulation Download PDF

Info

Publication number
RU2313772C2
RU2313772C2 RU2003114019/28A RU2003114019A RU2313772C2 RU 2313772 C2 RU2313772 C2 RU 2313772C2 RU 2003114019/28 A RU2003114019/28 A RU 2003114019/28A RU 2003114019 A RU2003114019 A RU 2003114019A RU 2313772 C2 RU2313772 C2 RU 2313772C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
control
test
test substance
volume
Prior art date
Application number
RU2003114019/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003114019A (en
Inventor
Владимир Сергеевич Морозов (RU)
Владимир Сергеевич Морозов
Юлий Иванович Казаков (RU)
Юлий Иванович Казаков
Евгений Михайлович Кожевников (RU)
Евгений Михайлович Кожевников
Валерий Тимофеевич Зевакин (RU)
Валерий Тимофеевич Зевакин
Олег Игоревич Тараненко (RU)
Олег Игоревич Тараненко
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Гермес"
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
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Гермес" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Гермес"
Priority to RU2003114019/28A priority Critical patent/RU2313772C2/en
Publication of RU2003114019A publication Critical patent/RU2003114019A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2313772C2 publication Critical patent/RU2313772C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

FIELD: the invention refers to the field of testing equipment and is directed on increasing sensitiveness of the control of insulation and accuracy in measuring of the size of leakage.
SUBSTANCE: the controlled article is placed in an insulated testing chamber from which air is removed. The cavity of the controlled article is filled with test substance (gas, vapor or liquid) under pressure of testing, after that the pumping of the chamber with the aid of a high-vacuum pump is stopped. In such condition the controlled article is hold during a definite period of time. Then the test substance (gas, vapor of liquid) accumulated in the chamber or in the volume of the article is pumped with the aid of the high-vacuum pump into a preliminary vacuum treated control chamber of a smaller volume then the volume of the test chamber. The leakage of the controlled article is estimated by measuring the reaction of a recording device (a leak detector) on content of test substance (gas, vapor of liquid) in the cavity of the control chamber.
EFFECT: increases sensitiveness of control of insulation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области испытаний изделий на герметичность.The invention relates to the field of testing products for leaks.

Известен способ контроля герметичности (патент Российской Федерации №2187085, опубл. 10.08.2002 г.), при котором изделие помещают в герметичную камеру, из камеры удаляют воздух, затем объем изделия заполняют пробным веществом и выдерживают камеру для накопления пробного вещества. Негерметичность изделия оценивают, измеряя регистрирующим прибором (течеискателем) содержание пробного вещества в объеме камеры. В том случае, когда регистрирующий прибор имеет атмосферный датчик, способный работать при атмосферном давлении, в камеру перед измерениями напускают атмосферный воздух.A known method of monitoring the tightness (patent of the Russian Federation No. 2187085, published on 08/10/2002), in which the product is placed in a sealed chamber, air is removed from the chamber, then the volume of the product is filled with a test substance and the chamber is kept for the accumulation of test substance. The leakage of the product is evaluated by measuring the content of the test substance in the chamber volume with a recording device (leak detector). In the case when the recording device has an atmospheric sensor capable of operating at atmospheric pressure, atmospheric air is let into the chamber before measurements.

При контроле герметичности изделий больших габаритов способ малопроизводителен, т.к. требует слишком большой длительности накопления пробного вещества. Кроме того, для изделий сложной пространственной конфигурации, после напуска атмосферного воздуха в камеру, обеспечение равномерной концентрации пробного вещества по свободному объему камеры не представляется возможным, в результате при измерении допускаются большие ошибки, а в особо неблагоприятных случаях наличие пробного вещества в камере вообще может не обнаруживаться.When controlling the tightness of large-sized products, the method is inefficient, because requires too long a build-up of test substance. In addition, for products of complex spatial configuration, after the atmospheric air is poured into the chamber, it is not possible to ensure a uniform concentration of the test substance in the free volume of the chamber, as a result, large errors are made in the measurement, and in especially unfavorable cases, the presence of the test substance in the chamber may not show up.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ, осуществляемый с помощью устройства для контроля герметичности по авт. свид. СССР №1395965, опубл. 15.05.88 г., при котором изделие помещают в герметичную камеру, из камеры удаляют воздух, изделие заполняют пробным веществом, выдерживают в течение определенного времени, затем прокачивают через змеевик криокамеры-накопителя, на холодных стенках которого пробное вещество конденсируется, а контроль производят после размораживания змеевика.Closest to the proposed invention is a method carried out using a device for monitoring tightness according to ed. testimonial. USSR No. 1395965, publ. 05/15/88, in which the product is placed in a sealed chamber, air is removed from the chamber, the product is filled with a test substance, kept for a certain time, then pumped through a cryochamber storage coil, on the cold walls of which the test substance condenses, and control is carried out after defrosting the coil.

К недостаткам способа можно отнести следующее:The disadvantages of the method include the following:

- он практически труднореализуем, если в качестве пробных веществ используются трудноконденсирующиеся газы: гелий, аргон, водород;- it is practically difficult to implement if hardly condensable gases are used as test substances: helium, argon, hydrogen;

- требуется использование криогенных жидкостей.- The use of cryogenic fluids is required.

Целью настоящего изобретения является повышение чувствительности контроля герметичности за счет накопления пробного вещества в герметичной камере; повышение точности измерения величины негерметичности.The aim of the present invention is to increase the sensitivity of the tightness control due to the accumulation of test substances in a sealed chamber; improving the accuracy of measuring leaks.

Поставленная цель достигается в способе контроля герметичности, при котором изделие помещают в герметичную камеру, производят вакуумирование полости камеры, изделие заполняют пробным веществом при давлении испытания, отключают от средств откачки и выдерживают в таких условиях в течение определенного времени для накопления в камере проникающего через негерметичности пробного вещества и определяют величину негерметичности изделия сравнением с реакцией прибора на эталонную концентрацию; перед измерениями производят перекачку высоковакуумным насосом накопленного в камере пробного вещества в предварительно отвакуумированную контрольную камеру, объем которой меньше объема испытательной камеры.The goal is achieved in the method of tightness control, in which the product is placed in a sealed chamber, the chamber cavity is evacuated, the product is filled with a test substance at a test pressure, disconnected from the pumping means and kept under these conditions for a certain time to accumulate a test penetrating through the leak in the chamber substances and determine the amount of leakage of the product by comparison with the response of the device to the reference concentration; Before measurements, the test substance accumulated in the chamber is pumped by the high-vacuum pump into the previously evacuated control chamber, the volume of which is less than the volume of the test chamber.

Для каждого значения объема контрольной камеры определяют необходимое время накопления пробного вещества в объеме испытательной камеры по соотношению:For each value of the volume of the control chamber, the necessary accumulation time of the test substance in the volume of the test chamber is determined by the ratio:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где Vк - объем контрольной камеры, м3;where V to - the volume of the control chamber, m 3 ;

Рпр - предельное выпускное давление высоковакуумного насоса, Па;P CR - the final discharge pressure of the high vacuum pump, Pa;

QΣ - суммарное натекание испытательной камеры (негерметичность и поток газовыделения конструкционных материалов), м3Па/с,Q Σ is the total leakage of the test chamber (leakage and gas flow of structural materials), m 3 Pa / s,

при этом значение достижимой чувствительности контроля герметичности соответствует:the value of the achievable sensitivity of the tightness control corresponds to:

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где Рmin - минимальное (пороговое) парциальное давление пробного вещества (газа, пара), достоверно регистрируемое прибором, Па.where P min - the minimum (threshold) partial pressure of the test substance (gas, steam), reliably recorded by the device, Pa.

Отличием предлагаемого способа от аналогичных является компрессия накопленного пробного вещества (газа, пара жидкости) в объеме контрольной камеры при перекачке накопленного его количества высоковакуумным насосом, выполняемая перед началом измерения негерметичности методом сравнения с эталонной концентрацией.The difference between the proposed method and similar methods is the compression of the accumulated test substance (gas, liquid vapor) in the volume of the control chamber when pumping the accumulated amount of it with a high vacuum pump, which is performed before the measurement of leakage by comparison with the reference concentration.

Данный способ применим как для контроля герметичности всего изделия, когда оно помещается в испытательную камеру, так и для контроля герметичности элемента изделия, когда накопление пробного вещества осуществляется в объеме самого изделия.This method is applicable both to control the tightness of the entire product when it is placed in the test chamber, and to control the tightness of the product element when the accumulation of the test substance is carried out in the volume of the product itself.

Возможные схемы осуществления способа показаны: на фиг.1 - при накоплении пробного вещества в герметичной камере и на фиг.2 - при накоплении пробного вещества в объеме изделия.Possible schemes for implementing the method are shown: in Fig. 1, with the accumulation of test substance in a sealed chamber, and in Fig. 2, with the accumulation of test substance in the volume of the product.

До начала испытания производят перекачку и накопление в контрольной камере 6 пробного вещества, поступающего из эталонной течи 7, высоковакуумным насосом 5. Полость контрольной камеры перед этим откачивают до высокого вакуума насосом 4 через вентиль V4, затем высоковакуумным насосом 5 через вентили V3, V7 (вентили V4-V6 закрыты). Для накопления открывают вентиль V8 контрольной течи 7 и вентиль V6 (вентили V2-V5, V7 закрыты) и в таком состоянии выдерживают в течение времени tн. Закрывают вентили V8 и V6. Открывают вентиль V5 и напускают в контрольную камеру атмосферный воздух, обеспечивая равномерную концентрацию накопленного пробного вещества в объеме контрольной камеры. Открывают крышку контрольного патрубка и пробоотборным устройством регистрирующего прибора 8 отбирают пробу анализируемой газовой среды. Определяют реакцию αэт регистрирующего прибора 8 на содержание пробного вещества в контрольной камере.Prior to the test, the test substance is pumped and accumulated in the control chamber 6 from the reference leak 7 using a high-vacuum pump 5. Before that, the cavity of the control chamber is pumped out to high vacuum by a pump 4 through valve V4, then by a high-vacuum pump 5 through valves V3, V7 (valves V4-V6 are closed). For accumulation, open valve V8 of control leak 7 and valve V6 (valves V2-V5, V7 are closed) and in this state they withstand for a time t n . Valves V8 and V6 are closed. Open valve V5 and let atmospheric air into the control chamber, providing a uniform concentration of the accumulated test substance in the volume of the control chamber. Open the cover of the control pipe and a sampling device of the recording device 8 take a sample of the analyzed gas medium. The reaction α et of the recording device 8 to the content of the test substance in the control chamber is determined.

Герметичную камеру 2 с изделием 1 (фиг.1) или полость изделия 1 (фиг.2) подключают к системе откачки. Система откачки камеры (изделия) включает форвакуумный 4 и высоковакуумный 5 насосы. В качестве высоковакуумного могут быть использованы, например, пароструйный, турбомолекулярный, молекулярный, двухроторный насосы. Из камеры 2 (фиг.1) или полости изделия 1 (фиг.2) удаляют воздух форвакуумным насосом 4, затем откачивают до остаточного давления менее 10-4 мм рт.ст. высоковакуумным насосом 5. С пульта 3 через вентиль V1 в полость изделия 1 (фиг.1) или контролируемого элемента 2 изделия 1 (фиг.2) подают пробное вещество при повышенном давлении. Прекращают откачку закрытием вентиля V2 и выдерживают камеру (изделие) для накопления проникающего через негерметичности пробного вещества в течение времени tн. В процессе выдержки производят удаление воздуха из полости контрольной камеры 6 насосом 4 через вентиль V4 (вентили V3, V5-V7 закрыты); производят ее откачку высоковакуумным насосом 5 через вентили V3, V7 (вентили V4-V6 закрыты). По окончании процесса накопления пробного вещества в камере 2 (фиг.1), полости изделия 1 (фиг.2) производят перекачку накопленного количества высоковакуумным насосом 5 в контрольную камеру 6 через вентили V2 и V6 (вентили V3-V5, V7 закрыты). Открытием вентиля V5 производят напуск атмосферного воздуха в контрольную камеру 6 (вентили V3, V4, V6 закрыты), обеспечивая равномерную концентрацию накопленного пробного вещества в объеме контрольной камеры. Открывают крышку контрольного патрубка и пробоотборным устройством регистрирующего прибора 8 отбирают пробу анализируемой газовой среды. Определяют реакцию αи регистрирующего прибора 8 на содержание пробного вещества в контрольной камере.The sealed chamber 2 with the product 1 (figure 1) or the cavity of the product 1 (figure 2) is connected to the pumping system. The pumping system of the chamber (product) includes forvacuum 4 and high vacuum 5 pumps. As high-vacuum can be used, for example, steam jet, turbomolecular, molecular, twin-rotor pumps. From the chamber 2 (FIG. 1) or the cavity of the product 1 (FIG. 2), air is removed by the foreline pump 4, then it is pumped out to a residual pressure of less than 10 -4 mm Hg. high-vacuum pump 5. From the remote control 3 through the valve V1 into the cavity of the product 1 (figure 1) or the controlled element 2 of the product 1 (figure 2) serves a test substance at elevated pressure. Stop pumping by closing valve V2 and hold the chamber (product) to accumulate a test substance penetrating through leaks during t n . In the process of exposure, air is removed from the cavity of the control chamber 6 by pump 4 through valve V4 (valves V3, V5-V7 are closed); pump it out with a high-vacuum pump 5 through valves V3, V7 (valves V4-V6 are closed). At the end of the accumulation of the test substance in the chamber 2 (Fig. 1), the cavities of the product 1 (Fig. 2) pump the accumulated amount by the high-vacuum pump 5 into the control chamber 6 through valves V2 and V6 (valves V3-V5, V7 are closed). By opening valve V5, atmospheric air is poured into the control chamber 6 (valves V3, V4, V6 are closed), ensuring a uniform concentration of the accumulated test substance in the volume of the control chamber. Open the cover of the control pipe and a sampling device of the recording device 8 take a sample of the analyzed gas medium. The reaction of α and the recording device 8 to the content of the test substance in the control chamber is determined.

Величину негерметичности контролируемого изделия оценивают по соотношениюThe leakage of the controlled product is estimated by the ratio

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где Qэт - величина потока пробного вещества эталонной течи, м3Па/с;where Q et - the magnitude of the flow of the test substance of the reference leak, m 3 PA / s;

αи - реакция регистрирующего прибора на содержание в контрольной камере пробного вещества, накопленного от негерметичности изделия;α and - the reaction of the recording device to the content in the control chamber of the test substance accumulated from the leakage of the product;

αэт - реакция регистрирующего прибора на содержание в контрольной камере пробного вещества, накопленного от эталонной течи.α et - response of the recording device to the content in the control chamber of the test substance accumulated from the reference leak.

Опытная проверка и отработка указанного способа по схеме фиг.2 с использованием гексафторида серы (SF6) в качестве пробного газа показала возможность контроля и измерения негерметичности с величиной потока в пределах (2÷10)·10-8 м3Па/с. Максимальная относительная погрешность измерения потоков такой малой величины ±(40÷50)%. Указанные характеристики соответствуют показателям, полученным при контроле масс-спектрометрическим вакуумным методом с использованием в качестве пробного газа гелия и аргона.Experimental verification and testing of this method according to the scheme of figure 2 using sulfur hexafluoride (SF 6 ) as a test gas showed the possibility of monitoring and measuring leakage with a flow value in the range (2 ÷ 10) · 10 -8 m 3 Pa / s. The maximum relative error in measuring flows of such a small value is ± (40 ÷ 50)%. The indicated characteristics correspond to those obtained during control by a mass spectrometric vacuum method using helium and argon as a test gas.

Проверка способа по схеме 2 при использовании гелия в качестве пробного газа позволяет повысить чувствительность контроля не менее чем на порядок.Verification of the method according to scheme 2 when using helium as a test gas can increase the sensitivity of control by at least an order of magnitude.

Claims (1)

Способ контроля герметичности, заключающийся в том, что изделие помещают в испытательную камеру, производят герметизацию и вакуумирование полости камеры, подачу испытательного давления пробного вещества (газа, пара или жидкости) в полость изделия, отключение камеры от средств откачки и накопление пробного вещества в ее объеме для последующего контроля его концентрации, отличающийся тем, что накопленное пробное вещество перед регистрацией перекачивают высоковакуумным насосом в предварительно отвакуумированную контрольную камеру меньшего объема, для каждого значения объема контрольной камеры определяют необходимое время накопления пробного вещества в объеме испытательной камеры по соотношениюThe method of tightness control, namely, that the product is placed in a test chamber, the chamber cavity is sealed and evacuated, the test substance (gas, steam or liquid) is supplied with the test pressure into the cavity of the product, the chamber is disconnected from the pumping means and the test substance is accumulated in its volume for subsequent control of its concentration, characterized in that the accumulated test substance is pumped by a high vacuum pump into the previously evacuated control chamber before registration larger volume, for each value of the control chamber volume determined by the required time storage test substances in a volume ratio of the test chamber
Figure 00000005
Figure 00000005
где Vк - объем контрольной камеры, м3;where V to - the volume of the control chamber, m 3 ; Рпр - предельное выпускное давление высоковакуумного насоса, Па;P CR - the final discharge pressure of the high vacuum pump, Pa; QΣ - суммарное натекание испытательной камеры (негерметичность и поток газовыделения конструкционных материалов), м3Па/с,Q Σ is the total leakage of the test chamber (leakage and gas flow of structural materials), m 3 Pa / s, при этом значение достижимой чувствительности контроля герметичности соответствуетthe value of the achievable sensitivity of the tightness control corresponds to
Figure 00000006
Figure 00000006
где Pmin - минимальное (пороговое) парциальное давление пробного вещества (газа, пара), достоверно регистрируемое прибором, Па.where P min is the minimum (threshold) partial pressure of the test substance (gas, steam), reliably recorded by the device, Pa.
RU2003114019/28A 2003-05-12 2003-05-12 Mode of control of insulation RU2313772C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003114019/28A RU2313772C2 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Mode of control of insulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003114019/28A RU2313772C2 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Mode of control of insulation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003114019A RU2003114019A (en) 2004-12-10
RU2313772C2 true RU2313772C2 (en) 2007-12-27

Family

ID=39019128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003114019/28A RU2313772C2 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Mode of control of insulation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2313772C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451916C1 (en) * 2011-02-11 2012-05-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" Inspection method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451916C1 (en) * 2011-02-11 2012-05-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" Inspection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10578513B2 (en) Method for controlling the leaktightness of sealed products and installation for the detection of leaks
JP5970618B2 (en) Leak test apparatus and method
US7707871B2 (en) Leak detection system with controlled differential pressure
US4984450A (en) Method of leak testing a test container with a tracer gas
JPH03195935A (en) Apparatus and method for detecting leakage
Gorman et al. Hydrogen permeation through metals
CN108151961B (en) Extreme high vacuum calibration device and method
RU2699927C2 (en) Film chamber with measuring volume for large leak detection
US9879909B2 (en) Method for monitoring the secondary drying in a freeze-drying process
RU2013110064A (en) METHOD AND INSTALLATION FOR LEAKAGE CONTAINERS TEST
RU2545355C2 (en) Method of functional test of leak detector
JP2022544885A (en) Airtightness test of liquid-enclosed test object
JPH06241978A (en) Gas transmittance measuring device for film
RU2313772C2 (en) Mode of control of insulation
CN116569015A (en) Gas leakage detection device and gas leakage detection method for identifying gas leakage in test object
Barchenko et al. Apparatus and method for determining the gas permeability and flux of helium through the materials and coatings
JP2004279254A (en) Method for measuring water vapor permeability rate of sample
RU2052780C1 (en) Method and device for checking air-proofness of volume, preferably volumes of melting furnaces
JP2003065885A (en) Leak inspection device
Reich Leak detection with tracer gases; sensitivity and relevant limiting factors
JPS6315133A (en) Method for checking vacuum leak
RU1816973C (en) Mass-spectroscopy method of hermetic state testing for working pieces
RU2515218C1 (en) Method to test product for tightness
US20180252613A1 (en) Leak Detection Upon Evacuation of a Test Chamber or a Specimen
RU2085887C1 (en) Method of detection of loss of tightness of technological line in mix of air-tight compartment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090513