RU2776273C1 - Control leak with scale - Google Patents
Control leak with scale Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776273C1 RU2776273C1 RU2021128934A RU2021128934A RU2776273C1 RU 2776273 C1 RU2776273 C1 RU 2776273C1 RU 2021128934 A RU2021128934 A RU 2021128934A RU 2021128934 A RU2021128934 A RU 2021128934A RU 2776273 C1 RU2776273 C1 RU 2776273C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- test substance
- volume
- test
- leak
- time
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к контрольным течам, и может найти применение в тех областях техники, где проводится контроль герметичности изделий с получением количественных характеристик негерметичности при больших утечках паров рабочих или технологических жидкостей, выполняется настройка, определение чувствительности газоаналитической аппаратуры.The invention relates to the field of testing technology, in particular to control leaks, and can be used in those areas of technology where the tightness of products is monitored to obtain quantitative characteristics of leaks in case of large leaks of vapors of working or process fluids, tuning is performed, and the sensitivity of gas analytical equipment is determined.
Известны контрольные течи (ОСТ 134-1052-2010. Течи контрольные, заправленные рабочими или технологическими средами, изделий ракетно-космической техники. Общие технические требования), корпус которых выполнен в виде баллона, который заполняется рабочей или технологической жидкостью (далее по тексту - пробным веществом). Для получения стабильного потока пробного вещества используются различные капилляры или проницаемые элементы, которые устанавливаются герметично в корпус контрольной течи.Control leaks are known (OST 134-1052-2010. Control leaks filled with working or technological media, products of rocket and space technology. General technical requirements), the body of which is made in the form of a cylinder that is filled with a working or technological fluid (hereinafter referred to as test substance). To obtain a stable flow of the test substance, various capillaries or permeable elements are used, which are hermetically installed in the control leak housing.
Известна регулируемая контрольная течь (а.с. 807093 СССР, G01M 3/04), где контроль скорости истечения индикаторной среды (гелия) осуществляется с помощью мерной шкалы, а затем, зная время, в течение которого происходит истечение, путь, пройденный индикаторной средой (гелием) и фиксируемый по шкале, и сечение капилляра, определяют скорость истечения индикаторной среды (гелия) из проницаемого элемента. Однако, в данном случае в качестве индикаторной среды используется газ (гелий), а в измерительной системе используется спирт для вытеснения индикаторной среды из капилляра, поэтому применение жидкости (рабочей или технологической) в качестве индикаторной среды невозможно из-за растворимости или перемешивания ее в спирте.An adjustable control leak is known (AS 807093 USSR, G01M 3/04), where the indicator medium (helium) outflow rate is controlled using a measuring scale, and then, knowing the time during which the outflow occurs, the path traveled by the indicator medium (helium) and fixed on a scale, and the cross section of the capillary, determine the rate of outflow of the indicator medium (helium) from the permeable element. However, in this case, gas (helium) is used as an indicator medium, and alcohol is used in the measuring system to displace the indicator medium from the capillary, so the use of a liquid (working or process) as an indicator medium is impossible due to its solubility or mixing in alcohol .
Наиболее близким к предлагаемому решению является течь-ампула для рабочих или технологических жидкостей (приложение А.2, ОСТ 134-1052-2010. Течи контрольные, заправленные рабочими или технологическими средами, изделий ракетно-космической техники. Общие технические требования), баллон которой выполнен в виде прозрачной полиэтиленовой ампулы (он же является проницаемым элементом), заполняемой рабочей или технологической жидкостью, запаиваемой и помещаемой в металлический корпус с патрубком для удобного технологического применения в процессе испытания. Однако, количество жидкости в ампуле видно, когда ее можно извлечь из корпуса, а определить поток пробного вещества, т.е. калибровку контрольной течи можно выполнить по измерению уменьшения массы пробного вещества в ампуле за определенный промежуток времени, например, взвешиванием до начала испытаний и после.The closest to the proposed solution is a leak ampoule for working or process fluids (Appendix A.2, OST 134-1052-2010. Control leaks filled with working or process media, products of rocket and space technology. General technical requirements), the cylinder of which is made in the form of a transparent polyethylene ampoule (it is also a permeable element), filled with a working or process fluid, sealed and placed in a metal case with a branch pipe for convenient technological use during testing. However, the amount of liquid in the ampoule can be seen when it can be removed from the body, and the flow of the test substance can be determined, i.e. calibration of the control leak can be performed by measuring the decrease in the mass of the test substance in the ampoule over a certain period of time, for example, by weighing before and after testing.
Задачей настоящего изобретения является определение потока пробного вещества от контрольной течи непосредственно в процессе испытания, обеспечение точности и объективности результатов измерения.The objective of the present invention is to determine the flow of the test substance from the control leak directly in the test process, to ensure the accuracy and objectivity of the measurement results.
Для достижения поставленной цели предлагается контрольная течь, содержащая корпус, заполненный пробным веществом, проницаемый элемент, обеспечивающий эталонный поток паров пробного вещества, согласно изобретению корпус включает прозрачный элемент со шкалой с нанесенными рисками, соответствующими значению объема пробного вещества, заполняющего корпус, а поток паров пробного вещества определяется по соотношению:To achieve this goal, a control leak is proposed, containing a body filled with a test substance, a permeable element that provides a reference vapor flow of the test substance, according to the invention, the body includes a transparent element with a scale with marked risks corresponding to the value of the volume of the test substance filling the body, and the vapor flow of the test substance substances is determined by the ratio:
G - массовый поток паров пробного вещества, г/с;G - mass flow of test substance vapors, g/s;
ΔV=V0 - V1 - изменение объема пробного вещества за определенное время, мл;ΔV=V 0 - V 1 - change in the volume of the test substance for a certain time, ml;
V0 - объем пробного вещества в начальный период времени до испытаний, мл;V 0 - the volume of the test substance in the initial period of time before testing, ml;
V1 - объем пробного вещества в конечный период времени после испытаний, мл;V 1 - the volume of the test substance in the final period of time after testing, ml;
ρ - плотность пробного вещества, г/мл;ρ is the density of the test substance, g/ml;
τ - время, в течение которого проводятся измерения изменения объема пробного вещества в корпусе контрольной течи, с. τ is the time during which measurements are taken of the change in the volume of the test substance in the body of the test leak, s.
Сравнение заявляемого технического решения - контрольная течь со шкалой - с уровнем техники по научно-технической литературе и патентным источникам показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна. Следовательно, оно соответствует условию патентоспособности - «новизна».Comparison of the proposed technical solution - a control leak with a scale - with the state of the art in scientific and technical literature and patent sources shows that the totality of the essential features of the claimed solution was not known. Therefore, it meets the condition of patentability - "novelty".
Заявляемое решение может быть промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности - «промышленная применимость».The claimed solution can be industrially applicable, because. can be manufactured industrially, feasible and reproducible, therefore, it meets the condition of patentability - "industrial applicability".
Отличительным признаком предлагаемого технического решения является то, что контрольная течь имеет прозрачный корпус (или часть корпуса) с нанесенной шкалой, соответствующей объему занимаемого пробного вещества, а по изменению объема пробного вещества непосредственно в процессе испытания можно определить его поток.A distinctive feature of the proposed technical solution is that the control leak has a transparent body (or part of the body) with a scale corresponding to the volume of the sample substance taken, and its flow can be determined by changing the volume of the sample substance directly during the test.
Предлагаемое решение конструкции контрольной течи иллюстрируется чертежом, где изображена конструкция контрольной течи. На чертеже представлена контрольная течь, состоящая из корпуса 1, включающего прозрачный элемент 2, с нанесенной отградуированной шкалой 3. Проницаемый элемент 4 установлен в штуцер 5 корпуса 1 и герметизируется с помощью уплотнения 6 и поджимающей через патрубок 7 гайкой 8. Контрольная течь устанавливается в контейнер 9.The proposed solution for the design of the control leak is illustrated in the drawing, which shows the design of the control leak. The drawing shows a control leak, consisting of a
Корпус 1 предназначен для заполнения течи пробным веществом 10 и определения объема пробного вещества по шкале 3 на прозрачном элементе 2.
Проницаемый элемент 4 предназначен для создания стабильного потока паров пробного вещества и может быть выполнен в виде мембраны из проницаемого для паров пробного вещества материала или в виде капилляра.The
Патрубок 7 предназначен для присоединения контрольной течи к испытательной системе.
Контейнер 9 показан условно и предназначен для безопасной эксплуатации течи в процессе испытания, для предохранения ее от повреждения и может быть выполнен, как из металла, так и из пластика и легко сниматься в процессе испытания.
Работа контрольной течи осуществляется следующим образом. Корпус 1 контрольной течи заполняется пробным веществом до верхней риски 11 шкалы 3, затем в штуцер 5 корпуса контрольной течи устанавливается проницаемый элемент 4 и герметизируется. Далее контрольная течь присоединяется к испытательной установке или испытательной камере в вертикальном положении. Состояние (давление, температура) в испытательной установке приводится в рабочее положение. На шкале корпуса течи делается отметка или ее значение отмечается, например, в протоколе испытаний или фотофиксацией, также в данный момент отмечается время начала измерения или включается таймер. В процессе проведения испытания пробное вещество испаряется, его пары проникают через проницаемый элемент. Истечение паров пробного вещества приводит к уменьшению уровня (например, на рисунке этот уровень отмечен на риске позицией 12) пробного вещества в корпусе контрольной течи, который фиксируется через определенный отрезок времени. Далее поток паров пробного вещества в процессе испытаний определяется по формуле:The work of the control leak is carried out as follows. The
где G - массовый поток паров пробного вещества, г/с;where G is the mass flow of vapors of the test substance, g/s;
ΔV - V0 - V1 - изменение объема пробного вещества за определенный отрезок времени, мл;ΔV - V 0 - V 1 - change in the volume of the test substance for a certain period of time, ml;
V0 - объем пробного вещества в начальный период времени до испытаний, мл;V 0 - the volume of the test substance in the initial period of time before testing, ml;
V1 - объем пробного вещества в конечный период времени после испытаний, мл;V 1 - the volume of the test substance in the final period of time after testing, ml;
ρ - плотность пробного вещества, г/мл;ρ is the density of the test substance, g/ml;
τ - время, в течение которого проводятся измерения изменения объема пробного вещества в корпусе контрольной течи, с.τ is the time during which measurements are taken of the change in the volume of the test substance in the body of the test leak, s.
Контрольную течь таким же образом (по измерению изменения объема пробного вещества в корпусе течи) можно калибровать при использовании для других целей.The control leak can be calibrated in the same way (by measuring the change in the volume of the test substance in the leak body) when used for other purposes.
Основной ошибкой при расчете потока пробного вещества является измерение изменения объема пробного вещества ΔV. Оценим погрешность измерения на примере контрольной течи с потоком изооктана Gкт=2,5⋅10-5 г/с. Время испытания с момента установки контрольной течи и изделия в испытательную камеру, вакуумирования контрольной течи (начало отсчета для измерения объема пробного вещества в начальный период времени), вакуумирования изделия, камеры и контроля герметичности может составлять 8 часов и более, т.е. время, в течение которого проводятся измерения изменения объема пробного вещества в корпусе контрольной течи, составит τис=8 часов. За это время масса пробного вещества при потоке Gкт в корпусе течи уменьшится на Δmи=Gкт⋅τис=2,5⋅10-5⋅8⋅3600=0,72 г.The main error in the calculation of the flow of the sample substance is the measurement of the change in the volume of the sample substance ΔV. Let us estimate the measurement error using the example of a control leak with an isooctane flow G kt =2.5⋅10 -5 g/s. The test time from the moment of installation of the control leak and the product in the test chamber, evacuation of the control leak (the starting point for measuring the volume of the test substance in the initial period of time), evacuation of the product, chamber and tightness control can be 8 hours or more, i.e. the time during which measurements of the change in the volume of the test substance in the body of the control leak are carried out will be τ u = 8 hours. During this time, the mass of the test substance with a flow of G kt in the leak body will decrease by Δm and =G kt ⋅τ and =2.5⋅10 -5 ⋅8⋅3600=0.72 g.
Изменение объема изооктана ΔVи при этом составит:The change in the volume of isooctane ΔV and in this case will be:
ΔVи=Δmи/ρи=0,72/0,69=1,04 мл,ΔV and \u003d Δm and /ρ and \u003d 0.72 / 0.69 \u003d 1.04 ml,
где ρи=0,6918 - 0,6921 г/см3 (или ~ 0,69 г/мл) - плотность изооктана (ГОСТ 12433-83. Изооктаны эталонные. Технические условия).where ρ and \u003d 0.6918 - 0.6921 g / cm 3 (or ~ 0.69 g / ml) is the density of isooctane (GOST 12433-83. Reference isooctanes. Specifications).
Если применить в качестве корпуса контрольной течи мензурку объемом 5 мл, цена деления которой 0,1 мл (ГОСТ 1770-74. Посуда мерная стеклянная лабораторная. Цилиндры. Мензурки. Колбы. Пробирки. Общие технические условия), то при двукратном измерении уровня изооктана в мензурке погрешность измерения составит 0,2 мл, т.е. относительная погрешность измерения изменения объема изооктана от 1 мл составит 20%.If we use a beaker with a volume of 5 ml as the body of the control leak, the division value of which is 0.1 ml (GOST 1770-74. Measured laboratory glassware. Cylinders. Beakers. Flasks. Test tubes. General specifications), then with a double measurement of the level of isooctane in beaker, the measurement error will be 0.2 ml, i.e. the relative error in measuring the change in the volume of isooctane from 1 ml will be 20%.
Таким образом, учитывая, что погрешность измерения изменения объема пробного вещества основная в расчете потока (погрешность измерения времени и плотности намного меньшего порядка) и нормативные документы (ОСТ 92-2125-87. Течи контрольные. Технические условия) допускают погрешность измерения потока от течи до ±40%, то данная контрольная течь может найти применение при проведении испытаний на герметичность.Thus, taking into account that the measurement error of the change in the volume of the test substance is the main one in the calculation of the flow (the error in measuring time and density is of a much lower order) and the regulatory documents (OST 92-2125-87. Control leaks. Specifications) allow an error in measuring the flow from a leak to ±40%, then this control leak can be used when testing for tightness.
На практике апробирована контрольная течь в виде мензурки, заполненной теплоносителем ЛЗ-ТК-2 (ТУ 38.101388-79. Теплоноситель ЛЗ-ТК-2. Технические условия), объемом 10 мл с ценой деления 0,1 мл и с герметично установленным металлическим капилляром. Объем залитого теплоносителя до испытаний составил V0=4,15 мл, масса течи -m0=23,2389 г. Проводилось вакуумирование течи в течение 5 минут (τ=300 с) в испытательной камере. После испытаний объем теплоносителя в мензурке - V1=3,4 мл, масса m1=22,714 г.In practice, a control leak was tested in the form of a beaker filled with coolant LZ-TK-2 (TU 38.101388-79. Coolant LZ-TK-2. Specifications), 10 ml in volume with a division value of 0.1 ml and with a hermetically installed metal capillary. The volume of the filled coolant before testing was V 0 =4.15 ml, the mass of the leak was m 0 =23.2389 g. The leak was evacuated for 5 minutes (τ=300 s) in the test chamber. After testing, the volume of the coolant in the beaker is V 1 \u003d 3.4 ml, mass m 1 \u003d 22.714 g.
При расчете по изменению массы течи, массовый поток Gm, г/с, теплоносителя ЛЗ-ТК-2 в испытательной камере составил:When calculating by changing the mass of the leak, the mass flow G m , g/s, of the coolant LZ-TK-2 in the test chamber was:
При расчете по изменению объема ЛЗ-ТК-2 в течи, массовый поток GV, г/с, теплоносителя ЛЗ-ТК-2 в испытательной камере составил:When calculating by changing the volume of LZ-TK-2 in the leak, the mass flow G V , g/s, of the coolant LZ-TK-2 in the test chamber was:
где τT - плотность теплоносителя ЛЗ-ТК-2, мг/лwhere τ T is the density of the coolant LZ-TK-2, mg/l
Относительное отклонение результатов измерений потоков δG, %, составляет:The relative deviation of the measurement results of flows δG, %, is:
Таким образом, расхождение потоков составило не более 2%.Thus, the divergence of flows was no more than 2%.
Claims (8)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2776273C1 true RU2776273C1 (en) | 2022-07-15 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU221268U1 (en) * | 2023-07-03 | 2023-10-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ПГУ") | Measuring spoon for determining volume ratios |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU19580U1 (en) * | 2001-05-17 | 2001-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Радуга" | TIGHTNESS CONTROL DEVICE |
KR200290517Y1 (en) * | 2002-06-20 | 2002-09-28 | 한영전기공업주식회사 | Indication system for quantity of gas |
RU2655000C1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-05-23 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" | Control leak |
CN108426614A (en) * | 2018-01-24 | 2018-08-21 | 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 | A kind of visual air flow indicator and its method for measuring deodorization air hose air quantity |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU19580U1 (en) * | 2001-05-17 | 2001-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Радуга" | TIGHTNESS CONTROL DEVICE |
KR200290517Y1 (en) * | 2002-06-20 | 2002-09-28 | 한영전기공업주식회사 | Indication system for quantity of gas |
RU2655000C1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-05-23 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" | Control leak |
CN108426614A (en) * | 2018-01-24 | 2018-08-21 | 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 | A kind of visual air flow indicator and its method for measuring deodorization air hose air quantity |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU221268U1 (en) * | 2023-07-03 | 2023-10-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ПГУ") | Measuring spoon for determining volume ratios |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2776273C1 (en) | Control leak with scale | |
GB833913A (en) | Improvements in gas flow calibrator | |
Cook et al. | Accurate measurement of gas solubility | |
RU2310825C1 (en) | Method for preparation of steam-gas mixtures for calibration of gas analyzers | |
Bottomley et al. | A comparison of the compressibilities of some gases with that of nitrogen at pressures below one atmosphere | |
Weclawski et al. | A new apparatus for total-pressure measurements by the static method: Application to the vapour pressures of cyclohexane, propan-2-ol and pyridine | |
Kao | Vapor-liquid equilibrium of water-hydrogen chloride system | |
RU2552598C1 (en) | Device for reproduction and transmission of mass concentration units of oxygen and hydrogen in liquid media | |
Warowny | Volumetric and Phase Behavior of Acetonitrile at Temperatures from 363 to 463 K | |
RU196401U1 (en) | Laboratory apparatus for determining the mass fraction of the main substance in alkali metal hydrides and carbides | |
RU2243536C1 (en) | Method of determining gas concentration in liquid | |
US2361628A (en) | Manometer for measuring blood pressure | |
RU2782172C2 (en) | Device for dosing liquid in calibration of equipment for determination of leaks of valve of pipeline fittings | |
RU2706049C1 (en) | Method for determination of pressure of saturated vapor of high pour point oil | |
RU2485487C1 (en) | Method to determine specific volume heat of combustible gas burning in bomb calorimeter and device to fill calorimetric bomb with combustible gas | |
US3152471A (en) | Permeability measurement | |
SU721706A1 (en) | Device for determining mass transfer parameters | |
RU82335U1 (en) | UNIVERSAL DEVICE FOR TESTING GAS-ANALYTICAL INSTRUMENTS AT THE PLACES OF THEIR INSTALLATION IN THE WORKING AREA OF OBJECTS FOR CARE | |
RU2350924C1 (en) | Method for determination of liquid compressibility and device for its realisation | |
SU1120199A1 (en) | Method of checking hermetic sealing | |
SU1041909A1 (en) | Pneumometric density meter checking method | |
SU353171A1 (en) | METHOD FOR DETERMINING GAS CONTAINING LIQUID | |
SU1749772A1 (en) | Method for determining density of substances and device | |
RU1837187C (en) | Method for determining value of leakage of systems | |
US1404062A (en) | Altimeter |