RU2791564C1 - Device for tightness testing of hollow products when they are heated in a vacuum chamber - Google Patents
Device for tightness testing of hollow products when they are heated in a vacuum chamber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2791564C1 RU2791564C1 RU2022120309A RU2022120309A RU2791564C1 RU 2791564 C1 RU2791564 C1 RU 2791564C1 RU 2022120309 A RU2022120309 A RU 2022120309A RU 2022120309 A RU2022120309 A RU 2022120309A RU 2791564 C1 RU2791564 C1 RU 2791564C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vacuum
- volume
- auxiliary
- product
- tightness
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для испытания полых изделий на герметичность в вакуумной камере.The invention relates to the field of mechanical engineering, and in particular to devices for testing hollow products for tightness in a vacuum chamber.
Известно устройство для испытания полых изделий на герметичность (авторское свидетельство СССР №1552026, 23.03.1990 г.)A device for testing hollow products for tightness is known (USSR author's certificate No. 1552026, 03/23/1990)
Устройство содержит вакуумную камеру с нагревателем, в которой размещается опресованное контрольным газом изделие. Контроль герметичности изделия осуществляется при помощи масспектрического течеискателя. К вакуумной камере последовательно подключены вакуумные насосы.The device contains a vacuum chamber with a heater, in which the product pressed with control gas is placed. The tightness control of the product is carried out using a mass-spectrum leak detector. Vacuum pumps are connected in series to the vacuum chamber.
Недостатком аналога является невозможность одновременного контроля герметичности при различных степенях вакуумного разряжения и температурах и влияние нагрева на время откачки вакуумной камеры.The disadvantage of analog is the impossibility of simultaneous control of tightness at different degrees of vacuum discharge and temperatures and the effect of heating on the pumping time of the vacuum chamber.
Наиболее близким к предложенному устройству является устройство для испытания полого изделия на герметичность (патент RU 2676815, 10.04.2018 г.)Closest to the proposed device is a device for testing a hollow product for tightness (patent RU 2676815, 10.04.2018)
Вакуумная камера с размещенным в ней изделием соединена с последовательно расположенными дополнительными вакуумными камерами, объем каждой из которых составляет не более 1/3 от объема предыдущей вакуумной камеры, при этом вакуумная камера и дополнительные вакуумные камеры последовательно соединены друг с другом соединительными элементами через сквозные отверстия, выполненные в корпусах вакуумных камер, площадь поперечного сечения каждого сквозного отверстия и соединительных элементов при равной их длине на 1/3 меньше площади поперечного сечения предыдущего сквозного соединительного отверстия вакуумной камеры, при этом изделие перемещается между вакуумными камерами при помощи конвейерной ленты, а дополнительно вакуумные камеры имеют нагреватели, работающие от блока регулирования и поддержания температуры. Изделие перемещается из вакуумной камеры с меньшей степенью разряжения вакуума к вакуумной камере с большей степенью разрежения по направлению к механическому форвакуумному насосу. При этом соединительные элементы выполнены в виде трубопроводов, а конвейерная лента, расположенная горизонтально, имеет реверсивный механизм движения ленты. Контроль герметичности изделия осуществляется при помощи гелиевого масс-спектрометрического течеискателя.The vacuum chamber with the product placed in it is connected to serially located additional vacuum chambers, the volume of each of which is not more than 1/3 of the volume of the previous vacuum chamber, while the vacuum chamber and additional vacuum chambers are connected in series with each other by connecting elements through through holes, made in the housings of the vacuum chambers, the cross-sectional area of each through hole and connecting elements, with their equal length, is 1/3 less than the cross-sectional area of the previous through connecting hole of the vacuum chamber, while the product moves between the vacuum chambers using a conveyor belt, and additionally vacuum chambers have heaters powered by a temperature control and maintenance unit. The product moves from a vacuum chamber with a lower degree of vacuum to a vacuum chamber with a higher degree of vacuum towards the mechanical fore-vacuum pump. At the same time, the connecting elements are made in the form of pipelines, and the conveyor belt, located horizontally, has a reverse mechanism for the movement of the belt. The tightness control of the product is carried out using a helium mass spectrometric leak detector.
Недостатком прототипа является сложность конструкции и увеличение времени откачки вакуумной камеры из-за влияния нагрева изделия на величину удерживаемой величины вакуума.The disadvantage of the prototype is the complexity of the design and the increase in the pumping time of the vacuum chamber due to the effect of heating the product on the magnitude of the vacuum held.
Цель изобретения - упрощение конструкции, увеличение производительности устройства для контроля полых изделий на герметичность при их нагреве в вакуумной камере и повышение достоверности полученных результатов.The purpose of the invention is to simplify the design, increase the productivity of the device for testing hollow products for tightness when they are heated in a vacuum chamber and increase the reliability of the results obtained.
Поставленная техническая задача решается тем, что вакуумная камера герметично разделена упругой эластичной перегородкой на рабочий и вспомогательный объемы, соединенные между собой вакуумным трубопроводом, оснащенным вакуумными затвором и напускным клапаном. При этом величина вспомогательного объема больше или равна величине рабочего объема. Вспомогательный объем соединен с постом вакуумной откачки посредством основной и байпасной линиями откачки, оснащенных вакуумными затворами и клапанами. Датчик давления, подсоединенный к полости изделия, вакуумные датчики, установленные на вспомогательном и рабочем объемах, а также вакуумные затворы и клапана контролируются и управляются от общего блока контроля и управления. Контроль герметичности осуществляется одновременно двумя способами: масс- спектрометрическим и по величине падения давления в опресованной гелием полости изделия, измеренной за время его проведения испытания.The stated technical problem is solved by the fact that the vacuum chamber is hermetically divided by an elastic elastic partition into the working and auxiliary volumes, interconnected by a vacuum pipeline equipped with a vacuum shutter and an inlet valve. In this case, the value of the auxiliary volume is greater than or equal to the value of the working volume. The auxiliary volume is connected to the vacuum pumping station by means of the main and bypass pumping lines equipped with vacuum gates and valves. A pressure sensor connected to the product cavity, vacuum sensors installed on the auxiliary and working volumes, as well as vacuum valves and valves are controlled and controlled from a common control and management unit. The tightness control is carried out simultaneously in two ways: mass-spectrometric and by the magnitude of the pressure drop in the helium-pressed cavity of the product, measured during its testing.
Вакуумная камера герметично разделена упругой эластичной перегородкой на рабочий и вспомогательный объемы, соединенные между собой вакуумным трубопроводом, оснащенным вакуумными затвором и напускным клапаном. При этом величина вспомогательного объема больше или равна величине рабочего объема. Вспомогательный объем соединен с постом вакуумной откачки посредством основной и байпасной линиями откачки, оснащенных вакуумными затворами и клапанами. Датчик давления, подсоединенный к полости изделия, вакуумные датчики, установленные на вспомогательном и рабочем объемах, а также вакуумные клапана и затворы контролируются и управляются от общего блока контроля и управления. Контроль герметичности осуществляется одновременно двумя способами: масс- спектрометрическим и по величине падения давления в опресованной гелием полости изделия, измеренной за время его проведения.The vacuum chamber is hermetically divided by an elastic elastic partition into the working and auxiliary volumes, interconnected by a vacuum pipeline equipped with a vacuum lock and an inlet valve. In this case, the value of the auxiliary volume is greater than or equal to the value of the working volume. The auxiliary volume is connected to the vacuum pumping station by means of the main and bypass pumping lines equipped with vacuum gates and valves. A pressure sensor connected to the product cavity, vacuum sensors installed on the auxiliary and working volumes, as well as vacuum valves and gates are controlled and controlled from a common control and management unit. The tightness control is carried out simultaneously in two ways: mass spectrometric and by the magnitude of the pressure drop in the product cavity pressed with helium, measured during the test.
Сущность данного изобретения поясняется фиг.1, на которой представлена схема устройства для контроля полых изделий на герметичность при их нагреве в вакуумной камере.The essence of this invention is illustrated in figure 1, which shows a diagram of a device for monitoring hollow products for tightness when they are heated in a vacuum chamber.
Устройство содержит вакуумную камеру 1, разделенную герметично упругой эластичной перегородкой 2 на рабочий объем 3 и вспомогательный объем 4. Величина вспомогательного объема 4 больше или равна величине рабочего объема 3. Между собой рабочий объем 3 и вспомогательный объем 4 соединяются вакуумным трубопроводом 5, оснащенная вакуумными затвором 6 и напускным клапаном 17. Опресованное гелием изделие 7 через загрузочное окно 8 устанавливается на подставку 9, снабженную встроенным электронагревателем, подключенным к блоку регулирования и поддержания температуры 10. К полости изделия 7 подключают датчик измерения давления 11. Вспомогательный объем 4 соединен с постом вакуумной откачки 16 основной и байпасной линиями откачки. Байпасная линия откачки состоит из байпасного вакуумного трубопровода 22 с байпасным вакуумным клапаном 14. Основная линия откачки состоит из основного вакуумного трубопровода 12 с вакуумным затвором 13 и вакуумным клапаном 15. К основному вакуумному трубопроводу 12 подсоединен гелиевый масс- спектрометрический течеискатель 18.The device contains a
Датчик давления 11, вакуумные датчики 19,20 установленные на вспомогательном 4 и рабочих объемах 3 вакуумной камеры 1, вакуумные клапана 14,15,17 и вакуумные затворы 6,13 подсоединены к общему блоку 21 контроля и управления ими.
Устройство для контроля полых изделий на герметичность работает следующим образом.A device for monitoring hollow products for tightness operates as follows.
Предварительно откаченная полость изделия 7 заполняется гелием. Затем через открытое загрузочное окно 8 рабочего объема 3 изделие 7 устанавливается на подставку 9, снабженную встроенным электронагревателем, а полость изделия 7 соединяется с датчиком давления 11.The previously evacuated cavity of the
После герметизации загрузочного окна 8 производится одновременное вакуумирование рабочего 3 вспомогательного 4 объемов вакуумной камеры 1, с помощью поста вакуумной откачки 16 по байпасному вакуумному трубопроводу 22 при открытых байпасном вакуумном клапане 14 и основном вакуумном клапане 15, при этом вакуумный затвор 13 и напускной вакуумный клапан 17 закрыты. Откачка производится до форвакуумного давления ≈10-2 мм. рт.ст. Для получения высокого вакуума ≈10-5-10-6 мм. рт.ст. во вспомогательном 4 и рабочих 3 объемах откачка вакуумным постом 16 производится по основному вакуумному трубопроводу 12 при открытых вакуумном затворе 13 и вакуумном клапане 15 и закрытых вакуумных клапанах 14, 17. При этом контроль и управление вакуумными датчиками 19,20, клапанами 14, 15 и затворами 6 и 13 осуществляется с помощью общего блока 21 контроля и управления ими. После достижения в рабочем 3 и вспомогательных 4 объемах заданного значения вакуума закрывается вакуумный затвор 6 и включается встроенный в подставку 9 электронагреватель, температура на котором регулируется и поддерживается в рабочем диапазоне <100°С с помощью блока контроля и регулирования температуры 10. Повышение температуры вызывает рост давления гелия в полости изделия 7 и соответственно увеличивается перепад давления между нею и рабочим объемом 3.After sealing the
Известно, что при нагреве в вакууме происходит усиленная газация материала корпуса, сварных и паянных соединений изделия 7, приводящая к падению заданной величины вакуума в рабочем объеме 3. Поэтому в процессе нагрева изделия требуется дополнительное время для откачки образовывающихся газов и восстановления заданной величины вакуума в рабочем объеме 3. В предложенном устройстве для устранения влияния нагрева изделия 7 на величину вакуума в рабочем объеме 3 введен вспомогательный объем 4, герметично отделенный упругой эластичной перегородкой 2 от рабочего объема 3. При росте давления в рабочем объеме 3 и поддерживаемого при этом на постоянном уровне заданной величины вакуума во вспомогательном объеме 4, возникающий между объемами 3 и 4 перепад давлений будет изгибать упругую эластичную перегородку 2 внутрь вспомогательного объема 4. Изгиб перегородки 2 внутрь вспомогательного объема 4 будет продолжаться до тех пор, пока не наступит равенство давлений внутри и снаружи перегородки 2. При этом рабочий объем 3 будет увеличиваться, а величина давления в нем падать до сравнивания с величиной давления во вспомогательном объеме 4, которое сохраняется на постоянной заданной величине с помощью поста вакуумной откачки во время всего процесса нагрева изделия 7.It is known that when heated in a vacuum, increased gassing of the body material, welded and soldered joints of the
Таким образом будет автоматически обеспечиваться равенство давлений в обоих объемах 3, 4 вакуумной камеры 1 на протяжении всего времени нагрева изделия 7, расположенного в рабочем объеме 3.Thus, the equality of pressures in both
Предлагаемое устройство позволяет обеспечить контроль герметичности при нагреве изделия до температуры <100°С и в диапазоне вакуумного разряжения от 10-2 до 10-6 мм. рт.ст. Установка в рабочем объеме 3 высокого вакуума ≈10-5-10-6 мм. рт.ст. позволит находить течи в корпусе полого изделия 7 более высокого порядка.The proposed device makes it possible to ensure tightness control when the product is heated to a temperature of <100°C and in the range of vacuum discharge from 10-2 to 10-6 mm. Hg Installation in the working
В случае негерметичности гелий через неплотность в корпусе изделия 7 попадает в рабочий объем 3, при этом сигнал о падении давления гелия в полости поступает от датчика давления 11 на общий блок контроля и управления 21, с помощью которого открывается вакуумный затвор 6, соединяющий рабочий объем 3 со вспомогательным объемом 4. При этом гелий из объемов 3,4 попадает в гелиевый масс- спектрометрический течеискатель 18, в котором определяется величина течи.In the event of a leak, helium enters the working
Для получения большей достоверности результатов измерения течи в изделии 7 одновременно с масс- спектрометрическим способом определяется величина падения давления гелия в полости изделия 7, прошедшее за время проведения контроля герметичности. Таким образом контроль герметичности изделия 7 осуществляется одновременно двумя способами. В конце контроля герметичности отключают электронагреватель с помощью блока контроля и регулирования температуры, затем закрывают вакуумный затвор 13, открывают вакуумный затвор 6 (если он был закрыт) и открывают напускной вакуумный клапан 17, через который производится одновременное заполнение объемов 3,4 атмосферным воздухом.To obtain greater reliability of the results of measuring the leak in the
Контроль герметичности изделия 7 на протяжении всего времени его нагрева в рабочем объеме 3 вакуумной камеры 1 будет происходить при автоматически поддерживаемой постоянной величине заданной величины вакуумного разряжения в рабочем 3 и вспомогательном 4 объемах вакуумной камеры 1.The control of the tightness of the
Следовательно, за счет исключения затраты времени на обезгаживание материалов изделие 7 при его нагреве, которое приводит к падению заданного значения вакуума в рабочем объеме 3, удается сократить время на контроль герметичности. Таким образом удается повысить производительность устройства.Therefore, due to the exclusion of the time spent on degassing the materials of the
Существенное преимущества предложенного устройства для испытания полых изделий на герметичность:Significant advantages of the proposed device for testing hollow products for tightness:
упрощение конструкции;simplification of the design;
повышение производительности за счет сокращения времени контроля герметичности, при нагреве изделия;increase in productivity by reducing the time of tightness control when the product is heated;
повышение достоверности полученных результатов измерения величины течи в изделии, обеспеченной за счет одновременного контроля герметичности двумя способами.increasing the reliability of the obtained results of measuring the amount of leakage in the product, provided by simultaneous control of tightness in two ways.
Таким образом, изобретение может найти применение при серийном контроле герметичности сварных и паянных соединений полых корпусных и других изделий, изготовленных с применением разных методов сварки и пайки, в авиационной, космической и электронной технике.Thus, the invention can find application in the serial control of the tightness of welded and soldered joints of hollow hull and other products manufactured using various welding and soldering methods in aviation, space and electronic technology.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2791564C1 true RU2791564C1 (en) | 2023-03-10 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1552026A1 (en) * | 1987-10-27 | 1990-03-23 | Предприятие П/Я Р-6601 | Device for testing articles for air-tightness |
US5170660A (en) * | 1987-10-28 | 1992-12-15 | Martin Lehmann | Process and apparatus for volume-testing a hollow body |
US5625141A (en) * | 1993-06-29 | 1997-04-29 | Varian Associates, Inc. | Sealed parts leak testing method and apparatus for helium spectrometer leak detection |
RU2676815C1 (en) * | 2018-04-10 | 2019-01-11 | Акционерное общество "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (АО НПЦ газотурбостроения "Салют") | Device for testing hollow products for tightness |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1552026A1 (en) * | 1987-10-27 | 1990-03-23 | Предприятие П/Я Р-6601 | Device for testing articles for air-tightness |
US5170660A (en) * | 1987-10-28 | 1992-12-15 | Martin Lehmann | Process and apparatus for volume-testing a hollow body |
US5625141A (en) * | 1993-06-29 | 1997-04-29 | Varian Associates, Inc. | Sealed parts leak testing method and apparatus for helium spectrometer leak detection |
RU2676815C1 (en) * | 2018-04-10 | 2019-01-11 | Акционерное общество "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (АО НПЦ газотурбостроения "Салют") | Device for testing hollow products for tightness |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7587928B2 (en) | Leak inspection device | |
US10578513B2 (en) | Method for controlling the leaktightness of sealed products and installation for the detection of leaks | |
CN105675221B (en) | It is a kind of to measure system and method for the sealing material low temperature seal than pressing performance parameter | |
RU2791564C1 (en) | Device for tightness testing of hollow products when they are heated in a vacuum chamber | |
CN113670807A (en) | Testing device and testing method for anaerobic aging test of rubber material | |
US3126734A (en) | High speed high sensitivity leak detector | |
CN117516823A (en) | Tightness detection equipment for valve processing | |
CN108398369A (en) | A kind of GIS rubber packing materials selection method and system | |
RU2676815C1 (en) | Device for testing hollow products for tightness | |
CN216132647U (en) | Capacitance air tightness detection device | |
CN110987718A (en) | Test system for testing air suction performance of air suction material by constant pressure method | |
RU213172U1 (en) | Vacuum system for testing electrophysical devices | |
CN109323819A (en) | Mass spectrum leak detection method | |
RU2599409C1 (en) | Method of controlling tightness of article housing elements | |
CN110873626A (en) | Sealing performance detection equipment and method | |
CN219736801U (en) | Valve testing device | |
SU1652843A1 (en) | Method and apparatus for checking air-tightness of articles | |
SU1628669A1 (en) | Method of checking hermetic state of articles | |
RU2444714C1 (en) | Method of inspecting air-tightness of hollow article with open end | |
CN110672462A (en) | Test system for testing air suction performance of air suction material by constant volume method | |
RU2505883C1 (en) | Method of evacuating gas from instrument and filling it with gas | |
RU138370U1 (en) | DEVICE FOR TESTING PRODUCTS DURING QUICK PRESSURE CHANGE | |
RU2759359C1 (en) | Stand for thermal vacuum testing of spacecraft elements | |
RU2409806C1 (en) | Method of controlling tightness of large-volume vessels and device to this end | |
CN112066255B (en) | Inflation and deflation device and method |