SU1117473A1

SU1117473A1 - Device for measuring leakage of liquid through sealing

Info

Publication number: SU1117473A1
Application number: SU833623570A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Синюк; Владимир Олегович Замятин; Игорь Михайлович Мельниченко; Фархат Хикматович Бурумкулов
Original assignee: Гомельский Государственный Университет
Priority date: 1983-07-14
Filing date: 1983-07-14
Publication date: 1984-10-07

Abstract

1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УТЕЧЕК ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее имитатор работы испытуемого уплотнени , сообщенный с ним чувствительный элемент в виде камеры переменного объема со штоком, закрепленным на подвижной стенке камеры, и преобразователь перемещений штока, отличающеес тем, что, с целью,повьппени чувствительности, оно снабжено механизмом нагружени , св занным со штоком, и обратным клапаном ,, установленным в стенке камеры. 2. Устройство поп,1, отличающеес тем, что оно снабжено термопреобразователем, размещенным в камере, и св занным с термопреобразователем термостатом, охватывающим камеру.1, A DEVICE FOR MEASURING LIQUID LIQUID THROUGH A SEAL, containing a simulator of the tested seal, communicating with it a sensitive element in the form of a variable volume chamber with a rod fixed on the moving wall of the chamber, and a transducer of rod movements, different in that It is equipped with a loading mechanism connected to the stem and a check valve mounted in the wall of the chamber. 2. A device pop, 1, characterized in that it is provided with a thermal transducer located in the chamber and a thermostat connected to the thermal transducer surrounding the chamber.

Description

i i

00 Изобретение относитс к испытательной технике, в частности к испытани м моделей на герметичность, и может быть использовано дл исследовани величины утечки жидкости через уплотнение в подвижных и неподвижных соединени х. Известно устройство дл измерени утечки жидкости через уплотнение, с держащее цилиндрический корпус, в котором расположен измерительньй поршень с контактным уплотнителем (кольцом). Одна полость корпуса соединена с имитатором, в котором установлено исследуемое уплотнение. а друга - с источником давлени lj Скорость перемещени штока измер етс с помощью электромагнитного датчика. Соединение одной полости с ;Источником дзвлени позвол ет поддерживать посто нное давление в рабочей полости исследуемого объекта при по влении утечки через уплотнение . Однако наличие контактного уплотнител приводит к перетечке жидкости из одной полости дозатора в другую . Кроме того, при записи процесса утечки через уплотнители, работающие в динамическом режиме (наприйер , в режиме возвратно-поступательного движени ) отсутствует синхронность процессов перемещени штока имитатора с исследуемым уплотнением и поршн дозатора. Отсутствие синхронности обусловлено наличием контак ного уплотнител , вызывающего значительное усилие, которое снижает чувствительность . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс устройство дл измерени утечек жидкости через уплотнение , содержащее имитатор работы испытуемого уплотнени , сообщенный с ним чувствительный элемент в виде ка меры переменного объема со штоком, закрепленным на подвижной стенке камеры , и преобразователь перемещений штока. Камера переменного объема выпопнена в виде разделительной перекатывакмцейс мембраны И . Недостатком известного устройства вл етс мала чувствительность, обусловленна тем, что малые объемы протекающей жидкости могут не приводить к заметным перемещени м штока чувствительного элемента, вызыва лишь незначительную деформацию мембраны . Кроме того, мембрана имеет определенные геометрические характеристики , ограничивающие возможность изготовлени чувствительных элементов малых диаметров. Цель изобретени - повышение чувствительности . Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл измерени утечек жидкости через уплотнение, содержащее имитатор работы испытуемого уплотнени , сообщенный с ним чувствительный элемент в виде камеры переменного объема со штоком, закрепленным,на подвижной стенке камеры, и преобразователь перемещений штока, снабжено механизмом нагружени , св занным со штоком, и обратным клапаном, установленным в стенке камеры. Кроме того, оно снабжено термопреобразователем , размещенным в камере, и св занным с термопреобразователем термостатом, охватывающим камеру. На чертеже изображено устройство. Устройство дл измерени утечек жидкости через уплотнение содержит имитатор, выполненный в виде цилиндрического корпуса 1, в который устанавливаетс испытуемое уплотнение 2. Уплотнение 2 делит внутренний объем цилиндрического корпуса 1 на две полости 3 и 4. Внутри цилиндрического корпуса 1 установлен уплотн киций шток 5, который входит в уплотнение 2 и может совершать возвратно-поступательное движение. Полость 3 содержит рабочую жидкость, котора просачиваетс в полость 4 в процессе работы уплотнени 2 с уплотн ющим штоком 5. Корпус 1 сообщен с чувствительным элементом в виде камеры 6 переменного объема (сильфона) с подвижной стенкой 7. Камера 6 герметично закреплена на корпусе 1. На подвижной стенке 7 закреплен шток 8, изменение положени которого регистрируетс при помощи преобразовател 9 перемещений. В стенке 7 установлен обратный клапан 10, соедин ющий в открытом состо нии внутреннюю полость камеры 6 с окружающей средой, а внутри камеры 6 на стенке 7 - термопреобразователь 11. Со штоком 8 св зан механизм 12 нагружени (тарируемый груз). Камеру охватывает термостат 13. Контроль емпературы внутри камеры 6 и управ3100 The invention relates to a testing technique, in particular to testing models for tightness, and can be used to study the magnitude of fluid leakage through a seal in mobile and fixed joints. A device for measuring fluid leakage through a seal is known, with a cylindrical housing holding it, in which a measuring piston with a contact sealant (ring) is located. One housing cavity is connected to the simulator, in which the test seal is installed. and another with a pressure source lj. The speed of movement of the rod is measured with an electromagnetic sensor. The connection of one cavity with the; The source allows maintaining constant pressure in the working cavity of the object under study when leakage through the seal occurs. However, the presence of a contact sealer leads to the overflow of fluid from one cavity of the dispenser to another. In addition, when recording the leakage process through seals operating in dynamic mode (for example, in the reciprocating mode), there is no synchronism between the processes of movement of the simulator rod with the seal under test and the dispenser piston. The lack of synchronism is due to the presence of a contact sealant, which causes a significant force, which reduces sensitivity. The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a device for measuring fluid leakage through a seal containing a simulator of the tested seal, communicating with it a sensing element in the form of a variable volume chamber with a rod fixed on the moving wall of the chamber, and a rod displacement transducer . The chamber of variable volume is made in the form of separation rolls of membrane I. A disadvantage of the known device is its low sensitivity, due to the fact that small volumes of flowing fluid may not lead to noticeable movements of the stem of the sensitive element, causing only a slight deformation of the membrane. In addition, the membrane has certain geometric characteristics that limit the ability to manufacture sensitive elements of small diameters. The purpose of the invention is to increase the sensitivity. This goal is achieved by the fact that a device for measuring leakage of fluid through a seal containing a simulator of the tested seal, communicated with it is a variable volume chamber with a rod attached to the moving wall of the chamber, and the rod displacement transducer is equipped with a loading mechanism connected with a rod, and a check valve installed in the wall of the chamber. In addition, it is equipped with a thermal converter located in the chamber and a thermostat connected to the thermal converter associated with the thermal converter. The drawing shows the device. A device for measuring fluid leakage through a seal contains a simulator made in the form of a cylindrical body 1, into which test seal 2 is installed. Seal 2 divides the internal volume of the cylindrical body 1 into two cavities 3 and 4. Inside the cylindrical body 1, a stem 5 is installed, which enters seal 2 and can reciprocate. The cavity 3 contains the working fluid, which seeps into the cavity 4 during the operation of the seal 2 with the sealing rod 5. The housing 1 communicates with the sensing element in the form of a variable volume chamber 6 (bellows) with the movable wall 7. The chamber 6 is sealed to the housing 1. A rod 8 is fixed on the movable wall 7, the change in the position of which is recorded by means of the displacement transducer 9. A non-return valve 10 is installed in the wall 7, which in the open state connects the internal cavity of the chamber 6 with the environment, and inside the chamber 6 on the wall 7 there is a thermal converter 11. A loading mechanism 12 (calibrated load) is connected to the rod 8. The chamber is covered by a thermostat 13. The temperature control inside the chamber 6 and control 31

ление работой термостата 13 осуществл ет св занный с термостатом 13 термопреобразователь 11.The operation of the thermostat 13 provides a thermal converter 11 associated with the thermostat 13.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед измерением утечек жидкости камера 6 приводитс в сжатое состо ние , при этом открываетс обратный клапан 10, после чего клапан 10 закрьшаетс . Затем к штоку 8 прикладываетс посто нное усилие с помощью механизма 12, в результате чего в полости 4 создаетс заданное разр жение . В процессе работы имитатора происходит утечка жидкости через уплотнение 2 в полость 4. Попада в полость 4 с пониженным давлением, эта жидкость испар етс , при этом увеличиваетс масса пара, содержащегос в полости 4 и в св занной с ней камере б. Увеличение массы пара приводит к нарушению термодинамического равновеси замкнутой системы, котора автоматически восстанавливает равновесие путем увеличени объема при посто нных давлении и температуре . Увеличение объема камеры 6 сопровождаетс перемещением штока 8,Before measuring the leakage of fluid, chamber 6 is compressed, while a check valve 10 is opened, and then valve 10 closes. Then a constant force is applied to the rod 8 by means of the mechanism 12, as a result of which a predetermined discharge is created in the cavity 4. During the simulator operation, fluid leaks through seal 2 into cavity 4. Falling into cavity 4 with reduced pressure, this fluid evaporates, and the mass of vapor contained in cavity 4 and in the associated chamber b increases. An increase in the vapor mass leads to a disturbance in the thermodynamic equilibrium of the closed system, which automatically restores the equilibrium by increasing the volume at constant pressure and temperature. The increase in the volume of the chamber 6 is accompanied by the movement of the rod 8,

734734

регистрируемым преобразователем 9 перемещений.registered by the converter 9 movements.

Поскольку при работе имитатора возможны изменени температуры, св занные с разл1тчными факторами, то дл повышени точности и надежности измерени утечек полость 4 имитатора и камера 6 помещены в термостат 13, управление которым осуществл етс при помощи термойреобразовател 11, установленного внутри камеры 6.Since during operation of the simulator, temperature changes associated with various factors are possible, in order to improve the accuracy and reliability of measuring leakage, the cavity 4 of the simulator and the chamber 6 are placed in a thermostat 13, which is controlled by means of a thermal transducer 11 installed inside the chamber 6.

Таким образом, устройство позвол ет измер ть объем пара, образующегос из этой жидкости, которыйThus, the device allows to measure the volume of vapor formed from this liquid, which

многократно превосходит объем самой жидкости, тем самым повыша чувствительность регистрации утечек.many times the volume of the liquid itself, thereby increasing the sensitivity of leak detection.

Повьппение чувствительности, обеспечиваемое данным устройством, позволит эффективно измер ть малые утечки жидкости через уплотнени и, таким образом, исследовать степень нарушени работоспособности уплотнений уже в начальной стадии их разрушени ,The sensitivity provided by this device will effectively measure small fluid leaks through seals and, thus, investigate the degree of malfunction of the seals already in the initial stage of their destruction,

обеспечива в конечном итоге увеличение срока службы уплотн емых узлов. Простота и дешевизна устройства способствуют снижению материальных затрат на проведение испытаний.ultimately increasing the service life of sealed components. The simplicity and low cost of the device help to reduce the material costs of testing.

Claims

1. DEVICE FOR MEASURING LEAKAGE LEAKS THROUGH SEAL, containing a simulator of the test of the seal, communicating with it a sensing element in the form of a chamber of variable volume with a rod mounted on a movable wall of the chamber, and a rod displacement transducer, characterized in that, in order to increase sensitivity , it is equipped with a loading mechanism associated with the rod, and a check valve. mounted in the chamber wall.

2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a thermal converter located in the chamber, and a thermostat connected to the thermal converter, covering the camera.

£ 2 e

1117473 2