RU2488791C1 - Product leakage measuring device - Google Patents
Product leakage measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2488791C1 RU2488791C1 RU2011152021/28A RU2011152021A RU2488791C1 RU 2488791 C1 RU2488791 C1 RU 2488791C1 RU 2011152021/28 A RU2011152021/28 A RU 2011152021/28A RU 2011152021 A RU2011152021 A RU 2011152021A RU 2488791 C1 RU2488791 C1 RU 2488791C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- memory
- comparator
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для измерения негерметичности изделий, работающих под избыточным давлением.The invention relates to testing equipment and can be used to measure leakage of products operating under overpressure.
Известны устройства контроля негерметичности, основанные на погружении изделий в ванну с индикаторной жидкостью и заполнением их испытательным газом под давлением. При этом индикаторная жидкость находится при комнатной температуре, либо нагрета, а пространство над ванной находится при атмосферном давлении, либо вакуумировано. О негерметичности судят по интенсивности появления пузырьков газа (ГОСТ 24054-80. Методы испытания на герметичность. Общие требования). Недостатком известных устройств является то, что они дают только качественный ответ на вопрос, герметично изделие или нет. Количественную оценку течи эти устройства не обеспечивают. Кроме того, для реализации этих устройств требуется специальный стенд с ванной.Known leakage control devices based on immersion of products in a bath with indicator fluid and filling them with test gas under pressure. In this case, the indicator liquid is at room temperature, either heated, and the space above the bath is at atmospheric pressure, or is evacuated. Leaks are judged by the intensity of the appearance of gas bubbles (GOST 24054-80. Methods of leak testing. General requirements). A disadvantage of the known devices is that they give only a qualitative answer to the question of whether the product is sealed or not. These devices do not provide a quantitative assessment of leaks. In addition, the implementation of these devices requires a special stand with a bathtub.
Известны устройства контроля негерметичности, основанные на использовании пузырьковой камеры и подачи в нее через дренажную трубку испытательного газа, поступающего из контрольной камеры, в которую помещено испытуемое изделие, находящееся под избыточным давлением. О негерметичности судят по интенсивности появления пузырьков газа в пузырьковой камере после стабилизации системы (ГОСТ 24054-80). Недостаток устройства состоит в отсутствии возможности количественной оценки величины течи.Known leakage control devices based on the use of a bubble chamber and supplying it through a drainage tube of test gas coming from a control chamber into which the test article is placed under pressure. Leaks are judged by the intensity of the appearance of gas bubbles in the bubble chamber after stabilization of the system (GOST 24054-80). The disadvantage of this device is the inability to quantify the magnitude of the leak.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство, описанное в патенте РФ №2261422, G01M 3/06, 2005г.«Способ контроля герметичности изделий и устройство для его реализации (варианты)». Устройство содержит пузырьковую камеру с жидкостью и дренажную трубку, один конец которой соединен с изделием, а другой опущен в жидкость. В указанном патенте предполагается, что изделие через посредство запорной арматуры подключается к источнику испытательного газа, а само изделие находится в испытательной камере, связанной с пузырьковой камерой посредством дренажной трубки, причем испытательная камера до начала испытаний соединяется с атмосферой. Конец дренажной трубки, опущенный в жидкость, имеет плоский торец, перпендикулярный оси трубки, при этом конец трубки изогнут так, что его торец расположен под фиксированным углом 0≤α≤90° к поверхности жидкости и опущен в жидкость на глубину, которая превышает более чем в 10 раз диаметр пузырьков газа, формируемых с помощью трубки. Количественная оценка течи в приведенном прототипе основывается на том, что из дренажной трубки, имеющей заданные геометрические параметры и фиксированное положение в пузырьковой камере, при истечении образуются пузырьки газа постоянного «калиброванного» объема, подсчет которых в единицу времени определяет объемную величину утечки.Closest to the proposed invention is the device described in the patent of Russian Federation No. 2261422, G01M 3/06, 2005. "Method for monitoring the tightness of products and a device for its implementation (options)". The device contains a bubble chamber with liquid and a drainage tube, one end of which is connected to the product, and the other is lowered into the liquid. The said patent assumes that the product is connected to the source of test gas through shutoff valves, and the product is located in the test chamber connected to the bubble chamber by means of a drainage tube, and the test chamber is connected to the atmosphere before the test starts. The end of the drainage tube, lowered into the liquid, has a flat end perpendicular to the axis of the tube, while the end of the tube is bent so that its end is located at a fixed angle of 0≤α≤90 ° to the surface of the fluid and is lowered into the fluid to a depth that exceeds more than 10 times the diameter of gas bubbles formed using a tube. A quantitative assessment of the leak in the given prototype is based on the fact that from a drainage tube having predetermined geometric parameters and a fixed position in the bubble chamber, gas bubbles of constant “calibrated” volume are formed upon expiration, counting them per unit time determines the volumetric amount of leakage.
Недостатком прототипа, в силу ряда нижеприводимых причин, является невысокая точность определения утечки. К этим недостаткам следует отнести:The disadvantage of the prototype, due to several reasons below, is the low accuracy of leak detection. These disadvantages include:
1) Объемный расход газа, определяемый известным устройством, не является однозначной характеристикой величины течи испытываемого изделия, т.к. объем пузырьков газа, образующихся в пузырьковой камере, зависит не только от конструкции и расположения дренажной трубки, но и от свойств среды, в которой формируются пузырьки. К таким свойствам относятся плотность, вязкость, коэффициент поверхностного натяжения жидкости, а также давление атмосферы, действующее на жидкость.1) The volumetric flow rate of gas determined by the known device is not an unambiguous characteristic of the leakage rate of the test product, because the volume of gas bubbles formed in the bubble chamber depends not only on the design and location of the drainage tube, but also on the properties of the medium in which the bubbles form. Such properties include density, viscosity, surface tension coefficient of a liquid, and atmospheric pressure acting on a liquid.
2) Получение зависимостей, позволяющих определять объемы калиброванных пузырьков газа по наружным и внутренним диаметрам и по углу расположения плоскости торца дренажной трубки, связано с проведением обширных градуировочных работ, которые должны выполняться в одинаковых условиях окружающей среды, например, по давлению и температуре. К факторам, влияющим на результаты градуировки, могут быть отнесены также сила земного притяжения (зависимость от географического места проведения градуировочных работ), химический состав жидкости, заливаемой в пузырьковую камеру, материал дренажной трубки и т.п..2) Obtaining dependences that allow us to determine the volumes of calibrated gas bubbles by the outer and inner diameters and by the angle of the plane of the end face of the drainage tube is associated with extensive calibration work that must be performed under the same environmental conditions, for example, pressure and temperature. Factors affecting the calibration results can also include gravity (depending on the geographical location of the calibration work), the chemical composition of the liquid poured into the bubble chamber, the material of the drainage tube, etc.
3) Каждый процесс измерения при помощи градуированной дренажной трубки с количественной оценкой негерметичности испытываемого изделия должен проводиться в условиях, идентичных процессу градуировки как по свойствам жидкости в пузырьковой камере, так и по условиям окружающей среды.3) Each measurement process using a graduated drainage tube with a quantitative assessment of the leakage of the tested product should be carried out under conditions identical to the calibration process both in terms of the properties of the liquid in the bubble chamber and environmental conditions.
4) В прототипе отсутствуют средства точного подсчета пузырьков и времени, за которое проводится этот отсчет.4) In the prototype there are no means of accurate counting of bubbles and the time for which this counting is carried out.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности определения утечек газа из испытываемого изделия за счет организации калибровки массы пузырьков перед каждым измерением негерметичности, а также создания технических средств точного определения интервала времени между соседними пузырьками.The technical result of the invention is to increase the accuracy of determining gas leaks from the test product by organizing the calibration of the mass of bubbles before each measurement of leakage, as well as the creation of technical means for accurately determining the time interval between adjacent bubbles.
Технический результат обеспечивается тем, что в устройстве для измерения негерметичности изделий, содержащее пузырьковую камеру с жидкостью и дренажную трубку, входной конец которой через первый запорный вентиль и первую трубку соединен с испытательной камерой, с расположенным в ней испытуемым изделием под давлением, задаваемым через второй запорный вентиль и вторую трубку от источника испытательного газа, третий запорный вентиль соединяет испытательную камеру с атмосферой, выходной конец дренажной трубки опущен под уровень жидкости в пузырьковой камере на расстояние, более чем в 10 раз превышающее диаметр пузырьков газа. При этом жидкость электропроводна, а в устройство дополнительно введены эталонная емкость, два запорных вентиля, один регулируемый вентиль, две трубки, соединяющие эталонную емкость с источником испытательного газа и с входным концом дренажной трубки, ловитель пузырьков, два электрода, источник электропитания, компаратор, задатчик уровня напряжения срабатывания компаратора, перекидной ключ, шесть электронных ключей, переключатель, вычислитель с четырьмя входными регистрами памяти, счетчик импульсов, два сумматора, два делителя, триггер, два таймера, четыре элемента задержки, три блока памяти, два блока сравнения, блок уставки разности давлений, датчик давления и датчик температуры, при этом эталонная емкость через третью трубку, регулируемый вентиль и четвертый запорный вентиль соединена с входным концом дренажной трубки, через четвертую трубку и пятый запорный вентиль эталонная емкость соединена с источником испытательного газа, ловитель пузырьков расположен в пузырьковой камере над выходным концом дренажной трубки, над выходным отверстием ловителя пузырьков расположены два электрода, соединенные с источником напряжения питания, один вывод источника напряжения питания заземлен, а другой соединен с первым входом компаратора, второй вход компаратора связан с выходом задатчика уровня напряжения срабатывания компаратора, выход компаратора соединен с входом перекидного ключа, первый выход перекидного ключа соединен с входом первого электронного ключа, выход первого электронного ключа соединен с входом счетчика импульсов и первым управляющим входом переключателя, управляющий вход первого электронного ключа также как и второй управляющий вход переключателя и управляющий вход вычислителя соединены с выходом первого блока сравнения, выход счетчика импульсов соединен с прямым входом первого сумматора, на инверсный вход которого подана единица, выход первого сумматора подан на первый вход первого делителя, второй вход первого делителя связан с выходом вычислителя, выход первого делителя соединен с входом первого блока памяти, управляющий вход блока памяти и вход «сброс» счетчика через первый и второй элементы задержки подключены к выходу первого блока сравнения, выход первого блока памяти связан со вторым входом второго делителя, выход переключателя соединен с управляющими входами второго и третьего электронных ключей, а также с входом импульсатора, информационные входы второго и третьего электронных ключей соответственно соединены с датчиками температуры и давления, находящимися в эталонной емкости, выходы указанных ключей связаны с входами первого и второго регистров памяти вычислителя, выход импульсатора подключен к управляющим входам четвертого и пятого электронных ключей, информационные входы которых соответственно соединены с выходами датчиков давления и температуры, выходы этих ключей связаны с входами третьего и четвертого регистров памяти вычислителя, выходы третьего и пятого электронных ключей, кроме того, соединены с инверсным и прямым входами второго сумматора, выход второго сумматора подан на первый вход первого блока сравнения, второй вход этого блока соединен с выходом блока уставки разности давлений, второй выход перекидного ключа соединен с входом триггера, прямой выход триггера соединен с входом «пуск» первого таймера и входом «стоп» второго таймера, инверсный выход триггера соединен с входом «стоп» первого таймера и входом «пуск» второго таймера, выход первого таймера связан с входом второго блока памяти, выход второго таймера связан с входом третьего блока памяти, входы «стоп» каждого таймера соединены с управляющими входами соответствующих им второго и третьего блоков памяти, а также через третий и четвертый элементы задержки, с входами «сброс» этих таймеров, выходы второго и третьего блоков памяти соединены с входами второго блока сравнения, выход второго блока сравнения связан с управляющим входом шестого электронного ключа, информационный вход которого соединен с выходом второго блока памяти, выход этого ключа подключен к первому входу второго делителя, выход которого является выходом устройства.The technical result is ensured by the fact that in the device for measuring leakage of products, containing a bubble chamber with a liquid and a drainage tube, the inlet end of which is connected through the first shutoff valve and the first tube to the test chamber, with the test article located therein, set through the second shutoff a valve and a second tube from a source of test gas, a third shut-off valve connects the test chamber to the atmosphere, the outlet end of the drain tube is lowered to the liquid level in the bubble chamber by a distance greater than 10 times the diameter of gas bubbles. In this case, the liquid is electrically conductive, and a reference container, two shut-off valves, one adjustable valve, two tubes connecting the reference container to the test gas source and to the inlet end of the drain pipe, bubble catcher, two electrodes, power supply, comparator, setter are additionally introduced into the device comparator operating voltage level, rocker switch, six electronic keys, switch, calculator with four input memory registers, pulse counter, two adders, two dividers, trigger p, two timers, four delay elements, three memory units, two comparison units, a differential pressure setting unit, a pressure sensor and a temperature sensor, while the reference capacitance is connected to the inlet end of the drain pipe through a third tube, an adjustable valve and a fourth shut-off valve the fourth tube and the fifth stop valve, the reference container is connected to the source of the test gas, the bubble trap is located in the bubble chamber above the outlet end of the drain tube, above the outlet of the bubble trap two electrodes are connected, connected to the power supply source, one output of the power supply voltage source is grounded and the other connected to the first input of the comparator, the second input of the comparator is connected to the output of the voltage level adjuster of the comparator, the output of the comparator is connected to the input of the cross over key, the first output of the cross over key is connected with the input of the first electronic key, the output of the first electronic key is connected to the input of the pulse counter and the first control input of the switch, the control input of the first electric of the key as well as the second control input of the switch and the control input of the calculator are connected to the output of the first comparison unit, the output of the pulse counter is connected to the direct input of the first adder, to the inverse input of which one, the output of the first adder is fed to the first input of the first divider, the second input of the first the divider is connected to the output of the calculator, the output of the first divider is connected to the input of the first memory block, the control input of the memory block and the input "reset" of the counter through the first and second delay elements are connected to the output of the first comparison unit, the output of the first memory unit is connected to the second input of the second divider, the output of the switch is connected to the control inputs of the second and third electronic keys, as well as to the input of the pulser, the information inputs of the second and third electronic keys are respectively connected to temperature and pressure sensors located in the reference capacitance, the outputs of these keys are connected to the inputs of the first and second registers of the memory of the computer, the output of the pulser is connected to the control inputs of the fourth and fifth electronic keys, the information inputs of which are respectively connected to the outputs of the pressure and temperature sensors, the outputs of these keys are connected to the inputs of the third and fourth registers of the memory of the computer, the outputs of the third and fifth electronic keys, in addition, are connected to the inverse and direct inputs of the second adder, the output of the second adder fed to the first input of the first comparison unit, the second input of this unit is connected to the output of the pressure difference setpoint unit, the second output of the flip key is connected to the trigger input, the direct output is the trigger is connected to the start input of the first timer and the stop input of the second timer, the inverse trigger output is connected to the stop input of the first timer and the start input of the second timer, the output of the first timer is connected to the input of the second memory block, the output of the second timer is connected with the input of the third memory block, the “stop” inputs of each timer are connected to the control inputs of the second and third memory blocks corresponding to them, as well as through the third and fourth delay elements, with the “reset” inputs of these timers, the outputs of the second and third memory blocks oedineny a second comparator inputs of the second comparator output is connected to a control input of a sixth electronic switch having an information input coupled to an output of the second memory unit, this switch output is connected to the first input of the second divider, whose output is the output device.
На фигуре приведена схема предлагаемого устройства измерения негерметичности изделий. Устройство состоит из пузырьковой камеры 1 с электропроводной жидкостью, в которую опущена дренажная трубка 2 на глубину, более чем в 10 раз превышающую диаметр пузырьков газа. К входному концу дренажной трубки подсоединены первый запорный вентиль 3 и первая трубка 4, которая соединена с испытательной камерой 5, с расположенным в ней испытуемым изделием 6. В изделие 6 подается испытательный газ от источника питания через второй запорный вентиль 7 и вторую трубку 8. Третий запорный вентиль 9 соединяет испытательную камеру 5 с атмосферой. Выходной конец дренажной трубки 2 опущен под уровень жидкости и над ним находится ловитель пузырьков 10. На выходе ловителя пузырьков 10 находятся два электрода 11, на которые подается напряжение с выходов источника напряжения питания 12, включающего в свой состав регулировочное сопротивление R. Эталонная емкость 13 через третью трубку 14, регулируемый вентиль 15 и четвертый запорный вентиль 16 соединена с входным концом дренажной трубки 2. Через четвертую трубку 17 и пятый запорный вентиль 18 эталонная емкость 13 соединена с источником испытательного газа. Один выход источника напряжения питания 12 заземлен, а другой соединен с первым входом компаратора 19. Второй вход компаратора 19 связан с выходом задатчика 20 уровня напряжения срабатывания компаратора. Выход компаратора 19 соединен с входом перекидного ключа 21. Первый выход перекидного ключа 21 соединен с входом первого электронного ключа 22. Выход первого электронного ключа 22 соединен с входом счетчика импульсов 23 и первым управляющим входом переключателя 24. Управляющий вход первого электронного ключа 22 также, как и второй управляющий вход переключателя 24 и управляющий вход вычислителя 25 соединены с выходом первого блока сравнения 26. Вход «сброс» счетчика 23 через первый элемент задержки 27 также соединен с выходом блока 26. Выход счетчика импульсов 23 соединен с прямым входом первого сумматора 28, на инверсный вход которого подана единица. Выход первого сумматора 28 подан на первый вход первого делителя 29. Второй вход первого делителя 29 связан с выходом вычислителя 25. Выход первого делителя 29 соединен с входом первого блока памяти 30, управляющий вход которого через второй элемент задержки 31 подключен к выходу первого блока сравнения 26. Выход первого блока памяти 30 связан со вторым входом второго делителя 32. Выход переключателя 24 соединен с управляющими входами второго 33 и третьего 34 электронных ключей, а также с входом импульсатора 35. Информационные входы второго и третьего электронных ключей соответственно соединены с датчиками температуры 36 и давления 37, находящимися в эталонной емкости 13. Выходы указанных ключей связаны с входами первого «а» и второго «Ь» регистров памяти вычислителя 25. Выход импульсатора 35 подключен к управляющим входам четвертого 38 и пятого 39 электронных ключей, информационные входы которых соответственно соединены с выходами датчиков температуры 36 и давления 37. Выходы ключей 38,39 связаны с входами третьего «a» и четвертого «d» регистров памяти вычислителя 25. Выходы третьего 34 и пятого 39 электронных ключей, кроме того, соединены с инверсным и прямым входами второго сумматора 40. Выход второго сумматора подан на первый вход первого блока сравнения 26. Второй вход блока 26 соединен с выходом блока 41 уставки разности давлений. Второй выход перекидного ключа 21 соединен с входом триггера 42. Прямой выход триггера 42 соединен с входом «пуск» первого таймера 43 и входом «стоп» второго таймера 44. Инверсный выход триггера 42 соединен с входом «стоп» первого таймера 43 и входом «пуск» второго таймера 44. Выход первого таймера 43 связан с входом второго блока памяти 45. Выход второго таймера 44 связан с входом третьего блока памяти 46. Входы «стоп» таймеров 43,44 соединены с управляющими входами соответствующих им второго 45 и третьего 46 блоков памяти, а также через третий и четвертый элементы задержки 47,48 с входами «сброс» этих таймеров. Выходы второго 45 и третьего 46 блоков памяти соединены с входами второго блока сравнения 49. Выход второго блока сравнения 49 связан с управляющим входом шестого электронного ключа 50, информационный вход которого соединен с выходом второго блока памяти 45. Выход ключа 50 подключен к первому входу второго делителя 32, выход которого является выходом устройства.The figure shows a diagram of the proposed device for measuring leakage of products. The device consists of a bubble chamber 1 with an electrically conductive liquid into which the drainage tube 2 is lowered to a depth of more than 10 times the diameter of the gas bubbles. The first shutoff valve 3 and the first tube 4 are connected to the inlet end of the drainage tube, which is connected to the test chamber 5, with the test article 6 located in it. The test gas is supplied to the product 6 from the power source through the second shutoff valve 7 and the second tube 8. Third a shutoff valve 9 connects the test chamber 5 to the atmosphere. The output end of the drainage tube 2 is lowered below the liquid level and above it there is a bubble catcher 10. At the output of the bubble catcher 10 there are two electrodes 11, to which voltage is supplied from the outputs of the power supply 12, including the control resistance R. The reference capacitance 13 through a third tube 14, an adjustable valve 15, and a fourth shutoff valve 16 connected to the inlet end of the drainage tube 2. Through a fourth tube 17 and a fifth shutoff valve 18, a reference container 13 is connected to the source th gas. One output of the power supply voltage 12 is grounded, and the other is connected to the first input of the comparator 19. The second input of the comparator 19 is connected to the output of the setpoint 20 of the comparator operating voltage level. The output of the comparator 19 is connected to the input of the flip key 21. The first output of the flip key 21 is connected to the input of the first electronic key 22. The output of the first electronic key 22 is connected to the input of the pulse counter 23 and the first control input of the switch 24. The control input of the first electronic key 22 is also and the second control input of the switch 24 and the control input of the calculator 25 are connected to the output of the first comparison unit 26. The input "reset" of the counter 23 through the first delay element 27 is also connected to the output of the block 26. The output of the counter mpulsov 23 is connected to the direct input of the first adder 28 is inverted at the input of which is fed unit. The output of the first adder 28 is fed to the first input of the first divider 29. The second input of the first divider 29 is connected to the output of the calculator 25. The output of the first divider 29 is connected to the input of the first memory unit 30, the control input of which is connected to the output of the first comparison unit 26 through the second delay element 31 The output of the first memory block 30 is connected with the second input of the second divider 32. The output of the switch 24 is connected to the control inputs of the second 33 and third 34 electronic keys, as well as to the input of the pulse 35. Information inputs of the second and third e electronic keys are respectively connected to temperature sensors 36 and pressure 37 located in the reference capacitance 13. The outputs of these keys are connected to the inputs of the first “a” and second “b” memory registers of the calculator 25. The output of the pulse generator 35 is connected to the control inputs of the fourth 38 and fifth 39 electronic keys, the information inputs of which are respectively connected to the outputs of the temperature sensors 36 and pressure 37. The outputs of the keys 38.39 are connected to the inputs of the third “a” and fourth “d” memory registers of the calculator 25. The outputs of the third 34 and fifth 39 electrons keys furthermore connected with an inverted and a direct input of the second adder 40. The output of the second adder supplied to the first input of the first comparator 26. The second input unit 26 connected to the output unit 41 the pressure difference setpoint. The second output of the flip key 21 is connected to the input of the trigger 42. The direct output of the trigger 42 is connected to the start input of the first timer 43 and the stop input of the second timer 44. The inverse output of the trigger 42 is connected to the stop input of the first timer 43 and the start input "The second timer 44. The output of the first timer 43 is connected to the input of the second memory block 45. The output of the second timer 44 is connected to the input of the third memory block 46. The stop inputs of the timers 43,44 are connected to the control inputs of the corresponding second 45 and third 46 memory blocks as well as through the third and fourth delay elements 47.48 with inputs "reset" of these timers. The outputs of the second 45 and third 46 memory blocks are connected to the inputs of the second comparison block 49. The output of the second comparison block 49 is connected to the control input of the sixth electronic key 50, the information input of which is connected to the output of the second memory block 45. The output of the key 50 is connected to the first input of the second divider 32, the output of which is the output of the device.
Работа устройства состоит из двух этапов. На первом этапе производится калибровка пузырьков по массе газа в них содержащихся. Для этого запорный вентиль 3 закрыт, вентиль 9 открыт, вентиль 7 закрыт.Вентиль 18 открывается для заполнения эталонной емкости 13 испытательным газом до заданного уровня давления, а затем закрывается. Газ в этот отрезок времени, натекает в эталонную емкость через трубку 17. Перекидной ключ 21 ставится в положение соединения выхода компаратора 19 с входом первого электронного ключа 22. Ключ 22 находится в нормально замкнутом состоянии. Регулируемый дроссель 15 предварительно ставится в положение, обеспечивающее пузырьковый режим истечения газа из дренажной трубки 2. После проведения указанных предварительных операций открывают запорный вентиль 16 и по трубке 14 через вентили 15, 16 газ поступает на вход в дренажную трубку 2 и пузырьки с ее выходного конца через ловитель пузырьков 10 (конической формы с отверстием на вершине, не мешающим пропуску пузырьков) проходят между электродами 11. В момент прохождения газовых пузырьков между электродами меняется омическое сопротивление электрической цепи, состоящей из электродов 11, источника напряжения 12 и проводов, их соединяющих. В результате изменения сопротивления электрической цепи меняется напряжение в этой цепи, что отслеживается компаратором 19, один вход которого соединен с незаземленным выводом источника напряжения 12. На другой вход компаратора 19 подан уровень напряжения срабатывания компаратора от задатчика 20. При изменении напряжения в цепи электродов на величину большую, чем задана задатчиком, компаратор срабатывает и выдает электрический импульс, который определяет момент прохождения пузырька газа между электродами. С выхода компаратора 19 через перекидной ключ 21 и нормально замкнутый первый электронный ключ 22 импульс поступает на вход счетчика 23 и первый вход переключателя 24. Счетчик 23 начинает счет импульсов. Переключатель 24 по первому пришедшему импульсу со своего выхода выдает постоянный сигнал на управляющие входы второго и третьего нормально разомкнутых электронных ключей 33, 34. Эти ключи замыкаются и передают информацию о температуре и давлении с выходов датчиков 36, 37, расположенных в эталонной емкости, в первый «a» и второй «b» регистры памяти вычислителя 25. Через указанные входы вычислителя на него поступает текущая информация от датчиков температуры и давления. Кроме того, постоянный сигнал с выхода переключателя 24 поступает на вход импульсатора 35, который преобразует этот постоянный сигнал в импульсный. Импульсный сигнал с выхода импульсатора 35 поступает на управляющие входы четвертого и пятого нормально разомкнутых электронных ключей 38, 39. Во время существования этого импульсного сигнала ключи 38, 39 замкнуты и соединяют выходы датчиков температуры и давления 36, 37 с входами третьего «a» и четвертого «b» регистров памяти вычислителя 25. Тем самым запоминаются начальные значения температуры и давления газа в эталонной емкости на этапе калибровки пузырей.The operation of the device consists of two stages. At the first stage, the bubbles are calibrated by the mass of gas contained in them. To do this, the shut-off valve 3 is closed, the valve 9 is open, the valve 7 is closed. The valve 18 is opened to fill the reference tank 13 with test gas to a predetermined pressure level, and then closes. Gas in this period of time flows into the reference tank through the tube 17. The flip key 21 is placed in the position of the output connection of the comparator 19 with the input of the first electronic key 22. The key 22 is in a normally closed state. The adjustable throttle 15 is preliminarily placed in a position that provides a bubble mode of gas outflow from the drainage tube 2. After carrying out these preliminary operations, the shutoff valve 16 is opened and through the valves 14, through the valves 15, 16, gas enters the inlet of the drainage tube 2 and the bubbles from its outlet end between the electrodes 11. through the bubble trap 10 (conical in shape with an aperture at the apex that does not interfere with the bubble passage), the ohmic resistance changes between the electrodes 11. At the moment of passage of the gas bubbles an electric circuit consisting of the electrodes 11, the voltage source 12 and the wires connecting them. As a result of the change in the resistance of the electric circuit, the voltage in this circuit changes, which is monitored by the comparator 19, one input of which is connected to the non-grounded output of the voltage source 12. The voltage of the comparator from the master 20 is applied to the other input of the comparator 19. When the voltage in the electrode circuit is changed by greater than specified by the master, the comparator is activated and generates an electric pulse, which determines the moment of passage of the gas bubble between the electrodes. From the output of the comparator 19 through the rocker switch 21 and the normally closed first electronic key 22, the pulse is fed to the input of the counter 23 and the first input of the switch 24. The counter 23 starts the pulse count. The switch 24 on the first incoming pulse from its output gives a constant signal to the control inputs of the second and third normally open electronic keys 33, 34. These keys are closed and transmit information about temperature and pressure from the outputs of the sensors 36, 37 located in the reference capacitance to the first “A” and the second “b” are the memory registers of the calculator 25. Through the indicated inputs of the calculator, it receives current information from temperature and pressure sensors. In addition, a constant signal from the output of the switch 24 is fed to the input of the pulser 35, which converts this constant signal into a pulse. The pulse signal from the output of the pulsator 35 is fed to the control inputs of the fourth and fifth normally open electronic keys 38, 39. During the existence of this pulse signal, the keys 38, 39 are closed and connect the outputs of the temperature and pressure sensors 36, 37 with the inputs of the third “a” and fourth “B” of the memory registers of the calculator 25. Thus, the initial values of the temperature and pressure of the gas in the reference capacitance are stored at the stage of bubble calibration.
По мере истечения газа из эталонной емкости 13 давление в ней падает и изменяется температура. Эти изменения измеряются датчиками температуры и давления 36, 37 и через замкнутые электронные ключи 33, 34 непрерывно поступают на входы первого «а» и второго «b» регистров памяти вычислителя 25. Количество пузырьков, выходящих из дренажной трубки, подсчитывается счетчиком 23. На прямом входе второго сумматора 40 за счет импульсного замыкания пятого электронного ключа 39 запоминается величина давления газа в эталонной емкости в начале этапа калибровки. Т.к. третий электронный ключ 34 замкнут постоянным сигналом с выхода переключателя 24, то на инверсный вход сумматора 40 поступает текущее значение давления в эталонной емкости, измеряемое датчиком давления 37. Образующаяся разность давления с выхода сумматора 40 поступает на один из входов первого блока сравнения 26. На второй вход блока сравнения 26 с блока уставки разности давлений 41 подается сигнал уставки давления ΔР, выбранный из условий минимизации погрешности измерения падения давления в эталонной емкости. Как только сигнал разности давлений с выхода второго сумматора 40 сравняется с величиной сигнала ΔР с блока уставки разности давлений 41, первый блок сравнения 26 вырабатывает управляющий сигнал, который поступает на первый электронный ключ 22 и размыкает его. Счетчик 23 останавливает счет импульсов, соответствующих числу пузырьков газа, прошедших между электродами 11, и через некоторое время, задаваемое первым элементом задержки 27 сбрасывается. Этот же сигнал приходит на второй вход переключателя 24 и обнуляет его выходной сигнал. В результате этого электронные ключи 33, 34 размыкаются. На первом и втором регистрах памяти вычислителя 25 фиксируются величины температуры и давления в эталонной емкости в конце этапа калибровки. Кроме того, сигнал с выхода первого блока сравнения 26 поступает на управляющий вход вычислителя 25, чем инициирует вычисление массы газа, утекшего из эталонной емкости, по записанным в начале и конце этапа калибровки величинам температуры, давления и известному объему эталонной емкости. Расчет производится по термодинамическим формулам.As the gas flows from the reference tank 13, the pressure in it drops and the temperature changes. These changes are measured by temperature and pressure sensors 36, 37 and through closed electronic keys 33, 34 are continuously fed to the inputs of the first "a" and second "b" of the memory registers of the calculator 25. The number of bubbles leaving the drainage tube is counted by a counter 23. On the direct the input of the second adder 40 due to the pulse closure of the fifth electronic key 39 is stored the gas pressure in the reference capacitance at the beginning of the calibration stage. Because the third electronic key 34 is closed by a constant signal from the output of the switch 24, then the inverse input of the adder 40 receives the current pressure value in the reference capacitance measured by the pressure sensor 37. The resulting pressure difference from the output of the adder 40 is supplied to one of the inputs of the first comparison unit 26. To the second the input of the comparison unit 26 from the set point of the pressure difference 41 sends a signal of the pressure setting ΔP, selected from the conditions of minimizing the error in measuring the pressure drop in the reference tank. As soon as the signal of the pressure difference from the output of the second adder 40 is equal to the signal ΔP from the set point of the pressure difference 41, the first comparison unit 26 generates a control signal that is supplied to the first electronic key 22 and opens it. The counter 23 stops the count of pulses corresponding to the number of gas bubbles passed between the electrodes 11, and after some time, set by the first delay element 27 is reset. The same signal comes to the second input of the switch 24 and resets its output signal. As a result, the electronic keys 33, 34 are opened. The first and second memory registers of the calculator 25 records the temperature and pressure in the reference capacitance at the end of the calibration stage. In addition, the signal from the output of the first comparison unit 26 is fed to the control input of the calculator 25, which initiates the calculation of the mass of gas leaked from the reference tank using the temperature, pressure, and known volume of the reference tank recorded at the beginning and end of the calibration stage. The calculation is made according to thermodynamic formulas.
Результат расчета массы утекшего газа в качестве делимого поступает на один из входов первого делителя 29. На другой вход этого делителя через сумматор 28 поступает информация о количестве интервалов между пузырями, подсчитанными счетчиком 23. Для этого сумматор 28 из числа пузырьков, насчитанных счетчиком, вычитает единицу. На делителе 29 производится операция деления массы утекшего газа на число полученных интервалов, в результате чего определяется масса газа в одном пузырьке. С выхода делителя 29 сигнал поступает на вход первого блока памяти 30. Запись в этот блок информации о массе пузырька выполняется с некоторой задержкой, необходимой для проведения указанных вычислений. Задержка обеспечивается вторым элементом задержки 31, который получает входной сигнал с выхода первого блока сравнения 26. На этом этап калибровки пузырьков заканчивается.The result of calculating the mass of leaked gas as a dividend is fed to one of the inputs of the first divider 29. The information on the number of intervals between the bubbles counted by the counter 23 is received to the other input of the divider through the adder 28. For this, the adder 28 subtracts one from the number of bubbles counted by the counter . On the divider 29, the operation of dividing the mass of leaked gas by the number of intervals obtained is performed, as a result of which the mass of gas in one bubble is determined. From the output of the divider 29, the signal is fed to the input of the first memory block 30. Writing into this block information about the mass of the bubble is performed with some delay necessary for performing the above calculations. The delay is provided by the second delay element 31, which receives the input signal from the output of the first comparison unit 26. At this stage, the calibration of the bubbles ends.
На втором этапе, зная массу пузырька, хранящуюся в первом блоке памяти 29, количественно определяют негерметичность изделия (величину течи). Для этого делают следующие предварительные операции. Запорный вентиль 16 закрывают. Вентиль 7 открывают и подают испытательный газ в испытуемое изделие. Вентиль 3 открывают. Вентиль 9 закрывают. Перекидной ключ 21 ставят в положение соединения выхода компаратора 19 с входом триггера 42. При открытых вентилях 3,7 и закрытых вентилях 9,16 газ в случае негерметичности изделия 6 поступает в испытательную камеру 5, а из нее по трубке 4 через вентиль 3 в дренажную трубку 2, а затем через ловитель пузырьков 10 на электроды 11. Возникающие при этом импульсы напряжения поступают на вход компаратора 19, сравниваются на нем с уровнем напряжения срабатывания, задаваемого задатчиком 20 и с выхода компаратора поступают на вход триггера 42. С прямого выхода триггера 42 идут нечетные импульсы, с инверсного -четные. Нечетные импульсы поступают на вход «пуск» первого таймера 43 и на вход «стоп» второго таймера 44. Четные импульсы поступают на вход «стоп» таймера 43 и на вход «пуск» таймера 44. С выхода таймера 43 информация о промежутке времени между нечетными и четными импульсами, получаемая таймером 43, записывается во второй блок памяти 45. Информация о промежутке времени между четными и нечетными импульсами, получаемая таймером 44, записывается в третий блок памяти 46. Через некоторое время, заданное элементами задержки 47, 48, после получения соответствующих сигналов «стоп», таймеры 43, 44 поочередно сбрасываются.At the second stage, knowing the mass of the bubble stored in the first memory unit 29, the leakage of the product (leak rate) is quantified. To do this, do the following preliminary operations. The shutoff valve 16 is closed. Valve 7 is opened and test gas is supplied to the test article. Valve 3 is opened. Valve 9 is closed. The flip key 21 is put in the position of connection of the output of the comparator 19 with the input of the trigger 42. With open valves 3.7 and closed valves 9.16, gas in case of leakage of the product 6 enters the test chamber 5, and from it through the pipe 4 through the valve 3 into the drain tube 2, and then through the bubble catcher 10 to the electrodes 11. The resulting voltage pulses are fed to the input of the comparator 19, compared on it with the level of the operating voltage specified by the setter 20 and from the output of the comparator are fed to the input of the trigger 42. Three direct output 42 are odd pulses, with inverse odd pulses. The odd pulses go to the start input of the first timer 43 and to the stop input of the second timer 44. The even pulses go to the stop input of the timer 43 and to the start input of the timer 44. From the output of timer 43, information about the time interval between the odd and even pulses received by the timer 43 is recorded in the second memory block 45. Information about the time interval between the even and odd pulses obtained by the timer 44 is recorded in the third memory block 46. After some time, specified by the delay elements 47, 48, after receiving the correspondingstop signals, timers 43, 44 are reset one by one.
Сигналы с выходов блоков памяти 45, 46 поступают на вход второго блока сравнения 49. До тех пор, пока не установится стабильный режим истечения испытательного газа через дренажную трубку, интервалы между следующими один за другим пузырьками будут не одинаковые и таймеры 43, 44 будут определять разное время. Поэтому на входах блока сравнения 49 будут разные сигналы и он не сработает. Как только наступит режим установившегося истечения сигналы на входах блока сравнения 49 станут равными, он сработает и на выходе выдаст сигнал, который замкнет шестой электронный ключ 50 в результате чего информация о промежутке времени между двумя соседними импульсами (пузырьками) с выхода второго блока памяти 45 в качестве делителя поступит на один из входов второго делителя 32. Т.к. на другом входе этого делителя была информация о массе одного пузырька, то на выходе делителя 32, т.е. на выходе устройства получится величина массового расхода газа через течь.The signals from the outputs of the memory blocks 45, 46 are fed to the input of the second comparison unit 49. Until a stable regime of the outflow of the test gas through the drainage tube is established, the intervals between the bubbles following one after the other will not be the same and the timers 43, 44 will determine different time. Therefore, the inputs of the comparison unit 49 will have different signals and it will not work. As soon as the steady-state expiration occurs, the signals at the inputs of the comparison unit 49 become equal, it will work and output a signal that closes the sixth electronic key 50, resulting in information about the time interval between two adjacent pulses (bubbles) from the output of the second memory unit 45 in as a divider will go to one of the inputs of the second divider 32. Since at the other input of this divider there was information about the mass of one bubble, then at the output of the divider 32, i.e. at the output of the device, the mass flow rate of gas through the leak will be obtained.
Данный способ был опробован на действующем макете при измерении искусственно создаваемых негерметичностей экспериментальной емкости. Сравнение результатов измерения утечек газа при одинаковой степени негерметичности экспериментальной емкости не отличались более чем на 0,2%, что соответствовало точности измерительных приборов, используемых при испытании.This method was tested on the current layout when measuring artificially created leaks in the experimental capacity. Comparison of the results of measuring gas leaks with the same degree of leakage of the experimental capacity did not differ by more than 0.2%, which corresponded to the accuracy of the measuring instruments used in the test.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011152021/28A RU2488791C1 (en) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | Product leakage measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011152021/28A RU2488791C1 (en) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | Product leakage measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011152021A RU2011152021A (en) | 2013-06-27 |
| RU2488791C1 true RU2488791C1 (en) | 2013-07-27 |
Family
ID=48701081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011152021/28A RU2488791C1 (en) | 2011-12-20 | 2011-12-20 | Product leakage measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2488791C1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113252325B (en) * | 2021-05-08 | 2022-11-11 | 重庆红江机械有限责任公司 | Gas flow measuring device |
| CN118730422B (en) * | 2024-07-18 | 2025-01-21 | 江苏鑫鼎元科技有限公司 | A pressure testing device for valve production |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1293512A1 (en) * | 1985-04-03 | 1987-02-28 | Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС | Device for checking gas leakage |
| EP0355942A2 (en) * | 1988-08-22 | 1990-02-28 | Expertek, Inc. | Method and apparatus for leak testing a fluid containing chamber |
| JP2002168725A (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Dainippon Printing Co Ltd | Inspection method and apparatus for liquid container |
| RU2261422C2 (en) * | 2003-10-23 | 2005-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Method and device for testing items for leak-proofness |
-
2011
- 2011-12-20 RU RU2011152021/28A patent/RU2488791C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1293512A1 (en) * | 1985-04-03 | 1987-02-28 | Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС | Device for checking gas leakage |
| EP0355942A2 (en) * | 1988-08-22 | 1990-02-28 | Expertek, Inc. | Method and apparatus for leak testing a fluid containing chamber |
| JP2002168725A (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Dainippon Printing Co Ltd | Inspection method and apparatus for liquid container |
| RU2261422C2 (en) * | 2003-10-23 | 2005-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Method and device for testing items for leak-proofness |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011152021A (en) | 2013-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105805559B (en) | Liquid pipe leaks the equivalent circular hole experimental provision in irregular hole and experimental method | |
| CN201364194Y (en) | Liquid flow test device | |
| CN106679770A (en) | Mass calibration system and method for mass flow meter | |
| CN103226086B (en) | On-line high temperature and high pressure rapid viscosity measurement device for core displacement experiment | |
| CN109459184B (en) | Device for providing SF6 gas leakage standard source of electrical equipment and using method thereof | |
| CN103822765A (en) | Device for detecting air leakage rate of large-scale ventilating device | |
| CN107831103B (en) | A precision evaluation method for pressure pulse attenuation gas permeability testing device | |
| CN209821028U (en) | A rock core permeability testing device | |
| CN105115559A (en) | Container volume measurement device and measurement method based on secondary micro-variation allowance pressure principles | |
| CN105910952A (en) | Method for testing outgassing rate of material through double vacuum gauges with bridge type symmetrical structure | |
| CN111024327B (en) | Device and method for air leakage self-checking and air leakage detection of object to be detected | |
| CN106643989A (en) | Density Calibration System and Method for Mass Flow Meter | |
| CN106769689A (en) | The measurement apparatus and method of gas diffusion coefficient in a liquid under a kind of variable volume constant pressure | |
| RU2488791C1 (en) | Product leakage measuring device | |
| US3893332A (en) | Leakage test system | |
| CN210141116U (en) | A physical experimental device for water intrusion in gas reservoirs | |
| CN108051350A (en) | A kind of porous material testing permeability device and test method | |
| RU2488795C1 (en) | Product leakage measuring device | |
| RU2488792C1 (en) | Product leakage measuring device | |
| RU2488794C1 (en) | Product leakage measuring device | |
| US3852996A (en) | Automotive exhaust system leak test | |
| CN203772508U (en) | Large-scale ventilating device air leakage rate detector | |
| RU2488083C1 (en) | Method to measure leakage of items | |
| RU2488793C1 (en) | Leakage test method of items | |
| CN206095281U (en) | Integrative sensor online calibration device of temperature pressure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171221 |