RU2838838C1 - Ceramic open shells tightness monitoring method - Google Patents
Ceramic open shells tightness monitoring method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2838838C1 RU2838838C1 RU2024110451A RU2024110451A RU2838838C1 RU 2838838 C1 RU2838838 C1 RU 2838838C1 RU 2024110451 A RU2024110451 A RU 2024110451A RU 2024110451 A RU2024110451 A RU 2024110451A RU 2838838 C1 RU2838838 C1 RU 2838838C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- helium
- shell
- flow
- leak detector
- value
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims abstract description 105
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 105
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 105
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 6
- 230000004807 localization Effects 0.000 abstract description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 7
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 2
- 101100495270 Caenorhabditis elegans cdc-26 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области испытательной техники
и позволяет повысить информативность, достоверность и точность контроля герметичности изделий, к которым предъявляются повышенные требования надежности при их эксплуатации, в таких областях техники как авиационная, космическая и машиностроительная.The invention relates to the field of testing technology
and allows to increase the information content, reliability and accuracy of control of the tightness of products, to which increased reliability requirements are imposed during their operation, in such areas of technology as aviation, space and mechanical engineering.
Известен способ контроля герметичности с применением метода масс-спектрометрического течеискания («Технология сборки и испытаний космических аппаратов». Под общей редакцией проф. И.Т. Белякова и проф. И.А. Зернова, Москва, Машиностроение, 1990, с. 184), сущность которого заключается в том, что отвакуумированные и соединенные с течеискателем проверяемые изделия обдувают с помощью специального обдувателя пробным газом (далее – гелием). Через течи гелий проникает в отвакуумированную полость проверяемого изделия, а затем поступает в течеискатель, что приводит к увеличению показаний потока гелия, и в свою очередь свидетельствует о наличии течей на обдуваемой поверхности.A method of leak testing using the mass-spectrometric leak detection method is known ("Technology of Assembly and Testing of Spacecraft". General editors of Prof. I. T. Belyakov and Prof. I. A. Zernov, Moscow, Mashinostroenie, 1990, p. 184), the essence of which is that the products being tested, evacuated and connected to the leak detector, are blown with a test gas (hereinafter referred to as helium) using a special blower. Helium penetrates the evacuated cavity of the product being tested through leaks, and then enters the leak detector, which leads to an increase in the helium flow readings, and in turn indicates the presence of leaks on the blown surface.
Недостатком данного способа является отсутствие возможности локализации и обнаружения точного места течи в негерметичном изделии по причине произвольного распределения гелия на поверхности контролируемого изделия.The disadvantage of this method is the lack of ability to localize and detect the exact location of a leak in a non-hermetic product due to the random distribution of helium on the surface of the product being tested.
Известен пузырьковый метод контроля герметичности изделий («Неразрушающий контроль». Справочник в 7 томах под редакцией чл.-корр. РАН В.В. Клюева, том 2, Москва, Машиностроение, 2003, стр. 188), заключающийся в регистрации локальных утечках в объекте по появлению пузырьков пробного газа в индикаторной жидкости или на индикаторном покрытии. Метод применяют для контроля герметичности газонаполненных неоткачиваемых объектов-емкостей, элементов гидравлических и газовых систем и др., работающих под давлением и имеющих сравнительно небольшие размеры.The bubble method of testing the tightness of products is known (Non-destructive testing. Handbook in 7 volumes edited by Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences V.V. Klyuev, volume 2, Moscow, Mashinostroenie, 2003, p. 188), which consists of recording local leaks in an object by the appearance of bubbles of test gas in an indicator liquid or on an indicator coating. The method is used to test the tightness of gas-filled non-pumpable objects-containers, elements of hydraulic and gas systems, etc., operating under pressure and having relatively small dimensions.
Недостатком данного метода является, то что для его применения на керамической оболочке необходима разработка и изготовление сложной технологической оснастки для герметизации торцевой поверхности керамической оболочки и создания в ней избыточного давления, при этом, конструкция оснастки должна обеспечивать безопасное соединение, монтаж и эксплуатацию, не повреждая и не перегружая конструкцию керамической оболочки. The disadvantage of this method is that its application on a ceramic shell requires the development and manufacture of complex technological equipment for sealing the end surface of the ceramic shell and creating excess pressure in it, while the design of the equipment must ensure safe connection, installation and operation, without damaging or overloading the structure of the ceramic shell.
Известен способ испытания на герметичность изделий, реализующий масс-спектрометрический метод течеискания способ камеры (А.с. СССР № 214851, опубл. 29.03.1968; ГОСТ 28517-90, таблица), заключающийся в том, что изделие, заполненное гелием, помещают в оболочку и определяют герметичность при помощи течеискателя, при этом с целью количественного определения суммарной утечки в изделии, испытываемое изделие помещают в замкнутую оболочку и по интенсивности изменения концентрации гелия в замкнутой оболочке судят о герметичности изделия.A method for testing the tightness of products is known, which implements the mass-spectrometric method of leak detection chamber method (USSR A.S. No. 214851, published on March 29, 1968; GOST 28517-90, table), which consists in the fact that a product filled with helium is placed in a shell and the tightness is determined using a leak detector, while in order to quantitatively determine the total leak in the product, the product being tested is placed in a closed shell and the tightness of the product is judged by the intensity of the change in the concentration of helium in the closed shell.
Недостатком способа является то, что при его применении определяется суммарное натекание гелия через поверхность изделия без возможности локализации течей.The disadvantage of this method is that when it is used, the total helium leakage through the surface of the product is determined without the possibility of localizing the leaks.
Известен способ контроля герметичности способом вакуумной присоски («Неразрушающий контроль», том II, под ред. В.В.Клюева, М, Машиностроение, 2003, С. 115, 116), заключающийся в том, что изделие заполняется гелием под избыточным давлением. Локализацию течей осуществляют наложением вакуумной присоски, соединенной с гелиевым течеискателем, на контролируемые участки поверхности.A method of leak testing using a vacuum suction cup is known (Non-destructive testing, Vol. II, edited by V.V. Klyuev, M, Mashinostroenie, 2003, pp. 115, 116), which consists of filling the product with helium under excess pressure. Leaks are localized by applying a vacuum suction cup connected to a helium leak detector to the controlled areas of the surface.
Недостаток способа аналогичен недостатку пузырькового метода контроля герметичности изделий, описанного ранее. Также, недостатком способа является то, что процесс определения значения потока гелия на одном локальном участке, включающий наложение вакуумной присоски, длительный и трудоемкий, не говоря о локализации течей на всей поверхности керамической оболочки.The disadvantage of the method is similar to the disadvantage of the bubble method of checking the tightness of products described earlier. Also, the disadvantage of the method is that the process of determining the helium flow value in one local area, including the application of a vacuum suction cup, is long and laborious, not to mention localizing leaks on the entire surface of the ceramic shell.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является способ разъемных местных камер (чехлов) (ГОСТ 28517-90, таблица), заключающийся в том, что отдельные участки (сборочные единицы) собранного изделия помещают в разъемные камеры (чехлы), изделие вакуумируют (снижают давление во внутренней полости) и подсоединяют к течеискателю. При непрерывной откачке изделия течеискателем в камеру (чехол) подают гелий с одновременной регистрацией сигнала течеискателя.The closest in technical essence and achieved result to the proposed solution is the method of detachable local chambers (covers) (GOST 28517-90, table), which consists in the fact that individual sections (assembly units) of the assembled product are placed in detachable chambers (covers), the product is evacuated (the pressure in the internal cavity is reduced) and connected to the leak detector. During continuous pumping of the product by the leak detector, helium is supplied to the chamber (cover) with simultaneous registration of the leak detector signal.
Недостатком способа является то, что способ разъемных местных камер (чехлов) применяется как окончательный для определения локального натекания, при этом отсутствует возможность определения общего значения потока гелия QНеобщ и определения нормы герметичности керамической оболочки. The disadvantage of the method is that the method of detachable local chambers (covers) is used as the final one for determining local leakage, while there is no possibility of determining the total value of the helium flow Q Необщ and determining the tightness standard of the ceramic shell.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении информативности и достоверности контроля герметичности керамических незамкнутых оболочек путем определения общего значения потока газа через контролируемую керамическую оболочку, а также в обеспечении локализации обнаруженных течей на её поверхности.The technical result of the proposed invention consists in increasing the information content and reliability of monitoring the tightness of ceramic unclosed shells by determining the total value of the gas flow through the monitored ceramic shell, as well as in ensuring the localization of detected leaks on its surface.
Указанный технический результат достигается тем, что способ контроля герметичности керамических незамкнутых оболочек, включающий подключение к вакуумному насосу и течеискателю, непрерывное снижение давления во внутреннем объеме оболочки с подачей гелия с одновременной регистрацией сигнала течеискателя, отличающийся тем, что перед подключением к вакуумному насосу проводится предварительное уплотнение торца керамической оболочки
на технологической оснастке посредством вакуумной смазки и вакуумной пластины, после снижения давления во внутреннем объеме оболочки до предельно достижимого вакуумметрического давления течеискателем замеряют фоновое значение гелия Qфон, после чего проводят проверку герметичности стыка оболочки и технологической оснастки способом обдува гелием поверхности с одновременной регистрацией течеискателем значения потока гелия QНе, после получения значений QНе<Qфон на оболочку устанавливают чехол и закрепляют к вакуумной пластине герметизирующим жгутом, течеискателем повторно замеряют фоновое значение гелия Qфон и подают гелий во внутренний объем чехла с установленным расходом на редукторе, течеискателем измеряют и, после стабилизации в течение 60 с, фиксируют значение общего потока QΣ гелия через всю поверхность оболочки за исключением торца и определяют норму герметичности полученного значения потока гелия QНе, затем чехол с оболочки демонтируют, в оболочку напускают давление до атмосферного, оболочку устанавливают на ложемент, наносят разметку на поверхности оболочки путем деления ее на четыре четверти по вертикали и на сечения по горизонтали от носка к основанию оболочки, далее проводят уплотнение торца оболочки на технологической оснастке посредством вакуумной смазки и вакуумной пластины, после снижают давление во внутреннем объеме оболочки до предельно достижимого вакуумметрического давления, после течеискателем замеряют фоновое значение гелия Qфон, после чего устанавливают локальную гелиевую камеру в первое сечение по горизонтали первой четверти и подают гелий во внутренний объем локальной гелиевой камеры с установленным расходом на редукторе, течеискателем измеряют и после стабилизации в течение 60 с фиксируют значение потока гелия QНе, далее локальную гелиевую камеру перемещают в пределах одного сечения и проводят аналогичный замер потока гелия QНе, пока вся площадь выбранного сечения оболочки не будет измерена локальной гелиевой камерой, после чего локальной гелиевой камерой измеряют поток гелия во второй, третьей и четвертой четвертях по всем сечениям и фиксируют измеренные потоки гелия QHe с привязкой к координатам выявленных локальных мест течей.The specified technical result is achieved in that the method for monitoring the tightness of ceramic unclosed shells, including connection to a vacuum pump and a leak detector, continuous reduction of pressure in the internal volume of the shell with the supply of helium with simultaneous registration of the signal of the leak detector, characterized in that before connection to the vacuum pump, preliminary sealing of the end of the ceramic shell is carried out
on the process equipment by means of vacuum lubrication and a vacuum plate, after reducing the pressure in the internal volume of the shell to the maximum achievable vacuum pressure, the background value of helium Q background is measured with a leak detector, after which the tightness of the joint between the shell and the process equipment is checked by blowing helium over the surface while simultaneously recording the helium flow value Q Не with the leak detector, after obtaining the values Q Не <Q background , a cover is installed on the shell and secured to the vacuum plate with a sealing bundle, the background value of helium Q background is measured again with a leak detector and helium is supplied to the internal volume of the cover at the set flow rate on the reducer, the leak detector measures and, after stabilization for 60 s, records the value of the total flow Q Σ of helium through the entire surface of the shell except for the end face and determines the tightness standard of the obtained helium flow value Q Не , then the cover is dismantled from the shell, pressure is released into the shell to atmospheric pressure, the shell is installed on lodgement, apply markings on the shell surface by dividing it into four quarters vertically and into sections horizontally from the nose to the base of the shell, then seal the end of the shell on the technological equipment using vacuum grease and a vacuum plate, then reduce the pressure in the internal volume of the shell to the maximum achievable vacuum pressure, then measure the background value of helium Q background with a leak detector, after which install a local helium chamber in the first section horizontally of the first quarter and supply helium to the internal volume of the local helium chamber with the established flow rate on the reducer, measure the leak detector and after stabilization for 60 s record the value of the helium flow Q Не , then move the local helium chamber within one section and carry out a similar measurement of the helium flow Q Не , until the entire area of the selected section of the shell is measured by the local helium chamber, after which the local helium chamber measures the helium flow in the second, third and fourth quarters for all sections and records the measured helium flows Q He with reference to the coordinates of identified local leak locations.
В негерметичной оболочке, изготовленной из керамики и установленной торцом на технологической оснастке с герметизацией стыка посредством вакуумной смазки, снижают давление во внутреннем объеме оболочки, течеискателем замеряют фоновое значение гелия Qфон, и проверяют стык оболочки и технологической оснастки гелиевым течеискателем масс-спектрометрическим методом способом обдува гелием с одновременной регистрацией течеискателем значения потока гелия QНе. Путем сравнения полученных значений QHe и Qфон, в случае, если значение потока гелия QНе превышает значение потока фонового Qфон, стык является не герметичным, в таком случае в оболочку напускают давление до атмосферного, оболочку демонтируют с технологической заглушки и проводят повторное уплотнение торца оболочки на технологической оснастке посредством вакуумной смазки и вакуумной пластины и течеискателем, после чего еще раз проводят проверку герметичности стыка оболочки и технологической оснастки путем сравнения полученных значений до получения значений, где поток гелия QНе не превышает потока фонового Qфон.In a non-hermetic shell made of ceramics and installed with its end on the technological equipment with the joint sealed by means of vacuum grease, the pressure in the internal volume of the shell is reduced, the background value of helium Q background is measured with a leak detector, and the joint of the shell and the technological equipment is checked with a helium leak detector using the mass spectrometric method by blowing helium with the simultaneous recording by the leak detector of the value of the helium flow Q Не . By comparing the obtained values of Q He and Q background , if the value of the helium flow Q He does not exceed the value of the background flow Q background , the joint is not hermetic, in which case the pressure is released into the shell to atmospheric pressure, the shell is dismantled from the process plug and the end of the shell is re-sealed on the process equipment using vacuum grease and a vacuum plate and a leak detector, after which the tightness of the joint of the shell and the process equipment is checked again by comparing the obtained values until values are obtained where the helium flow Q He does not exceed the background flow Q background .
Если проверка стыка способом обдува не выявила течей, то для поиска течи в оболочке и последовательно используют локальную гелиевую камеру. Для этого на внешнюю поверхность оболочки устанавливается герметичный полиэтиленовый чехол, способом камеры (чехла) гелиевым течеискателем измеряется значение потока гелия (QНе) через поверхность керамической оболочки. После, полиэтиленовый чехол демонтируется и поочередно устанавливаются локальные гелиевые камеры на внешней поверхности керамической оболочки и гелиевым течеискателем измеряется значение потока QНе, тем самым, устанавливая наиболее проницаемые участки, приводящие к потере герметичности оболочки.If the joint check by blowing does not reveal any leaks, then a local helium chamber is used to search for leaks in the shell and sequentially. For this purpose, a sealed polyethylene cover is installed on the outer surface of the shell, and the helium flow (Q Не ) through the surface of the ceramic shell is measured by the chamber (cover) with a helium leak detector. Afterwards, the polyethylene cover is dismantled and local helium chambers are installed one by one on the outer surface of the ceramic shell and the flow value Q Не is measured with a helium leak detector, thereby establishing the most permeable areas that lead to loss of shell tightness.
По завершении поиска локальных участков на поверхности керамической оболочки строится картограмма с привязкой измеренных значений потока QНе к координатам нахождения обнаруженных наиболее пористых участков. Upon completion of the search for local areas on the surface of the ceramic shell, a cartogram is constructed with the measured values of the Q Не flow linked to the coordinates of the location of the most porous areas discovered.
Пример реализации предлагаемого технического решения иллюстрируется на фиг. 1, 2 и 3.An example of the implementation of the proposed technical solution is illustrated in Fig. 1, 2 and 3.
На фиг.1 оболочку 1, изготовленную из керамики, устанавливают на ложемент 2, наносят тонкий слой вакуумной смазки, после чего устанавливают торцом на технологическую заглушку 3. Для исключения повреждения и разрушения торцевой поверхности керамической оболочки 1 на поверхность заглушки 3 вакуумную пластину 4, выполненный из вакуумной резины. Герметичность между сопрягаемыми поверхностями обеспечивается вакуумной смазкой. При установке керамической оболочки 1 на вакуумную пластину 4 ее вручную прижимают и проворачивают вокруг оси для равномерного распределения слоя вакуумной смазки, обеспечивающей герметичное соединение. Вакуумный клапан 5 перекрывают. Вакуумный клапан 6 открывают и форвакуумным насосом 7 снижают давление во внутреннем объеме оболочки 1 до предельно достижимого. Контроль давления осуществляется по вакуумметру 8. После этого стык оболочки 1 и вакуумной пластины 4 проверяют гелиевым течеискателем 9 способом обдува, для чего открывают вакуумный клапан 10 и фиксируют фоновое значение потока гелия, после чего обдувателем обдувается гелием стык оболочки 1 и вакуумной пластины 4. Обдув важно проводить со скоростью более 0,15 м/с, так как при наличии течи в зоне герметизации изменение фонового потока будет меняться с быстрым откликом. В случае проведения обдува со скоростью 0,10-0,15 м/мин в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50.05.01-18 (п. 7.2.6.4) гелий, который значительно легче воздуха, будет проникать через не обдуваемую гелием поверхность оболочки 1, находящуюся выше стыка оболочки 1 и резинового коврика 4, тем самым изменяя фоновое значение потока гелия, что приведет к получению неверной информации о наличие течи по стыку оболочки 1 и вакуумной пластины 4. В случае, если измеренное течеискателем 9 значение потока гелия QHe не превысит фоновое значение Qфон, то стык является герметичным. В этом случае для поиска течи в оболочке последовательно используют способы реализации масс-спектрометрического метода: способ камеры (чехла) (фиг. 2) и способ локальной гелиевой камеры (разъемных местных камер) (фиг. 3). In Fig. 1, the shell 1 made of ceramics is installed on the support 2, a thin layer of vacuum grease is applied, and then the end is installed on the process plug 3. In order to prevent damage and destruction of the end surface of the ceramic shell 1, a vacuum plate 4 made of vacuum rubber is placed on the surface of the plug 3. The tightness between the mating surfaces is ensured by vacuum grease. When installing the ceramic shell 1 on the vacuum plate 4, it is manually pressed and rotated around the axis to evenly distribute the layer of vacuum grease, which ensures a tight connection. The vacuum valve 5 is closed. The vacuum valve 6 is opened and the pressure in the internal volume of the shell 1 is reduced to the maximum achievable using the forevacuum pump 7. The pressure is controlled by the vacuum gauge 8. After this, the joint of the shell 1 and the vacuum plate 4 is checked by the helium leak detector 9 using the blowing method, for which the vacuum valve 10 is opened and the background value of the helium flow is recorded, after which the blower blows helium onto the joint of the shell 1 and the vacuum plate 4. It is important to blow at a speed greater than 0.15 m/s, since if there is a leak in the sealing zone, the change in the background flow will change with a rapid response. In case of blowing at the speed of 0.10-0.15 m/min in accordance with the requirements of GOST R 50.05.01-18 (p. 7.2.6.4), helium, which is significantly lighter than air, will penetrate through the surface of shell 1 not blown by helium, located above the joint of shell 1 and rubber mat 4, thereby changing the background value of the helium flow, which will lead to obtaining incorrect information about the presence of a leak at the joint of shell 1 and vacuum plate 4. If the value of the helium flow Q He measured by leak detector 9 does not exceed the background value Q background , then the joint is hermetic. In this case, to search for a leak in the shell, the methods for implementing the mass spectrometric method are successively used: the chamber (cover) method (Fig. 2) and the local helium chamber (split local chambers) method (Fig. 3).
На фиг. 2 на внешнюю поверхность оболочки 1 устанавливается герметичный полиэтиленовый чехол 11 и герметизируется жгутом 12 с вакуумной пластиной 4. Вакуумный клапан 6 открывают и форвакуумным насосом 7 снижают давление во внутреннем объеме оболочки 1 до предельно достижимого. Контроль давления фиксируется по вакуумметру 8. Открывают вакуумный клапан 10 и течеискателем 9 фиксируют фоновое значение потока гелия Qфон. В объем полиэтиленового чехла 11 подается гелий. Важно, чтобы подача гелия осуществлялась непрерывно, с установленным расходом. Также, необходимо чтобы в полиэтиленовом чехле были отверстия для напуска гелия и его выхода, что обеспечит замещение воздуха гелием и отсутствие избыточного давления в полиэтиленовом чехле 11. На фиг.2 показаны места напуска гелия и его выхода. Значение потока гелия QНеобщ фиксируется, когда его рост стабилизуется и за время 60 секунд остается без изменений. После регистрации значения потока гелия QΣ подачу гелия в объем полиэтиленового чехла 11 прекращается с последующим его демонтажем. Форвакуумным насосом 7 проводится обезгаживание гелия из внутреннего объема оболочки 1 и ее тела до достижения исходного фонового значения по течеискателю 9.In Fig. 2, a hermetic polyethylene cover 11 is installed on the outer surface of the shell 1 and sealed with a bundle 12 with a vacuum plate 4. The vacuum valve 6 is opened and the pressure in the inner volume of the shell 1 is reduced to the maximum achievable value using a forevacuum pump 7. The pressure is monitored using a vacuum gauge 8. The vacuum valve 10 is opened and the background value of the helium flow Q background is recorded using a leak detector 9. Helium is fed into the volume of the polyethylene cover 11. It is important that the helium is fed continuously, at a set flow rate. It is also necessary that the polyethylene cover have openings for helium inlet and outlet, which will ensure the replacement of air with helium and the absence of excess pressure in the polyethylene cover 11. In Fig. 2, the places of helium inlet and outlet are shown. The value of the helium flow Q Netotal is recorded when its growth stabilizes and remains unchanged for 60 seconds. After registering the value of the helium flow Q Σ, the supply of helium to the volume of the polyethylene cover 11 is stopped, followed by its dismantling. The forevacuum pump 7 degasses helium from the internal volume of the shell 1 and its body until the initial background value is reached according to the leak detector 9.
На фиг.3 показано, в оболочку 1 напускают давление до атмосферного. Оболочку 1 устанавливают на ложемент 2, наносят разметку на поверхности оболочки 1 путем деления ее на четыре четверти по вертикали и на сечения по горизонтали от носка к основанию оболочки 1. Далее проводят уплотнение торца оболочки 1 на технологической заглушке 3 посредством вакуумной смазки и вакуумной пластины 4. Вакуумный клапан 6 открывают и форвакуумным насосом 7 снижают давление во внутреннем объеме оболочки 1 до предельно достижимого. Контроль давления фиксируется по вакуумметру 8. Открывают вакуумный клапан 10 и течеискателем 9 фиксируют фоновое значение потока гелия Qфон. На внешнюю поверхность оболочки в первое сечение по горизонтали первой четверти устанавливается локальная гелиевая камера 11, в которую подается гелий с установленным расходом на редукторе. Время выдержки локальной гелиевой камеры 11 на локальном участке оболочки 1 не более 5 секунд, после чего в течении минуты контролируется изменение исходного фонового значения Qфон потока гелия по течеискателю 9. Если значение измеренного потока QНе незначительно отличается от значения фонового потока Qфон, осуществляется переход на другой участок оболочки 1 в пределах одного сечения и проводят аналогичный замер потока гелия QНе, и т.д. пока вся площадь выбранного сечения оболочки 1 не будет измерена локальной гелиевой камерой 11. Локальной гелиевой камерой 11 измеряют поток гелия во второй, третьей и четвертой четвертях оболочки 1 по всем сечениям и фиксируют измеренные потоки гелия QHe, при этом необходимо дождаться исходного фонового значения Qфон потока гелия по течеискателю 9. При нахождении локального участка, где изменение значения фонового потока Qфон происходит в течении нескольких секунд после установления или выдержки локальной гелиевой камеры, фиксируются координаты локального участка и повторно устанавливается локальная гелиевая камера. Локальную гелиевую камеру необходимо установить на время, пока значение потока гелия QНе стабилизируется (стабилизация значения потока гелия QНе в течении 60 с), после чего течеискателем 9 фиксируется значение потока гелия QНе с привязкой к координатам выявленных локальных мест течей. Описанным способом осуществляется поиск всех локальных участков, которые приводят к ускоренному росту потока гелия QНе через поверхность оболочки. По окончании поиска локальных участков сумма всех зафиксированных значений потока гелия QΣ1 получится приближенно равна ранее полученному значению потока гелию QΣ способом камеры (чехла). По завершении поиска локальных участков на поверхности керамической оболочки, строится картограмма с привязкой измеренных значений потока QНе к координатам нахождения обнаруженных наиболее пористых участков. Fig. 3 shows that pressure is released into shell 1 up to atmospheric pressure. Shell 1 is installed on support 2, markings are applied to the surface of shell 1 by dividing it into four quarters vertically and into sections horizontally from the nose to the base of shell 1. Next, the end of shell 1 is sealed on process plug 3 by means of vacuum grease and vacuum plate 4. Vacuum valve 6 is opened and forevacuum pump 7 reduces pressure in the internal volume of shell 1 to the maximum achievable value. Pressure control is recorded by vacuum gauge 8. Vacuum valve 10 is opened and background value of helium flow Q background is recorded by leak detector 9. Local helium chamber 11 is installed on the outer surface of the shell in the first section horizontally of the first quarter, into which helium is supplied at the established flow rate on the reducer. The holding time of the local helium chamber 11 on the local section of the shell 1 is no more than 5 seconds, after which the change in the initial background value Q background of the helium flow according to the leak detector 9 is monitored for a minute. If the value of the measured flow Q He differs insignificantly from the value of the background flow Q background , a transition is made to another section of the shell 1 within one section and a similar measurement of the helium flow Q Не is carried out, etc. until the entire area of the selected section of the shell 1 is measured by the local helium chamber 11. The local helium chamber 11 measures the helium flow in the second, third and fourth quarters of the shell 1 for all sections and records the measured helium flows Q He , while it is necessary to wait for the initial background value Q background of the helium flow according to the leak detector 9. When a local section is found where a change in the value of the background flow Q background occurs within several seconds after the establishment or holding of the local helium chamber, the coordinates of the local section are recorded and the local helium chamber is re-established. The local helium chamber must be installed for the time until the helium flow value Q Не stabilizes (stabilization of the helium flow value Q Не within 60 s), after which the leak detector 9 records the helium flow value Q Не with reference to the coordinates of the detected local leak locations. The described method is used to search for all local areas that lead to an accelerated growth of the helium flow Q Не through the shell surface. Upon completion of the search for local areas, the sum of all recorded helium flow values Q Σ1 will be approximately equal to the previously obtained helium flow value Q Σ by the chamber (cover) method. Upon completion of the search for local areas on the surface of the ceramic shell, a cartogram is constructed with reference to the measured values of the flow Q Не to the coordinates of the location of the most porous areas detected.
Использование предложенного способа позволяет повысить информативность и достоверность контроля герметичности керамических незамкнутых оболочек путем определения общего значения потока гелия через контролируемую керамическую оболочку и в обеспечении локализации обнаруженных течей на её поверхности.The use of the proposed method allows increasing the information content and reliability of the tightness control of ceramic unclosed shells by determining the total value of the helium flow through the controlled ceramic shell and ensuring the localization of detected leaks on its surface.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2838838C1 true RU2838838C1 (en) | 2025-04-22 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120571783A (en) * | 2025-08-01 | 2025-09-02 | 内蒙古建亨奥能科技有限公司 | Ceramic tube helium detection equipment and method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1185175A1 (en) * | 1982-06-25 | 1985-10-15 | Предприятие П/Я А-7970 | Device for testing open shells of rotation for strength and hermetic sealing |
| RU2599409C1 (en) * | 2015-06-15 | 2016-10-10 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" | Method of controlling tightness of article housing elements |
| RU2617567C1 (en) * | 2016-02-03 | 2017-04-25 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" | Method and device for leakage check of the liquid-propellant rockets cylinder courses |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1185175A1 (en) * | 1982-06-25 | 1985-10-15 | Предприятие П/Я А-7970 | Device for testing open shells of rotation for strength and hermetic sealing |
| RU2599409C1 (en) * | 2015-06-15 | 2016-10-10 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" | Method of controlling tightness of article housing elements |
| RU2617567C1 (en) * | 2016-02-03 | 2017-04-25 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт "Гермес" | Method and device for leakage check of the liquid-propellant rockets cylinder courses |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОСТ 28517-90. Контроль неразрушающий. Масс-спектрометрический метод течеискания. Общие требования, 2005 г. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120571783A (en) * | 2025-08-01 | 2025-09-02 | 内蒙古建亨奥能科技有限公司 | Ceramic tube helium detection equipment and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000298073A (en) | Dual mode leak detector | |
| JPH10300626A (en) | Method and system for inspecting leakage | |
| US20200370993A1 (en) | Leak detection device and leak detection method | |
| US4888979A (en) | Leak detection aid | |
| CN218349731U (en) | Gas cylinder leakage rate detection system based on vacuum chamber method | |
| RU2838838C1 (en) | Ceramic open shells tightness monitoring method | |
| RU2617567C1 (en) | Method and device for leakage check of the liquid-propellant rockets cylinder courses | |
| JPS60111132A (en) | Leakage inspecting method of tank | |
| CN208860545U (en) | A kind of leak-testing apparatus | |
| RU2649215C1 (en) | Method and device for control of the sealing of bottoms of fuel tanks of liquid rockets | |
| CN114705355B (en) | Fluid calibration device for soil pressure box and soil pressure box calibration method | |
| RU2073836C1 (en) | Method of checking of product leak-proofness | |
| JPS58129341A (en) | Inspecting method for helium leakage | |
| RU2444714C1 (en) | Method of inspecting air-tightness of hollow article with open end | |
| RU2085887C1 (en) | Method of detection of loss of tightness of technological line in mix of air-tight compartment | |
| RU2077039C1 (en) | Method of test of air-tightness of multispace articles | |
| JP2817498B2 (en) | Leak inspection device | |
| JP2625342B2 (en) | Gas concentration calibration method and calibration equipment applied to mass spectrometry type gas leak detector | |
| RU2213945C2 (en) | Process testing tightness of articles | |
| RU2716474C1 (en) | Method of determining leakage of articles operating under external pressure and internal excess pressure | |
| RU2086941C1 (en) | Process of test for leaks of pneumatic-hydraulic systems | |
| JPH0493737A (en) | Airtightness test equipment | |
| RU2063013C1 (en) | Method of inspection of tightness in vacuum chamber | |
| RU2782813C1 (en) | Method for monitoring the seal tightness of elements of articles | |
| RU2079121C1 (en) | Process testing tightness of article |