Файл: Тарасевич Р.М. Методы и средства проверки герметичности узлов, отсеков и систем летательных аппаратов учеб. пособие.pdf

поток газа, а следовательно, и пробного вещества попадает в массспектрометрическую камеру течеискателя. При динамическом режиме только часть пробного газа попадет в масс-спектрометрическую камеру течѳискателя, что неизбежно снизит чувствительность, а необходи­ мость определния количества попавшего во внешнюю вакуумную систему пробного вещества снизит и объективность оценки герметичности.

При применении способа обдувания согласно схеме, изображен­ ной на рис.41, при статическом режиме после создания предусмотрен­ ного технологическим процессом вакуума внутри объекта 5 внешняя вакуумная установка, состоящая из насосов I и 2, должна отключаться и будет работать лишь вакуумная система течеискателя 3 и система обдувания гелием, состоящая из баллона 6, шланга 7 и расширитель­ ного конуса I I .

При динамическом режиме внешняя вакуумная установка будет работать одновременно с вакуумной системой течеискателя при об­ дувании всего периметра сварочных швов объекта для оценки их

При динамическом режиме пробное вещество(гелий), которое про­ никло при обдувании через неплотности - течи сварных швов - попа­ дет не только в камеру масс-спектрометра тѳчеискателя, но и во внешнюю вакуумную систему, откуда затем будет выброшено в атмос­ феру.

Правильность определения количества гелия, попавшего во внеш­ нюю вакуумную систему, существенно повлияет на объективность оцен­ ки герметичности, а уменьшение количества гелия, попадающего в масс-спектрометрическую камеру течеискателя, снизит чувствитель­ ность способа. При применении способа обдувания для малогабаритных узлов внутренняя полость узла вакуумируется и соединяется с ваку­ умной системой течеискателя, а весь узел помещается в герметичную мягкую емкость (мешок), внутренняя полость которого соединяется с оаллоном, наполненным гелием. Давление гелия внутри мешка дово­ дится до заданной величины, и перекрывной кран баллона закрывает­ ся . Такой порядок проверки герметичности является примером приме­ нения способа обдувания при статическом режиме.

При вакуумном способе проверки герметичности в барокамере

86

(блок-схема - на рас.42, технологическая схема - на.рис.43) при статическом режиме после достижения предусмотренного технологи­ ческим процессом парциального давления гелия внутри объекта 9 (см.рис.43) и вакуума внутри барокамеры 3 внешняя вакуумная сис­ тема, состоящая из насосов 5 и 7, отключается от барокамеры, а

баллон с гелием - от объекта 9. В этом случае статический режим будет установлен как внутри барокамеры, так и внутри объекта.

При этом способе проверки в динамическом режиме при достижении предусмотренного технологическим процессом парциального давления гелия внутри объекта 9 (см .рис.43) и вакуума внутри барокамеры 3 внешняя вакуумная система не отключается и работает весь период проверки герметичности, поддерживая на заданной величине давление внутри барокамеры. Возможен вариант динамического режима, при ко­ тором парциальное давление гелия внутри объекта поддерживается подачей гелия из баллона через редуктор. В этом случае причины снижения чувствительности и объективности проверки герметичности при динамическом режиме по сравнению со статическим такие же, как и при способе обдувания.

Применение способа проверки герметичности при атмосферном дав­ лении (или способе щупа) можно осуществлять также в двух режимах: статическом и динамическом.

При статическом режиме контроль герметичности осуществляется путем последовательной перестановки щупа с насадкой или иглой Льюера по поверхности внешнего периметра соединения. В этом случае щуп подводится к шву и производится проверка герметичности. Время выдержки каждого замера в статическом режиме определяется техноло­ гическим процессом и, как правило, не бывает ниже 30 сек. На рис. 33 изображен щуп-натекатель с уплотнительным колпачком 9, а на рис.36 - фланцевый щуп с уплотнительной насадкой 4, на рис.48 - щуп 8 с иглой Льюера 15. Щупы такой и аналогичной конструкции при­

меняются при статическом режиме.

При динамическом режиме контроль герметичности осуществляется путем перемещения щупа по поверхности внешнего периметра соедине­ ния. Скорость перемещения щупа (динамический режим) определяется расчетом, отражается в технологическом процессе проверки герметич­ ности и строго контролируется при его выполнении. На рис.34 изоб­ ражен удлиненный, а на рис.35 - короткий щуп -натекатель, не имею­ щие уплотнительных насадок.

В большинстве случаев щупы такой конструкции применяются при

87

динамическом режиме. Однако возможно применение при динамическом режиме и щупов с насадками и иглой Льюера.

Блок-схема (см.рис.48) и технологическая схема (см .рис.49) проверки герметичности при атмосферном давлении (способ щупа) прин­ ципиально не изменяется при применении статического и динамического режимов за исключением порядка перемещения щупа, указанного выше. Чувствительность и объективность проверки при динамическом режиме также ниже, чем при статическом, так как при перемещении щупа в вакуумную систему течеискателя всасывается не только пробный газ, проходящий через течи шва, но и воздух, соприкасающийся с внешней поверхностью шва.

Поэтому перед началом проверки герметичности определяют факти­ ческую чувствительность течеискателя в статическом и динамическом режимах раздельно. Несмотря на то что динамический режим при любом из способов масс-спектрометрического метода снижает чувствительное« и объективность, он все же находит довольно широкое применение, и в первую очередь для проверки герметичности крупногабаритных отсеков с объемом свыше 500 л при общем натекании в отсек, превышающем 2 л*мк/сек. Это объясняется тем, что в данном случае применение

только маломощной вакуумной системы течеискателя не только не соз­ дает необходимого вакуума внутри отсека или в барокамере, но и не поддерживает его в необходимых пределах во время проверки герметич­ ности .

14. Определение чувствительности течеискателя Как указывалось выше, перед началом проверки герметичности

необходимо определить чувствительность ( т .е . объективность показаний)приборов. Проверка чувствительности может быть произведена при помощи калиброванной течи, как это показано на рис.49. В этом случае до' начала проверки зажим 10 будет перенесен на шланг 6, зажат им, и щуп 9 будет отключен от течеискателя, а калиброванная течь I I соединится с течеискателем.

Оценку чувствительности системы щуп-течеискатель можно также производить с помощью специального пульта с контрольной (калибро­ ванной) течью.

88

Рис.50. Схема специального пульта для проверки чувствительности

На рис.50 показана схема пульта 3 для проверки чувствительно­ сти.В этом случае через вентиль зарядки I производится заполнение смесительного баллона 4 гелиево-воздушной смесью с процентным соот­ ношением и давлением согласно паспорту на контрольную течь, давле­ ние контролируется по манометру 2. После этого следует присоединить контрольную течь 6 к вентилю 5 "Испытание", выдержать систему под давлением в течение 30 мин. и приступить к оценке чувствительности. Для этого при проверке с использованием калиброванной течи или пульта необходимо надеть на щуп 7 насадку максимального объема, которая будет применяться при проверке герметичности, включить тумблер компенсации по ВПУ (выносной пульт управления) и вращением ручки потенциометра "Регулировка компенсации" установить отрежу

минимальный достоверный отсчет течеискателя, равный утроенному уровню флюктуации (при максимальном откло­ нении стрежи от своего среднего положения в одну сторону); но не менее 6 мв.

Флюктуация заключается в колебании стрелки ВПУ относительно своего среднего положения. Для объективной оценки флюктуации прибора ее следует замерять І- 2 мин. на шкале 0,3-1.

89

Замер чувствительности производится три раза, и вычисляется его среднее значение.

Для удобства пользования течеискателем можно вычислить вели­ чину потока на единицу (I мв) показаний течеискателя при данной чувствительности по формуле

(28)

где - величина потока (чувствительность) на единицу (I мв) Количественная оценка потока через течь проверяемого изделия

определяется путем сравнения показаний ВПУ течеискателя от течи с показанием течеискателя от контрольной течи по формуле

Изложенные выше основные положения оценки чувствительности относятся ко всем способам масс-спектрометрического метода.

Однако порядок определения чувствительности для каждого из способов различен, имеет свои особенности, и от правильности опре­ деления чувствительности в основном зависит объективность проверки герметичности.

Далее приводятся технологическая схема и порядок оценки чувствительности системы щуп - течеискатель перед проверкой герме­ тичности при атмосферном давлении (способ щупа) масс-спектрометри- ческим методом.

При проверке герметичности этим способом в качестве пробного вещества применяется гелий или смесь гелия (пробного вещества) с воздухом или азотом (контрольным веществом) определенной концент­

90