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

ного чертежом или техническими условиями на изделие., и от объема изделия V

практического применения, можно считать пропорциональной их концен­

С - концентрация гелия в контрольном веществе, %.

При меньших порядках частных неплотностей происходит отклоне­ ние от пропорциональности в сторону увеличения значения Для получения максимально возможного количественного значения

чувствительности для данного способа большое значение имеет пра­ вильная настройка и определение пика гелия и воздуха на шкале ВПУ.

Часть спектра .обязанная своим происхождением ионам одной мас­ сы,носит название "пика" ионов данного вида (например ,"пик,,гелия). Форма регистрируемого пика определяется изменением интенсивности попадающего на коллектор камеры масс-спектрометра ионного тока вследствие изменения доли ионов в пучке, проходящем через щель перед коллектором при плавном изменении ускоряющего напряжения.

На рис.51 показан участок спектра масс различных газов;

91

Рис.51 .Участок спектра масс раз­ личных газов

В течеискателе ПТИ-7 "пик", т .е . усиленный сигнал, регистри­ руется стрелочным прибором выносного пульта управления, проградуи­ рованным в вольтах.

Перед тем как изложить порядок определения чувствительности, нужно отметить, что следует различать дви вида чувствительности: чувствительность системы щуп-течеискатель 6 в статическом и дина­ мическом режимах. Чувствительность в статическом режиме в отличие от динамического характеризует возможности самого течеискателя, поэтому она всегда выше чувствительности в динамическом режиме и иногда может превышать его даже на один-два порядка.Поэтому течѳ-

искатели и другие приборы для проверки герметичности характеризуют­ ся чувствительностью в статическом режиме.

искателя может быть достигнута в режиме пониженной мощности на нагревателе пароструйного насоса и при условии заливки ловушки жидким азотом".

92

В этом случае, как и во всех аналогичных, речь идет о чувст­ вительности в статическом режиме. Чувствительность в динамическом режиме, или реальная чувствительность, отличается от статической вследствие временных процессов, перепада давления, режимов течения газа, т .е . в результате влияния внешних причин, не связанных с системой течеискателя. Применительно к способу при атмосферном давлении (способ щупа) принято считать, что статическая чувстви­ тельность соответствует статическому режиму проверки (сѵ .разд .ІЗ), а динамическая чувствительность - динамическому режиму проверки.

Оценка чувствительности системы щуп-течеискатель начинается с подготовки течеискателя и другой аппаратуры. После этого в ука­ занном далее порядке необходимо выполнить следующие работы:

1. Настроить течеискатель на "пик" гелия. Для этого отрегу­ лировать проходное сечение щупа таким образом, чтобы установив­ шееся показание магнитного вакуумметра было в пределах 3^±20 мка. Для получения на стрелочном приборе ВПУ максимального сигнала (для ПТИ-7 не ниже 5•ІО- ® л*мк/сек) от калиброванной гелиевой течи

регулируется ускоряющее напряжение перемещением магнита относитель­ но центра камеры масс-спектрометра.

2. Оценить внутренний фон гелия системы щуп-прибор. Для этого надеть на щуп насадку с иглой Лыоера, завести ее в верхнюю часть залитой азотом вымораживающей ловушки, произвести отсчет по стре­ лочному прибору ВПУ установившихся показаний и вывести иглу и§_ ловушки. Количественное значение внутреннего фона системы не долж­ но превышать значений, предусмотренных паспортом течеискателя

воздуху. Для этого ввести иглу Лыоера щупа в баллончик с чистым воздухом, в котором абсолютная концентрация гелия соответствует произвести отсчет воздушного "пика" по стрелочному при­ бору ВПУ. Значение воздушного "пика" гелия должно быть для ПТИ-7

не менее 5000 мв. Вывести иглу Льюера из баллончика и зафиксировать по стрелочному прибору ВПУ содержание гелия в воздухе испытатель­ ного помещения. Полученное значение воздушного "пика" гелия в

93

количественное значение чувствительности определить по формулам (27) и (28). Исходя из полученной статической чувствительности и

лы ВПУ.

Оценку динамической чувствительности и определение скорости поиска течей на изделии производить на более чувствительной шкале, чем расчетная шкала ВПУ, путем перемещения щупа с насадкой по имитатору проверяемой поверхности. В качестве имитатора используют специально изготовленные узлы, имеющие конструкцию, степень герме­ тичности шва и другие параметры, аналогичные параметрам изделия, степень герметичности которого будет проверяться.

Скорость перемещения щупа по имитатору должна быть такой,чтобы над течью отклонение стрелки ВПУ течеискателя было не менее 1/3 шкалы, и эта найденная скорость является максимальной при опреде­ лении мест течи на проверяемом изделии.

Это правило действительно в том случае, если поток от контроль­ ной течи (зависимость (29) ) имеет ту же величину, что и заданная степень герметичности. Если контрольная течь имеет большую (мень­ шую) величину потока, чем заданная техническими условиями или чер­ тежом для проверяемого изделия степень герметичности, то при опре­ делении скорости перемещения щупа показания ВПУ в зависимости (29) должны быть больше (меньше) во столько раз, во сколько поток конт­ рольной течи отличается от заданной по техническим условиям степе­ ни герметичности. При определении скорости перемещения щупа сле­ дует учитывать, что с увеличением скорости показания на ВПУ умень­ шаются.

5. Произвести определение динамической чувствительности 2-3 раза, найти среднее значение скорости перемещения щупа по формулам (27)и (28)и определить расчетную рабочую шкалу аналогично тому, как и при определении статической чувствительности.

15. Определение метода, способа и основных параметров техно­ логического процесса проверки герметичности

Герметичность отсеков, систем и их элементов назначается конст­ руктором изделия исходя из условий эксплуатации, хранения и других технических требований, предъявляемых к изделию, его отсекам, системам я узлам.

Во всех случаях требуемая степень герметичности должна выра-

94

жаться в единицах потока контрольного, пробного или рабочего ве­ щества, в единицах времени изменения давления, количества воз­ душных пузырьков и т .д .

Требования, предъявляемые к герметичности, должны определять­ ся конструктором дифференцированно для отдельных отсеков, систем и их элементов в зависимости от условий эксплуатации, и обеспечи­ вать требуемую надежность и вероятность выполнения задачи изделием в целом.

Требования герметичности обязательно отражаются в чертеже изделия, отсека, системы, отдельных узлов или в технических усло­ виях на их изготовление, сборку и монтаж.

При этом степень герметичности может быть задана для всего объекта в целом (недопустимая суммарная утечка, натекание, время изменения давления, число пузырьков и т .д .),д л я единицы поверх­ ности, для единицы длины шва, (на единицу площади или погонный метр шва) или для отдельной неплотности с указанием количественных значений негерметичности. Таким образом, конструктор изделия или соответствующего его элемента должен определить, какая допустимая степень герметичности должна быть обеспечена при производстве JIA.

Технолог при разработке технологического процесса должен определить, какими методами и способами, на каких этапах, с какой последовательностью может быть объективно и надежно оценена задан­ ная конструктором степень герметичности, и указать все параметры и режимы применяемого способа. Правда, в отдельных случаях числен­ ная величина степени герметичности, заданная конструктором,диктует выбор метода и способа окончательной проверки герметичности. Но и тогда технологу нужно определять последовательность, порядок и основные режимы и параметры технологического процесса проверки герметичности.

Выбор метода, способа, параметров и режимов технологического процесса проверки герметичности производится по номограммам или расчетам.

В обоих случаях принимается, что при течении рабочих и конт­ рольных веществ через неплотности вязкость их должна быть одина­ кова. Исходными данными при выборе метода, способа и режимов является заданная чертежом или техническими условиями степень гер­ метичности (или потребная чувствительность) и характеристика технологических возможностей и чувствительности различных методов и способов проверки.

95

Ниже излагается два варианта выбора способа и режима проверки герметичности применительно к гидрогазовым и топливным системам.

Определение по номограмме. Применение этого варианта выбора оптимальных параметров и способа проверки герметичности основано на свойствах номографических кривых показывать утечку (негерме­ тичность). Любой способ проверки герметичности обладает определен­ ной чувствительностью, поэтому его можно представить на номограмме в виде линии, параллельной номографическим кривым.

Построенная по такому принципу номограмма изображена на рис.

тельность масс-спектрометрического метода при применении течеиска­ теля ПТИ-7 и пробного газа гелия при 100% его содержания. Линяя 6 характеризует чувствительность галоидного метода при применении течеискателя ПТИ-3 или ВАТТИ-4 и 10% -ном содержании фреона.

Для выбора по номограмме способа и режимов проверки герме­ тичности необходимо:

1) через значение ординаты, соответствующее заданной степени герметичности соединения (или потребной чувствительности), про­ вести линию, параллельную оси абсцисс до пересечения с ординатой, проходящей через значение коэффициента вязкости рабочего вещества;

2) через найденную точку провести линию, параллельную соответ­ ствующим кривым расхода, приведенным на номограмме, до пересечения

сординатой, проходящей через значение заданного перепада давления;

3)через полученную таким образом точку провести горизонталь­ ную линию по всему полю номограммы.

Если горизонтальная линия пересекает кривую чувствительности способа, то его чувствительность достаточна для проверки заданной степени герметичности. Одновременно с этим ордината, проходящая

96