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

пузырька зависит также от свойства жидкости, поэтому чувствитель­ ность способа повышают, заменяя в аквариуме воду с хромпиком спир­ том. Чувствительность способа можно также повысить, снижая давле­ ние р ат на поверхности воды, например, путем вакуумирования резервуара. Повышение ,т .е . давления в воздушных пузырьках, достигается повышением избыточного давления внутри испытуемого узла, что также повышает чувствительность способа. Схемы аквариумов,поз­ воляющих количественно оценить диаметр пузырьков, их количество, а значит, и степень герметичности, приводятся ниже.

-Для количественной оценки размеров а числа пузырьков воздуха применяется ряд технологических приемов, основанных на усовершен­ ствовании аквариумов.

На рис.12 приведены три схемы таких усовершенствованных аква­ риумов. На рис.12,3 изображена схема герметичного аквариума, в который помещен проверяемый объект I . В аквариум залит спирт 2, и в воздушной зоне 3 над поверхностью спирта при помощи вакуумного

33

насоса 4 создан вакуум порядка 50-100 мм р т .с т .

Создание вакуума над поверхностью спирта и применение послед­

на один-два порядка повышает чувствительность способа и позволяет через смотровые окна с достаточно высокой точностью визуально опре­ делять количество и размер воздушных пузырьков.

На рис.12, б изображена схема аквариума, оснащенного звуковым

телей и записи звука. При этой схеме число выделяющихся в единицу времени воздушных пузырьков подсчитывается с большой точностью по устройству для записи звука. При этом следует учесть, что при про­ хождении воздуха через течи возникает значительный звуковой эффект, но в зоне ультразвуковых колебаний. Поэтому система приема, усиле­ ния и записи звука должна воспринимать ультразвуковые колебания. Этот принцип используется и в ультразвуковом методе проверки гер­ метичности, о чем будет сказано позже.

На рис.12,в изображена схема аквариума, оснащенного кинокаме­ рой для определения числа и размера пузырьков, выделяющихся через неплотности проверяемого изделия. В этом случае над поверхностью жидкости 2 аквариума с проверяемым объектом закрепляется кинокаме­ ра 7, в зоне которой должна находиться вся поверхность проверяемого объекта. Количество и размер пузырьков в этом случае определяют­ ся совершенно объективно по фотоотпечатку, полученному с кинолен­ ты.

Повышение чувствительности, объективности и точности проверки герметичности в аквариуме может быть достигнуто и одновременным применением двух способов усовершенствования аквариума, например схем "а" и "б" или схем "а" и "в".

Ведутся исследования процессов устойчивого формирования капель

34

определенного объема путем применения формирователей с фотоэлектри­ ческим узлом регистрации. Узел регистрации состоит из текстолито­ вой колодки, в гнездах которой расположены фотодиод и лампы под­ светки. Падающая капля, пересекая узкий луч света, уменьшает за­ светку фотодиода, резко повышая его сопротивление. Импульс напря­ жения, который сопровождает это явление, после усиления в двух­ каскадном усилителе вызывает срабатывание электромагнитного счет­ чика капель. Полученные данные позволяют установить зависимость числа капель и их размера от степени герметичности.

В настоящее время чувствительность пневмогидравлического ме­ тода (степень герметичности) оценивается приближенно в зависимости

водой на глубину 3-5 мм для диаметров пузырьков І ;І ,5 ;2 ;3 мм.

Qnn,/ctK

Рис.13. График зависимости чувствительности (степень герметичности) от времени проверки и диаметра пузырька

35

Как видно из графика, с увеличением времени выдержки чувстви­ тельность резко возрастает. Так при увеличении времени с 10° до 10г мин чувствительность Q вырастает с І0-<; мм°/ сек до 10 % мм3/сек , т .е . на два порядка.

Для получения чистой прозрачной воды, в которой очень хорошо видны появляющиеся воздушные пузыри, в нее добавляют алюмоаммониевые квасцы (ын.АЦЗО).), из расчета 500 г квасцов на 3 м3 вода.

Чувствительность описанного выше способа при применении от­ крытого (не вакуумированного) резервуара, заполненного водой,на­ ходится в пределах І0—^ - 10“^ ^*МИо1к‘СТ*, а при его вакуумиро­

вании и применении спирта чувствительность может быть повышена

до ю-З Д.мм^рт.Ег..

Этот способ очень широко используется при проверке герметич­ ности малогабаритных баков, баллонов, а также трубопроводов пневмо­ гидросистемы, арматуры и других малогабаритных узлов.

Пневматический метод проверки герметичности предусматривает заполнение испытуемого объекта газом (воздухом, азотом и т .д .) , создание в объекте необходимого избыточного давления. Оценка сте­ пени герметичности при этом методе проводится по наличию воздушных пузырьков на поверхности испытуемого отсека. Этот метод осущест­ вляют тремя различными способами.

Способ при атмосферном внешнем давлении (или способ обмыливания) состоит в том, что снаружи на соединения и прилегающие поверхности изделия, герметичность которого проверяется, наносится пенная эмульсия и ведется непрерывное визуальное наблюдение за ее состоянием. Толщина слоя эмульсии должна быть не более 1,5-2 мм, а максимальное время наблюдения за состоянием пенной эмульсии после каждого нанесения 3-5 мин. Негерметичность оценивается появлением пузырьков.

Наиболее часто применяются пенные эмульсии, составленные из смеси сульфонола НП-І с малощелочным мылом "Детское" в пропорции 1:1. Эта эмульсия обладает лучшим, чем у мыла, пенообразованием, устойчивостью к чистой воде, растворимостью и смачивающей способ­ ностью.

Очень часто применяют пенные эмульсии, составленные только из мыла типа "Детское" или из другого туалетного мыла.

Указанный способ может дать определенное количественное пред­ ставление о степени герметичности.

36

Так, например., при образовании пузыря диаметром.2 мм под дав­ лением воздуха 760 тор в течение 4 сек степень герметичности сос­ тавит при объеме пузыря

Применение водорода, обладающего в четыре раза большей прони­ кающей способностью, и гелия, обладающего в два раза большей про­ никающей способностью, позволяет повысить чувствительность способа.

Степень герметичности можно приближенно оценивать по графичес­ кой зависимости чувствительности способа Q от времени і непре­ рывного наблюдения за пенной эмульсией и от диаметра пузырьков.

й Л-КП/СІЯ

«ч

На рис. 14 изображен такой график, где по ординате отложена

а пунктирная часть кривой I и кривая 2 прогнозируются расчетом. Способ под местным вакуумным колпачком предусматривает наложение

снаружи на соединение после нанесения слоя пенной эмульсии вакуум^ ного колпачка, изготовленного из прозрачного материала, как это показано на рис. 15.

37

г

воздушные пузыри 4, появлением которых и оценивается степень гер­ метичности шва. Герметизация колпачка обеспечивается присосками I, трубопровод 6 роединен с вакуумным насосом, а величина создаваемого под колпачком вакуума определяется вакуумметром 2, пенная эмульсия 5 наносится на внешнюю поверхность узла.

Механизм образования воздушных пузырей и их количественные

характеристики в основном те же, что и при атмосферном внешнем давлении.

Способ остаточных устойчивых деформаций (ОУД) покрытия преду­ сматривает напыление пульверизатором или нанесение кистью на внеш­ нюю поверхность испытуемого изделия специальной резянообразной эластичной массы. После ее предварительной сушки в изделии созда­ ется избыточное давление аналогично тому, как и при способах обмыливалия или под местным вакуумным колпачком. В местах негер­ метичности воздух, проходя через неплотности, будет вызывать дефор­ мацию еще полностью не завулканизированного покрытия. Эти деформа­ ции будут зафиксированы при окончательном отверждении покрытия.

Места расположения деформаций определят места течей, а величина деформации позволяет косвенно оценить негерметичность. Способ на­ ходит широкое применение для предварительного контроля негерметич­

38