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

Т а б л и ц а 5

Технические характеристики галоидных течеискателей

Градуировка приборов этих течеискателей обеспечивается приме­ нением галоидной калиброванной течи ГАЛОТ-І, освоенной промышлен­ ным выпуском с 1968 г.

ГАЛОТ - I - это простое малогабаритное устройство для коли­ чественной градуировки стрелочного индикатора галоидных течеискятелей. Устройство работает по принципу равновесного истечения пара через постоянно открытое выходное отверстие из объема, содержащего летучее химически чистое однородное гадоидоеодеркащее соединение. Рабочее вещество подобрано так, чтобы пары его по своему воздейст­ вию на чувствительный элемент течеискателя имитировали поток фрео­ на в пределах чувствительности промышленных течеяскателей. Галоид­ ная контрольная течь не требует калибровки к длительное время со - храняет свои характеристики. Порядок градуировки стрелочного инди­ катора галоидного течеискателя аналогичен градуировке индикатора

дования места предполагаемой течи. Датчик расположен в передней части щупа и защищен стальным экраном 2, заканчивающимся ниппелем I с пластмассовой или резиновой насадкой. Тепло от корпуса датчи­ ка отводится радиатором 3. Непосредственно за датчиком помещена крыльчатка электродвигателя, при вращении которой воздух протяги­ вается через ниппель экрана и, пройдя через датчик, выбрасывается через отверстия в передней части пластмассового корпуса щупа. За этими отверстиями имеется сплошная пластмассовая перегородка с отверстием для оси электродвигателя, защищающая его от перегрева горячим воздухом, выходящим из датчика. За электродвигателем 4

46

размещен телефон 5. В щупе имеются также гнезда для подключения головных телефонов, которыми можно пользоваться при большом шуме в помещении. Выносной щуп через штепсельный разъем соединяется с измерительным блоком шестижильным шлангом-кабелем.

Испытания на герметичность с помощью галоидного течеискателя затрудняется вследствие высоких требований к чистоте воздуха в помещении, так как при попадании большого количества галоидов в чувствительный элемент он теряет чувствительность - "отравляется". Прибор отмечает присутствие галоидов в воздухе независимо от их происхождения, он реагирует на концентрацию галоидов в воздухе 0,0001%. Это является существенным недостатком метода и требует применения различных способов (вентиляция, защитные экраны и т . д . ) для исключения неправильных показаний течеискателя. Один из спо­ собов устранения указанного недостатка - применение бесконтактного щупа течеискателя (авторское свидетельство СССР, класс 42К 30/01, 3/00 №264744. Опубликовано 3 марта 1970 г . , авторы В.Ф.Рогаль, А.И.Запунный и Л.С.Фельдман).

51

На рис„2І изображен бесконтактный щуп течеискателя, который состоит из корпуса I с каналом 2, перекрываемым дросселем 7 для регулирования поступления пробного газа. Вокруг канала для поступ­ ления пробного газа выполнено кольцевое щелевое сопло 3, к соплу по специальному каналу 4 подводится сжатый воздух. Изменение дав­ ления, подаваемого в канал, осуществляется регулировкой дросселя 5.

Кольцевая струя сжатого воздуха вытекает из щели течеискателя, ограничивает и изолирует участок контролируемой поверхности от окружающей среды и создает на нем избыточное давление, достаточное для подачи пробного вещества через канал 2 и дроссель 7 к датчику течеискателя. При работе щупа на различных расстояниях от контро­ лируемой поверхности 6 регулировкой дросселя 5 меняют давление воздуха, изменяют поток воздуха перед кольцевой щелью, и,таким образом, при любом режиме течеискатель всегда надежно изолирует контролируемый участок от окружающей среды.

QА-МК/CtK

Рис.22. Зависимость чувствительности галоидного метода от концентрации

фреона

«

Чувствительность галоидного метода находится в пределах

І»І0~5 л»мкj T .с т .^ но может повышаться с изменением давления и концентрации галоидных пробных газов. На рис. 22 приведен график зависимости чувствительности галоидного метода от концентрации фреона.

Метод находит применение при проверке герметичности топливных баков, баков кессонов и отдельных систем ЛА я т .д .

9. Масс-спектрометрический метод проверки герметичности Масс-спектрометрический метод проверки герметичности основан

на разделении по массам смеси газов с помощью электрических и маг­ нитных полей. Масс-спектрометрический течеискатель - это относи­ тельно простой газоанализатор, настроенный, как правило, на регист­

52

рацию содержания одного пробного газа в газовой смеси. При массспектрометрическом методе в большинстве случаев таким пробным

газом служит гелий.

Масс-спектрометрический анализ сводится к выполнению в усло­ виях высокого вакуума следующих основных операций:

превращение анализируемых молекул в положительные ионы с зарядом е ;

создание моноэнергетического ионного пучка посредством уско­ рения ионов продольным электрическим полем;

разложение ионного пучка на компоненты по значениям гп/е,г&чт- -масса заряженной частицы;

регистрация и измерение интенсивности выделенного ионного луча с определенным отношением т /е .

Эти операции осуществляются тремя основными узлами массспектрометра:

ионным источником, где происходит ионизация газа и формиро­ вание ионного пучка;

анализатором, в котором ионный пучок разделяется по массам; регистрирующим устройством, воспринимающим часть ионного

пучка с определенным tn /e (в нашем случае соответствующим проб­ ному газу гелию) я измеряющим его интенсивность.

Такое построение анализа позволяет определить в объеме, свя­ занном с масс-спектрометрической камерой, содержание некоторого газа, выбранного в качестве пробного, вне зависимости от присут­

Санализатор, состоящий из выходной диафрагмы 5 и коллектора

при выполнении основных операций анализа заключается в следующем.

53

выходным прибором.

В качестве источника для получения моноэнергетического пучка заряженных частиц в наших масс-спектрометрических течеискателях применяются источники с накаленным катодом.

ною поля.

Рис.23. Схема действия масс-спектрометра

Рис.24. Принцип дейст­ вия ионного источника

Принцип действия этого источника показан на рис.24. Накален­

анализу. Электроны, сталкиваясь с молекулами газа, ионизируют их. Образовавшиеся ионы вытягиваются из камеры, фокусируются в пучок,

и используемых для проверки герметичности ЛА, применяются стати­ ческие (с постоянным электрическим и магнитным полем) анализаторы со 180-градусной фокусировкой. В этом случае анализ газов, под­ вергающихся ионизации, производится путем разделения ионов по массам в постоянном магнитном поле.

54

Рис.25 Схема отклоне­ ния заряженных частиц в поперечном магнитном поле

На рис.25 показана схема отклонения заряженных частиц в попе­ речном магнитном поле анализатора с 180-градусной фокусировкой. В

элементарных зарядов частицы в формуле (18) вынесено в константу

М= - f -

В зависимостях (17) и (18) обозначают:

Я- радиус траекторий частиц, см;

Н- напряженность магнитного поля, эрстед; М - отношение м/е ;

U - ускоряющая разность потенциалов (напряжение), в;

т- массовое чиоло;

В- величина элементарных зарядов частиц.

Произойдет разделение ионного пучка сложного состава на ряд

можно по измерительному устройству определить интенсивность пучка, попадающего через выходную щель в коллектор.

55