SU1516816A1 - Apparatus for testing articles for air-tightness - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контролю герметичности полых изделий. Цель изобретени  - повышение достоверности. Устройство содержит резервуар 4 с электропроводной жидкостью 5. Два электрода 6 и 7 соединены в измерительную сеть. Электрод 6 опущен в жидкость 5, а электрод 7 выполнен с капилл ром 9 и расположен в воздушной полости резервуара 4. Контрольна  емкость 10 размещена в жидкости 5, а привод ее перемещени  выполнен с возможностью введени  в нее входа капилл ра 9. Устройство снабжено емкостью 11 измен емого объема с подвижной стенкой кинематически св занной с приводом перемещени  контрольной емкости 10. Имеетс  блок 28 задержки, дополнительна  емкость 23 измен емого объема с подвижной стенкой, полость которой сообщена с резервуаром 4. Привод перемещени  дополнительной емкости 23 соединен через блок 28 задержки с приводом перемещени  контрольной емкости 10. После соединени  с изделием 3 и заполнени  системы сжатым газом контрольна  емкость 10 понимаетс  до соприкосновени  капилл ра 9 с жидкостью 5. Одновременно снижаетс  давление в резервуаре 4 на величину в пределах лапласового давлени  в капилл ре 9. При этом исключаетс  заход жидкости в капилл р 9. При больших размерах издели  3 подключаетс  дополнительна  емкость 23. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.This invention relates to the control of the tightness of hollow articles. The purpose of the invention is to increase credibility. The device contains a reservoir 4 with an electrically conductive liquid 5. Two electrodes 6 and 7 are connected to the measuring network. The electrode 6 is lowered into the liquid 5, and the electrode 7 is made with a capillary 9 and is located in the air cavity of the reservoir 4. The test tank 10 is placed in the liquid 5, and the drive for its movement is adapted to introduce the entrance of the capillary 9 into it. variable volume with a movable wall kinematically connected with the drive movement of the control tank 10. There is a delay unit 28, an additional capacitance 23 of the variable volume with the movable wall, the cavity of which is communicated with the tank 4. Driving drive additional The second tank 23 is connected via a delay block 28 with a drive for moving the test tank 10. After connecting to the product 3 and filling the system with compressed gas, the test tank 10 is understood until the capillary 9 comes into contact with the liquid 5. At the same time, the pressure in the tank 4 decreases by the value within the laplace pressure in the capillary 9. This prevents the liquid from entering the capillary 9. For larger sizes of product 3, an additional capacity of 23 is connected. 1 Cp. f-ly, 1 ill.

Description

(21)4228326/25-28(21) 4228326 / 25-28

(22)13.04.87(22) 04/13/87

(46) 23.10.89. Бкш. № 39(46) 10/23/89. Bksh. No. 39

(71)Горьковский конструкторско-тех- нологнческий институт автомобильной промышленност.и и Горьковский политехнический институт(71) Gorky Design Institute of Automotive Industry and Gorky Polytechnic Institute

(72)С.И.Федин, М.А.Фадеев и А.И.Юрченко(72) S.I.Fedin, M.A.Fadeev and A.I. Yurchenko

(53) 620.165.29 (088.8)(53) 620.165.29 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР(56) USSR author's certificate

IP 1216693, кл. G 01 М 3/26, 1986.IP 1216693, cl. G 01 M 3/26, 1986.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ(54) DEVICE FOR TESTING PRODUCTS FOR TIGHTNESS

(57) Изобретение относитс  к контролю герметичности полых изделий. Цель изобретени  -повышение достоверности, Устройство содержит резервуар 4 с электропроводной жидкостью 5. Два электрода 6 и 7 соединены в измерительную сеть. Электрод 6 опущен в жидкость 5, а электрод 7 вьтолнен с капилл ром 9 и расположен в воздушной полости резервуара 4, Контроль(57) The invention relates to the control of the tightness of hollow articles. The purpose of the invention is to increase the reliability. The device contains a reservoir 4 with an electrically conductive liquid 5. Two electrodes 6 and 7 are connected to a measuring network. Electrode 6 is lowered into liquid 5, and electrode 7 is filled with capillary 9 and is located in the air cavity of the tank 4, Control

(Л(L

елate

Од 00Od 00

нал емкость 10 размещена в жидкости 5, а привод ее перемещени  выполнен с возможностью введени  в нее входа капилл ра 9. Устройство снабжено емкостью 11 измен емого объема с подвижной стенкой, кинематически св занной с приводом перемещени  контрольной емкости 10. 11меетс  блок 28 задержки, дополнительна  емкость 23 измен емого объема с подвижной стенкой , полость которой сообщена с ре- рервуаром 4. Привод перемещени  дополнительной емкости 23 соединен чеИзобретение относитс  к испыта- тельной технике и позвол ет испытывать полые издели  на герметичность в камерах и.без них.The tank 10 is placed in the liquid 5, and the drive for its movement is arranged to introduce into it the entrance of the capillary 9. The device is provided with a container 11 of variable volume with a movable wall, kinematically connected with the drive for moving the control tank 10. 11 a variable volume tank 23 with a movable wall, the cavity of which is in communication with the receiver 4. The drive for moving the additional tank 23 is connected to the invention. The invention relates to a testing technique and allows testing hollow products for Capability in cameras and without them.

Цель изобретени  - повышение достоверности путем исключени  вли ни  капилл рного эффекта и динамического возмущени  воздуха в регистрирующем узле и расширение номенклатуры испытываемых изделий при сохранении одинаковой чувствительности.The purpose of the invention is to increase the reliability by eliminating the effect of the capillary effect and dynamic air disturbance in the recording unit and expanding the range of test items while maintaining the same sensitivity.

На чертеже изображена схема устройства дл  испытани  полых изделий на герметичность.The drawing shows a diagram of a device for testing hollow articles for tightness.

Устройство содержит источник 1 сжатого газа, соединенный с ним под- вод щий трубопровод с запорным вентилем 2, предназначенный дл  подсоединени  к изделию 3, резервуар 4 с электропроводной жидкостью 5, измерительную цепь с электродами 6 и 7, из которых электрод 6 совмещен с корпусом резервуара 4, а электрод 7 имеет токонепровод щее покрытие Вив нем выполнен капилл р 9, соединенный с источником 1 сжатого газа, контроль- кую емкость 10, размещенную в резервуаре 4 с возможностью выхода из жидкости 5 и погружени  в жидкость 5, наход щуюс  в контрольной емкости 10 конца электрода 7. Возможность выход контрольной емкости 10 из жидкости 5 в резервуаре 4 обеспечиваетс  с помощью упругой в осевом направлении емкости в виде сильфона 11, встроенного в корпусе резревуара 4 со сто- роны его полости над жидкостью 5 и св занного посредством штока 12с поршнем 13 пневмопривода 14. Управление пневмоприводом 14 производитс The device contains a source of compressed gas 1, a supply line connected to it with a shut-off valve 2, to be connected to article 3, a tank 4 with an electrically conductive liquid 5, a measuring circuit with electrodes 6 and 7, of which the electrode 6 is aligned with the tank body 4, and the electrode 7 has a non-conductive coating Viv it has a capillary p 9 connected to a source of compressed gas 1, a control tank 10 placed in the tank 4 with the possibility of exiting the liquid 5 and immersing it in the liquid 5 The container 10 at the end of the electrode 7. The ability of the test container 10 to exit from the liquid 5 in the tank 4 is provided by means of an axially elastic container in the form of a bellows 11 embedded in the vessel of the reservoir 4 from its cavity above the liquid 5 and connected by means of a rod 12 with a piston 13 of the pneumatic actuator 14. The control of the pneumatic actuator 14 is made

рез блок 28 задержки с приводом перемещени  контрольной емкости 10. После соединени  с изделием 3 и заполнени  системы сжатым газом контрольна  емкость 10 поднимаетс  до соприкосновени  капилл ра 9 с жидкостью 5. Одновременно снижаетс  давление в резервуаре 4 на величину в пределах лапласового давлени  в капилл ре 9. При этом исключаетс  заход жидкости в капилл р 9. При больших размерах издели  3 подключаетс  дополнительна  емкость 23. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.cutting the delayed drive unit 28 of the control tank 10. After connecting to the product 3 and filling the system with compressed gas, the test tank 10 rises until the capillary 9 comes in contact with the liquid 5. At the same time, the pressure in the tank 4 decreases by the value within the laplace pressure in the capillary 9 This prevents the liquid from entering the capillary 9. For larger product sizes 3, an additional capacity of 23 is connected. 1Cp f-ly, 1 ill.

с помощью дистанционного управл емого клапана 15 и пружины 16. Кроме электродов 6 и 7 измерительна  цепь содержит обмотку 17, размещенную в щели 18 бесконтактного генераторного выключател  19 через контакт реле 20 которого включен счетчик 21 пузьфь- ков газа. Клапан 22 служит дл  отключени  источника 1 сжатого газа от системы. Дл  расширени  номенклатуры испытываемого издели  3 по объему и испытательному давлению в устройство введена упруга  емкость 23, св занна  с поршнем 24 пневмопривода 25, управл емого с помощью клапана 26 и пружины 27. Блок 28 задержки (например, реле зремени) обеспечивает последовательную работу пневмопривода 25 относительно пневмопривода 14, т.е. обес- точивание клапана 26 производитс  после обесточивани  клапана 15. Контрольна  емкость 10 выполнена из токо- провод щего материала и дно ее утолщено , чтобы при подн тии ее из жидкости 5 в резервуар 4 с ней оставалс  недежный электрический контакт. Упруга  емкость 23 может быть выполнена в виде мембранной коробки или в виде сильфона. Клапан 29 необходим при проведении экспериментов по проверке устройства. Когда электрод 7 коснетс  жидкости 5 в контрольной емкости 10, измерительна  цепь оказываетс  замкнутой, и в это врем  реле 20 оказываетс  во включенном состо нии . Использование генераторного выключател  19 предпочтительно с точки зрени  обеспечени  безопасной работы, так как на обмотке 17 подводимое напр жение невеликоUsing the remote controlled valve 15 and the spring 16. In addition to the electrodes 6 and 7, the measuring circuit contains a winding 17 placed in the slot 18 of the contactless generator switch 19 through the contact 20 of the relay of which the meter 21 is turned on. Valve 22 serves to shut off source 1 of compressed gas from the system. To expand the range of the test product 3 by volume and test pressure, an elastic tank 23 is inserted into the device, connected to a piston 24 of a pneumatic actuator 25 controlled by a valve 26 and a spring 27. A delay 28 unit (for example, a time relay) ensures consistent operation of the pneumatic actuator 25 relative to the actuator 14, i.e. The valve 26 is disconnected after the valve 15 is de-energized. The test container 10 is made of a conductive material and its bottom is thickened so that when it is lifted from the liquid 5 to the tank 4, an reliable electrical contact remains with it. Elastic tank 23 may be made in the form of a membrane box or in the form of a bellows. The valve 29 is necessary when conducting experiments to test the device. When the electrode 7 touches the liquid 5 in the control tank 10, the measuring circuit is closed, and at this time the relay 20 is in the on state. The use of the generator switch 19 is preferably from the point of view of ensuring safe operation, since the supply voltage on the winding 17 is low

(в пределах 0,1-0,5 В в зависимости от количества витков обмотки 17).(in the range of 0.1-0.5 V, depending on the number of turns of the winding 17).

Устройство работает следуклцим образом.The device works in the following way.

При открытых клапанах 22, 15, 26 и 29 и вентиле 2 источник 1 сжатого газа сообщаетс  с заведомо бездефектным изделием 3, при этом сильфон 11 раст нут, а сильфон 23 сжат. После выравнивани  давлени  в изделии 3 и во всех полост х, с ним сообщен15 перекры- 13 пружиных , вентиль 2 и клапан ваютс , при этом поршеньWith the valves 22, 15, 26 and 29 open and the valve 2, the source 1 of the compressed gas communicates with the obviously defect-free product 3, while the bellows 11 is stretched and the bellows 23 is compressed. After the pressure in the product 3 and in all cavities is equalized, 13 spring-loaded, valve 2 and valve 2 are in communication with it, while the piston

ной 16 перемещаетс  вверх и контроль- J5 фона 23 осуществл етс  после дефорна  емкость 10 из жидкости 5, зачерпнув часть ее, тоже поднимаетс , погружа  выходной конец электрода 7 с капилл ром 9 в жидкость 5 в контрольной емкости 10. Сжатие сильфона 11 увеличивает газовый объем полости резервуара 4 над жидкостью 5 и соответственно уменьшает давление в ней. Так как зазор между выходным концом электрода 7 с капилл ром 9 невелик (2-3 мм) и перемещение контрольной емкости 10 в верхнее положение происходит быстро (0,1 с), а капилл р 9 - это пневматическое сопротивление, то можно предположить, что при таких услови х за короткое врем  перемещени  контрольной емкости 10 в верхнее положение переток газа через капилл р 9 от источника 1 в полость резервуара 4 под жидкостью 5 не начнетс  - это только не более, как толчок к началу протекани  переходного процесса дл  осуществлени  перетока газа через капилл р 9, а потому жидкость 5 при касании конца электрода 7 за счет капилл рного эффекта зайдет в капилл р 9, но одновременно в это же врем  развиваютс  и услови  дл  осуществлени  перетока газа от источника 1 в полость резервуара 4 над жидкостью 5. Поэтому, как только выходной конец электрода 7 с капилл ром 9 погрузитс  в жидкость 5 в контрольной емкости 10, через капилл р 9 начнетс  движение газа от источника 1, чтобы давление в полости резервуара 4 под жидкостью 5 и в сообщенных с ней полост х уравн лось с давлением источника 1 питани . При бездефектном изделии 3 этот переток по величине должен быть таким, чтобы жидкость 5, зашедша  в капилл р 9, почти вытесн лась из него, но чтобы образовани  газового пузырька на вы2016 moves up and the control J5 of the background 23 takes place after the deformed container 10 from the liquid 5, scooping up part of it, also rises, immersing the output end of the electrode 7 with the capillary 9 into the liquid 5 in the control container 10. Compressing the bellows 11 increases the gas volume the cavity of the tank 4 above the liquid 5 and, accordingly, reduces the pressure in it. Since the gap between the output end of the electrode 7 with the capillary 9 is small (2-3 mm) and the control tank 10 moves to the upper position quickly (0.1 s), and the capillary p 9 is pneumatic resistance, it can be assumed that Under such conditions, for a short time, the control tank 10 is not transferred to the upper position of the gas flow through the capillary 9 from the source 1 into the cavity of the reservoir 4 under the liquid 5 does not start - it is just a push to the beginning of the transition process for the flow of gas through capillary p 9 and p Therefore, the liquid 5, when the end of the electrode 7 is touched due to the capillary effect, enters the capillary 9, but at the same time the conditions for the flow of gas from the source 1 into the cavity of the reservoir 4 above the liquid 5 also develop. Therefore, as soon as the output end of the electrode 7 with the capillary 9 will be immersed in the liquid 5 in the control tank 10, the gas from the source 1 will start to flow through the capillary 9 so that the pressure in the cavity of the tank 4 under the liquid 5 and in the cavities communicated with it will equal the pressure of the source 1 of the power supply. With a defect-free product 3, this flow should be such that the liquid 5, going into the capillary tube 9, is almost forced out of it, but so that the formation of a gas bubble at the end

2525

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

мации сильфона 11, что обеспечиваетс при помощи блока 28 задержки.bellows 11, which is provided by the block 28 delay.

После проведени  указанной регули ровки уровн  вытесненной из капилл ра 9 жидкости 5 берут бракованное из делие 3 и можно видеть, что при погружении конца электрода 7 с капилл ром 9 в жидкость 5 в контрольной емкости 10 счетчик пузырьков отсчитывает их количество.After the specified adjustment of the level of the liquid 5 displaced from the capillary 9, the defective 3 is rejected and it can be seen that when the end of the electrode 7 with the capillary 9 is immersed in the liquid 5 in the control tank 10, the bubble counter counts their number.

Применение изобретени  повышает достоверность при контроле малых течей, так как при их наличии измерительна  цепь срабатывает немедленно , не дожида сь вытеснени  жидкости 5 из капилл ра 9, исключены также динамические эффекты при подн тии контрольной емкости 10 за счет одновременно снижени  давлени  в корпусе резервуара 4. Расширен также диапазо контролируемых изделий за счет подстройки давлени  в резервуаре 4 на издели  любых типоразмеров.The use of the invention increases the reliability in controlling small leaks, since, if present, the measuring circuit triggers immediately, without waiting for the liquid 5 to be expelled from the capillary 9, dynamic effects are also excluded when the control tank 10 is raised by simultaneously reducing the pressure in the tank body 4. The range of controlled products is also expanded by adjusting the pressure in tank 4 on products of any sizes.

Claims (1)

1. Устройство дл  испытани  изделий на герметичность, содержащее резервуар с электропроводной жидкостью , два электрода, соединенных в измерительную сеть, первый из которых расположен в электропроводной жидкости, а второй выполнен с капилл ром в его теле и с токонепровод - щим покрытием и расположен в воздушной полости резервуара, контрольную емкость, размещенную в электропроводной жидкости, привод перемещени  контрольной емкости с возможностью введени  в нее входа капилл ра второго электрода, источник сжатого газа, сообщенный через вентили с воздушной полостью резервуара и с капил;7 ром, выход последнего пред-1. A device for testing products for leak tightness, containing a reservoir with an electrically conductive liquid, two electrodes connected to a measuring network, the first of which is located in an electrically conducting liquid, and the second is made with a capillary in its body and with a non-conductive coating the cavity of the reservoir, the control capacitance placed in an electrically conductive fluid, the actuator displacing the control capacitance with the possibility of introducing into it the entrance of the capillary of the second electrode, a source of compressed gas communicated by Without valves with an air cavity of the tank and with capitals; 7 rum, the output of the last 15168161516816 ходе капилл ра 9 еще не было, т.е. перепад давлени  на капилл ре должен быть не больше величины лапласового давлени . Регулировку уровн  вытесненной из капилл ра 9 жидкости 5 можно осуществить в небольших пределах изменением диаметра сильфона 11 или величины его деформации. Значительную регулировку при больших объемах испытываемого издели  3 и (или) значительных величинах испытательного давлени  осуществл ют деформацией сильфона 23 .При этом деформаци  силь0during the capillary 9 was not yet, i.e. the pressure drop across the capillary must not exceed the laplace pressure value. Adjustment of the level of the liquid 5 displaced from the capillary 9 can be accomplished within small limits by changing the diameter of the bellows 11 or the magnitude of its deformation. Significant adjustment with large volumes of the test product 3 and (or) significant values of the test pressure is carried out by deforming the bellows 23. At the same time, the deformation of the sylphs 5five 00 5five 00 5five 00 5five мации сильфона 11, что обеспечиваетс  при помощи блока 28 задержки.bellows 11, which is provided by the block 28 delay. После проведени  указанной регулировки уровн  вытесненной из капилл ра 9 жидкости 5 берут бракованное изделие 3 и можно видеть, что при погружении конца электрода 7 с капилл ром 9 в жидкость 5 в контрольной емкости 10 счетчик пузырьков отсчитывает их количество.After the specified adjustment of the level of the liquid 5 displaced from the capillary 9 is taken, the defective product 3 is taken and it can be seen that when the end of the electrode 7 with the capillary 9 is immersed in the liquid 5 in the control tank 10, the bubble counter counts their number. Применение изобретени  повышает достоверность при контроле малых течей, так как при их наличии измерительна  цепь срабатывает немедленно , не дожида сь вытеснени  жидкости 5 из капилл ра 9, исключены также динамические эффекты при подн тии контрольной емкости 10 за счет одновременно снижени  давлени  в корпусе резервуара 4. Расширен также диапазон контролируемых изделий за счет подстройки давлени  в резервуаре 4 на издели  любых типоразмеров.The use of the invention increases the reliability in controlling small leaks, since, if present, the measuring circuit triggers immediately, without waiting for the liquid 5 to be expelled from the capillary 9, dynamic effects are also excluded when the control tank 10 is raised by simultaneously reducing the pressure in the tank body 4. The range of controlled products was also expanded by adjusting the pressure in tank 4 on products of any sizes. Формула изобретени Invention Formula 1. Устройство дл  испытани  изделий на герметичность, содержащее резервуар с электропроводной жидкостью , два электрода, соединенных в измерительную сеть, первый из которых расположен в электропроводной жидкости, а второй выполнен с капилл ром в его теле и с токонепровод - щим покрытием и расположен в воздушной полости резервуара, контрольную емкость, размещенную в электропроводной жидкости, привод перемещени  контрольной емкости с возможностью введени  в нее входа капилл ра второго электрода, источник сжатого газа, сообщенный через вентили с воздушной полостью резервуара и с капил;7 ром, выход последнего пред-1. A device for testing products for leak tightness, containing a reservoir with an electrically conductive liquid, two electrodes connected to a measuring network, the first of which is located in an electrically conducting liquid, and the second is made with a capillary in its body and with a non-conductive coating the cavity of the reservoir, the control capacitance placed in an electrically conductive fluid, the actuator displacing the control capacitance with the possibility of introducing into it the entrance of the capillary of the second electrode, a source of compressed gas communicated by Without valves with an air cavity of the tank and with capitals; 7 rum, the output of the last 71516816 871516816 8 назначен дл  соединени  с полостьюизделий при сохранении одинаковой издели , отличающеес  тем,чувствительности, оно снабжено бло- что, с целью повышени  достоверности,ком задержки, дополнительной емкостью оно снабжено емкостью измен емого измен емого объема с подвижной стен- объема с подвижной стенкой, кинемати-коЙ, полость которой сообщена с воз- чески св занной с приводом перемеще-душной полостью резервуара, приводом ни  контрольной емкости.перемещени  подвижной стенки допол- нительной емкости измен емого объе2 . Устройство по П.1, о т л и - Qма, последний соединен через блокassigned to connect with the cavity while maintaining the same product, different in sensitivity, it is equipped with a block, in order to increase reliability, a delay, with an additional capacity it is provided with a variable volume of a variable volume from a movable wall with a movable wall, kinematics Koi, the cavity of which is communicated with the moving-air cavity of the tank connected to the drive, driven by the control capacitance. displacement of the moving wall of the additional capacitance of the variable volume 2. The device according to claim 1, about tl and - Qma, the latter is connected through the block чающее.с   тем, что, с цельюзадержки с приводом перемещени  контрасширени  номенклатуры испытываемыхрольной емкости.This is due to the fact that, in order to delay the movement of the contrasirped displacement of the tested container.