способ заполнения внутренних полостей устройств жидким наполнителем

Формула изобретения

Способ заполнения внутренних полостей устройств жидким наполнителем, включающий вакуумирование камеры с размещенными в ней устройствами, погруженными открытыми концами в наполнитель, с последующим заполнением под атмосферным давлением, отличающийся тем, что указанное заполнение осуществляют в качестве предварительного и выполняют до получения уровня наполнителя во внутренних полостях не ниже глубины погружения открытых концов при атмосферном давлении, а затем производят повторное вакуумирование камеры и окончательное заполнение под атмосферным давлением.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при заполнении внутренних полостей устройств, в частности термочувствительных систем датчиков-реле температуры жидким наполнителем с предварительным удалением воздуха.

Известен способ заполнения внутренних полостей устройства путем предварительной откачки воздуха с помощью вакуумного насоса и заполнения упомянутых полостей жидким наполнителем под давлением [I]

Недостатками способа являются сложность оборудования, низкая производительность и зависимость результатов заполнения от количества в наполнителе воздуха, который присутствует практически в любой жидкости.

Известен также способ заполнения внутренних полостей устройств жидким наполнителем, включающий вакуумирование камеры с размещенными в ней устройствами, погруженными открытыми концами в наполнитель, с последующим заполнением под атмосферным давлением [2]

Недостатком этого способа является образование в заполняемом устройстве газовой подушки, давление в которой зависит от удельного веса наполнителя и глубины погружения, что снижает качество заполнения.

Технической задачей изобретения является повышение качества заполнения полостей.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе, включающем вакуумирование камеры с размещенными в ней устройствами, погруженными открытыми концами в наполнитель, с последующим заполнением под атмосферным давлением, указанное заполнение осуществляют в качестве предварительного и выполняют до получения уровня наполнителя во внутренних полостях не ниже глубины погружения открытых концов при атмосферном давлении, а затем производят повторное вакуумирование камеры и окончательное заполнение под атмосферным давлением.

На чертеже схематично показана система, реализующая способ заполнения внутренних полостей устройств.

Система содержит герметичную камеру 1 с жидким наполнителем, заполняемые капиллярные устройства 2,3,4 и вакуумный насос (не изображен), подключенный к камере 1 через отверстие 5.

В камеру 1, герметично закрывающуюся, заливают наполнитель и погружают в него устройства 2-4, внутренние полости которых необходимо заполнить, таким образом, чтобы открытые концы устройств 2-4 были направлены вниз. Камера 1 имеет входное отверстие 5, позволяющее отсасывать из нее воздух с помощью вакуумного насоса и нагнетать атмосферное давление.

На чертеже обозначены: Р_атм атмосферное давление, Р_к - давление внутри камеры 1 с размещенными в ней заполняемыми устройствами 2-4 и жидким наполнителем, Р_вн давление во внутренних полостях устройств 2-4, h_п глубина погружения открытого конца устройств 2-4 в наполнитель.

В исходном состоянии до погружения устройств 2-4 в наполнитель Р_атм Р_к Р_вн. После погружения устройств 2-4 в наполнитель на глубину h_п в результате гидростатического давления жидкого наполнителя, находящегося над открытым концом устройств 2-4, давление Р_вн определяется так. Р_вн Р_к + +Р_н, где Р_н гидростатическое давление жидкого наполнителя, высота столба которого h_п.

Заполнение осуществляется в два этапа. Первый этап предварительное заполнение. Из камеры 1 откачивают воздух (Р_атм > Р_к). Давление во внутренних полостях устройств Р_вн будет стремиться к давлению внутри камеры Р_к (Р_вн -- Р_к), но всегда будет больше на величину Р_н. По достижении необходимого вакуума в камере Р_к во входное отверстие 5 нагнетают атмосферное давление и таким образом осуществляют предварительное заполнение устройств 2-4, причем это заполнение наполнителем устройств 2-4 должно быть по уровню не менее h_п, т. е. глубины погружения открытого конца в наполнитель. Практически при предварительном заполнении необходимый вакуум в камере Р_к должен быть по абсолютному значению не больше Р_н (Р_кР_н).

Второй этап окончательное заполнение. В исходном состоянии перед окончательным заполнением Р_атм Р_к Р_вн, т.к. уровни наполнителя внутри устройств 2-4 и над открытыми концами будут друг друга компенсировать и уже при окончательном заполнении газовой подушки в капиллярном устройстве образовываться не будет.

Из камеры начинаем откачивать воздух (Р_к < Р_атм). Жидкий наполнитель начнет освобождаться от воздуха, растворенного в нем. Давление во внутренних полостях устройств Р_вн будет стремиться к давлению внутри камеры Р_к (Р_вн --> Р_к) и через некоторое время после прекращения откачки воздуха (по достижении необходимого вакуума Р_к, при котором достигается полное заполнение устройств) из камеры уравняется с Р_к, т.е. будет Р_вн Р_к. Значит Р_вн< Р_атм. Затем во входное отверстие 5 нагнетают постепенно атмосферное давление. Так как давление во внутренних полостях устройств Р_вн меньше давления в камере Р_к, то жидкий наполнитель заполнит внутренние полости устройств 2-4 полностью.

Результаты испытаний показали, что качество заполнения возросло на 20% по сравнению с известным способом.