способ испытания на герметичность идентичных изделий

Формула изобретения

Способ испытания на герметичность, заключающийся в том, что каждое изделие, включая герметичное эталонное, идентичное испытуемым, нагружают давлением путем перемещения поршня в цилиндре из одного положения в другое, измеряют давление в начале и в конце установленного времени и судят о герметичности испытуемых изделий по изменению давления за указанное время, отличающийся тем, что испытуемые изделия совместно с поршнем и цилиндром предварительно выдерживают определенное время при температуре окружающей среды до выравнивания температур поршня с цилиндром, испытуемых изделий и эталонного изделия, нагружают эталонное изделие давлением Р₁ путем перемещения поршня в цилиндре из одного положения в другое, производят выдержку эталонного изделия под этим давлением в течении установленного времени и в конце его регистрируют установившееся давление Р₂ и определяют разницу между Р₁ и Р₂, далее производят нагружение каждого испытуемого изделия давлением путем перемещения поршня в цилиндре из одного положения в другое и измеряют давление в начале и в конце установленного времени, а о герметичности каждого испытуемого изделия судят по разности между фактическим изменением давления в каждом испытуемом изделии и изменением давления эталонного изделия, причем работы с испытуемыми изделиями проводят при минимальном изменении начальной температуры окружающей среды с равными интервалами времени между испытаниями очередных изделий.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники и может быть использовано для контроля герметичности преимущественно малогабаритных изделий.

Известен манометрический способ испытания на герметичность по ГОСТ 24054, заключающийся в том, что в изделии создают давление, а о его герметичности судят по изменению давлений за установленное время. Главный недостаток способа - невозможность использования его для испытания укупоренных изделий.

Известен способ контроля герметичности по российскому Патенту №2182701, выбранный за прототип, заключающийся в том, что перемещением поршня в цилиндре из одного положения в другое создают на стенках изделия перепад давления, а о его герметичности судят путем сравнения величины обратного хода поршня с эталонной величиной, полученной при тех же условиях с использованием герметичного изделия, идентичного контролируемому.

Этот способ позволяет проводить испытания на герметичность укупоренных изделий; однако ему присущи следующие недостатки. Во-первых, он обладает неудовлетворительной чувствительностью, обусловленной низкой разрешающей способностью, шкалы для измерения величины обратного хода поршня, а во-вторых, из-за низкой чувствительности не может быть учтено влияние термодинамических процессов, имеющих место при сжатии или разрежении воздуха под действием поршня, что в итоге может привести к недостоверному результату испытания.

Изобретение направлено на повышение чувствительности и достоверности способа по Патенту № 2182701.

Это достигается тем, что перемещением поршня в цилиндре на стенках изделия создают перепад давления, измеряют давление в начале и конце установленного времени, а о его герметичности судят по разнице фактического изменения давления и термодинамического, за который принимают изменение давления, предварительно полученного данным способом при тех же условиях с использованием эталонного изделия, причем работы с изделиями, включая эталонное, проводят при минимальном изменении температуры окружающей среды с равными интервалами времени между испытаниями очередных изделий.

На чертеже представлено устройство для реализации способа, содержащее поршень 1, цилиндр 2, прибор 3 для измерения давления, кран 4 и трубку 5, позволяющую пневматически сообщать подпоршневую полость цилиндра с контролируемым или эталонным изделием 6.

Способ реализуется следующим образом. Устройство и партию идентичных изделий, включая эталонное (герметичное), выдерживают при температуре окружающей среды, причем температуру среды во время выдержки и дальнейших работ поддерживают постоянной или с минимальными изменениями. Выдержка необходима для выравнивания температур устройства и изделий. При помощи трубки 5 подключают к подпоршневой полости цилиндра 2 эталонное изделие. Создают в нем давление путем перемещения поршня 1, например, из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение, по прибору 3 регистрируют давление P₁ в пневмосистеме «устройство-изделие», производят выдержку эталонного изделия под давлением в течение установленного времени и в конце ее вновь регистрируют давление Р₂ . Величина изменения давления Р _т=P₁-P₂ есть термодинамическое изменение давления, обусловленное только тем, что в начальный момент за счет сжатия воздух имел температуру выше, чем температура окружающей среды, а в конце выдержки за счет теплоотдачи его температура понизилась и вызвала соответствующее уменьшение давления в замкнутом объеме пневмосистемы. Ясно, что это изменение давления никак не связано с утечками воздуха из изделия, т.к. оно герметично, а также то, что для изделий, идентичных эталонному, термодинамическое изменение при проведении испытаний подобным образом и при тех же условиях будет одно и то же. Следовательно, по разности между фактическим изменением давления Р _ф и известным термодинамическим Р _т можно однозначно судить о герметичности идентичных изделий. Действительно, если в результате испытаний указанным способом получено Р _ф-Р _т=0 (т.е. Р _ф=Р _т), можно утверждать, что контролируемое изделие герметично, т.к. оно соответствует эталонному изделию, если Р _ф-Р _т=Р - изделие не герметично, ибо дополнительное увеличение фактического изменения давления на величину Р может быть вызвано только утечками воздуха из контролируемого изделия через сквозной дефект. Испытания каждого изделия заканчивают стравливанием сжатого воздуха в атмосферу открытием крана 4.

При этом необходимо указать на следующий момент, влияющий на качество испытаний. Стабильность термодинамического изменения давления Р _т зависит не только от постоянства температуры во время испытаний изделий, но и от интервала времени между испытательными циклами каждого изделия. Дело в том, что длительность термодинамических процессов после сжатия воздуха под действием поршня может превышать длительность испытательного цикла и интервала времени между ними, а поэтому неравенство интервалов может привести к различным начальным условиям испытания идентичных изделий и, как следствие, к нестабильности параметра Р _т. Таким образом, одним из необходимых условий проведения серии испытаний таких изделий с постоянным значением термодинамического изменения давления Р _т является равенство интервалов времени между испытаниями.

Экспериментальные работы по исследованию описанного способа испытаний изделий на герметичность подтвердили возможность его реализации и его повышенную чувствительность в сравнении с известным способом.