Газоаналитические методы испытания. Классификация методов испытания.

Газоаналитические методы относятся к высокочувствительным методам контроля при которых применяют различные течи искатели. Такие методы предусматривают применение пробных газов. При прохождения газа в объекте в блоке индикации течеискателя появляется электрический сигнал, поэтому эти методы иногда называют газоэлектрическими. Наибольшее применение при контроле изделий машиностроений получили: катарометрические, галогенные и масспектрометрические течеискатели. Испытание изделий газоаналитическими методами выполняют различными способами: щупа, обдува и камерные. Способ щупа:

рис

Применяют при поиске течей закрытых крупногабаритных объектах. В резервуарах, сосудах, гидравлических и газовых системах. В этом случае изделие 1 заполняют пробным газом из баллона 5 через клапан 6, до давления выше атмосферного. Наружную поверхность изделия сканируют щупом 3, течеискателя 4. Через щуп происходит непрерывный отбор газовой смеси к датчику течеискателя. По пику сигнала определяют место или величину течи 2.

При способе обдува:

рис

Контролируемые участки наружной поверхности изделия обдувают пробным газом с помощью обдувателя 7. Течеискатель подсоединяют к изделию и отбирают пробу газовой смеси за счет прокачки (обычным путем вакуумирования). При контроле крупногабаритных объектов способ является высокоинерционным и менее чувствительным чем методом щупа. Сущность камерных способов испытаний заключается в том, что изделие помещают в камеру(чехол 8) и создают перепад давления на стенках. Камерах или к изделию подсоединяют течеискатель после чего в изделие (для способа вакуумной камеры)

рис

Или в камеру для способа оприсовки камеры подают пробный газ.

рис

Применяют различные разновидности камерных способов: накопление, вакуумирование, накладных камер, вакуумных присосок.

Камерные способы позволяют контролировать общую герметичность изделия обеспечивая высокую чувствительность, однако они сложны в применении.

Катарометрический метод.

Применяют для контроля герметичности замкнутых газовых систем работающих под давлением. Метод основан на регистрации изменения теплопроводности газовой смеси при изменении в ней концентрации индикаторного (пробного газа) прошедшего через не плотность. Для измерения не плотности газовой смеси используют нагреваемый током проводник помещенный в камеру заполненной анализируемой смесью. При постоянстве отдаваемой проводником теплоты и температуры стенок камеры, теплопроводность газовой смеси будет однозначно определять температуру проводника, и следовательно его сопротивление. Теплопроводность пробного газа отлична от теплопроводности остальных компонентов смеси. При испытаниях ее сравнивают с теплопроводностью воздуха. В качестве индикаторных используют те газы коэффициенты теплопроводности которых значительно отличаются от коэффициента теплопроводности воздуха (например, водород, гелий, метан, пропан, бутан). Датчик катарометрического течеискателя представляет собой так называемую катарометрическую ячейку расположенную на выносном щупе. Корпус датчика выполнен в виде массивного медного блока. Во избежание внешних тепловых воздействий на чувствительные элементы. Термочувствительными элементами являются две вплавленные стеклянные трубки в капилляры, тонкие металлические (платиновые или платино-радиевые) нити с определенным сопротивлением, каждая нить натянута вдоль оси датчика по двум параллельно расположенным каналам и нагревается проходящим по ним электрическим током. Нити включены в плечи мостовой схемы, два резистора входят в состав измерительного блока течеискателя. Перед контролем объекта мост балансируют пропуская через каналы датчика чистый воздух с помощью вентилятора. При контроле датчик перемещают вдоль поверхности контролируемого объекта. Если утечка пробного газа из объекта отсутствует, то мост остается в сбалансированном состоянии, поскольку входные отверстия каналов датчика расположены на разных расстояниях от контролируемой поверхности, то при утечки из объекта пробный газ вместе с воздухом будет проходить через верхний канал датчика. В то время как в нижний канал по прежнему будет попадать только чистый воздух. В следствии различия коэффициентов теплопроводности пробного газа и воздуха изменяются условия охлаждения чувствительных элементов датчика, а также электросопротивление его верхней нити. В результате мост выйдет из состояния равновесия. Напряжение дисбаланса моста регистрируют измерительным прибором соединенным системой сигнализации о наличии течей. Датчик течеискателя весьма чувствителен к утечкам пробных газов в следствии применения компенсационной схемы. Требуемое значение чувствительности и производительности контроля выбирают регулируя частоту вращения вентилятора. При этом чувствительность метода зависит от вида пробного газа (например, при использовании 90% фреона с воздухом чувствительность составляет 4х10^-3мм³МПа/с). Таким методом можно обнаруживать утечки практически любых газов. Возможно также его использование для обнаружения паров летучих индикаторных жидкостей. Недостатками метода являются невысокая чувствительность, большая инерционность, а также зависимость показаний пробора от наличие в окружающей среде различных паров и газов, включая пары растворителей используемых для подготовки контролируемого объекта к испытаниям. Наибольшее применение получили течеискатели ТП7101, ТП7101М. Основными элементами течеискателя ТП7101 является щуп, преобразователь, блок питания и телефонные наушники. Течеискатель имеет звуковую и световую сигнализацию о наличии течи, масса течеискателя 13,5кг. Скорость перемещения щупа 3-8мм/c, расстояние до поверхности 1-3мм. Течеискатель ТП7101М имеет батарейное питание и масса 4 кг.