Назначение и области применения в контроле герметичности.

Назначение контроля герметичности определяется необходимостью обеспечения надежного функционирования герметизированных объектов по параметру герметичность в течении заданных сроков эксплуатации. Значение проблемы обеспечение высокого качества герметизации и достоверности контроля герметичности в настоящее время трудно переоценить. Надежной герметизации подлежат системы самолетов, ракет, подводных и надводных судов, ускорителей, имитаторы космического пространства, термоядерные установки, вместе с тем герметизируются мало габаритные изделия массового производства выпускаемые химической, электронной, пищевой, автомобильной и многими другими отраслями промышленности. Предприятиям 35 промышленности выпускают продукцию герметичности которой предъявляются определенные требования, при этом трудоемкость производственного контроля герметичности во многих отраслях промышленностях весьма значительно и составляет 15-25% от общей трудоемкости изготовления изделия. Особенно это относится к производствам, где необходим 100% контроль герметичности, поэтому очевидно актуальность задачи создания перспективных методов и аппаратуры герметичности как одного из видов НК. Большое разнообразие разрабатываемых и выпускаемых герметизированных изделий и объектов требует развитие различных методов и аппаратуры контроля герметичности, отличающихся по чувствительности, быстродействию, возможности автоматизации. Как, например, требований имитаторов космического пространства, установок сверх высокого вакуума. Требование герметичности отдельных видов электровакуумных приборов в связи с их небольшими объемами и длительными сроками эксплуатации и хранение настолько высоки, что обычные применения самой чувствительной аппаратуры не обеспечивает удовлетворение заданных требований, поэтому необходимы разработки специальных методов контроля. В тоже время в массовом производстве герметизированных изделий требования герметичности которых не столь высоки должна быть решена другая проблема, это обеспечение высокой производительности автоматизированного контроля. Вместе с тем для всех видов герметизированных изделий и объектов не исключается необходимость разработок и совершенствование методов и приборов для точного установления в места нахождения течи. Поскольку это требуется для отлаживания технологии герметизации и анализа брака.

Классификация методов и способов контроля герметичности.

Контроль герметичности (течеискания) в соответствии с ГОСТ 18353-79 «Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов». Относится к методу НК основанному на обнаружении пробного вещества проникающего через течь. Методы течеискания предназначены для оценки степени не герметичности объекта контроля и его основных частей, а так же для локализации течи как в основном материале, так и в соединениях различного типа (сварных, паянных, разъемных). Методы применяют при изготовлении эксплуатации и ремонте герметизированных объектов. ГОСТ 24054-80 «Изделие машиностроения и приборостроения. Методы испытания на герметичность. Общие требования». Устанавливает классификацию методов течеискания по первичному информативному параметру, т.е. способу получении первичной информации и способу реализации методов. По первичному информативному параметру методы течеискания подразделяют на газовые и жидкостные, т.е. первичным признаком классификации является агрегатное состояние контрольного (пробного вещества) проникающего через течь (газ или жидкость). Вторичный признак классификации – это способ получения первичной информации при обнаружении пробного вещества проникающего через течь, т.е. принципиальная основа метода течеискания. Существуют следующие методы течеискания:

1 масс-спектрометрический метод – это регистрация проникшего через течи пробного газа путем разделения ионов различных газов по отношения их масс к заряду в электрическом и магнитных полях;

2 галогенный метод – регистрация проникшего через течи пробного вещества по увеличении эмиссии положительных ионов с наколенной металлической (платиновой) поверхности при попадании на нее галогена содержащих веществ;

3 электронозахватный метод – регистрация проникшего через течи электроотрицательного пробного газа по изменению электропроводимости разрядного промежутка детектора;

4 плазменный метод – регистрация проникшего через течи электроотрицательного пробного газа по изменению частоты срывов колебаний высоко частотного генератора;

5 пузырьковый метод – регистрация пузырьков пробного газа проникшего через течи в жидкости или индикаторном покрытии;

6 манометрический метод – регистрация изменения давления обусловленного утечкой пробного газа через течи;

7 вакуумметрический метод – регистрация изменения давления обусловленного натеканием пробного газа или пробной жидкости через течи;

8 химический метод – регистрация проникшего через течи пробного газа или жидкости по эффекту цветных химических реакций с индикаторным покрытием;

9 инфракрасный метод – регистрация проникшего через течи пробного газ путем поглощения инфракрасного излучения этим газом;

10 катарометрический метод – регистрация проникшего через течи пробного газа за счет отличия его теплопроводности от теплопроводности воздуха;

11 радиоактивный метод – регистрация проникшего через течи радиоактивного пробного газа или жидкости по интенсивности его излучения;

12 акустический метод – регистрация акустических волн возбуждаемых при истечении газа через течи;

13 фотоионизационный метод – регистрация паров органических пробных средств проникших через течи путем ионизации молекул пробной среды под воздействием ультрафиолетового излучения;

14 метод полупроводниковых твердотельных сенсоров – это регистрация проникшего через течи пробного вещества по изменению одной из характеристик проводимости порогового напряжения, полупроводника легированного различными соединениями;

15 люминесцентный метод – регистрация контраста люминесцирующего света образуемого пробным веществом (жидкостью) в месте течи на фоне поверхности контролируемого объекта при ультрафиолетовом облучении поверхности;

16 яркостный (ахроматический) метод – регистрация контраста ахроматического света образуемого в местах течи контрольной средой (пробной жидкостью) на фоне поверхности контролируемой поверхности в видимом свете;

17 цветной (хроматический) метод – регистрация проникающий через течи контрольной среды (пробной жидкости) по изменению цвета индикаторного покрытия за счет его растворения.

Все известные методы течеискания можно разбить на 3 большие группы:

1 Компрессионные без аппаратурные методы которые предусматривают заполнение под избыточным давлением испытуемых объектов газом или жидкостью, истечение которых регистрируется при испытаниях. При этом как правило проводится качественная оценка не герметичности (падения давления, пузырьки газа в жидкости, количество течей) и только для отдельных методов применяются косвенные приблизительные методы количественной оценки герметичности. Методы этой групп имеют довольно низкую чувствительность порядка 10^-2-10^-5м³Па/с, но как правило не требуют сложного технологического оснащения и оборудования, отличаются простотой выполнения при незначительной затрате труда.

2 Газоаналитические методы которые предусматривают заполнение объектов пробным веществом (гелий, фреон, криптон) и отбор проб в местах контроля, а так же вакуумирования испытуемого объекта с обдувом контролируемой поверхности пробным веществом и помещения испытуемого объекта в испытательную камеру с созданием внутри его избыточного давления или вакуума с последующим отбором проб соответственно из камеры или объекта. Эта группа методов, как правило, позволяет проводить количественную оценку герметичности по средствам специальных устройств газоанализаторов (течеискателей). Методы газоаналитической группы обладают высокой чувствительностью 10^-8-10^-13м³Па/с, но при этом требует применение сложного технологического оснащения и значительного затрата труда.

3 Физико-химические методы в основе которых лежит сочетание компрессионных методов с использованием химически активных пробных сред, при этом объекты заполняются химически активными пробными средами, либо рабочими (технологическими) средами и осуществляется оценка герметичности по средствами специальных индикаторных средств (пенный индикатор, дисперсная масса, индикаторные ленты) чувствительность метода 10^-6-10⁷м³Па/с. Данные методы на ряду с довольно высокой чувствительностью обладают возможностью в ряде случаев количественной оценки и не требуют сложного технологического оснащения и больших затрат труда.

Классификации методов течеискания.

Метод		Способ реализации метода	Порог чувствительности, м3Па/c
По первичному информативному параметру	По способу получения первичной информации
Газовый	Масс-спектрометрический	Вакуумных камер, гелиевых камер	6.7х10-13по гелию
Газовый	Масс-спектрометрический	Накопление при атмосферном давлении	8х10-9 по гелию
Газовый	Масс-спектрометрический	Накопление в вакууме	1.3х10-14 по гелию
Газовый	Масс-спектрометрический	обдува	6.7х10-11
Газовый	Масс-спектрометрический	По щупа	1.3х10-9 по гелию
Газовый	Масс-спектрометрический		1.3х10-7 по фреону
Газовый	Плазменный	щупа	6.7х1010 по эле газу
Газовый	Плазменный	Накопление при атмосферном давлении	6.7х1010
Газовый	Плазменный	Электронно-захватный	6.7х1010
Газовый	Манометрический	Без камерный	1.3х10-3 по воздуху
Газовый	вакуумметрический	Камерный	1.3х10-6
Газовый	Татарометрический	щупа	2х10-6 по гелию
Газовый	акустический	щупа	7х10-3 по воздуха
Газовый	Пузырьковый	Оприсовка с погружением в жидкость	1.3х10-7
Газовый	пузырьковый	Вакуумнопузырьковый	5х10-7 по воздуху
Газовый	Химический	Оприсовка с идикаторной лентой	1.3х10-8 по аммиаку
Жидкостный	Яростный (ахроматический)	Оприсовка	1.3х10-5 по воде
Жидкостный	Капиллярный	Керосиновая проба	1.3х10-6 по керосину
	Химический	хемосорбционный	1.3х10-7 по аммиаку
	Химический	проникающей жидкости	1.3х10-7 по воде
	Цветной храмотический	сольватный	1.3х10-7
	Люминесцентный	оприсовка люминесцентный, гидравлический, капиллярный	1.3х10-6 по воде с добавками вещества