книги из ГПНТБ / Тарасевич Р.М. Методы и средства проверки герметичности узлов, отсеков и систем летательных аппаратов учеб. пособие

Осматривая изделие, например, в лучах ртутно-кварцевой лампы, можно обнаружить светящиеся точки и линии, индицирующие течи до

ІО-5 - ІО- ® ^ ‘^ с еіг °Т> ’ т , е * этот мет°Л имеет чувствительность значительно превышающую чувствительность всех остальных компрес­ сионных методов.

Принципиальная основа люминесцентного метода (как и гидроста­ тического метода и гидравлического способа)заключается в способ­ ности жидкостей, смачивающих стенки капиллярного отверстия, подни­ маться по каналу капилляра. Предельная высота капиллярного подъема

d- диаметр капилляра;

Ч- ускорение силы тяжести;

ри р_ - соответственно плотность жидкости и газа,заполняю -

щих капилляр;

&- коэффициент поверхностного натяжения жидкости;

д- краевой угол, характеризующий смачиваемость стенок капилляра жидкостью.

Рис.16. Подъем жидкости под действием капилляр­

ных сил Из формулы (20) видно влияние размера капилляра на высоту под­

нятия жидкости. Исследования ряда авторов позволили оценить это

39

житель. Попавший на фотоумножитель люминесцентный свет от дефекта вызывает электрический сигнал, который усиливается и фиксируется на экране осциллографа или записывается на ленте. В этом случае на экране или ленте осциллографа будет четко виден пик от выявлен­ ной негерметичностя. Внедрение этого метода индикации повысит чувствительность способа ультрафиолетового облучения.

Способ инфракрасного анализатора предусматривает применение в качестве пробного вещества закиси азота и облучение инфракрас­ ными источниками. Места проникновения люминесцентного раствора

активно светятся. Сила свечения (находится в инфракрасном спектре) оценивается инфракрасным анализатором. При этом способе чувстви­ тельность повышается до ІО~^ л ѵ т р т ч с т .^

Некоторые авторы считают, что люминесцентный метод является самым экономичным (средняя себестоимость I л контролируемого объема 0,02 коп). Создание и отработка люминесцентных течеискателей, све­ тящихся под действием ультрафиолетовой радиации, позволит поднять чувствительность метода до ІО-7 л*мм р т .ст ./с ек .

Применяя источники ультрафиолетовой радиации - ртутные кварце­ вые лампы ДРТ-ІОО-2; ДРТ-250; ДРТ-ООО, можно очень четко обнаружить светящиеся точки и линии, индицирующие течи.

В настоящее время создан и запатентован новый так называемый температурно-люминесцентный способ контроля герметичности изделия (авторское свидетельство СССР, класс 42К 30/01 №241063, авторы:

Й.Л./іЯпк'-ло, В.Г.Банцаревич и др. Опубликовано I апреля 1969 г . ) . Сущность этого способа заключается в следующем. Испытуемое изделие полностью заполняют люминесцентной жидкостью, например пенетрантом, и герметизируют. Затем изделие помещают в термокамеру и подогревают до определенной температуры. После выдержки изделия при этой же температуре его наружную поверхность облучают от источника ультра­ фиолетового света. Под действием ультрафиолетовых лучей пенетрант, прошедший через сквозные микродефекты и накопившийся на наружной поверхности изделия, светится, указывая на места течи.

Химический метод проверки герметичности, или, как его часто называют, метод остаточных устойчивых следов (ОУС) заключается в нанесении на внешнюю поверхность проверяемого .узла специальной

•II

н а ), На рис.17 изображена схема проверки герметичности химическим методом путем нанесения индикаторной массы. В термос 12 для при­

готовления индикаторной массы по трубопроводу 9 подается воздух,

по трубопроводу 10 - пар и по трубопроводу II - масса. Приготовлен­ ная в термосе индикаторная масса 2 наносится распылителем (пульвери­ затором) I на всю внешнюю поверхность проверяемой емкости 4. К проверке герметичности приступают только после полного высыхания индикаторной массы. Для этого в смеситель 6 по трубопроводу 5 подается воздух, а из баллона 7 - аммиак. Смесь с заданным содер­ жанием аммиака направляется в проверяемую емкость. Выявленные течи устраняются, и емкость считается прошедшей проверку, если в тече­ ние 15-20 мин. подачи пробного газа на индикаторной массе не по­ является цветных пятен. Дождевальная установка 3, перемещаясь по периметру емкости, удаляет после проверки герметичности индикатор­ ную массу. Этот метод обладает чувствительностью порядка ІО- ®

Л‘МИсек*С^'* я используется как предварительный метод проверки гер­ метичности емкостей, пневмотрубопроводов и т .д ., так как он позво­ ляет осуществлять проверку герметичности всей поверхности, обладает высокой производительностью и безопасен (не требует применения высокого давления). К недостаткам этого метода следует отнести трудность нанесения индикаторной массы, сложность применяемого оборудования, необходимость длительной тщательной сушки и появление ложных цветных пятен. Вторая технологическая разновидность этого метода основана на нагнетании, в проверяемый отсек двуокиси углерода

42

вентиляция, создания безопасных условий труда и поэтому применяет­ ся пока ограниченно, для объектов с малым объемом, когда расход радиоактивных газов, выбрасываемых в атмосферу, незначителен. При больших внутренних объемах суммарная радиоактивность криптона-85 достигает больших значений, что представляет опасность и требует соответствующей защиты.

Ультразвуковой метод проверки герметичности основан на соз­ дании внутри испытуемого объекта избыточного давления пробного га­ за порядка 0 ,2 -0 ,3 атм (воздух или азо т). В местах течей происхо­ дит истечение молекул газа . В результате хаотических столкновений этих молекул с менее подвижными молекулами окружающей атмосферы возникают механические колебания, амплитуды которых имеют наиболь­ шую величину в области ультразвуковых частот в пределах 32-40 гц. Когда течеискатель перемещается вдоль шва, его пьезоэлектрический датчик улавливает при наличии течи ультразвуковые колебания и преобразует их в электрический сигнал.

После усиления сигнал поступает на стрелочный индикатор и теле­ фоны наушников. Звуковой сигнал в телефоне свидетельствует о нали­

дало хорошие результаты. Это простота, дешевизна и чувствительность в пределах 10“ * - ІО“® ' Таким образом, этот метод яв­ ляется перспективным для окончательной проверки герметичности узлов, отсеков и систем ДА с низкой степенью герметичности я для предва­ рительной проверки отсеков ДА с высокой степенью герметичности. Следует отметить, что индикатор ультразвукового течеискателя рабо­ тает в диапазоне ультразвуковых частот, и поэтому окружающий шум на него не влияет, а это существенное достоинство метода. Фирма

Делкон Ультрасоник Транслятор разрабатывает и внедряет для провер­ ки относительно больших течей ультразвуковые течеискатели, которые обеспечивают индикацию течей размером до 60 мк.

Течеискатель 1873 А (Англия) позволяет обнаружить отверстие диаметром 0,25 мм при давлении ниже 0,7 кг/см^ на расстоянии 14 м.

В СМ запатентовано Устройство для контроля герметичности сосудов давления ультразвуковым методом (патент США, класс 73-49,2 №3465572. Опубликован 9.0Э.69 г . ) .

Сущность запатентованного технологического способа заключает­ ся в том, что на наружную поверхность проверяемого отсека наносят

44

8 .Галоидный метод провеши герметичности Принцип действия галоидного метода основан на том, что плати­

на, накаленная до температуры 800-900°С, дает заметную эмассив положительных ионов, которая резко возрастает в присутствии в атмосфере воздуха пробных газов, содержащих галоиды. Это позволяет обнаружить небольшие утечки пробного галоидосодержащего га за .т .е . установить наличие течей и оценить их количественно. На практике в качестве такого пробного галоидосодержащѳго газа используют га» фреон или его смесь с воздухом ила азотом.

Чувствительный элемент галоидного течеискателя представляет собой платиновый диод с анодом, подогретый до температуры 800-90(Ä Такой диод может работать при атмосферном давлении и в этом случае является датчиком атмосферного галоидного течеискателя (типа ГШ), а также и в вакууме, являясь в этом случае датчиком вакуумного галоидного течеискателя (типа БАГГИ).

Галоидные течеискателя используются для проверки герметич­ ности в узлах и системах ІА, позволяющих создавать избыточное дав­ ление газа внутри испытуемого объекта. Вакуумные галоидные тече­ искатели применяются для проверки герметичности в узлах ЛА, в ко­ торых для этого создается вакуум.

Для получения ионной эмиссии необходимо присутствие кислорода При работе в атмосфере воздуха это условие выполняется автомати­ чески. При работе в вакууме необходимо принимать дополнительные меры для непрерывного поступления некоторого количества кислорода к чувствительному элементу. В течеискателях типа ВАГТй такая пода­

ча кислорода предусмотрена конструкцией.

Стреляный

'Ѵ.ІЛVj«

Злектрод&яате/?*

сток/ль&лпор попоне"“*

Датчик

Нака/х+ыи Грі&КфХр nomojü

Рис.18. Блок-схема галоидного течеискателя ГТИ-3

47

На рас. 18 изображена блок-схема галоидного течеискателя типа ГТИ-3. Как видно из схемы, тѳчеискатель состоит из датчика и вентилятора с электромотором»которые размещены в щупе,стрелочного прибора, усилителей постоянного тока, предварительного, низкой частоты генератора звуковых колебаний, телефонов, выпрямителя, стабилизатора напряжения и трансформатора. Все эти элементы пита­ ния и измерения размещены в измерительном блоке. На рис. 19 пока­ зан общий вид галоидного течеискателя. Течеискатель состоит из измерительного блока I , щупа 2, шланга кабеля 3, соединяющего блок с щупом.

J

При утечке галоидосодержащего пробного газа в межэлектродное пространство датчика вместе с воздухом попадают галоиды. Это при­ водит к резкому увеличению ионного тока датчика. Ионюф ток уси­ ливается усилителем постоянного тока и регистрируется стрелочным прибором. Далее сигнал проходит через предварительный усилитель, генератор звуковых колебаний, усилитель низкой частоты и подается на телефон. Увеличение частоты сигналов в телефоне свидетельствует о течи в испытуемом объекте. Относительная величина оценивается по показаниям стрелочного прибора. Нашей промышленностью выпуска­ ется несколько типов галоидных течеискателей (табл.5 ).

48

Л