Презентация на тему "ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯГОСТ 26790-85 Техника течеискания. Термины и определения"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯГОСТ 26790-85 Техника течеискания. Термины и определения

  ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ 1.Герметичность - свойство изделия или его элементов, исключающее проникновение через них газообразных и (или) жидких веществ. 2.Течь - канал или пористый участок изделия или его элементов, нарушающий их герметичность. 3.Степень негерметичности - характеристика герметизированного изделия, определяемая суммарным расходом вещества через течи. 4.Норма герметичности - наибольший суммарный расход вещества через течи герметизированного изделия, обеспечивающий его работоспособное состояние и установленный нормативно-технической документацией. 5.Натекание - проникновение вещества через течи внутрь герметизированного изделия под действием перепада полного или парциального давления. 6.Утечка - проникновение вещества из герметизированного изделия или системы через течи под воздействием перепада полного или парциального давления. 7.Течеискание - процесс обнаружения течей. 8.Техника течеискания - область техники, обеспечивающая выявление нарушений герметичности, связанных с наличием течи. 9.Локализация течи - выделение негерметичного участка и (или) определение места расположения течи. 10. Перекрытие течи – прекращение или уменьшение расхода вещества через течь вследствие ее закупорки или деформации. 11.Испытания на герметичность - испытания с целью оценки характеристик герметичности изделия как результата воздействия на него при его функционировании или при моделировании воздействий на него. 12.Контроль герметичности - технический контроль с целью установления соответствия изделия норме герметичности. 13.Рабочее вещество – вещество, заполняющее герметизированное изделие при эксплуатации или хранении. 14.Пробное вещество - вещество, проникновение которого через течь обнаруживается при течеискании. 15. Контрольная среда – среда, содержащая установленное количество пробного вещества. 16.Балластное вещество – вещество, используемое для повышения полного давления с целью увеличения расхода пробного вещества через течь. 17.Вещество-носитель – вещество, используемое для транспортировки пробного вещества к индикаторному средству. 18.Индикаторное вещество– вещество, в результате взаимодействия которого с пробным веществом формируется сигнал о наличии течи. 19. Индикаторное средство – индикатор, содержащий индикаторное вещество, его носитель и (или) технологические добавки. 20. Опрессовка – воздействие на изделие при течеискании и (или) подготовке к нему.  

• 
  Слайд 2
  

  ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯГОСТ 26790-85 Техника течеискания. Термины и определения (Продолжение) АППАРАТУРА ТЕЧЕИСКАНИЯ И ЕЕ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 21. Течеискатель – прибор или устройство для обнаружения течей. 30. Калиброванная течь - устройство воспроизводящее определенный расход вещества через течь. 31.Обдуватель – устройство для создания струи пробного газа или контролируемой среды и подачи ее на поверхность герметизированного изделия при течеискании. 32. Щуп течеискателя – устройство для сканирования поверхности герметизированного изделия при течеискании. 33. Чувствительность течеискания - отношение изменения сигнала о наличии течи к вызывающему его изменению расхода пробного вещества через течи. 34. Порог чувствительности течеискания - наименьший расход пробного вещества или наименьшее давление, регистрируемое при течеискании. 35.Чувствительность течеискателя -отношение измерения сигнала течеискателя к вызывающему его изменению расхода пробного вещества через течи. 36.Порог чувствительности течеискателя - наименьший расход пробного вещества или наименьшее изменение давления, регистрируемые течеискателем. 37. Постоянная времени натекания – величина, определяемая произведением объема изделия на отношение разности давлений по обе стороны течи к расходу вещества через течи. Примечание. Метод течеискания – совокупность приемови использования принципов положенных в основу обнаружения проникающего через течи пробного вещества и средств его обнаружения. Способ течеискания – технологический прием реализации метода течеискания с использованием специальных приборов и оснастки.  

• 
  Слайд 3
  
• 
  Слайд 4

  ПРИЧИНЫ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ГЕРМЕТИЧНОМ ОБЪЕМЕ

  Количественно течь (B) характеризуется расходом вещества (потоком воздуха) через нее в нормальных условиях. Нормальными условиями перетекания воздуха через течи считаются: атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа(от 630 до 800 мм рт.ст.); температура окружающей среды (25±10)оС. Основной единицей измерения потока является Ватт (Вт) = Пам3/с. (1) V– изолированный от откачки объем; ΔP – изменение давления в объеме за время Δt; Sэф–эффективная быстрота откачки системы, л/с; Величина В носит название «натекание». (2)

• 
  Слайд 5

  Единицы измерения потока

• 
  Слайд 6

  Режим перетекания газов через течи

  Режим перетекания газов через течи может быть молекулярным, вязкостным и молекулярно-вязкостным. - для молекулярного течения через канал круглого сечения (2) - для молекулярного течения через канал щелевидного сечения (3) - для вязкостного режима течения газа, через канал круглого сечения (4) - для вязкостного режима течения газа, через канал щелевидного сечения (5) - для молекулярно-вязкостного течения газа через каналы круглого и щелевидного сечения рекомендована упрощенная формула Q= QВ + QМ ;(6) - если форма течи не определена, то проводят расчет двух вариантов и выбирают вариант с более жесткими условиями, т.е с меньшим потоком.

• 
  Слайд 7

  ОБОЗНАЧЕНИЯ В ФОРМУЛАХ (2-5), ОТРАЖАЮЩИХ ПЕРЕТЕКАНИЕ ГАЗОВ

  Q – поток газа, Вт; QВ и QМ - поток газа в вязкостном и молекулярном режимах, соответственно, Вт; r- радиус круглого сечения, м; h- длинная сторона щелевидного сечения, м; δ – короткая сторона щелевидного сечения, м; l – длина канала, м; P2 – давление на входе в канал, Па; P1 – давление на выходе из канала, Па; η – динамическая вязкость перетекающего газа, Па·с; M –молекулярная масса перетекающего газа, кг/моль; R – универсальная газовая постоянная, м2·кг·с-2; T – абсолютная температура, K; - средняя тепловая скорость движения молекул, м/с.

• 
  Слайд 8
  

  Соотношение между значениями течей (В) и их характерными размерами при заданных l и l|h (при условииl>>r иδ )

  Для круглого канала радиуса r: X= B·l, л мкм рт. ст. см/с; Z=B·l, Вт см. Для щелевидного канала с раскрытием δ: X= B l|h, л мкм рт.ст./с; Z=B l|h, Вт см. При l =1 см в случае круглого сечения и l|h =1 для щелевидного сечения X = B.

• 
  Слайд 9
  

  Соотнощение между величиной течи (B ) в нормальных условияхи потоком через нее (Q), определенным в отличных от нормалных условий

  При молекулярном режиме При вязкостном режиме (7) (8) При перетекании газа из атмосферы в вакуум верхняя граница молекулярного режима течения в нормальных условиях ориентировочно оценивается: для круглых течей - 10-8Вт, для щелевидных - 10-4 Вт. Перетекание газа при вязкостном режиме реализуется: для круглых течей при ВК ≥ 10-4 Вт для щелевидных течей при ВЩ ≥ 1 Вт Ошибка в расчетах, при неправильном выборе режима определяется из соотношения: (9), а для воздуха при 20 оС (10) Здесь Bви Bм - значение течи в нормальных условиях при вязкостном и молекулярном режимах соответственно, Вт; Pa– атмосферное давление, Па; M ги Mв- молекулярная масса газа и воздуха, кг/моль; ηги ηв– динамическая вязкость пробного вещества и воздуха, соответственно, Па·с. d – диаметр канала , мкм.

• 
  Слайд 10

  Расчет расхода через течи жидких пробных или рабочих веществ

  Для канала круглого сечения Для канала щелевидного сечения (11) (12) Рассчитанный потокжидкости приводится к потоку пара путем умножения на коэффициент С (13) где: ρж– плотность жидкости, кг/м3; η – динамическая вязкость перетекающей жидкости, Па·с;

• 
  Слайд 11

  Способы обеспечения герметичности разрабатываемых изделий и систем

  Фланцевые соединения а б в г Сварные швы ЭВП

• 
  Слайд 12
  

  Изменение времени достижения критического давления 266,6 Па в зависимости от потока натекания Q через течь и соотношения объемов

• 
  Слайд 13

  ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ ИЗ ВНУТРЕННИХ ПОЛОСТЕЙ

• 
  Слайд 14
  

  Перетекание газа из атмосферы в герметичный объем через промежуточную полость

• 
  Слайд 15

  Требования к чувствительности и надежности течеискания

  Порог чувствительности течеискания должен быть меньше нормы герметичности контролируемого изделия Норма герметичности изделий, определяется по ниже приведенным формулам: -для объектов изолированных от откачки - для откачиваемых объектов ; (15 ) . (16 ) степень негерметичности элементовобъекта устанавливаются по ниже приведенным формулам: для листового материала в швах сварных и разборных соединений ; (17) (18) где, A – коэффициент запаса герметичности изделия или вакуумной системы устанавливается для повышения надежности изделия и учета доверительных границ при определении погрешности измерений. Как правило, A≥ 1,0 и его значение назначается разработчиком прибора; P – равновесное давление, которое должно быть достигнуто в процессе откачки, Па; k - концентрация критического компонента в натекающей газовой смеси; V- объем контролируемого объекта, м3; ΔP - допустимое изменение давления за время Δτ, с ; Sэ - эффективная быстрота откачки системы , м3/с; (19) -скорость откачки насоса и проводимость системы, м3/с U – проводимость вакуумной системы между откачиваемым объектом и насосом, м3/с; F и f – площади поверхности вакуумного изделия и его элемента соответственно, м2; L и l– суммарная длина швов и соединений изделия и его элементов соответственно, м;

• 
  Слайд 16

  МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ НАДЕЖНОГО КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

  1. Осуществлять контроль герметичности на завершающих стадиях термовакуумной обработки изделия, а лучше – после завершения всех операций обработки прибора и его полной герметизации. 2. Воспроизводить нагрузку и температуру оболочки испытуемого объекта в соответствии с предельными рабочими режимами. 3. Обеспечивать гарантированную подачу пробного газа на всю поверхность контролируемого объекта. 4. Снизить вероятность перекрытия течей в период времени между термовакуумной обработкой изделия и контролем герметичности. 5. Перед контролем создавать условия для раскрытия закрывшихся течей. 6. Регламентировать и снизить погрешность измерения степени негерметичности; 7. Использовать течеискательную аппаратуру и оснастку, которая не является источником загрязнения внутренних поверхностей контролируемого объекта; 8. С целью повышения объективности получаемых результатов, повышения оперативности и удобства работы основные операции контроля герметичности должны быть автоматизированы с применением ЭВМ (в первую очередь, сбор и обработка получаемой информации). 9. При испытании необходимо учитывать вероятность присутствия течей с большими постоянными времени. Поэтому скорость перемещения щупа определяется данным соотношением 3V/Sэф≥ τ ≥ V/Sэф, гдеτ – время подачи гелия на контролируемый участок.

• 
  Слайд 17

  Способы реализации методов течеискания

• 
  Слайд 18

  МАНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

  График “a” - откачка производится неисправным насосом. График “б” - наличие в системе источников газовыделения. Стабилизация натупает при достижении в системе равновесного давления. График “в” - в систему поступает газ извне, т.е. в системе нарушена герметичность. Показания вакуумметра необсалютного действия при натекании газа определяются тремя факторами: -различной скоростью перетекания воздуха Qв и пробного газа через Qг течи; -различной быстротой откачки воздуха Sв и пробного газа Sготкачными средствами; -различной чувствительностью вакуумметра к воздуху kви пробному газу kг Рекомендуется применять такое пробное вещество, при котором все три фактора действовали бы в одну сторону, вызывая увеличение или уменьшение показаний вакуумметра, чтобы были удовлетворены требования: (20)или (21)

• 
  Слайд 19
  

  Масс-спектрометрический метод течеисканияСхема движения ионов в масс-анализаторе

• 
  Слайд 20
  

  Масс-спектрометрический метод течеискания Определение разрешающей способности масс-спектрометра

• 
  Слайд 21

  МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ТЕЧЕИСКАНИЯ

  Вакуумные схемы гелиевых течеискателей

• 
  Слайд 22
  

  Масс-спектрометрический метод течеискания ГРАДУИРОВКА МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИХ ТЕЧЕИСКАТЕЛЕЙ

  k- коэффициентчувствительности течеискателя (течеискательной системы); αНе, αf –показания прибора при подаче гелия и от фонового сигнала соответственно, В; QHe – поток откалиброваннойгелиевойтечи с учетом температурных поправок, Вт; SQ – ценаделенияшкалыприбора, Вт/В .

• 
  Слайд 23
  

  МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ТЕЧЕИСКАНИЯСхемы подсоединения масс-спектрометрических течеискателей к контролируемым объектам

• 
  Слайд 24

  ГАЛОГЕННЫЙ МЕТОД ТЕЧЕИСКАНИЯ

  Галогенный метод основан на свойстве накаленной платины при температуре от 800 до 900 оС в присутствии галогенов или галогеносодержащих веществ (хладон, хлористый метил и др.) резко увеличивать эмиссию положительных ионов, что регистрируется течеискателем. Эффект наблюдается как при атмосферном давлении, так и в вакууме. При разности потенциалов между электродами 200 …. 250 В, эмитируемые ионы переносятся на коллектор, образуя во внешней цепи электрический ток. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ГАЛОГЕННЫХ ТЕЧЕИСКАТЕЛЕЙ Конструктивно атмосферные преобразователи течеискателей ТИ2-8 и ГТИ-6 выполнены одинаково и представляют собой легкий пистолет, в передней части которого расположен чувствительный элемент. Воздух прогоняется через чувствительный элемент, с помощью вентилятора, расположенного за ним.

• 
  Слайд 25

  Электронозахватный метод

  Метод основан на регистрации электроотрицательного пробного вещества, проникающего через течи. Реализация методов осуществляется с помощью электронозахватных течеискателей 13ТЭ-9-001 и ТИЭ-2 и плазменных ТП3 и ТП4. Чувствительность метода 10-10 Вт. Зона обнаружения течи -- 1 …0,5 мм Физическая основа этих течеискателей состоит в том, что параметры низкотемпературной плазмы, возбужденной электрическим полем между двумя электродами в камере ионизации, существенно зависят от концентрации газов, имеющих сродство к электрону, молекулы которых способны захватывать свободные электроны, превращая их в электроотрицательные газы. Для контроля герметичности в качестве пробного газа используются элегаз (SF6), хладоны 12,22 и 113, а также другие газы и жидкости с высокой упругостью пара (10 кПа и более), молекулы которых, способны захватывать свободные электроны и образовывать отрицательные ионы. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОНОЗАХВАТНОГО ТЕЧЕИСКАТЕЛЯ

• 
  Слайд 26

  КАТАРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

  Катарометрический метод контроля герметичности основан на индикации утечек пробных газов, теплопроводность которых отличается от теплопроводности воздуха. Катарометрический метод применяют при атмосферных испытаниях для испытаний газонаполненных объектов с нормой герметичности Qн ≥1*10-7 Вт. Конструктивная схема датчика катарометрического газоанализатора Отношение теплопроводности газов к теплопроводности воздуха при 0 оС Типовые ячейки датчика катарометра

• 
  Слайд 27

  ПУЗЫРЬКОВЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

  Суть метода заключается в регистрации локальных утечек в объекте по появлению пузырьков контрольного газа в индикаторной жидкости или на индикаторном покрытии. В зависимости от давления опрессовки времени выдержкии давления над контрольной жидкостью пороговая чувствительность метода может колебаться от 1*10-7 до10-10 Вт Схема контроля способом аквариума Схема контроля вакуумно-пузырьковым способом с пенопленочным индикатором (24) Pат - атмосферное давление, Па; d0– диаметр пузырька в момент отрыва , м; n – число пузырьков, выделившихся за времяτ с;

• 
  Слайд 28

  МЕТОД ВЫСОКОЧАСТОТНОГО РАЗРЯДА

  Метод высокочастотного разряда, часто называемый методом трансформатора Тесла, применяют для контроля герметичности вакуумных приборов и систем, откачанных до давления от 103 до 10–1 Па и имеющих стеклянные участки. Цвет свечения разряда зависит от состава газов: -газовыделению соответствует серый цвет, -натекание воздуха вызывает лилово-красное свечение. - При замене воздуха через течь парами ацетона, бензина, эфира или углекислого газа происходит изменение цвета свечения с лилово-красного на серый. При приближении электрода к месту течи, искра разряда указывает на место ее располложения. При контроле методом высокочастотного разряда возможен пробой стеклянной оболочки прибора. Для предотвращения пробоя не следует задерживать электрод более 2 сек над каким-либо участком стеклянной поверхности. .

• 
  Слайд 29

  Организационные мероприятия при течеискании

  Метод течеискания, способ и режим его реализации, а также применение схем подключения аппаратуры к контролируемому объекту, применение оснастки выбирают исходя из норм герметичности контролируемых приборов и систем, требований к степени негерметичности, а также конструктивно- технологических особенностей контролируемого изделия или системы. Течеискание проводят в несколько этапов: 1 этап – установление факта негерметичности изделия; 2 этап – локализация течей при установлении факта негерметичности изделия; 3 этап - контроль герметичности с установлением степени негерметичности и сравнение ее с нормой герметичности. Если изделие герметично, то 1 этап является и заключительным. Для крупногабаритных вакуумных систем второй этап следует разбить на два подэтапа на которых, осуществляется выделение негерметичного участка системы и локализация течи. Выделение негерметичного участка осуществляется путем секционирования изделия или применения чехлов. В случае,когда норма герметичности изделия составляет 10-13Вт и меньше и не имеется возможности, при контроле отдельных элементов изделия осуществить мероприятия по предотвращению попадания гелия в места его подсоединения к течеискательной системе, а также раскрытию вероятных течей, тогда контроль герметичности этого изделия следует осуществлять с пороговой чувствительностью 10-11 Вт. Контроль герметичности с пороговой чувствительностью 10-12 Вт следует осуществлять уже собранного изделия. При этом следует понимать что более 80 % течей будет обнаружено на первом этапе, а остальные 20% уже в составе изделия после его термовакуумной обработки и надежного подсоединения к течеискательной системе.

• 
  Слайд 30

  Распределение течей приборов ТИР142

• 
  Слайд 31

  СПОСОБЫ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ

• 
  Слайд 32

  СПОСОБЫ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ(продолжение слайда 25)

• 
  Слайд 33

  СПОСОБЫ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ(продолжение слайда 26)

• 
  Слайд 34

  СПОСОБЫ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ(продолжение слайда 27)

  Модульная течеискательная система

• 
  Слайд 35

  РЕЛИЗАЦИЯ СПОСОБА НАКОПЛЕНИЯ

• 
  Слайд 36

  Приспособления для контроля герметичности

• 
  Слайд 37
  
• 
  Слайд 38
  
• 
  Слайд 39
  
• 
  Слайд 40
  
• 
  Слайд 41

  СПАСИБО ЗА ТЕРПЕНИЕ