Способ контроля герметичности оболочек

 

Изобретение относится к технологии контроля герметичности тепловых труб, может быть использовано при их серийном изготовлении и позволяет увеличить чувствительность. Внутри тепловой трубы размещают светопрозрачную оболочку, заполненную инертным газом с электродами. Тепловую трубу размещают внутри светонепроницаемой камеры, между электродами осуществляют электрический разряд, а внутреннюю поверхность трубы облучают импульсами света с интенсивностью от 10<SP POS="POST">2</SP> до 10<SP POS="POST">4</SP> Вт/см<SP POS="POST">2</SP>, длительностью импульса от 10<SP POS="POST">-3</SP> до 10<SP POS="POST">-4</SP> с, длиной волны от 150 до 1200 нм и частотой повторения импульсов не более 10 Гц. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕ(:ПУБЛИК (51) 5 G 01 M 3/38

ГОСУДАРСТ8ЕН !ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 4

О

С

0с

О (21) 4750328/28 (22) 15.09.89 (46) 15.08,91. Бюл. М 30 (71) Кишиневский политехнический институт им. С.Лазо (72) В,Д.Шкилев, Н,П.Мартынюк и В.В.Недерица (53) 62(, 65.29 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1293510, кл, 6 01 М 3/02, 1985, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ОБОЛОЧЕК (57) Изобретение относится к технологии контроля герметичности тепловых труб, может быть использовано при их серийном

Изобретение относится к технологии контроля герметичности тепловых труб и может быть использовано при их серийном изготовлении.

Цель изобретения — повышение чувствительности контроля путем увеличения проникающей способности света.

На чертеже схемат .чно изображено предлагаемое устройство, работающее по данному способу, Внутри светонепроницаемой камеры 1 расположена исследуемая оболочка — тепловая труба 2. Внутри тепловой трубы 2 установлена светопрозрачная оболочка 3, заполненная инертным газом 4, с электродами 5.

Способ контроля герметичности оболочки осуществляют следующим образом.

Тепловую трубу 2 со светопрозрачной оболочкой 3 помещают в светонепроницаемую камеру 1. Между электродами 5 осуществляют электоический разряд от блока разрядных конденсаторов 6, соединенных с

Я2, 1670460 А1 изготовлении и позволяет увеличивать чувствительность. Внутри тепловой трубы размещают светопрозрачную оболочку, заполненную инертным газом с электродами. Тепловую трубу размещают внутри светонепроницаемой камеры, между электродами осуществляют электрический разряд, а внутреннюю поверхность трубы облучают импульсами света с интенсивностью от

10 до,10 Вт/см, длительностью им2 4 2 пульса от 10 до 10 с, длиной волны

-4 от 150 до 1200 нм и частотой повторения импульсов не более до 10 Гц, 1 з,п. ф-лы, 1 ил. источником 7 питания. При осуществлении электрического разряда в инертной среде (аргон, ксенон, криптон и т.д,) возникает плазма с яркостной температурой в 2000030000 К. Световой поток проходит через светопрозрачную оболочку 3 и попадает на внутреннюю поверхность тепловой трубы 2.

Интенсивность излучения при этом настолько велика (мощность вспышки может превышать 1 МВт), что даже любая трещина просвечивается такой вспышкой. Накальный источник света в принципе не может обеспечить интенсивность излучения в

10 Вт/см . В данном способе это является нижним пределом интенсивности излучения, При интенсивности менее 10 Вт/см

2 2 возможен поиск дефектов, при которых световой поток может проходить без многократного отражения на стенках микротрещин, Если же трещина имеет сложную форму и световой поток многократно отражается от боковых поверхностей, то необходима максимально

1670460 возможная интенсивность излучения на внутренней поверхности тепловой трубы, При интенсивности излучения свыше 10

BT/см при осуществлении электрического разряда между электродами 5 возможно резкое увеличение давления внутри светопроэрачной оболочки 3 и ее механическое разрушение. Поэтому наиболее целесообразным диапазоном интенсивности излучения можно признать от 10 до 10 Вт/см .

При заполнении светопрозрачной оболочкой инертным газом реализуется максимально возможный коэффициент преобразования электрической энергии в световую, Так при осуществлении электрического разряда в парах теплоносителя этот коэффициент не превышает нескольких процентов. При использовании инертного газа коэффициент преобразования электрической энергии в световую может достигать 70$.

Очень важным параметром является длительность излучения. Если взять выбранный диапазон интенсивности излучения и осуществить его при длительности разряда в секунду, то это может привести к полному испарению тепловой трубы 2. Температурный разогрев внутренней поверхности трубы может быть оценен как: а !т

Тс р „--; где I — интенсивность излучения, Вт/см; 1— г, длительность импульса, с; а — коэффициент поглощения; С вЂ” теплоемкость корпуса тепловой трубы, Дж/кгК, p — плотность корпуса тепловой трубы, кг/м; 1 — коэффициент з, температуропроводности, м /c.

При длительности импульса от 10 до

° 10 с корпус тепловой трубы 2 может прогреться только до температуры взрывного вскипания теплоносителя. Глубину прогре. ва можно оценить как /уГ

При осуществлении электрического разряда в инертной среде возникает излучение с длиной волны от 10 до 1200 нм. Однако ультрафиолетовая часть излучения с длиной волны от 10 до 150 нм задерживается светопроэрачной оболочкой 3 и на внутреннюю поверхность трубы падает излучение с длиной волны от 150 дло 1200 нм. Верхним пределом в частоте повторения импульсов можно признать частоту в 10 Гц. Увеличение частоты повторения импульсов свыше 10 Гц приводит к увеличению средней мощности.

При необходимости при частотах приближа25 излучения на внутренней поверхности тепловой трубы оценивается в 10 Вт/см, спекг

30 тральные характеристики излучения содержат пики излучения в диапаздне от

150 до 1200 нм, длительность импульса оценивается в 10 с. Тепловая труба помещена в светонепроницаемой камере. высоковоль35 тные вводы и торцы тепловой трубы заварены. Светопрозрачная оболочка установлена в области испарения теплоносителя. При осуществлении вспышки с интенсивностью излучения в 10 Вт/см зарегистрирована .

40 локальная трещина в торце, примыкающем к зоне испарения. При работе в частотном режиме с частотой до 10 Гц определена протяженность трещинки

55 ющих к 10 Гц можно включить конденсатор тепловой трубы 2. Выбор диапазона интенсивности излучения исключает необходимость перемещения светопрозрачной оболочки 3 вдоль корпуса тепловой трубы 2

Вспышка некогерентного излучения такой интенсивности в одном конце тепловой тру. бы 2 позволяет диагносцировать дефекты в другом конце, даже если тепловая труба 2 выполнена с изгибом и снабжена перегородками с перфорациями и т,д.

В качестве датчика излучения можно испольэоватьь фотоэлектрический элемент.

Возможен также визуальный контроль наружной поверхности тепловой трубы.

Пример 1. Тепловая труба выполнена из нержавеющей стали толщиной 100 мкм, внутри трубы размещена светопроэрачная оболочка из кварцевого стекла, заполненная ксеноном. Расстояние между электродами 80 мм, концы электродов электроиэолированы и выведены через высоковольтные вводы наружу тепловой трубы. Электроды соединены с источником питания через блок разрядных конденсаторов емкостью 250 мкФ, Напряжение пробоя между электродами 800 В, интенсивность

Пример 2. Все параметры совпадают с примером 1, напряжение пробоя 1400 В.

Интенсивность излучения на поверхности трубы составила 10 Вт/см . Использован одиночный режим. В торце, примыкающем к зоне испарения, зарегистрирован еще один дефект, Пример 3. Светопрозрачная оболочка выполнена из кварцевого стекла и заполнена ксеноном, Расстояние между электродами 120 мм, емкость блока разрядных конденсаторов 750 мкФ, напряжение пробоя 2000 В, интенсивность излучения 10 Вт/см-.

На торце, примыкающем к зоне испарения, зарегистрировано четыре дефекта. Несмотря на то, что светопрозрачная оболочка установлена вблизи зоны испарения, а длина

1670460

Составитель Л.Пилишкина

Техред М. Моргентал Корректор Т.Малец

P п,актор А.Долинич

3."::аз 2741 Тираж 343 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитата по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС

113035.Москва,Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 т«ловой трубы 700 мм, эарегистрир ован д факт и на торце, примыкающем к зоне к-нденсации.

Установка внутрь тепловой трубы лами . работающей в непрерывном режиме с м щностью 200 Вт не выявил дефе .ты в э . а испарения (которая практически не изм мялась, замена лампы осуществлялась ч р з торец в зоне конденсации).

Пример 4. Параметры совпадают с п нмером 3, напряжение пробоя 2200 B.

И": енсивность излучения 4 10 Вт/см . Нов я дефекты не обнаружены, после нес; льких импульсов зарегистрировано м :.аническое разрушение светопрозрачн - оболочек.

Указанные режимы подтверждают выб — ный диапазон, при котором регистрир гся дефекты сварки, пайки и т,д.

Формул изобретения

1. Способ кснтроля герметичнос, оболочек, заключающийся в размещени, оболочки е светонепрочицаемой ка,ре, 5 размещении в полости оболочки ист::ика света, освещении вн лренней повер сти оболочки и регистрации с внешней ст, -.. ы оболочки лучей света. прошедших:рез сквозныедефекты, о тr и ч а ю щ и и с ем, 10 что, с целью повышения чувствител .:,)cTM контроля тепловой трубы, в качестве точника света используют светопрозр-":чую оболочку, заполненную инертным га и, а освещение осуществляют путем импу;но15 го возбуждения в инер"ном газе злек ческого разряда при интенсивности исп сов света 10 — 10 Вт/см, длительности и ль4 са 10 — 1О с и частоте повторения и : .."ль-3 -4 сов не более 10 Гц, 2 Способ по .1, л и20 ч а ю шийся тем, что длину в ны импульсов света выбирают в прер ах

150 — 1200 нм .