Способ изготовления эталонной течи

 

Союз Советскмн

Соцналнстических

Республик

О П

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (11)726036

N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 27 12.77 (21) 2563960/29 — 33 (51) М. Кл.

С 03 В 23/08 с присоединением заявки J%

Гасударственный номнтет (28) П риоритет

Опубликовано 05,04.80. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 05.04.80 но делам нэебретеннй н ютнрмтнй (53) УД К666.1.037..91 (088.8) И, П. Титов, В, И. Абрамов, С. В. Андреев, .И. И. Гусаров, Н. И. Севрюкова и Е. М. Абрамов (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭТАЛОННОЙ ТЕЧИ

Q = K.9 2,99i

Изобретение относится к технике изготовления эталонных течей, применяемых при испытании на герметичность во многих отраслях про мыпшенностн.

Известен способ изготовления эталонной течи, заключающийся в запаивании вольфрамовой проволоки известного диаметра в кварцевуЮ капиллярную трубку с последующим извлечением ее путем растворения в "царской водке", что позволяет изготовить течь с известным диа10 метром, "а не потоком, так как остаются неизвестными соотношения между давлением калибровки, производительностью течи и ее диаметром (1).

Однако известный способ изготовления течей

15 не позволяет контролировать производительность эталонных течей в процессе их изготовления.

Производительность течи определяется после проведения процесса калибровки. Изготовление течи требуемого номинала потока является до некоторой степени случайным явлением. Требуется изготовить и откалибровать достаточное . количество эталонных течей, чтобы получить . течь требуемой производительности.

Наиболее близким к предлагаемому являет- . ся способ, изготовления эталонных течей с заранее известной производительностью (2). Лля капиллярных течей с определенными размерами оттянутой части было получено отношение между скоростью истечения через течь и диаметром суживающетттся конца капилляра где Q — производительность (скорость) течи;

Э вЂ” диаметр капилляра ; к — коэффициент пропорциональности.

На основании отношения для определенных условий испытания была построена графическая зависимость между Ц (л,мкм/с) и 9 (мкм).

Наличие данной зависимости позволяет изготовить эталонную течь для определенных условий испытания с известной производительностью.

Способ изготовления заключается в следующем..

Капиллярную трубку с внутренним диаметром отверстия. равным 1,15 мм нагревают в кислородном пламени и запаивают внутреннее отверстие на расстоянии, равном паружномч

6036 4 чения скорости передвижения капли по капилляру, соответствунлцей заданной производительности течи (в см /с). Скорость передвижения капли непрерывно фиксируют с помощью окуляра микроскопа и секундомера.

20

40

Я

/

3 72 лиаметру кайк(ляра. Соблюдая режимы вытяжки (температуру и размер пламени, усилие вытяжки, температуру охлаждения), вытягива ют равномерно суживающийся конец во1юнкообразной формы длиной порядка 75„5 мм от начала сужения внутреннего отверстия капилляра и наружным диаметром от 1,59 до 0,70 мм.

Исходя из требуемой производительности течи, с помощью микроскопа определяют диаметр оттянутой части капилляра, соответствующий заданному расходу течи, руководствуясь данными графической зависимости, после чего капилляр отмечают в данной точке и отламывают. Таким образом получают течь с заранее известной производительностью.

Недостатками этого способа изготовления эталонной течи с заранее известной" производи- тельностью являются ограниченность примене ния из-за отсутствия зависимостей между О и 0 для различных условий испытания и те- . чей различной конфигурации; необходимость применения сложной оптической техники с большой разрешающей способностью для определения диаметров отверстий течей с маленькой производительностью; ограниченная точI — ность изготовления течи на заранее заданную производительность, достигающая юлее 100%.

Цель изобретения — упрощение способа и повышение точности изготовления течи заранее заданной производительности.

Цель достигается тем, что в способе изготовления эталонной течи, преимущественно, стеклянной, путем последовательного нагрева капилляра определенного диаметра, эапаивания, оттягивания и отрезания запаянного конца капилляра, капилляр определенного диаметра до нагревания промывйт, просушивают, вводят с одного конца каплю жидкости и после оттягивания запаянного конца капилляра создают давление калибровки, выдерживают до выравнивания давления с обеих сторон капли, фиксируют положение мениска капли, а отре. зание ко(щэ капилляра осуществляют частямн, фиксируя при этом скорость перемещения мениска и при скорости, равной заданной, сбрасывают давление и отрезают часть капилляра с каплей жидкости.

Способ осуществляют следующим образом.

В промытую и просушенную капиллярную трубку известного диаметра с одного конца вводят каплю жидкости, например, спирт.

Противоположный конец запаивают и оттягивают в пламени горелки. С открытого конца капиллярной трубки создают давление калибровки и выдерживают до выравнивания давленин с обеих сторон капли жидкости. Фиксируют с помощью шкалы окуляра микроско па капли в капиллярной трубке. Постепенно отрезают оттянутую часть капилляра до полуПосле получения заданной скорости передвижения капли по капилляру, сбрасывают давление и отрезают часть капилляра с жидкостью.

Непрерывность контроля за производительностью течи в процессе ее изготовления и измерения производительности течи по расходу газа обеспечивается последовательность операций и определением объема газа, вытекающего через течь в единицу времени. Определение объема газа, вытекающего через течь, производят через измерение перемещения жидкости капли в капилляре известного диаметра с помощью микроскопа. Время перемещения капли измеряют с помощью секундомера.

Упрощение способа и расширение диапазона его применения достигается за счет того, что отпадает необходимость определения зависимости G u D для различных условий испытаний.

В качестве примера рассмотрим изготовление течи с потоком по воздуху, равным

Q = 1 10 л ° мкм/с, при давлении калибровки, равном 0,3 кгс/см, что соответствует

1@2 10-8 э/

Для изготовления течи с такой производительностью берут капиллярную трубку с внутренним диаметром 60 мкм.

Измерение перемещения капли жидкости производят с использованием биологического микроскопа с ценой деления сетки окуляра, равной 16 мкм. Промывают капиплярную трубку растворителем и просушивают. Вводят в капиллярную трубку капельку спирта, после чего нагревают, запаивают и оттягивают капилляр. Создают с открытой стороны капилляра давление воздуха, равное давлению калибровки и выдерживают в течение времени, необходимого для выравнивания давления с обеих сторон капли жидкости. Фиксируют положение мениска капли жидкости на сетке окуляра микроскопа. Определяют скорость движения капли жидкости, которая должна соответствовать заранее заданной скорости производительности течи, т.е. 1„ 2 10 см /с. Передвижение мениска капли на одно деление сетки окуляра микроскопа соответствует вытекшему объему газа 4,51 ° 10 а см (при диаметре капиллярной трубки 60 мкм и цене деления сетки окупара микроскопа 16 мкм) . (учетом приведения данного объема к нормальному давлению его величина 1 вна >р6 1(Г см . где 0 = 1,32 ° 10 "см /с— заранее заданная производительность течи;

- объем, соответствующий одному делению сетки микроскопа, приведенный к атмосферному давлению; время прохождения мениском капли одного деления при заданной производительности течи.

V 5 86 10 в смз

Фо рмула изобретения

Способ изготовления эталонной течи, преимущественно, стеклянной, путем последовательного нагревания капилляра определенного диаметра, запаивания, оттягивания и отрезания запаянного конца капилляра, о т л и ч а ю15 шийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения точности изготовления течи заранее заданной производительности, капилляр определенного диаметра до нагревания промывают, просушивают, вводят с одного конца кайлю жидкости и после оттягивания запаянного конца капилляра создают давление калибровки, выдерживают до выравнивания давления с обеих сторон капли, фиксируют поло25 жение мениска капли, а отрезание конца капилляра осуществляют частями, фиксируя при этом скорость перемещения мениска и при скорости, равной заданной, сбрасывают давление и отрезают часть капилляра с каплей

3

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 88420, кл. С 03 В 23/04, 1950.

2. The Reviev of Scientific instruments.

1958, ч. 29, N 6, р. 501-504.

t, с

V 586 10 -444

1,52 10

Последовательным отрезанием оттянутой части капилляра добиваются прохождения мениском 10 делений эа 44 с, что соответствует изготовлению эталонной течи с заранее заданным потоком

О=.. - ) З2 10 сакэ/с

1 4 1

Точность определения потока составляет

28% (у известного более 100%).

Предлагаемый способ изготовления течи заранее известной производительности позволяет снизить трудоемкость процесса изготовления течи на заданный поток в 10 раз эа.счет контролирования производительности в процессе

Составитель С. Белобокова

Редактор М. Недолужекко Техред О,Легеза Корректор В. Бутяга

Тираж 528, Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 844/16

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 726036 6

Определяют скорость прохождения мениском изготовления течи. Этот способ изготовления одного деления сетки микроскопа-по формуле течей позволяет повысить точность изготовления течей, а также надежность контроля. CnoQ=—

V соб прост в осуществлении и не требует специального оборудования.