Способ контроля герметичности гидравлических систем, находящихся в замкнутом объеме

 

Изобретение относится к области испытания на герметичность с помощью контрольного газа и позволяет повысить чувствительность испытаний. Гидравлическую систему, находящуюся в замкнутом объеме, сообщают с дополнительной емкостью, содержащей рабочую жидкость, создавая циркуляцию рабочей жидкости по замкнутому циклу. О негерметичности судят, измеряя начальную и конечную концентрации контрольного газа под свободной поверхностью рабочей жидкости. Перед измерениями концентраций жидкость дегазируют, подвергая ее воздействию электрогидравлического удара. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к контролю герметичности гидравлических систем, находящихся в замкнутом объеме. Известен способ контроля герметичности гидравлических систем, заключающий в том, что сварные и разъемные стыки гидравлической системы покрывают "водоорганической" обмазкой, способной к устойчивому пенообразованию, систему помещают в защитное устройство и заполняют сжатым газом до давления, равного гидроиспытательному, а негерметичность системы оценивают по появлению пузырей или пенных пучностей в обмазке. Недостатком этого способа является невозможность оценки суммарной негерметичности гидравлических систем. Известен также способ контроля герметичности гидравлических систем, находящихся в замкнутом объеме, заключающийся в том, что измеряют начальную концентрацию контрольного газа в системе, подают контрольный газ под давление в замкнутый объем, измеряют конечную концентрацию контрольного газа в системе и по изменению концентрации контрольного газа судят о герметичности системы. Однако перед применением данного способа необходимо провести ряд подготовительных операций (слив рабочей жидкости из системы, сушка системы и ее профилактика и т.п.), что усложняет процесс проведения контроля. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля герметичности гидравлических систем, находящихся в замкнутом объеме, заключающийся в том, что гидравлическую систему сообщают с дополнительной емкостью, заполняют дополнительную емкость рабочей жидкостью, создают постоянную циркуляцию рабочей жидкости по замкнутому циклу, измеряют начальную концентрацию контрольного газа, подают контрольный газ под давлением в замкнутый объем, измеряют конечную концентрацию контрольного газа, при этом начальную и конечную концентрации контрольного газа измеряют над свободной поверхностью дополнительной емкости, где поддерживают разрежение на 10-15 мм рт.ст. ниже давления насыщенных паров рабочей жидкости, и по изменению концентрации контрольного газа судят о герметичности системы. Недостатком известного способа является низкая чувствительность контроля ввиду плохой дегазации контрольного газа из рабочей жидкости при разрежении над свободной поверхностью дополнительной емкости 10-15 мм рт.ст. ниже давления насыщенных паров рабочей жидкости. Вакуумирование же объема над свободной поверхностью дополнительной емкости до меньшего давления весьма затруднено и, кроме того, не дает какого-либо ощутимого эффекта. Целью изобретения является повышение чувствительности. Это достигается тем, что дегазацию рабочей жидкости осуществляют, подвергая ее действию электрогидравлического удара перед измерениями начальной и конечной концентраций контрольного газа. При осуществлении внутри объема жидкости, находящейся в открытом или закрытом сосуде, специально сформированного импульсного электрического разряда (электрогидравлического удара) вокруг зоны его образования возникают сверхвысокие гидравлические давления, способные совершать полезную механическую работу и сопровождающиеся комплексом физических и химических явлений. Так, например, любая жидкость, содержащая растворенные газы и подвергнутая действию электрогидравлического удара, обнаруживает способность интенсивно выделять растворенные в ней газы, при этом установлено, что дегазирующее воздействие электрогидравлического удара неизмеримо эффективнее по сравнению с известными методами дегазации жидкости (например, вакуумированием в известном способе). Схема для создания электрогидравлического удара включает источник питания с конденсатором в качестве накопителя электрической энергии. Напряжение на конденсаторе повышается до значения, при котором происходит самопроизвольный пробой воздушного промежутка, и вся энергия, запасенная в конденсаторе, мгновенно поступает на рабочий промежуток в жидкости, где и выделяется в виде короткого электрического импульса большой мощности. На чертеже дана функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Контролируемая гидравлическая система 1 (она может быть в начале как заправленной рабочей жидкостью, так и свободной от нее) размещена внутри замкнутого объема 2. Дополнительная емкость 3 и гидронасос 4 соединены с гидравлической системой 1 и образуют с ней замкнутый контур. Источник давления контрольного газа 5 соединен с замкнутым объемом 2. Течеискатель 6 соединен с дополнительной емкостью 3 в ее верхней точке. Во внутреннюю полость дополнительной емкости 3 введены два электрода 7 и 8, к которым подключен генератор импульсов тока 9. Электроды и генератор импульсов тока (принципиальная схема генератора была предложена еще в 1950-х годах) образуют электрическую схему, включающую блок питания трансформатор Тр с выпрямителем V, накопитель энергии конденсатор С, коммутирующее устройство формирующий (воздушный) промежуток ФП, нагрузку рабочий искровой промежуток РП. Питание схемы осуществляется, как правило, от сети переменного тока промышленной частоты и напряжения через токоограничивающий элемент сопротивление R. Способ осуществляется следующим образом. Гидравлическую систему 1 сообщают с дополнительной емкостью 3. Заполняют дополнительную емкость 3 рабочей жидкостью. С помощью гидронасоса 4 создают постоянную циркуляцию рабочей жидкости по замкнутому циклу. После подачи питания на генератор импульсов тока 9 электрическая энергия через токоограничивающий элемент и блок питания поступает в накопитель энергии конденсатор. Запасенная в конденсаторе энергия с помощью коммутирующего устройства воздушного промежутка импульсно передается на рабочий промежуток в рабочей жидкости (образованный электродами 7 и 8), на котором происходит выделение энергии конденсатора, в результате чего рабочая жидкость в дополнительной емкости 3 подвергается действию электрогидравлического удара, т.е. дегазируется. Посредством течеискателя 6 измеряют концентрацию контрольного газа в объеме над свободной поверхностью дополнительной емкости 3, соответствующую начальной концентрации контрольного газа в замкнутом контуре. От источника давления контрольного газа 5 в замкнутый объем 2 подают контрольный газ до рабочего давления. Через определенное время контрольный газ под действием разности давлений, благодаря микронеплотностям гидравлической системы 1, проникает в рабочую жидкость и вместе с ней с помощью гидронасоса 4 транспортируется в дополнительную емкость 3, где рабочая жидкость вновь дегазируется под действием электрогидравлического удара, вызывая изменение концентрации контрольного газа над свободной поверхностью дополнительной емкости 3, в результате чего устанавливается динамическое равновесие между поступлением контрольного газа в рабочую жидкость гидравлической системы 1 и дегазацией его из рабочей жидкости в дополнительной емкости 3. Соответственно устанавливается пропорциональная зависимость между негерметичностью контролируемой гидравлической системы 1 и концентрацией контрольного газа в объеме над свободной поверхностью дополнительной емкости 3. С помощью течеискателя 6 измеряют концентрацию контрольного газа в объеме над свободной поверхностью дополнительной емкости 3, соответствующую конечной концентрации контрольного газа в замкнутом контуре и по изменению концентрации контрольного газа судят о герметичности гидравлической системы 1. При использовании предлагаемого способа повышается чувствительность контроля герметичности гидравлических систем, находящихся в замкнутом объеме, и, следовательно, надежность их эксплуатации.

Формула изобретения

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ, НАХОДЯЩИХСЯ В ЗАМКНУТОМ ОБЪЕМЕ, заключающийся в том, что гидравлическую систему сообщают с дополнительной емкостью, заполняют дополнительную емкость рабочей жидкостью, дегазируют рабочую жидкость, создают постоянную циркуляцию рабочей жидкости по замкнутому циклу, измеряют начальную концентрацию контрольного газа над свободной поверхностью дополнительной емкости, подают контрольный газ под давлением в замкнутый объем, измеряют конечную концентрацию контрольного газа над свободной поверхностью дополнительной емкости и по изменению концентрации контрольного газа судят о герметичности системы, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, дегазацию рабочей жидкости осуществляют, подвергая ее действию электрогидравлического удара перед измерениями начальной и конечной концентраций контрольного газа.

РИСУНКИ

Рисунок 1