---

Камера для испытания Qa

1 - уплотнение панели; 2 - уплотнение оси; 3 - вращающаяся ось; 4 - монтажная панель;

5 - уплотнение испытательной камеры; 6 - вводный штуцер, герметически соединенный с корпусом;

7 - шланг для подачи воздуха с управляющим вентилем

Рис.2

Сжатый воздух нагнетают в герметичный элемент или испытательную камеру до тех пор, пока не будет достигнуто установленное для испытания давление воздуха. Затем все устройство погружают в жидкость, имеющую установленную для испытания температуру. Если испытуемый образец имеет течь, то наблюдается струя пузырьков воздуха, поднимающихся от образца.

На рис.3 приведена схема устройства. Прозрачная воронка имеет длинную трубку, на конце которой расположен кран, герметически перекрывающий ее. Воронку погружают в жидкость при открытом кране. Жидкость засасывается в трубку, пока не заполнит ее, после чего кран перекрывают. Трубку поддерживают в вертикальном положении, конус воронки помещают над испытуемым образцом так, чтобы можно было собрать поток пузырьков воздуха. Прозрачная воронка или коллектор позволяет быстро производить эту операцию. Пузырьки воздуха поднимаются по трубке воронки и собираются в верхней ее части, вследствие чего уровень жидкости в трубке понижается. Скорость снижения уровня жидкости определяет скорость утечки и может быть измерена при помощи калиброванной шкалы и прибора для измерения времени, скорость утечки воздуха выражают в единицах объема на единицу времени.

Установка для испытания Qa

1 - резервуар; 2 - жидкость; 3 - поток пузырьков воздуха; 4 - калиброванная шкала; 5 - стеклянный кран

(для герметичного перекрытия); 6 - коллектор; 7 - шланг к насосу и прибору для измерения давления;

8 - герметичный элемент или герметизирующее уплотнение, подвергающееся испытанию

Рис.3

Установка может работать в широком диапазоне температур при условии, что правильно выбрана жидкость, которая при низкой температуре должна иметь низкую вязкость, а при высокой температуре оставаться стабильной почти до точки кипения. Под стабильностью в данном случае подразумевают отсутствие выделения газов (или какое-либо другое явление, которое могло бы маскировать выделение пузырьков воздуха) и низкую летучесть. Для испытания при низкой температуре пригоден спирт, а при высокой температуре - парафин.

А2. Работа установки

Сначала температуру жидкости в резервуаре доводят до установленной для испытания, а затем жидкость непрерывно перемешивают для поддержания равномерной температуры в период испытания.

Воздух в испытательную камеру нагнетают до тех пор, пока не будет достигнуто давление, необходимое для испытания. Затем испытательную камеру осторожно погружают в жидкость и место течи немедленно обнаруживается по наличию пузырьков воздуха, поднимающихся к поверхности жидкости. Следует предусмотреть соответствующую выдержку, чтобы элемент достиг температурной стабильности.

Конус воронки погружают в жидкость, некоторое количество которой поднимается по трубке благодаря засасыванию.

Конус воронки затем располагают под потоком (потоками) пузырьков воздуха таким образом, чтобы все они собирались и поднимались в верхнюю часть трубки. Следует позаботиться о том, чтобы трубка коллектора находилась в вертикальном положении, а глубина погружения конуса воронки была такой же, что и при калибровке.

Трубка коллектора откалибрована в кубических сантиметрах, и любая скорость утечки может быть вычислена путем измерения величины понижения уровня жидкости за известный период времени. Результат может быть легко определен в кубических сантиметрах в час.

A3. Калибровка и точность

Коллектор может быть откалиброван следующим образом. В трубку засасывается жидкость и трубка герметически закрывается. Затем при помощи шприца для подкожных инъекций, используемого как нагнетатель воздуха, определенные объемы воздуха вводят порциями через жидкость под воронку. Уровни жидкости, вытесняемой каждой порцией воздуха, отмечают на трубке или на шкале до тех пор, пока не будет проградуирована вся шкала. В процессе калибровки глубина погружения конуса воронки должна поддерживаться постоянной, в противном случае может возникнуть незначительная погрешность калибровки вследствие изменения давления воздуха в трубке, вызываемого изменением высоты столба жидкости.

Скорость утечки воздуха может быть измерена при любых значениях температуры и давления, но при условии, что температура трубки и шкалы поддерживается равной заданной температуре. Обычно скорость утечки выражают при температуре и давлении, соответствующих лабораторным условиям, это может быть легко осуществлено, т.к. температура собранного в верхней части трубки воздуха быстро достигает комнатной температуры.

Общая точность измерения скорости утечки зависит от точности отдельного измерения ряда величин, главными из которых являются:

а) давление воздуха;

б) стабильность давления воздуха;

в) объем воздуха в трубке коллектора;

г) время, необходимое для накопления определенного объема воздуха;

д) высота столба или давление жидкости в трубке коллектора;

е) температура жидкости.

Погрешности, вносимые при измерении давления а), прямо пропорциональны скорости утечки, и эта погрешность в процентах вместе с погрешностями, вносимыми при измерении температуры е), может быть рассмотрена как общая погрешность аппаратуры, поскольку погрешности, вносимые при измерении величин б), в) и д), обычно бывают очень малыми по сравнению с погрешностью, вносимой при измерении величины давления а), и, следовательно, их можно не принимать во внимание.

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Рекомендуемое

РУКОВОДСТВО ПО ИСПЫТАНИЮ Qс

Общие положения

В1. Сведения, получаемые в результате испытания, носят только полуколичественный характер, указывая единичные пути утечки, а не общую утечку образца.

В2. При использовании оптимальных условий испытания метод 1 позволяет достигнуть чувствительности: 10 Па·см /с (10 бар·см /с), метод 2: 100 Па·см /с (10 бар·см /с) и метод 3: 1 Па·см /с (10 бар·см /с).

В методах 1 и 2 могут быть достигнуты различные степени жесткости при использовании различных значений степени разрежения и температуры испытательной жидкости соответственно. Однако следует помнить, что избыточное или пониженное давление может вызвать повреждения у некоторых элементов.

В3. Метод 1 позволяет получить перепад давлений в 100 кПа (1000 мбар), тогда как метод 2 дает перепад давлений от 12 кПа (120 мбар) (55 °С) до 36,5 кПа (365 мбар) (125 °С). Следовательно, увеличение времени погружения при испытании методом 2 до 10 мин должно дать степень жесткости, приблизительно эквивалентную степени жесткости при испытании методом 1.

В4. Для образцов, имеющих уплотнения на нескольких поверхностях, требуется, чтобы каждая поверхность была испытана в отдельности. Может оказаться необходимым предусмотреть для образца период восстановления перед испытанием каждой следующей поверхности, т.к. образцы, имеющие небольшую заполненную газом полость, могут выпустить весь газ во время испытания одной поверхности.

В5. Наблюдение следует проводить на матовом, неотражающем черном фоне, при прямом освещении, обеспечивающем максимальную возможность обзора, через лупу с трехкратным увеличением или в бинокулярный микроскоп, приспособленный для наблюдения пузырьков газа, выделяемых образцами, погруженными в жидкость.

В6. При испытании некоторых видов образцов требуется технический опыт для того, чтобы отличить "действительную" утечку от "кажущейся", учитывая при этом газоудерживающую способность материала. В большинстве случаев интенсивность выделения пузырьков газа и/или скорость увеличения размеров пузырька, выходящего из кажущейся течи, будет уменьшаться по мере истощения запаса газа. Кроме того, можно предложить использовать с целью сравнения макет образца, изготовленный из монолитного блока того же самого материала.

В7. Образцы должны быть по возможности чистыми, и на их поверхностях не должно быть инородных веществ, включая покрытия и маркировки, если они могут явиться одной из причин неправильной оценки результатов испытания. С образцами следует обращаться осторожно, не касаясь пальцами их критических испытуемых участков.

Испытательные жидкости следует выбирать такими, чтобы на протяжении всего испытания их свойства не менялись.

Метод 1

В8. Для метода 1 испытательная жидкость должна иметь следующие характеристики:

кинематическая вязкость при 20 °С: 25·10 м /c (25 сСт);

кинематическая вязкость при 50 °С: 9·10 м /c (9 сСт);

упругость паров: <10 Па (10 бар).

Подходящей жидкостью является масло. Оно должно быть дегазировано. Можно использовать воду с добавлением в нее смачивающего агента или любую подходящую жидкость, имеющую кинематическую вязкость не более 25·10 м /c (25 сСт) при 20 °С, но в этом случае следует помнить, что чувствительность испытания снижается. Ограничением для разрежения является опасность вскипания жидкости.

В9. Поскольку первоначальное вспенивание может скрыть пузырьки газа, образующиеся вследствие утечки через место герметизации, что очень важно, чтобы пониженное давление при испытании методом 1 достигалось по возможности быстрее. Тем не менее, если объем воздуха внутри образца мал или скорость утечки велика, то пузырьки воздуха, проходящего через место герметизации в период первоначального вспенивания, могут быть не обнаружены.

Метод 2

В10. Прежде чем выбрать испытание методом 2, следует рассмотреть влияние нагрева на образец, например, в отношении закрытия и (или) открытия течей.

В11. При испытании методом 2 можно использовать воду с добавлением в нее смачивающего агента для температур испытания ниже 90 °С. Для более высоких температур испытания подходящие жидкости должны иметь кинематическую вязкость порядка 0,3·10 м /c (0,3 сСт) при температуре испытания. В последнем случае обычно используют фторуглероды, например, фторированный трибутиламин или фторированный (1-метилдекалин).

Объем ванны должен, по крайней мере, в 10 раз превышать объем образца.

Метод 3

В12. При испытании методом 3 пропитывающая жидкость должна иметь кинематическую вязкость порядка 0,4·10 м /c (0,4 сСт) при комнатной температуре, точку кипения 60 °С и небольшую теплоту парообразования при температуре кипения, так, чтобы при проведении второго этапа испытания можно было быстро получить пар внутри образца. Обычно используют фторуглероды, например, фторированный дипропил-эфир или фторированный N-гексан, которые должны быть совместимы с жидкостью, используемой во время второго этапа.

В13. Рекомендуется фильтровать жидкости через фильтровальную бумагу перед их применением. Желательно проводить испытание в хорошо вентилируемом месте. Когда применяют частично фторированные жидкости, то появляется дополнительная опасность загрязнения влагой и растворенными жирами, а вследствие этого возможность повреждения маркировок или элементов образца.

В14. При испытании больших образцов методом 3 возможна опасность взрыва, если величина утечки и сочетание длительности погружения и давления таковы, что пропитывающая жидкость может полностью заполнить изделие и во время второго этапа очень быстро превратиться в пар. Следует заметить, что такие утечки могут быть обнаружены только методом 2.

В15. Необходимо следить за тем, чтобы капли пропитывающей жидкости не попадали на нагревательную плиту, т.к. это может привести к выделению ядовитого газа при ее кипении до полного испарения.

ПРИЛОЖЕНИЕ С

Рекомендуемое

РУКОВОДСТВО ПО ИСПЫТАНИЮ Qd

С1. Чувствительность метода испытания зависит от следующих факторов:

а) кинематической вязкости наполняющей жидкости. Малая кинематическая вязкость дает относительно высокую чувствительность;

б) длительности выдержки. Количество вытекшей жидкости находится в прямой зависимости от длительности выдержки. Поскольку значительно легче обнаружить большее количество вытекшей жидкости, то чувствительность испытания может увеличиваться с увеличением длительности испытания;

в) способа обнаружения утечки.

С2. Самым простым способом обнаружения любой утечки является визуальное наблюдение невооруженным глазом. Этот простой и недорогостоящий способ может быть применен только тогда, когда вытекающая жидкость легко обнаруживается на фоне находящегося под ней материала благодаря своему цвету или отражательной способности. В других случаях рекомендуются следующие способы:

покрыть поверхность образца вокруг уплотнений тонким слоем подходящего порошка. Участки этого слоя, меняющие цвет, свидетельствуют о наличии утечки. Например, тонкий слой талька особенно годится для обнаружения маслянистых жидкостей, а слой перманганата калия (KMnO ) - для обнаружения водянистых жидкостей;

положить образец на чистую фильтровальную бумагу. Капли имеющей окраску жидкости или маслянистой жидкости будут видны на ней особенно четко.

Флюоресцентные жидкости могут быть обнаружены в ультрафиолетовом свете. Этот метод, например, особенно чувствителен в отношении минеральных масел, но он не приемлем в отношении некоторых хлорированных масел,

ПРИЛОЖЕНИЕ D