Исследование вакуумно-камерного способа локализации течей и разработка устройства с датчиком по теплопроводности

• Автор: Костиков, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Дзержинск
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Оглавление

Список условных обозначений

Введение

Глава 1. Анализ работ по локализации течей и выбор направления

исследований

1.1. Проблемы локализации течей

1.2. Анализ и характеристика существующих методов локализации

течей
1.3. Обзор теоретических и экспериментальных работ в области локализации течей и основ вакуумно-камерного способа

1.3.1. Процесс истечения газа через течь

1.3.2. Виды пористых сред

1.3.3. Математическое моделирование процессов переноса газа
в пористых средах
1.3.4. Эффективный коэффициент диффузии и морфология пористых материалов
1.3.5. Методы формализации дефектоскопического сигнала
1.4. Обзор средств измерения вакуума
1.5. Постановка задачи исследований
1.6. Выводы
Глава 2. Теоретические исследования процесса переноса газа
в пористых средах и взаимодействия его с датчиком
регистрации утечки
2.1. Выбор и обоснование математической модели процесса переноса пробного газа на основе квазигомогенного приближения
2.2. Разработка математической модели переноса газа в случае неподвижной пористой мембраны
2.3. Разработка математической модели переноса газа в случае подвижной пористой мембраны
2.4. Усреднение концентрационного поля пробного газа
в зоне регистрации
2.5. Разработка математической модели взаимодействия потока пробного газа с датчиком по теплопроводности
2.6. Выводы
Глава 3. Разработка алгоритма вторичной обработки, формализация
и анализа параметров дефектоскопического сигнала
3.1. Информационная структура локализатора течей
3.2. Блок цифровой фильтрации
3.3. Разработка подпрограммы выделения и устранения
базисной линии
3.4. Разработка подпрограммы выделения пиков
3.5. Разработка подпрограммы формализации параметров дефектоскопического пика
3.6. Разработка алгоритма анализа формализованных параметров
3.7. Выводы
Глава 4. Экспериментальное исследование способа локализации течей
датчиком по теплопроводности при наличии пористой мембраны
4.1. Постановка задач экспериментальных исследований
4.2. Получение контрольных течей методом диффузионной сварки
4.3. Получение калиброванных течей
4.4. Определение эффективного коэффициента диффузии
в пористой среде
4.5. Исследование чувствительности системы
4.6. Экспериментальное определение эффективного диаметра пор
4.7. Выводы
Глава 5. Устройство локализатора течей и методология его применения
при течеискании
5.1. Устройство локализатора течей и принцип его работы
5.2. Методика процесса течеискания при использовании локализатора течей
с датчиком по теплопроводности
5.2.1. Подготовка объекта к контролю герметичности
5.2.2. Методика течеискания локализатором течей
5.3. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Акт об апробации опытного образца устройства локализации
течей
Приложение 2. Акт о передаче материалов диссертационной работы
и их внедрении на кафедре «Автоматизация и информационные
системы» ДПИ НГТУ им. Р. Е. Алексеева
Приложение 3. Интерфейс пользователя и блок-диаграмма программной
обработки данных от датчика по теплопроводности
Приложение 4. Блок-диаграмма подпрограммы выделения и устранения
базисной линии
Приложение 5. Блок-диаграмма подпрограммы детектирования пиков
дефектоскопического сигнала
Приложение 6. Блок-диаграмма подпрограммы формализации параметров
дефектоскопического пика

тенсивность потока утечки. Наличие программы перемещения щупа требует применение в ЛТ блоков, контролирующих точность её отработки в рамках данного цикла контроля. Это позволит снизить погрешность локализации, вносимую нестабильностью траектории сканирования.
Воспроизведение принципа пассивного сканирования возможно лишь при устранении факторов, дестабилизирующих концентрационное поле утечки пробного газа в окрестности течей. Для этих целей в частности может использоваться метод накопления утечки пробного газа в среде материала с пористой структурой [26].
Имеются следующие схемы (рисунок 1.1) измерения потока ГТГ при локализации течей в вакуумных камерах:
— Измерение при непосредственном взаимодействии потока ПГ с датчиков (рисунок 1.1, а). При данном способе на достоверность измерения существенно влияют потоки газа через неплотности неплотности вакуумной камеры (фоновый поток пробного газа). Искажённое КПУПГ существенно снижает точность определения координат течей.
а) б) в)
Рисунок 1.1 — Схемы измерения потока пробного газа: а — непосредственное измерение; б — с использованием защитной пористой мембраны; в — с использованием накопительной пористой мембраны с непроницаемой верхней гранью: 1 — течь; 2 — контролируемое изделие; 3 — датчик; 4 — поток газа через неплотности вакуумной камеры (фоновый поток пробного газа); 5 — поток пробного газа;
6 — пористая мембрана; 7 — концентрационное поле утечки пробного газа;
8 — газонепроницаемая перегородка.
(Вакуумная камера условно не показана.)
— Измерение с использованием защитного элемента в виде мембраны из пори-