Течеискатель представляет собой прибор, с помощью которого выявляют утечки разнообразных жидкостей и газов. Принцип действия этой конструкции основан на поиске дефектных участков на трубопроводах, резервуарах или емкостях. Устройство выявляет выделение в грунт или атмосферу газов или жидкостей.
Содержание:
Течеискатели – принцип функционирования
Течеискатель это современные устройства, благодаря которым можно точно определить, есть ли утечка и где она находится. При этом аппаратурой пользуются на разной глубине, проверяют все уровни давления и температуры жидкостей. Не влияют на показатели и другие рабочие характеристики.
Течеискатели – принцип функционирования
Таким оборудованием пользуются организации, которые устанавливают и ремонтируют газовые магистрали, трубы, по которым проходит вода и отопление помещений.
Устройства принцип работы имеют разный, в зависимости от вида:
- Акустические приборы функционируют за счет того, что способны улавливать звуковые волны, которые образуются в точках дефекта. Устройства состоят из высокочувствительных микрофонов и микросхем, выполняющих цифровую обработку сигнала. Эти элементы установлены в одном блоке, а для преобразования высокочастотного сигнала в низкочастотный в них установлен фильтр. После анализа данных аппарат подает информацию на головной телефон оператора.
- С помощью ультразвуковых агрегатов выясняют, есть ли утечка на сварном шве, арматуре, объектах контроля. Такое устройство позволяет уловить колебания стенок в поврежденном месте. Под влиянием вибрационного детектора сигнал преобразовывается в электрический импульс, который выходит на коррелятор, а оттуда на сигнальную панель. Если разместить на трубопроводе разные датчики, то можно более точно определиться с расположением поврежденного участка.
- Логгеры гула непрерывно отслеживают конструкции на наличие дефектов. Их монтируют на запорные системы водопроводных сетей. Такие агрегаты могут долго фиксировать разные виды шума, среди которых и звук утечки. Они передают сведения по каналам в приемный блок, чтобы выполнить дальнейшую обработку.
- Люминесцентными концентраторами пользуются для контроля закрытых систем. Их действие основано на люминофоре. Это светящаяся жидкость, которую добавляют в техническую жидкость агрегата, после чего выполняют его обследование ультрафиолетовой лампой. Если есть дефекты, кали жидкости будут светиться. Этой методикой пользуются в машиностроительной промышленности, где люминофором разбавляют синтетические и натуральные масла для более простого обнаружения утечки по наличию характерного желтого свечения.
- Течеискатель газа. Механизм устройства основан на масс-спектрометрическом методе. Оно улавливает прохождение через объект пробных газов при помощи настроенного на него спектрометра. Такие приборы в большинстве являются автоматизированными компьютерными системами, действующими на основе контроля показателей датчиков давления.
- Галогенные аппараты функционируют благодаря тому, что нагретая платина или никель увеличивают процесс испускания ионов внутри галоидной среды. Благодаря этому свойству удается определить потерю веществ. Такие устройства представлены в виде датчиков, напоминающих щуп, с улавливающим галоидным элементом и обрабатывающим блоком. Внутри датчика находится главный элемент в виде диода, на керамическую трубку которого навит накаливаемый анод. Под воздействием насоса газ проходит через платиновый анод, эмиссирующий электроны, которые улавливает коллектор. Чтобы удобней было пользоваться агрегатом, его показания дублируют за счет звукового сигнала.
Сигнализаторы, с помощью которых определяют, где на оборудовании образовались дефекты, выпускаются разных видов. Популярностью пользуются швейцарские, немецкие и отечественные марки.
Гелиевые течеискатели
Гелиевый течеискатель – это самый популярный способ контролировать герметичность вакуумной техники. Его функционирование основано на высокочувствительном масс-спектрометрическом методе. При этом через оболочку будет проходить пробное вещество под влиянием масс-спектрометра, настроенного на него. Если измеритель настроен на гелий, то такой аппарат называют гелиевым течеискателем.
Гелиевые течеискатели
Современные устройства представлены в виде автоматизированных систем, которые регулируются и поддерживаются в определенном режиме работы с помощью датчиков управлений, установленных внутри вакуумной системы.
Чтобы система функционировала надежно, и не было аварий, во время использования аппарата предусмотрена блокировка по давлению на выходе.
Гелий для таких приборов выбран по той причине, что:
- Он нетоксичен.
- Обладает инертностью и не подвержен конденсации.
- Находится в атмосфере в небольших дозах.
- Доступен.
- Отличается малым атомным размером, за счет чего может проходить сквозь самые мелкие течи.
- Не вреден для здоровья человека и экологии.
Для эксплуатации гелия в качестве пробного газа используют масс-спектрометрическую камеру. В ней электроны проникают внутрь отсека для ионизации. Источники питания подключены к анализатору посредством фланца. Если нарушилась герметичность вакуумной системы, которую проверяют с применением газа, молекулы гелия проникнут через фланец к ионизирующей камере. Ионы гелия, заряженные положительно, под влиянием ускоряющего напряжения перемещаются к магнитному анализатору. Подбор ускоряющего напряжения и магнитной индукции осуществляется так, чтобы проходящие через входное отверстие ионы передвигались по траектории и проникали к выходной щели.
Разрежение остаточных газов осуществляется на стенках анализатора. Если сравнить устройство с анализаторами парциального давления, то он имеет отличия, так как первый вариант должен обладать высокой разрешающей способностью и перестраиваться на разные числа. Течеискатель при этом настроен только на пробные газы. В нем входная и выходная щель расширены для того, чтобы устройство было более чувствительным. Этим способом пользуются для гелия, так как в его составе отсутствуют вещества с близкими массовыми числами.
Благодаря тому, что на входе располагается турбонасос, масс-спектрометр способен функционировать при низких показателях суммарного давления. Это обеспечивает надежную защиту от поломок и проникновения загрязнений.
Обнаружение течи выполняется несколькими способами:
- Обнаружение локальной течи. При этом емкость присоединяют к устройству, а гелий пульверизатором впрыскивают в предполагаемое место утечки. Если показатели давления внутри изделия не превышают 10-3мбар, процесс индикации возникает сразу же, так как атомы гелия обладают высокой скоростью. При повышенном давлении в ламинарном потоке скорость снижается и зависит от скорости откачивания форвакуумного насоса течеискателя. Для поиска методом щупа внутрь изделия помещают гелий избыточного давления. Гелий при этом будет вытекать через дефект и его обнаружат с помощью щупа.
- Обнаружение общего количества течи. Для этого пользуются изделием, заполненным гелием, а окружающую его емкость подвергают вакуумированию. Также могут откачать изделие, а вокруг него разместить гелий. Но этот вариант нельзя использовать, если нужно определить, с какой скоростью происходит протечка.
Чтобы получить точные результаты все виды течеискателей подвергают калибровке. Для этого внутрь аппаратов часто встраивают соответствующий рабочий цикл, под влиянием которого происходит автоматическая калибровка. Эффективность агрегата обеспечивается калибровкой перед каждым применением. На точность измерений влияет также место присоединения анализатора. Поэтому процедур нужно проводить с учетом режимов потоков внутри вакуумной зоны.
Течеискатели вакуумные
Течеискатель вакуума позволяет быстро, надежно и без лишних финансовых затрат проконтролировать герметичность сварных швов резервуаров, трубопроводов и других конструкций. При этом пользуются пенообразующим раствором. С их помощью также контролируют литейные изделия, проверяют наличие у них трещин, пористостей и других сквозных дефектов.
Течеискатели вакуумные
Вакуумный течеискатель функционирует на основе пузырькового способа выявления течи. Проще всего нанести небольшое количество мыльного раствора на исследуемую область. Если есть необходимость и в трубах отсутствует давление, то его создают с помощью вакуумного насоса. Индикацию утечки выполняют за счет специальной пенной субстанции, которой обрабатывают поверхностную часть трубопровода. Дефектный участок определяют визуально по тому, где образованы крупные пузыри или их деформации.
Подробней этот метод можно описать так:
- Сварные швы или поверхность литейного изделия обрабатывают пенообразующим раствором, после чего на него накладывают проверочную раму. Рама оснащена смотровым стеклом, ширина которого составляет около 100 мм. Для его изготовления используют прозрачный, гибкий и небьющийся искусственный материал, который обрамляют в специальную профильную уплотнительную прокладку из мягкой резины. Размеры геометрического профиля рамы должны полностью соответствовать проверяемому участку. Чтобы этот элемент лучше прижимался к контролируемому участку, пользуются двумя рукоятками, одна из которых представлена в виде вентиля.
- Проверочную раму присоединяют посредством вакуумного шланга к вакуумному насосу течеискателя. После этого поворачивают вентиль, и через несколько секунд пространство под рамой заполняется вакуумом. Если в агрегате есть сквозной дефект, под влиянием выходящего воздуха формируется пузырь, который еще называют пенистым грибом. Этот недостаток будет хорошо просматриваться через смотровое стекло.
- Если утечки незначительные, необходимо выполнять те же действия, что и для контроля других дефектов, но вакуум под рамой следует сохранять в течение 30 секунд. Этого времени будет достаточно для образования соответствующего пузыря.
Анализатор вакуумный чаще всего представляет собой конструкцию, которая состоит из прочной стальной рамы с двумя ручками, чтобы удобней было переносить. На раме располагается вакуумный насос и все необходимое оснащение. Наличие в составе специальных элементов, устойчивых к износу, позволяет избежать необходимости в сложном техническом уходе за системой. В качестве контрольного средства используются спрей-баллоны, заполненные пенообразующим раствором. Такая аппаратура позволяет точно обнаружить месторасположение дефектов.