ТЕЧЕИСКАТЕЛИ
Главная / Каталог / Экология, микроклимат, охрана труда / ТЕЧЕИСКАТЕЛИТечеискатели
Приборы предназначенные для выявления, локализации и количественной оценки величины течи. Работа течеискателей может базироваться на различных физических принципах, ориентированных как на прямые, так и на косвенные измерения параметров.
Течь — негерметичность, способность преграды, чаще всего ограничивающей замкнутый объём, пропускать наружу (в случае повышенного давления внутри полости) или внутрь (в случае пониженного давления или вакуума) нежелательные газообразные или жидкие вещества.
Основные методы течеискания типы приборов
Установление местоположения течей производят с использованием методов, реализующих локальную схему контроля.
| Методы течеискания | Пробное вещество | Индикация течи | Максимальная чувствительность, Вт |
| Масс-спектромет-рический (гелиевый) | Гелий, гелиево-воздушная смесь | Увеличение показаний гелиевого течеискателя | 10-14 |
| Галогенный | Хладоно(фреоно)-воздушные смеси | Увеличение показаний галогенного течеискателя | 1,3 10-8 |
| Пузырьковый | Воздух, азот, вакуум | Пузырьки при давлении 0,2...1 МПа | 6,610-6 ... 2,610 -9 |
| Химический | Аммиачно-воздушные смеси, углекислый газ | Пятна на проявителе, индикаторной ленте, меловой массе | 1,310 -7 ... 1,3108 |
| Манометрический | Вода или технологическая жидкость | Течь, видимая невооруженным глазом, падение манометрического давления | 1,310 -3 |
| Люминесцентно-гидравлический | Вода и люминофор | Течь и свечение в лучах УФС | 6,610 -9 |
| Гидравлический с люминесцентным покрытием | Вода | Свечение в лучах УФС | 6,610 -8 |
| Акустический | Воздух, азот, вакуум | Увеличение звукового сигнала течеискателя | 6,610 -6 |
- , который основан на создании повышенного парциального давления пробного вещества (газа, как правило это гелий или гелиево-воздушная смесь) в смеси веществ с одной стороны поверхности объекта контроля и отбора проникающего через течи пробного вещества с другой стороны для масс-спектрометрического анализа на присутствие молекул пробного газа. Анализ осуществляется путем ионизации пробного вещества с последующим разделением ионов по отношению их массы к заряду под действием электрического и магнитного полей. Благодаря серийному выпуску масс-спектрометрических гелиевых течеискателей метод нашел широкое применение в практике промышленных испытаний. Метод позволяет помимо качественной оценки провести количественные измерения газового потока через течь с точностью до 10 %. Вместе с тем этот метод технически сложен, требует вакуума и по возможности его заменяют более простыми методами. Прибор состоит из трех основных частей: масс-спектрометрической камеры с магнитом, вакуумной системы и электрических блоков питания и измерения. Своей вакуумной частью он может присоединяться к самому объекту или к щупу в зависимости от выбранной схемы контроля.
- Галогенные течеискатели. Используется галогенный метод течеискания основаный на свойстве нагретой поверхности чувствительного элемента, изготовленного из платины или из никеля, резко увеличивать эмиссию положительных ионов при наличии в пробном газе, проникающем через сквозные дефекты контролируемого объекта, галогенов или галогеносодержащих веществ. Обычно в качестве пробного газа используют галогеносодержащие вещества: фреон (содержащий фтор), хладон, хлористый метил и др. Работа изделия осуществляется следующим образом: через чувствительнейший элемент течеискателя, выполняющий функции анода, прогоняет с помощью центробежного или вакуумного насоса анализируемый газ. Анод, нагретый до 800...900 °С, испускает ионы содержашихся в нем примесей щелочных металлов (натрия, калия). Под действием разности потенциалов между анодом и коллектором ионы движутся к коллектору. Ток анод—коллектор является измеряемой величиной в приборе.
Галогены способствуют процессу ионизации щелочных металлов, и их присутствие в пробном газе резко увеличивает ток анод-коллектор. Технология контроля данной моделью значительно проще, чем масс-спектрометрическим. Это сравнительно несложный и легкий прибор. Вместе с тем при проведении контроля в помещении необходима его тщательная вентиляция из-за возникновения повышенного фона, снижающего точность измерений. Недостатком метода является также возможность потери чувствительности — «отравления» анода течеискателя при попадании на него большого количества галогенов. Восстановление «отравленного» анода осуществляется прокачкой через течеискатель большого объема чистого воздуха при повышенном накале анода. - Катарометрический метод течеискания основан на регистрации разницы в теплопроводности газа, вытекающего через сквозные отверстия контролируемого объекта. Работающие на этом принципе течеискатели обладают высокой чувствительностью и минимальными размерами.
Основным элементом прибора является сенсор, мгновенно определяющий изменение теплопроводности газа. При включении он автоматически калибруется по воздуху. Важным отличием изделия является его искробезопасное электрическое исполнение в соответствии с международным стандартом и возможность применения во взрывоопасных помещениях и средах. - Акустические течеискатели. Метод основан на индикации акустических колебаний, возбуждаемых в контролируемом объекте, грунте или окружающей газовой среде (воздухе) при вытекании пробного газа или жидкости через сквозные дефекты. Молекулы пробного вещества взаимодействуют со стенками сквозных дефектов объекта и генерируют в нем колебания звукового и ультразвукового диапазонов. Эти колебания фиксируются с помощью устанавливаемого на поверхности объекта ультразвукового или виброакустического датчика течеискателя, преобразовывающего ультра звуковые колебания в электрические сигналы, передаваемые далее на показывающие и записывающие устройства течеискателя.
В настоящее время акустические методы течеискания занимают важнейшее место в контроле герметичности трубопроводов. Наиболее совершенными являются корреляционные течеискатели, датчики которых устанавливают на концах контролируемого участка трубы. Акустические колебания, возникающие при истечении технологической среды и регистрируемые датчиками, усиливаются и по кабелю или радиоканалу передаются на программируемый процессор, где вычисляется их взаимная корреляционная функция. Положение пика корреляционной функции, визуализируемой на экране течеискателя, определяет местоположение течи. Для контроля герметичности; емкостного технологического оборудования в качестве течеискателей могут использоваться комплекты акустико-эмиссионной аппаратуры, позволяющие путем планарной локации определять координаты течей.
Генерация вибраций грунта или акустических колебаний окружающей газовой среды при протечке газа или жидкости через течи обусловлена превращением кинетической энергии струи в энергию упругих колебаний. Частотный спектр этих колебаний широк: от десятков герц до сотен килогерц. Он зависит от вида и размеров течи, параметров протекающего через нее вещества (плотности, температуры, давления и др.).
Принцип действия таких приборов основан на преобразовании вибрации грунта или колебаний газовой среды (воздуха) в электрические сигналы, частотной и амплитудной селекции этих сигнал. Непосредственного контакта датчика с объектом при этом не требуется.
Выпускаются также универсальные приборы, имеющие сменные насадки и позволяющие контролировать колебания объекта как контактным методом, так и дистанционно. К ним относятся, например, ультразвуковые локаторы, предназначенные для определения мест присосов и утечек газовых и жидкостных сред, дефектоскопии подшипников, мест искрения и коронных разрядов в электрооборудовании.
Все современные модели являются компактными переносными приборами, питаемыми от встроенных аккумуляторов. Мощность фиксируемых колебаний растет с увеличением давления и размера течи и уменьшением расстояния до нее. Чувствительность контроля может быть существенно повышена, если дефектную зону объекта смочить жидкостью, например водой. Вытекающий через течи газ образовывает пузырьки, при разрушении которых образуются мощные акустические импульсы.
Контроль акустическим методом не требует применения специальных пробных веществ и высокой квалификации исполнителей. Недостатком метода является относительно низкая чувствительность и влияние посторонних шумов различного происхождения.
