Испытания деталей паровых турбин рабочей средой и испытания на натекание — Часть 2 (продолжение)

Основной частью стендов для испытания на натекание чаще всего является гелиевый течеискатель с масс-спектрометром. На рис. 14.6 изображена схема масс-спектрометра.

Накаленный катод 1 эмиссирует электроны. Под действием положительно заряженного по отношению к катоду ионизатора 2 электроны устремляются в щель коробки ионизатора и продолжают свое движение внутри последней со скоростью, достаточной для ударной ионизации газа.

Эмиссия горячего катода и ионизация газа возможны только в достаточно глубоком вакууме. Поэтому катод, ионизатор и другие элементы помещаются в так называемую масс-спектрометрическую камеру, в которой непрерывно поддерживается вакуум.

Коробка ионизатора имеет положительный потенциал не только по отношению к катоду, но и по отношению к входной диафрагме 3. Поэтому образующиеся в ионизаторе положительные ионы устремляются к входной диафрагме и, приходя через нее, по другую сторону щели попадают в магнитный ионизатор.

Магнитное поле направлено так, что ионы, попадая в ионизатор, продолжают движение по круговой орбите. Радиус траектории движения ионов зависит от напряженности магнитного поля ионизатора, разности потенциалов между ионизаторами и входной диафрагмой и от отношения атомного веса ионизированного газа к заряду иона.

Так как в качестве пробного газа выбран гелий, то и значения напряженности магнитного поля и разность потенциалов подбираются так, чтобы ионы гелия, двигаясь по круговой траектории, попадали в щель диафрагмы 4 и далее на коллектор ионов 5. Возникающий при этом ток, проходя через сопротивление 6, создает на нем падение напряжения, регистрируемое усилителем У.

Принципиальная схема гелиевого течеискателя приведена на рис. 14.7. Масс-спектрометрическая камера 1 через ловушку 2 для вымораживания паров и вентиль 13 присоединяются к паромасляному насосу 14 и масляному вакуум-насосу 15. Испытываемая деталь 7, закрепленная в приспособлении 6, сообщается с масс-спектрометрической камерой через вентиль 3 и ловушку 2. Вентиль регулируют так, чтобы при сильном натекании в полость испытываемой детали в масс-спектрометрическую камеру не могло попасть большое количество воздуха, а это привело бы к нарушению работы течеискателя. Однако указанным вентилем можно сдерживать поток проходящего через полость испытываемой детали газа лишь при условии, если в полости будет поддерживаться достаточное разрежение. Для этой цели применена дополнительная вакуумная система, которая состоит из вентиля 5, ловушки 4 для вымораживания паров, вентиля 10, паромасляного насоса 11 и масляного вакуум-насоса 12. Система проста, выполнена для случая проведения испытания вручную. При испытании отдельные участки или вся деталь обдуваются гелием из баллона 9 с помощью обдувателя 8. Пока обдуватель не занял место напротив щели, в камеру масс-спектрометра может попасть воздух только с нормальным содержанием в нем гелия. Когда же обдуватель окажется над местом течи, в ионизационную камеру попадает значительно большее количество гелия, и стрелка выходного прибора соответственно отклоняется больше. Этот фактор и является показателем того, что обдуватель находится над местом течи. Гелиевый течеискатель снабжен также генератором звуковых колебаний, который облегчает проведение процесса испытаний, так как позволяет не следить за показанием прибора.

Закладка Постоянная ссылка.