Для течеискания данным методом в экспериментах применялся манометрический течеискатель Nolek S9. Это автоматизированный прибор для серийной проверки изделий с помощью высокочувствительного датчика дифференциального давления. Минимальный достоверно регистрируемый прибором поток течи по воздуху составляет 10–4 Па·м3/с [4].

В течеискателе S9 установлен эталонный герметичный объем, отделенный от измеряемого объекта чувствительной к перепаду давления мембраной. Способ течеискания по измерению дифференциального давления заключается в том, что и объект, и эталонный объем откачиваются или заполняются газом до одинакового давления.При наличии течи в испытуемом объекте, баланс давлений нарушается и мембрана, разделяющая объемы, деформируется. По изменению емкости конденсатора, одной обкладкой которого служит указанная мембрана, производится расчет величины течи в испытуемом объекте.

Течеискатель, благодаря встроенному датчику расхода газа, также может использоваться для контроля герметичности по измерению потока газа, выходящего из проверяемого изделия.

а) Способ контроля герметичности по измерению расхода газа

Течеискатель создает установленное избыточное давление в контролируемом объекте. Затем измеряется поток воздуха, который выходит из изделия в случае наличия течи. Испытания проводятся с помощью датчика расхода газа, установленного в измерительной системе течеискателя. Прибор калибруется с помощью контрольной течи, устанавливаемой в специальный порт течеискателя, и внешнего измерителя расхода газа.

Течеискатели манометрического типа (рис. 4) выдают результат измерений потока в мм3/с, при этом в явном виде не указан перепад давлений. Речь в данном случае идет о стандартных условиях для течеискания [5]. При сопоставлении подобных единиц измерения с единицами потока Па·м3/с, следует умножить значение на перепад давлений в 1 атм. Таким образом:

1 мм³/с · 10⁵ Па = 10^–4 Па·м³/с.

б) Способ контроля герметичности по падению давления

Внутренняя часть изделия соединяется с пневматической системой течеискателя S9. Внутрь изделия подается избыточное давление воздуха. Изделие автоматически изолируется от системы подачи воздуха для последующего контроля за падением давления, которое вызвано наличием течей.

в) Способ контроля герметичности по нарастанию давления

Вакуумный насос течеискателя S9 создает разрежение во внутренней части контролируемого изделия. Затем насос отключается, и нарастание давления, возникающее при наличии течей, регистрируется измерительной системой течеискателя.

При реализации способов течеискания по изменению давления, в роли датчика выступает высокочувствительный дифференциальный датчик давления, поэтому результат измерения представляется в единицах давления. Для перевода значения результата в единицы потока применяется соотношение (1), где ΔP – изменение давления, полученное в результате испытаний; V – внутренний объем изделия;Δt – время измерения.

Соответствие результатов, получаемых способом измерения потока и контроля падения или нарастания давления, легко установить при проверке на герметичность одной и той же детали. Например, если способом контроля герметичности тестового объекта объемом 0,5 л по измерению расхода газа зарегистрирован результат 100 мм3/с, согласно соотношению (9), это соответствует 10–2 Па·м3/с. Проведя контроль герметичности этого же изделия способом по падению или нарастанию давления, за время теста 2,5 секунды получим изменение давления 50 Па. Учитывая внутренний объем изделия, по формуле (1) рассчитаем соответствующий поток течи – также 10–2 Па·м3/с. Таким образом, несмотря на различное представление результатов, способы течеискания, реализуемые с помощью манометрического течеискателя, позволяют получить одинаковые и воспроизводимые результаты.