自动压力调节的泄漏检测设备和方法技术

一种泄漏检测设备(1)和方法，通过该泄漏检测设备和方法，将气体的调节供应从可调节的压力调节器(30)输送至烟雾发生器(2)，以便在烟雾发生器内生成且运送至正被测试泄漏的流体系统的烟雾在整个压力范围内处于最佳密度。该泄漏检测设备(1)和方法特别用于测试高压操作系统(例如，涡轮增压机动车的发动机)。流量传感器(42)测量流动至烟雾发生器(2)的所述气体的调节供应的流量。第一和第二压力传感器(44，46)测量所述调节气体的压力以及正被测试泄漏的系统的压力。在压力调节器(30)被调节至产生最佳的最大流量的压力并且使由第一和第二压力传感器(44，46)测量到的压力相等后，所述处于测试中的系统被视觉地检查泄漏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可自动调节的、微控制器控制的泄漏检测设备和方法，用于在整个压力范围内以最佳烟雾密度输送烟雾，从而提供关于存在泄漏和泄漏位置的可靠视觉指示。前述设备和方法是通过以最佳压力和流量将气体(例如，压缩空气)的调节供应从压力调节器输送至烟雾发生器以与气体混合并由此运载至处于测试中的流体系统来实现的。本文所公开的泄漏检测设备和方法特别用于测试在高压下运行的系统(例如，机动车的涡轮增压发动机)。
技术介绍
由于考虑到环境并且由于过多的发动机燃料消耗，能够测试机动车发动机的完整性以确定存在需要进行维护的泄漏和泄漏的位置就变得更加重要。就这一点而言，在发动机关闭的情况下，空气已经被引入到发动机系统中以尝试听出空气泄漏。在另一方法中，也在发动机关闭的情况下，烟雾发生机用于生成可视的气体或蒸汽，该可视的气体或蒸汽与空气或其他气体混合并被运载至经受测试的系统。通过观察从处于测试下的系统中的很小且通常视觉不可见的孔中离开的烟雾，向观察者提供关于存在泄漏和泄漏位置的指示，从而可以进行维修。发动机气体泄漏产生了动力损失以及增加的燃料消耗。在涡轮增压和/或升压的机动车的情形中，已知存在若干中用于定位车辆系统泄漏的方法。一种此类方法是使用由压力调节器和压力计控制的压缩空气，以便在发动机关闭的情况下将气压引入到发动机系统中。然后尝试倾听在可能需要维修的潜在泄漏位置处的气压溢出。另一方法是通过泄漏检测器将处于压力下的空气(例如，通常是压缩空气/车间气源)供应至处于测试中的系统，该泄漏检测器包括螺线管、手动操作的压力调节器、球式指示器型的流量计、压力计、含有矿物油的罐、以及加热器。电压被施加至加热器以加热罐内的矿物油。油被汽化成烟雾，并且该烟雾通过气体供应被吹至测试系统。对离开该系统的烟雾的可视观察为技术人员提供了泄漏位置的指示，使得可以完成维修。然而，涡轮和其他升压发动机系统在比非涡轮或非升压系统高得多的系统压力下运行。这些系统通常将在高的系统压力下出现空气泄漏。因此，在烟雾发生式泄漏检测器的情形中，使用低压烟雾发生器不能在发动机系统中产生足够的压力以模拟发动机的运行压力。因此，使用低压装置在这种较高压力系统中发现泄漏将是非常难的。供应至处于测试中的系统的烟雾的密度受到气体流入和流出烟雾发生罐时的流量显著影响。用于使烟雾产生溶液汽化的加热器仅能够产生有限体积的烟雾蒸汽。被引入到烟雾发生罐中的气体的体积受到烟雾发生器的输出压力直接影响，使得：设定的压力越高，该体积就越大。因此，高压烟雾发生器产生一定量的低密度烟雾，这导致处于测试中的系统主要被来自其初始供应源的载气(carriergas)填充。就同一点而言，越少的可见烟雾离开系统使得技术人员越难以检测泄漏位置。当压力调节器被任意地增加过长的时间和/或过高的压力设定并且所述正被测试的系统处于较低大气压力下时，载气的流量相应地增加，有时会超过可产生的可见烟雾的流量。也就是说，流量越高，则可离开泄漏位置的烟雾就越稀薄。因此，离开该系统的烟雾的密度减小，这也使得技术人员难以识别泄漏位置。因此，将希望通过将载气的流量和压力自动地同时调节至最佳水平来避免常规的手动调节式泄漏检测器本身所具有的上述缺陷，所述最佳水平确保在整个压力范围内浓密烟雾被运载至处于测试中的系统，从而能够更容易可靠地确定泄漏位置。
技术实现思路
总体上，下文公开了一种可自动调节的、微控制器控制的泄漏检测设备，其适于将入口压缩空气或任何其他合适的不活跃气体在最佳的流量和压力下供应至正被测试泄漏的系统，使得该系统能够被加压，并能够精确且可视地确定存在泄漏和泄漏的位置。该泄漏检测设备包括烟雾(即，可见的蒸汽)发生器或流体泵和雾化装置，通过该烟雾发生器或流体泵和雾化装置，合适的烟雾产生液体被加热和汽化或雾化成蒸汽。进气的压力由压力调节器调节，以便与来自烟雾发生器的烟雾混合并将烟雾运送至处于测试中的系统，由此，浓密的烟雾将借助于系统中的任何泄漏被吹出。该泄漏检测设备特别用于测试在高压下运行的系统，例如，与涡轮增压的或以其他方式升压的发动机一起运行的系统，并且该泄漏检测设备具有希望在升高的测试压力下测试这些系统的工业应用。进气首先被供应至压力开关，该压力开关使得控制器能够在进气到达至少预定的最小压力时允许泄漏测试。进气然后被供应至压力调节器，该压力调节器由步进马达、伺服马达或电子压力调节器马达驱动。该步进马达的减速齿轮旋转并且压力调节器由控制器调节。调节的空气通过流量传感器从压力调节器的出口喷嘴输送至常闭的螺线管的入口侧，所述流量传感器电连接至控制器，以测量从调节器流动的调节空气的流量。螺线管也电连接至控制器，以便被打开而开始泄漏测试。在螺线管打开的情况下，调节空气从螺线管的出口侧供应至烟雾发生器。烟雾产生液体在烟雾发生器内被加热并汽化成烟雾，并且烟雾由调节空气供应运送至正被测试泄漏的系统。第一压力传感器被气动地联接在所述控制器和位于螺线管的入口侧的连接件之间，以便测量压力调节器的出口喷嘴处的调节空气的压力。第二压力传感器被气动地联接在所述控制器和在螺线管的出口侧与烟雾发生器的内部连通的连接件之间，以便测量被压力调节器供应的调节空气加压的处于测试下的系统的压力。在泄漏测试开始时，控制器打开螺线管并使烟雾发生器的加热器通电或者使(不具有加热器的)流体泵和雾化喷嘴致动。压力调节器由控制器调节，使得调节空气的压力逐渐增大。由流量传感器测量到的流量快速升高，直到获得预定的最佳流量，调节空气通过所述流量传感器从压力调节器流动至烟雾发生器。该最佳流量然后被保持恒定(与压力调节器被调节到的升高压力无关)，直到获得最佳的由操作者设定的测试压力，在获得最佳的由操作者设定的测试压力时，螺线管的入口侧和出口侧处的由第一压力传感器和第二压力传感器测量的压力调节器压力和系统压力相等。在处于测试中的系统被完全加压的情况下，调节器的压力保持恒定，使得供应至烟雾发生器的调节空气减少。由此，由流量传感器测量到的流量相应地降低，在此期间正被测试的系统被视觉检查从其溢出的任何烟雾，以指明泄漏。在泄漏测试完成时，控制器使螺线管关闭，并且烟雾发生器的加热器被断电或者流体泵和雾化喷嘴被停用。然后监控(由第二压力传感器测量的在螺线管的出口侧的)系统压力的衰减，该衰减也指明正被测试泄漏的系统中存在的泄漏和泄漏的规模。附图说明图1和图2示出了本专利技术的用于定位流体系统中的泄漏的自动压力调节式泄漏检测设备的相反两侧；图3是图1和图2所示的泄漏检测设备的分解图；图4和图5示意了本专利技术的根据其优选实施例的泄漏检测设备的功能细节；图6示出了来自图4和图5的泄漏检测设备的烟雾发生器；图7是示意了图4至图6所示的泄漏检测设备的部件之间的相互连接的框图；图8A表示了在通过本专利技术的泄漏测试设备执行泄漏测试之前、期间或之后的从压力调节器供应至图6的烟雾发生器的压力调节气体(pressureregulatedgas)的流量；并且图8B表示了在泄漏测试之前、期间和之后的压力调节气体被自动调节到的压力。具体实施方式在首先参考附图中的图1和图2的同时，公开了一种具有烟雾发生器2的自动压力调节式泄漏检测设备1，该烟雾发生器能够产生可见的蒸汽(在贸易中众所周知且下文被称为“烟雾”)，通过该可见蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泄漏检测设备(1)，所述泄漏检测设备(1)用于指明与所述设备联接的流体系统中是否存在泄露，所述泄漏测试设备包括：气体入口(13)，所述气体入口(13)用于接收气体；可调节的压力调节器(30)，所述可调节的压力调节器(30)被联接至所述气体入口，以提供从所述气体入口接收的所述气体的压力调节供应；烟雾发生器(2)，所述烟雾发生器(2)用于产生可视烟雾，所述烟雾发生器与要被测试泄漏的所述流体系统连通；气体流动路径(38，54，60)，所述气体流动路径(38，54，60)在所述压力调节器和所述烟雾发生器之间延伸，使得所述气体的压力调节供应被输送至所述烟雾发生器，以在所述烟雾发生器处将所述发生器产生的烟雾运送至处于测试中的所述系统，从而对所述系统加压；压力感测装置(44，46)，所述压力感测装置(44，46)与所述压力调节器连通且与所述烟雾发生器连通，以便测量由所述压力调节器提供的所述气体的压力调节供应的压力以及与所述烟雾发生器连通的处于测试中的所述系统的压力；以及控制器(22)，所述控制器(22)与所述可调节的压力调节器互连，以调节所述压力调节器，并且所述控制器(22)与所述压力感测装置互连，以便对所述气体的调节供应的压力以及处于测试中的所述系统的压力做出响应，所述控制器对所述可调节的压力调节器的压力进行调节，直到所述气体的调节供应的压力与处于测试中的所述系统的压力相等，在二者相等的时间期间，对处于测试中的所述系统进行泄漏检查。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.10 US 14/301,1311.一种泄漏检测设备(1)，所述泄漏检测设备(1)用于指明与所述设备联接的流体系统中是否存在泄露，所述泄漏测试设备包括：气体入口(13)，所述气体入口(13)用于接收气体；可调节的压力调节器(30)，所述可调节的压力调节器(30)被联接至所述气体入口，以提供从所述气体入口接收的所述气体的压力调节供应；烟雾发生器(2)，所述烟雾发生器(2)用于产生可视烟雾，所述烟雾发生器与要被测试泄漏的所述流体系统连通；气体流动路径(38，54，60)，所述气体流动路径(38，54，60)在所述压力调节器和所述烟雾发生器之间延伸，使得所述气体的压力调节供应被输送至所述烟雾发生器，以在所述烟雾发生器处将所述发生器产生的烟雾运送至处于测试中的所述系统，从而对所述系统加压；压力感测装置(44，46)，所述压力感测装置(44，46)与所述压力调节器连通且与所述烟雾发生器连通，以便测量由所述压力调节器提供的所述气体的压力调节供应的压力以及与所述烟雾发生器连通的处于测试中的所述系统的压力；以及控制器(22)，所述控制器(22)与所述可调节的压力调节器互连，以调节所述压力调节器，并且所述控制器(22)与所述压力感测装置互连，以便对所述气体的调节供应的压力以及处于测试中的所述系统的压力做出响应，所述控制器对所述可调节的压力调节器的压力进行调节，直到所述气体的调节供应的压力与处于测试中的所述系统的压力相等，在二者相等的时间期间，对处于测试中的所述系统进行泄漏检查。2.根据权利要求1所述的泄漏检测设备(1)，还包括气流控制开关(52)，所述气流控制开关(52)被连接在所述气体流动路径(38，54，60)内，并具有与所述可调节的压力调节器(30)连通的入口侧以及与所述烟雾发生器(2)连通的出口侧，所述气流控制开关电连接至所述控制器(22)而被所述控制器在关闭状态和打开状态之间切换，以在所述关闭状态下阻塞所述气体的压力调节供应流过所述气流控制开关并在所述打开状态下允许来自所述压力调节器的所述气体的压力调节供应流至所述烟雾发生器。3.根据权利要求2所述的泄漏检测设备(1)，其中，所述气流控制开关是具有所述入口侧和所述出口侧的螺线管(52)。4.根据权利要求3所述的泄漏检测设备(1)，其中，所述烟雾发生器(2)包括烟雾产生液体(70)和加热器(72)，所述加热器(72)将所述液体加热并蒸发成所述可视烟雾，所述控制器(22)电连接至所述螺线管(52)和所述加热器，以便在所述螺线管由所述控制器切换至所述打开状态的同时使所述加热器通电。5.根据权利要求2所述的泄漏检测设备(1)，其中，所述压力感测装置包括第一压力传感器(44)和第二压力传感器(46)，所述第一压力传感器(44)被气动地联接在所述螺线管(52)的入口侧和所述控制器(22)之间，所述第二压力传感器(46)被气动地联接在所述螺线管的出口侧和所述控制器之间。6.根据权利要求5所述的泄漏检测设备(1)，其中，所述第一压力传感器(44)在联接件(50)处被气动地连接至所述螺线管(52)的所述入口侧，所述联接件(50)流体连通地位于所述气体流动路径(54)和所述螺线管之间。7.根据权利要求5所述的泄漏检测设备(1)，其中，所述烟雾发生器(2)包括腔室(68)，所述可见烟雾在所述腔室(68)内被产生以运送至处于测试中的所述系统，所述第二压力传感器(46)在与所述密封腔室的内部连通的联接件(58)处被气动地连接至所述螺线管(52)的所述出口侧。8.根据权利要求1所述的泄漏检测设备(1)，还包括入口气体压力响应开关(20)，所述入口气体压力响应开关位于所述气体入口(13)和所述可调节的压力调节器(30)之间，并且对由所述气体入口接收的所述气体的压力做出响应，所述控制器(22)电连接至所述入口气体压力响应开关以接收来自该开关的信号，从而在所述气体至少具有一定的预定压力时使该开关允许所述气体从所述气体入口流动至所述可调节的压力调节器。9.根据权利要求1所述的泄漏检测设备(1)，还包括连接在所述控制器(22)和所述可调节的压力调节器(30)之间的马达(32)，所述控制器通过所述马达而与所述压力调节器互连，所述控制器操作所述马达以便相应地调节所述压力调节器，直到所述气体的调节供应的压力与处于测试中的所述系统的压力已经相等。10.根据权利要求1所述的泄漏检测设备(1)，还包括电连接至所述控制器(22)的流量传感器(42)，所述流量传感器位于所述气体流动路径(38，54)内，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里·M·麦科洛姆，爱德华·A·穆拉希，加里·W·哈尔姆巴切尔，
申请(专利权)人：星光环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US