检测泄漏并确定其位置的方法以及实施该方法的装置制造方法及图纸

技术编号:2567389 阅读:128 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种通过对一种气体分压的变化进行测量和计算来确定试件、容器或类似物品的壁中的泄漏的方法及装置;为降低检漏的费用则建议有:用一个氧气传感器(4)来对氧气分压的变化进行检测和计算。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过测量和计算一种气体分压的变化来确定一试件、容器或类似物品的壁中的泄漏的方法、一种用于对所确定的泄漏进行定位的方法以及用于实施所述方法的装置。质谱仪较贵且灵敏。它们仅能工作在约10-4mbar或更低的压力条件下,因此用质谱仪所带来的技术和经济方面的费用均较高。根据本专利技术,该任务是通过权利要求所述的特征来解决的。采用氧气作试验气体能够把氧气传感器用作为试验气体检测器。优选地使用氧气-固体电解质传感器。这些传感器很久以来便得到了应用,如用在汽车催化剂的废气监测。它们在工作时不需要高真空。在微结构方面的一种应用中,这些传感器在很宽的范围内是线性的且是足够灵敏的,这样根据本专利技术的泄漏检测便可以一种可与氦气检漏法相等同的灵敏度来加以实施。把氧气用作为检验气体还有其它的优点该检漏方法的使用者就是通过这种气体、亦即O2的存在能够了解到情况,这种气体对许多的应用是具有特殊意义的。当泄漏13出现在容器1的抽真空状态时,空气便会进入容器1。氧气分压便因此而变化。这一变化被测量仪器6所检测到,而测量仪器6则经计算装置11触发一泄漏显示。压力传感器7和测量仪器9能用来对氧气分压和总压的比例、亦即氧气浓度进行计算,如果氧气浓度比如高于15%,则可触发一泄漏显示。另外还可以在对容器1抽真空期间会起作用的、此前业已存在的泄漏13加以确定。这一点比如可这样来进行将在抽真空期间的几个确定时刻所测量到的氧气分压值的计算装置11中与先前在一个密封容器1中所进行并被存储的测量值加以比较。附图说明图1所示的装置还包括有一个喷枪,它被接到一个压力容器16上,该压力容器16中具有无氧气体,比如氮气。如若在一个第一测量阶段检测到在容器1的壁中有一泄漏13,该泄漏的位置则可通过用无氧气体对容器1作局部喷射来加以确定。当气体射束扫到泄漏13时,此时氧气便进不到容器1中。由此使容器1中的氧气分压值有一个短时间的下降,该下降值为氧气传感器4所记录到并由测量仪器6所显示。这样便直接将喷射过程同泄漏13的位置关联了起来,因此便能够对泄漏作出精确的定位。氧气分压的下降梯度越陡和/或氧气传感器的响应时间越短,就越能够迅速地来确定泄漏位置。当容器1的初始灌注的气体是无氧的,这种泄漏检测和定位因而便是特别灵敏的。分压值的下降还可通过使用耗氧气体作为试验气体来加以影响。当采用这些气体时,比如丙烷、丁烷或其它类似气体,除在泄漏13前出现氧气排出外,还在容器1中的氧气传感器的热表面上发生氧气的消耗,这样便增强了测量效果。在图1所示的实施形式中,氧气传感器4和压力传感器7在空间上是分开的。当使用氧气固体电解质传感器时则可放弃这种分开形式,因为这些传感器通常配备有一根热丝。图2示出这样一种氧气传感器4。在一公共载体18上既固结有氧气传感器部件19(例如两块中间夹有固体电解质的铂电极)也固结有一热丝21。热丝21以一种熟知的形式构成图中未示出的一测量电桥的部件且因此同时也具有一个热导真空计的压力传感器的功能。在图3所示的实施例中,将一注满无氧气体的、置于真空之下的容器1进行检漏。容器1可以是用于该种气体的储存容器,或者是一个为进行检漏而用压力容器21灌注有无氧气体的试件。泄漏检测与定位是用一个探测器22来进行的,探测器22的尖23被导致容器1之上。在探测器22上连接有一导管,该导管与一供给泵25、比如隔膜泵相连。在探测器22和供给泵25之间的距离上,被吸入气流流经一其中装有氧气传感器4的室26,该氧气传感器如同图1所示的实施例那样将其信号经导线5输入测量仪器6。只要探测器22一直在吸入空气,由于空气中含有氧气的缘故,传感器4便输出有一恒定不变的信号。当探测器尖23扫过一泄漏处,氧气输入便会减少或中断。如图1所示实施例中对泄漏定位的描述那样,氧气传感器4便记录到氧气分压的变化,这样不仅可确定泄漏的存在,而且也能确定泄漏的位置。同样在采用这种方法时,当在容器或试件1中放入耗氧气体时,则可增强测量的效果。图4示出一实施形式,其中对一个灌注有含氧气体的试件1整体地在一检验室31中进行检漏。检验室31以熟知的方式经导管32用真空泵33来抽真空。在导管32中有一具有氧气传感器的室26。当在抽真空期间有氧气从试件1中逸出时,则该氧气流经室26至被传感器4和测量仪器6所记录。如上所述,对测量结果与先前在密封试件1中的测量结果作比较能得到更好的泄漏检测结果。这一目标也可这样来达到检验室在将试件1带入其中之后被注入无氧气体,这样已有的空气中氧气便不会干扰泄漏的检测。权利要求1.一种通过测量和计算一种气体分压的变化来确定一试件、容器或类似物品的壁中的泄漏的方法,其特征在于用一个氧气传感器(4)来确定和计算。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于使用了氧气固体电解质传感器(4)。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于对一个被置于真空之下的容器(1)的壁中的泄漏(13)的确定是用一位于容器(1)中的氧气传感器(4)表进行的。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于将在确定时刻所测得的氧气分压值与同样条件之下在密封容器(1)中所测得的值进行比较。5.如权利要求3或4所述的方法,其特征在于除用氧气传感器(4)测量分压外,还用一个压力传感器(7)来测量总压,该总压在进行计算时被加以考虑。6.如权利要求3~5之一所述的方法,其特征在于在一个处于真空的、含有无氧气体的容器(1)中实施泄漏检测。7.如权利要求3~6之一所述的方法,其特征在于为确定泄漏位置,用一种无氧气体流喷射试件的外侧。8.如权利要求7所述的方法,其特征在于使用了如丙烷、丁烷或与其类似的耗氧(可氧化)气体。9.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于对一个充有无氧的、优选地为耗氧(可氧化的)气体的、置于真空之下的容器(1)的壁中泄漏的确定是以这样的方式来进行的用一个探测器尖(23)对容器进行探测,且用氧气传感器(4)对被探测器尖(23)所吸出的气体的氧气存在情况进行检查。10.如权利要求9所述的方法,其特征在于被探测器尖(23)所吸入的气体流经一个其中包括有氧气传感器(4)的室(26)。11.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于将一含有氧气的试件(1)放入一试验室(31)中,将该试验室抽真空并将试验室(31)中氧气分压的变化用来确定试件(1)壁中的泄漏。12.如权利要求11所述的方法,其特征在于从所述室(31)中被抽出的气体流经一室(26),在该室(26)中有氧气传感器(4)。13.如权利要求11或12所述的方法,其特征在于计算是这样来进行的将测量值与先前在密封容器(1)中试验所得的测量值作比较。14.一种根据上述方法之一通过对一种气体分压的变化进行测量和计算来确定试件容器和类似物品壁中的泄漏的装置,其特征在于在使用氧气作试验气体时,设置有一个氧气传感器(4),优选地为一氧气-固体电解质传感器,该传感器与测量和计算装置(6、11、12)相连接。15.一种根据方法权利要求3~8之一通过对一种气体分压的变化进行测量和计算来确定试件、容器和类似物品壁中的泄漏的装置,其特征在于容器(1)中有氧气传感器(4)并且一被接在容器(1)上的真空泵(2)组成装置的部件。16.如权利要求15所述的装置,其特征在于在容器(1)中还有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过测量和计算一种气体分压的变化来确定一试件、容器或类似物品的壁中的泄漏的方法,其特征在于:用一个氧气传感器(4)来确定和计算。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:沃纳格罗瑟布莱
申请(专利权)人:因菲康有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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