BR112019005135B1 - Sonda detectora de vazamentos de um analisador de gás e acessório detector de vazamento de gás - Google Patents
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Abstract
ACESSÓRIO DETECTOR DE VAZAMENTO DE GÁS PARA SONDA DETECTORA DE VAZAMENTOS COM ELEMENTO CONDUTOR DE GÁS ALONGADO trata-se de uma sonda detectora de vazamentos (22) para um analisador de gás, sendo que a sonda detectora de vazamentos (22) é projetada para aspirar o gás e pode ser conectada ao analisador de gás; sendo que a sonda detectora de vazamentos (22) tem uma ponta detectora de vazamento de gás (20) provida de uma abertura de admissão, de tal modo que o gás é aspirado através da abertura de admissão ao longo de uma bissetriz perpendicular (28) para a abertura de admissão, caracterizada pelo fato de a ponta detectora de vazamento de gás (20) ter pelo menos um elemento condutor de gás alongado (30), o qual fica disposto substancialmente em paralelo à bissetriz perpendicular (28) e se sobressai, distalmente, da abertura de admissão.
Description
[001] Trata-se a presente invenção de uma sonda detectora de vazamentos de um analisador de gás, configurada para aspirar gás, assim como também de um acessório detector de vazamento de gás para tal sonda detectora de vazamentos.
[002] Para gerar o vácuo, o analisador de gás é provido de uma bomba de vácuo, que aspira o gás para o vácuo. O gás aspirado é analisado para a identificação de pelo menos um componente do gás aspirado. A bomba de vácuo do analisador de gás é conectada com a sonda detectora de vazamentos, tipicamente, por meio de uma mangueira flexível alongada, para poder guiar a sonda detectora de vazamentos na região desejada. O gás é aspirado através da abertura de admissão da ponta detectora de vazamento de gás ao longo da bissetriz perpendicular da abertura de admissão, sendo que a abertura de admissão localiza-se distalmente na sonda detectora de vazamentos. Esses analisadores de gás são normalmente utilizados para detecção de vazamentos, sendo que a sonda detectora de vazamentos é geralmente guiada manualmente sobre uma região a ser testada quanto a um possível vazamento. A sonda detectora de vazamentos pode, por exemplo, ser guiada ao longo de um objeto de teste no qual um gás de teste é utilizado para pressurizar o objeto, em relação à atmosfera circundante, de modo a detectar o gás de teste que escapa através de um possível vazamento.
[003] Há uma dificuldade básica para detectar vazamentos que, para a detecção de um vazamento, é convencionalmente desejável que um forte fluxo do fluxo de gás aspirado pela sonda detectora de vazamentos seja obtido já a uma grande distância. No entanto, quanto maior o fluxo de gás aspirado, menor é a concentração do gás de teste detectado no fluxo de gás aspirado e menor é o limite de detecção para o gás de teste. Além disso, o fluxo de ar transversal à direção de admissão da sonda detectora de vazamentos pode fazer com que uma parte do gás de teste que escapa de um vazamento seja levada para longe da ponta detectora de vazamento de gás e, assim, não ser detectada pelo analisador de gás. Este efeito reduz o limite de detecção para o gás de teste, quanto maior for a distância entre o vazamento e a ponta detectora de vazamento de gás.
[004] Um objetivo da presente invenção consiste em fornecer uma sonda detectora de vazamentos melhorada, bem como um acessório detector de vazamento de gás melhorado.
[005] O objetivo é alcançado com as características das reivindicações 1 e 2.
[006] A sonda detectora de vazamentos é provida de pelo menos um elemento condutor de gás alongado. Como alternativa, é incluído um acessório detector de vazamento de gás, o qual é adaptado para ser montado na sonda detectora de vazamentos e é provido de pelo menos um elemento alongado. Em relação ao elemento alongado, os meios condutores de gás que fluem ar ou gás transversalmente à área de abertura da abertura de admissão, isto é, perpendicularmente à bissetriz perpendicular da abertura de admissão, são afetados pelo elemento alongado. Isto é para evitar que esses fluxos transversais levem o gás de teste para longe da abertura de admissão ou para impedir que tais fluxos transversais sejam aspirados pela abertura de admissão. Aqui, o elemento alongado é disposto substancialmente em paralelo com a bissetriz perpendicular da abertura de admissão ao longo da qual o gás é aspirado, de tal maneira que a admissão do gás através da abertura de admissão ao longo da bissetriz perpendicular é comprometida tão pouco quanto possível. Como aqui utilizado, refere-se substancialmente a uma disposição inclinada em uma variedade angular de até 20 graus, preferencialmente, até 10 graus e, particularmente, de preferência, até 5 graus em relação à linha paralela. É preferível que o elemento alongado afete mais os fluxos transversais do que os fluxos de gás ao longo da bissetriz perpendicular. O elemento alongado também pode servir para reduzir as turbulências de gás. Isto resulta em uma vantagem, pois a proporção de gás de teste no fluxo de gás aspirado é aumentada devido aos fluxos transversais reduzidos e o limite de detecção para a detecção do gás de teste no fluxo de gás aspirado é reduzido.
[007] O elemento alongado é um elemento cuja dimensão longitudinal ao longo da bissetriz perpendicular é maior do que a sua largura ou profundidade transversal à bissetriz perpendicular. O elemento alongado pode ser um elemento bidimensional semelhante a uma folha, cuja profundidade é significativamente menor do que a sua largura, sendo que a largura é menor do que o seu comprimento. Como uma alternativa, o elemento pode ser um elemento cilíndrico semelhante a uma fibra, como, por exemplo, pode ser uma fibra com uma seção transversal redonda. De um modo preferido, uma pluralidade de elementos alongados do tipo descrito acima é disposta de forma adjacente à abertura de admissão, de modo a formar uma barreira para os fluxos transversais. De forma vantajosa, os elementos alongados são distribuídos em torno da abertura de admissão, por exemplo, de uma forma anelar. Portanto, os fluxos transversais de qualquer possível direção transversal à bissetriz perpendicular do plano da abertura de admissão são afetados, enquanto que o fluxo de gás na direção longitudinal ao longo da bissetriz perpendicular é apenas levemente afetado. Os elementos alongados são, preferivelmente, projetados para serem elasticamente resilientes. No caso de fibras alongadas, isso resulta em uma estrutura semelhante a um pincel, para impedir fluxos transversais e direcionar o fluxo de gás ao longo das fibras.
[008] O elemento alongado estende-se distalmente para além da abertura de admissão, de tal maneira que o gás aspirado flui através do elemento alongado antes que atinja a abertura de admissão. No caso de elementos alongados elasticamente resilientes ou de um elemento elástico resiliente, o mesmo também pode servir como indicador para ajustar e manter uma distância adequada da superfície do objeto de teste a ser avaliado quanto à presença de vazamento de gás. O comprimento do elemento alongado que sobressai, distalmente, da abertura de admissão deve corresponder à distância ideal entre a abertura de admissão e a superfície a ser avaliada quanto a vazamento de gás. Mediante o contato entre as extremidades distais dos elementos alongados e a superfície avaliada quanto a vazamento de gás, os elementos alongados proporcionam uma resistência hapticamente perceptível.
[009] É possível incluir, na extremidade distal de pelo menos um elemento alongado, um sensor sensível ao toque que, mediante um contato com a superfície a ser avaliada quanto a um vazamento de gás, gere um sinal indicando que a ponta detectora de vazamento de gás mantém a distância correta do objeto de teste. O sinal pode ser gerado de uma maneira intrinsicamente conhecida, como, por exemplo, eletronicamente, e ser transmitido ao analisador de gás.
[010] Em outra modalidade da presente invenção, é possível que o elemento condutor de gás alongado seja feito de um material permeável a gás, como, por exemplo, de um material esponjoso. Vantajosamente, a permeabilidade a gás é maior na direção longitudinal do elemento alongado, isto é, na direção da admissão de gás paralela à bissetriz perpendicular do plano da abertura de admissão, do que na direção transversal à direção longitudinal, de modo a afetar os fluxos transversais do gás mais do que os fluxos longitudinais. O material permeável a gás do elemento alongado pode cobrir a abertura de admissão, de tal modo que o gás aspirado seja aspirado através do material. Neste caso, é particularmente vantajoso que a permeabilidade ao gás seja maior na direção longitudinal do que na direção transversal. Como alternativa, o elemento alongado também pode ser disposto adjacente à abertura de admissão, por exemplo, na forma de um escudo, protegendo os fluxos transversais como um para-brisa. Também é possível dispor uma pluralidade de elementos alongados de um material permeável a gás do tipo acima descrito.
[011] Segue abaixo uma explicação detalhada de modalidades da presente invenção, com referência às Figuras, sendo que: - A Figura 1 é um corte longitudinal através de um acessório detector de vazamento de gás (primeira modalidade); - A Figura 2 é uma ilustração de uma sonda detectora de vazamentos com o acessório detector de vazamento de gás da Figura 1; - A Figura 3 é um corte longitudinal através de uma sonda detectora de vazamentos (segunda modalidade), e; - A Figura 4 é uma ilustração da sonda detectora de vazamentos da Figura 3.
[012] O acessório detector de vazamento de gás (12) da primeira modalidade da presente invenção tem um compartimento cilíndrico (14) provido de um canal de escoamento para o fluxo do gás aspirado, sendo que os canais de escoamento estendem-se centralmente através do compartimento cilíndrico (14). Na extremidade proximal, ou seja, na extremidade a jusante (18), vista na direção do fluxo de gás do fluxo do gás aspirado, o acessório detector de vazamento de gás (12) pode ser colocado na ponta detectora de vazamento de gás (20) de uma sonda detectora de vazamentos (22), conforme ilustrado na Figura 2. Para este propósito, o acessório detector de vazamento de gás (12) e a sonda detectora de vazamentos (22) podem ser providos de elementos conectores complementares de intertravamento não ilustrados nas Figuras.
[013] Na extremidade distal (24) oposta à extremidade proximal (18), o acessório detector de vazamento de gás (12) é provido de uma abertura de admissão (26) que abre no canal de escoamento de gás (16). Pelo menos na maior parte, o gás é aspirado através da abertura de admissão (26) ao longo da bissetriz perpendicular (28), isto é, em uma direção de admissão paralela a uma linha reta disposta perpendicularmente à superfície da abertura de admissão (26) e estendendo-se através do centro da abertura de admissão (26).
[014] A extremidade distal (24) é provida de uma pluralidade de elementos alongados semelhantes a fibras (30) que se projetam como fibras finas de um modo semelhante a um pincel, desde a extremidade distal (24), e prolongam-se distalmente.
[015] Enquanto a primeira modalidade da presente invenção nas Figuras 1 e 2 é caracterizada pelo fato de a ponta detectora de vazamento de gás (20) de uma sonda detectora de vazamentos (22) ter um acessório detector de vazamento de gás (12), contendo elementos alongados, a segunda modalidade da presente invenção das Figuras 3 e 4 consiste na fixação dos elementos alongados diretamente na ponta detectora de vazamento de gás (20). Na primeira modalidade da presente invenção, uma pluralidade de elementos alongados fica disposta na região da abertura de admissão (26) do acessório detector de vazamento de gás (12) e estende-se para além desta abertura de admissão (26). Na segunda modalidade da presente invenção, os elementos alongados ficam dispostos na região da abertura de admissão (25) da ponta detectora de vazamento de gás (20) e estendem-se distalmente para além da mesma.
[016] Os elementos alongados (30) formam uma barreira para os fluxos transversais (32) direcionados transversalmente ou quase transversalmente à bissetriz perpendicular (28), sendo que a referida barreira é distribuída anularmente em torno da abertura de admissão (26 e 25), respectivamente. A permeabilidade ao gás desta barreira é significativamente maior, e, de preferência, máxima, na direção longitudinal ao longo da bissetriz perpendicular (28) e é significativamente menor, e, de preferência, insignificantemente baixa, para fluxos transversais (32) direcionados transversalmente à bissetriz perpendicular (28).
[017] As Figuras 1 e 3 ilustram, esquematicamente, um vazamento (34) na superfície (36) a ser avaliada quanto à presença de vazamento de gás, sendo que a disposição em forma de estrela de setas (38) indica o gás de teste fluindo do vazamento (34). Os elementos alongados (30) evitam que os fluxos de gás transversais (32) carreguem o gás de teste de escape (38) para longe da abertura de admissão (26). Quando os elementos alongados (30) contatam a superfície (36) a ser avaliada quanto à presença de vazamento de gás na região do vazamento (34), o gás (38) que escapa do vazamento (34) é direcionado na direção longitudinal, ao longo da bissetriz perpendicular (28), para a abertura de admissão (26 ou 25) e flui a partir dai através do canal de escoamento de gás (16) para o analisador de gás, para avaliação, sendo que o referido analisador de gás não é ilustrado nas Figuras.
Claims (6)
1. SONDA DETECTORA DE VAZAMENTOS (22) DE UM ANALISADOR DE GÁS, sendo que a referida sonda detectora de vazamentos (22) é configurada para aspirar o gás e adaptada para ser conectada ao analisador de gases, e a referida sonda detectora de vazamentos (22) compreende uma ponta detectora de vazamento de gás (20) contendo uma abertura de admissão (25), de tal modo que o gás é aspirado através da abertura de admissão ao longo de uma bissetriz perpendicular (28) da abertura de admissão, caracterizada pelo fato de um acessório detector de vazamento de gás (12) tem uma extremidade proximal (18) ligada à extremidade distal da ponta detectora de vazamento de gás (20) da sonda detectora de vazamento (22), em que a extremidade distal (24) da ponta detectora de vazamento de gás (20) compreende uma pluralidade de elementos condutores de gás alongado (30) dispostos anularmente em torno da abertura de admissão (25) e em paralelo à bissetriz perpendicular (28) e que sobressai distalmente da extremidade distal (24), além da abertura de admissão (25) de um modo semelhante a um pincel, para assim formar uma barreira para fluxos de gás transversais.
2. SONDA DETECTORA DE VAZAMENTOS (22), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o elemento alongado (30) ser elástico.
3. SONDA DETECTORA DE VAZAMENTOS (22), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de o elemento alongado (30) compreender um material permeável a gás, que cobre a abertura de admissão ou fica adjacente à abertura de admissão.
4. ACESSÓRIO DETECTOR DE VAZAMENTO DE GÁS (12), a ser montado na ponta detectora de vazamento de gás (20) de uma sonda detectora de vazamentos (22) de um analisador de gás, sendo que a sonda detectora de vazamentos (22) é configurada para aspirar o gás e o acessório detector de vazamento de gás (12) compreende uma abertura de admissão (26) adaptada para ficar alinhada com a abertura de admissão (25) da ponta detectora de vazamento de gás (20), de tal maneira que o gás possa ser aspirado ao longo de uma bissetriz perpendicular (28) de ambas as aberturas de admissão (25, 26), caracterizado pelo fato de que a extremidade distal do acessório detector de vazamento de gás (12) compreende uma pluralidade de elementos condutores de gás alongado (30) dispostos anularmente em torno da abertura de admissão (26) e em paralelo à bissetriz perpendicular (28) e que sobressai distalmente da extremidade distal além da abertura de admissão (26) do acessório detector de vazamento de gás (12) de um modo semelhante a um pincel, para assim formar uma barreira para fluxos de gás transversais.
5. ACESSÓRIO DETECTOR DE VAZAMENTO DE GÁS (12), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de o elemento alongado (30) ser elástico.
6. ACESSÓRIO DETECTOR DE VAZAMENTO DE GÁS (12), de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 5, caracterizada pelo fato de o elemento alongado (30) compreender um material permeável a gás, que cobre a abertura de admissão ou fica adjacente à abertura de admissão.
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