CN101454652A - 泄漏检测方法及泄漏检测器 - Google Patents
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Abstract
在校准模式下,将在用加压气体充满被检测的物件和基准罐之后的平衡阶段等分为两个阶段,每次当经过第一半时间(T1)以及第二半时间(T2)时,测量差别压力变化(ΔP1和ΔP2),并且测量在检测阶段的时间(T2)期间出现的差别压力变化(ΔP3)。此外,测量在当绝热改变的影响被认为足够固定时的时刻之后经过时间(T2)时出现的差别压力变化(CT2),从这些测量结果中计算漂移校正系数K=(ΔP3-CT2)/(ΔP1-ΔP2),将其存储在存储器中,并且在检测模式下使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种在检查各种类型的容器以及其他装置(device)是否存在泄漏的泄漏检测(leak inspection)中使用的泄漏检测方法、以及通过使用该泄漏检测方法而操作的泄漏检测器(leak inspector)。
背景技术
为了当使用时不应该存在泄漏的产品或组件的可接受性,传统地已经在其生产线上检查了这些产品或组件。
图8是示出用于这种检查的泄漏检测器的一般结构的框图。通过压力控制阀12和三通电磁阀14(three-way solenoid valve)来延长连接到气压源11(pneumatic source)的出口侧的流管(flow pipe)10,并且流管10在三通电磁阀14的出口侧分支为分支管15A和15B。在压力控制阀12的出口侧和三通电磁阀14的入口侧之间,连接用于监视所指定的检测压力的压力计13。
分支管15A通过电磁阀16连接到导管18的一端,导管18的另一端连接到连接装配架(connection jig)24,该连接装配架24可以连接到要被检查泄漏的被检测的装置20。被检测的装置20顺序地连接到连接装配架24,以允许对其进行泄漏检测。
分支管15B通过电磁阀17连接到导管19的一端,导管19的另一端连接到基准罐(reference tank)21。导管18和19分别连接到作为分支的导管18A和导管19A,压差探测器(pressure-difference detector)22连接在导管18A和19A之间。
通过自动零复位放大器31将压差探测器22的输出信号发送到比较器32,并可以在比较器32中将压差检测器22的输出信号与由基准基准值设置器33给出的基准基准值RV进行比较。
装置20连接到导管18的一端;不存在泄漏的基准基准罐21连接到导管19;三通电磁阀14在a和b之间关闭;并且在监控压力计13的同时调节压力控制阀12,以便从气压源11提供预定的气压。然后,打开电磁阀16和17;在a和b之间打开三通电磁阀14;并且分别通过分支管15A和15B以及导管18和19对装置20和基准基准罐21施加所指定的恒定气压。
当装置20和基准基准罐21中的压力在经过预定时间段之后变得稳定时,电磁阀16和电磁阀17关闭。然后,在又经过预定的稳定时间段(平衡时间(equilibrium time))之后,读取连接到压差探测器22的自动零复位放大器31的输出信号SD。
当装置20完全气密而不存在泄漏时,一旦经过预定探测时间段,放大器31的输出信号SD理想地为零。如果装置20存在泄漏,则当内侧压力为正时输出信号SD逐渐减小,而当内侧压力为负时输出信号SD逐渐增加。输出信号SD几乎与预定探测时间段内的、负的或正的泄漏量成比例。
比较器32将由基准基准值设置器33给出的基准基准值RV和放大器31的输出值进行比较。依赖于输出值是否超过基准基准值RV,来获得可接受/有缺陷判定输出35,该可接受/有缺陷判定输出35示出该装置是可接受的还是有缺陷的。
在该一般的泄漏检测器中,即使当基准基准罐21与装置20具有相同形状且不存在泄漏时,由压差探测器22探测到的压差也主要受到装置20和基准基准罐21之间的温度差的影响。如果装置20与基准基准罐21具有不同形状,则在其中气体温度由当对气体增压时引起的隔热改变(adiabatic change)而增加的过程期间,压差由于装置20中的气体和基准基准罐21中的气体之间的温度差而变化。因此,输出信号不变为零(理想状态)。可替代地,如果装置20和基准基准罐21具有不同温度,则在隔热改变之后的热平衡过程期间,压差变化。换句话说,在预定的探测时间段期间,即使装置20不存在泄漏,输出信号也不能变为零(理想状态),并且通常探测到与正的或负的泄漏量相对应的压差。由除了泄漏之外的因素引起的压差通常被称为漂移(drift)。
将参考图9来解释上述状态。在图9中,曲线A示出了漂移,曲线B示出了泄漏,而曲线C示出了由压差探测器22实际上探测到的压差,也就是说,漂移加泄漏。如从该图所理解的,由曲线C指示的压差包括作为其主要部分的漂移以及作为其次要部分的泄漏。如从该图所理解的,由漂移引起的压差增加随着时间的流逝几乎接近零。相反,由泄漏引起的压差随着时间的流逝几乎以恒定速率增加。
关注该点,在具有如图8所示的结构的泄漏检测器中,在某个时间TIM1(在漂移增加速率接近零之后的时间,如图9所示),将自动零复位放大器31的输出强制复位为零;在该复位之后增加放大器31的增益,以放大压差探测器22的探测信号,并且将输出信号SD(曲线D)发送到比较器32;在比较器32中将预定时间段之后获得的输出信号SD与基准基准值RV进行比较;并且如果该输出信号SD超过基准基准值RV,则确定该装置是有缺陷的。
利用该探测方法,由于在漂移增加速率接近零之后才开始检测,所以可以移除该漂移的影响。然而,用于一个被检测的装置的检测时间长达数十秒。
为了消除该缺陷,已经提出了图10所示的泄漏检测方法。在该方法中,在校准模式(calibration mode)下,例如,通过参考图8描述的自动零复位放大器31,以单位探测周期的固定的时间间隔,将在施压和平衡阶段之后压差探测器22探测到的压差复位为零;重复该复位操作直到压差改变在单位探测周期内收敛到恒定范围之内;并且当其收敛时,获得压差改变Db。压差改变Db是由实际泄漏在单位探测周期中引起的压差改变。
因此,通过从第一单位探测周期内的压差改变Da中减去Db,可以获得在隔热改变后的热平衡过程中引起的漂移,即,Da-Db=Dc。将该值Dc存储为漂移校正值。在检测模式下,对装置20施加加压后的气体,并且从在加压和平衡阶段之后紧接着的第一单位探测周期内的压差改变Da中减去漂移校正值Dc,以获得与装置20的实际泄漏相对应的、单位探测周期内的压差改变Db。
利用图10所示的校准方法,仅对其中执行了校准的温度环境(空气温度和装置20的温度)执行正确的泄漏检测。然而,在泄漏检测模式下,如果房间温度或装置20的温度与获得漂移校正值Dc的校准模式下的温度相差预定值或更大,则必须再次执行校准以获得适当的漂移校正值Dc。
在上面的描述中,已经将图8所示的压差泄漏检测器作为示例。图11所示的另一种类型的泄漏检测器(下文中称为压力计型(gauge-pressure type)泄漏检测器)中也出现漂移,在这种类型的泄漏检测器中,直接将加压后的气体施加到被检测的装置20;由压力测量单元23测量气压;基于被密封在装置20内的气体的压力是否改变了预定值或更多,来确定是否存在泄漏。因此,压力计型泄漏检测器也具有与压差泄漏检测器相同的缺点。
为了消除压差泄漏检测器和压力计型泄漏检测器的缺点,在专利文献1中,申请人提出了一种漂移校正系数计算方法、一种用于通过使用由该漂移校正系数计算方法计算的漂移校正系数来校正漂移的漂移校正方法、一种漂移校正系数学习方法、和一种泄漏检测方法、以及使用这些方法中每种方法的泄漏检测器。
在前述泄漏检测器中,在校准模式下,将正气压或负气压施加到被检测的装置以及基准罐;当从施压和平衡阶段(见图10)结束起经过了持续时间T1时、以及当又经过了持续时间T1时,分别测量压差的改变ΔP1和ΔP2;测量与该装置的泄漏相对应的压差改变ΔC,该压差改变ΔC是当从该装置和基准罐的温度变得稳定时起经过了持续时间T1时获得的;并且使用表达式K=(ΔP2-ΔC)/(ΔP1-ΔP2),依据改变ΔP1、ΔP2和ΔC来计算漂移校正系数K。在检测模式下,当从施压和平衡阶段结束起经过了持续时间T1时、以及当又经过了持续时间T1时,分别测量压差的改变ΔP1’和ΔP2’;依据表达式J=(ΔP1’-ΔP2’)K,使用漂移校正系数K来估计漂移J;并且依据表达式S=ΔP2’-J,计算与泄漏对应的、已经校正了漂移的压差的改变S。
将参考图12来描述一般的泄漏检测器中的检测模式下的操作次序。在图12中,A1阶段表示施压阶段,A2阶段表示平衡阶段,A3阶段表示检测阶段,而A4阶段表示释放阶段。在施压阶段A1,在a和b之间打开图8所示的三通电磁阀14,也打开阀16和17以便将恒定压力的气体施加到装置20和基准罐21。在平衡阶段A2,关闭阀16和17,以便使已经被施加了气体的装置20和基准罐21密封,并且等待稳定的气压。换句话说,该阶段是热平衡过程,在该过程中由施压阶段A1中的绝热改变而升高的内部气体的温度逐渐降低到该装置的温度。在检测阶段A3,确定在平衡阶段A2变得稳定的气压是否示出了差异。在释放阶段A4,打开阀16和17,并且在b和c之间打开三通电磁阀14,以便将被密封在装置20和基准罐21中的气体释放到大气中。
图12所示的曲线P指示了装置或基准罐中压力的改变。在施压阶段A1,压力突然增加,并且由于绝热改变,内部气体温度也升高。在平衡阶段A2和检测阶段A3,内部气体温度降低到装置的温度,并且所施加的气压逐渐变得稳定。
【专利文献1】日本专利申请早期公开第2001-50854号
发明内容
本发明要解决的技术问题
如上所述,在专利文献1中提出的漂移校正系数计算方法中,当从检测阶段A3的开始起经过了持续时间T1时、以及当又经过了持续时间T1时,分别测量压差的改变ΔP1和ΔP2,如图12所示。如上所述,由于在平衡阶段A2之后安排检测阶段A3,因此,被密封在装置20和基准罐21中的气体的压力在某种程度上是稳定的。换句话说,当将平衡阶段A2设置得较长时,在检测阶段A3的开始处,在施压阶段A1中产生的绝热改变后的热平衡过渡期间的、装置20和基准罐21的内部之间的压差的改变可能是非常小的,正如从图12所示的曲线P清楚看出的。在此情况下,当在检测阶段A3测量压差的改变ΔP1和ΔP2时,改变ΔP1和ΔP2几乎相等。由于漂移校正系数的计算表达式K=(ΔP2-ΔC)/(ΔP1-ΔP2)的分母接近零,所以如果没有获得可靠的漂移校正系数K是不便的。
本发明的目的是消除该不便,并提供一种可靠的泄漏检测方法和一种可靠的泄漏检测器。
解决问题的技术手段
本发明的第一方面提供了一种泄漏检测方法,该方法用于将气体施加到被检测的装置和基准罐、并且用于基于当经过了预定时间段时该装置和该基准罐是否具有等于或大于预定值的压差来确定该装置是否存在泄漏,该泄漏检测方法包括以下步骤:
在校准模式下,
(a-1)仅在预定长度的施压阶段内将预定气压施加到该装置和该基准罐,然后停止其施加;
(a-2)测量在施压阶段结束后的第一平衡阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第一压差改变ΔP1;
(a-3)测量在第一平衡阶段结束后的第二平衡阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第二压差改变ΔP2;
(a-4)测量在第二平衡阶段结束后的第一检测阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第三压差改变ΔP3;
(a-5)测量在第一检测阶段结束后的第二检测阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第四压差改变ΔP4;
(a-6)依据第三和第四压差改变之间的差(ΔP3-ΔP4)以及第一和第二压差改变之间的差(ΔP1-ΔP2),计算并存储与在第三压差改变ΔP3中包括的漂移相对应的漂移校正系数K,并且从该装置和该基准罐中释放气体;以及
在检测模式下,
(b-1)仅在施压阶段将预定气压施加到该装置和该基准罐,然后停止其施加;
(b-2)测量在第一平衡阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第一压差改变ΔP1’;
(b-3)测量在第二平衡阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第二压差改变ΔP2’;
(b-4)测量在第一检测阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第三压差改变ΔP3’;
(b-5)依据第一和第二压差改变之间的差(ΔP1’-ΔP2’)以及漂移校正系数K,估计在第三压差改变ΔP3’中包括的漂移;
(b-6)通过从第三压差改变ΔP3’中减去所述漂移,来估计该装置的泄漏,并且从该装置和该基准罐中释放气体。
本发明的第一方面提供了一种泄漏检测器,包括:
气压源,被适配为向被检测的装置和基准罐施加气压;
压差测量部分,被适配为:在仅在预定长度的施压阶段中从气压源向该装置和该基准罐施加具有预定压力的气体之后,测量在该装置和该基准罐之间产生的压差间的压差改变;
漂移校正系数计算部分,被适配为:在校准模式下,当仅在施压阶段中向该装置和该基准罐施加了气压时,依据在施压阶段之后的第一平衡阶段以及在第一平衡阶段之后的第二平衡阶段中产生的、并由压差测量部分测量的第一压差改变ΔP1和第二压差改变ΔP2,以及依据在第二平衡阶段之后的第一检测阶段以及在第一检测阶段之后的第二检测阶段中产生的、并由压差测量部分测量的第三压差改变ΔP3和第四压差改变ΔP4,基于第三和第四压差改变之间的差(ΔP3-ΔP4)以及第一和第二压差改变之间的差(ΔP1-ΔP2),计算与在第三压差改变ΔP3中包括的漂移相对应的漂移校正系数K,
漂移校正系数存储部分,被适配为存储漂移校正系数K;
漂移计算部分,被适配为:在检测模式下,当仅在施压阶段中向该装置和该基准罐施加了气压时,依据在施压阶段之后的第一平衡阶段以及在第一平衡阶段之后的第二平衡阶段中产生的、并由压差测量部分测量的第一压差改变ΔP1’和第二压差改变ΔP2’,以及依据在第二平衡阶段之后的第一检测阶段中产生的、并由压差测量部分测量的第三压差改变ΔP3’,基于第一和第二压差改变之间的差(ΔP1’-ΔP2’)以及漂移校正系数K,计算在第三压差改变ΔP3’中包括的漂移;
漂移校正部分,被适配为:从第三压差改变ΔP3’中减去该漂移,以便计算已经进行了漂移校正的压差改变S;以及
判定部分,被适配为:将压差改变S与设置进行比较,并且当压差改变S超过该设置时确定该装置存在泄漏。
本发明的第二方面提供了一种泄漏检测方法,该方法用于向被检测的装置施加气体、并且用于基于当经过了预定时间段时是否出现了等于或大于预定值的压力改变来确定该装置是否存在泄漏,该泄漏检测方法包括以下步骤:
在校准模式下,
(a-1)仅在预定长度的施压阶段内将预定气压施加到该装置,然后停止其施加;
(a-2)测量在施压阶段结束后的第一平衡阶段中产生的该装置的第一压力改变ΔQ1;
(a-3)测量在第一平衡阶段结束后的第二平衡阶段中产生的该装置的第二压力改变ΔQ2;
(a-4)测量在第二平衡阶段结束后的第一检测阶段中产生的该装置的第三压力改变ΔQ3;
(a-5)测量在第一检测阶段结束后的第二检测阶段中产生的该装置的第四压力改变ΔQ4;
(a-6)依据第三和第四压力改变之间的差(ΔQ3-ΔQ4)以及第一和第二压力改变之间的差(ΔQ1-ΔQ2),计算并存储与在第三压力改变ΔQ3中包括的漂移相对应的漂移校正系数K,并且从该装置中释放气体;以及
在检测模式下,
(b-1)仅在施压阶段将预定气压施加到该装置,然后停止其施加;
(b-2)测量在第一平衡阶段中产生的该装置的第一压力改变ΔQ1’;
(b-3)测量在第二平衡阶段中产生的该装置的第二压力改变ΔQ2’;
(b-4)测量在第一检测阶段中产生的该装置的第三压力改变ΔQ3’;
(b-5)依据第一和第二压力改变之间的差(ΔQ1’-ΔQ2’)以及漂移校正系数K,估计在第三压力改变ΔQ3’中包括的漂移;
(b-6)通过从第三压力改变ΔQ3’中减去所述漂移来估计该装置的泄漏,并且从该装置中释放气体。
本发明的第二方面提供了一种泄漏检测器,包括:
气压源,被适配为向被检测的装置施加气压;
压力测量部分,被适配为:在仅在预定长度的施压阶段中从气压源向该装置施加具有预定压力的气体之后,测量在该装置中产生的压力改变;
漂移校正系数计算部分,被适配为:在校准模式下,当仅在施压阶段中向该装置施加了气压时,依据在施压阶段之后的第一平衡阶段以及在第一平衡阶段之后的第二平衡阶段中产生的、并由压力测量部分测量的第一压力改变ΔQ1和第二压力改变ΔQ2,以及依据在第二平衡阶段之后的第一检测阶段以及在第一检测阶段之后的第二检测阶段中产生的、并由压力测量部分测量的第三压力改变ΔQ3和第四压力改变ΔQ4,基于第三和第四压力改变之间的差(ΔQ3-ΔQ4)以及第一和第二压力改变之间的差(ΔQ1-ΔQ2),计算与在第三压力改变ΔP3中包括的漂移相对应的漂移校正系数K;
漂移校正系数存储部分,被适配为存储漂移校正系数K;
漂移计算部分,被适配为:在检测模式下,当仅在施压阶段中向该装置施加了气压时,依据在施压阶段之后的第一平衡阶段以及在第一平衡阶段之后的第二平衡阶段中产生的、并由压力测量部分测量的第一压力改变ΔQ1’和第二压力改变ΔQ2’,以及依据在第二平衡阶段之后的第一检测阶段中产生的、并由压力测量部分测量的第三压力改变ΔQ3’,基于第一和第二压力改变之间的差(ΔQ1’-ΔQ2’)以及漂移校正系数K,计算在第三压力改变ΔQ3’中包括的漂移;
漂移校正部分,被适配为:从第三压力改变ΔQ3’中减去该漂移,以便计算已经进行了漂移校正的压力改变U;以及
判定部分,被适配为:将压力改变U与一设置进行比较,并且当压力改变U超过该设置时确定该装置存在泄漏。
发明效果
根据本发明,测量在施压阶段之后紧接着的第一平衡阶段和第二平衡阶段期间产生的压差改变ΔP1与ΔP2或者压力改变ΔQ1与ΔQ2,并且依据这些测量值计算漂移校正系数K。在平衡阶段中,由给予气体的绝热改变引起的压差改变衰减,并因此,很大程度上受到绝热改变的影响的压差改变是较大的。结果,在漂移校正系数计算表达式中使用的项(ΔP1-ΔP2)或(ΔQ1-ΔQ2)不接近零。因此可以获得精确的漂移校正系数K,这允许了快速的泄漏检测。
附图说明
图1是示出根据本发明的漂移校正系数计算方法的曲线图;
图2是根据本发明实施例的泄漏检测器的框图,该泄漏检测器可以执行根据本发明的漂移校正系数计算方法来计算漂移校正系数、存储该校正系数、并在检测模式中使用该校正系数;
图3是示出图2所示的泄漏检测器中的用于计算漂移校正系数的操作的曲线图;
图4是示出图2所示的泄漏检测器中的用于计算漂移校正系数并通过使用该漂移校正系数来执行泄漏检测的操作的曲线图;
图5是根据本发明另一实施例的泄漏检测器的框图,该泄漏检测器执行本发明的漂移校正系数计算方法、漂移计算方法、以及漂移校正方法;
图6是根据本发明实施例的压力计型泄漏检测器的框图,其实现本发明的漂移校正系数计算方法;
图7是根据本发明实施例的压力计型泄漏检测器的框图,其实现本发明的另一种漂移校正系数计算方法;
图8是示出传统泄漏检测器的结构的框图;
图9是示出在传统泄漏检测器中使用的漂移校正方法的曲线图;
图10是示出在传统泄漏检测器中使用的另一种漂移校正方法的曲线图;
图11是示出传统压力计型泄漏检测器的结构的框图;
图12是示出传统泄漏检测器的一般操作周期的曲线图;以及
图13是示出用来确认本发明的效果的示例的图。
具体实施方式
用于计算漂移校正系数与漂移的方法
首先参考图1描述在根据本发明的泄漏检测方法中使用的、计算漂移校正系数K的过程。在本发明中,将具有在施压阶段中加压气体的温度迅速变得稳定的良好温度稳定性的罐用作基准罐。在本发明中,如图1中的指示压差改变的特性曲线P示出的,将施压阶段之后的平衡阶段划分为两个阶段;当从平衡阶段的开始起经过了持续时间T1时、以及当又经过了持续时间T1时,分别测量压差改变ΔP1和ΔP2;当从平衡阶段之后的检测阶段的开始起经过了持续时间T2时,测量压差改变ΔP3;测量在检测阶段中的最后持续时间T2期间产生的压差改变ΔP4;以及使用表达式K=(ΔP3-ΔP4)/(ΔP1-ΔP2)来从这些测量值计算校正系数K。
本发明与上述专利文献1的不同之处在于:在与图12中的平衡阶段A2相对应的阶段(而不是在与检测阶段A3相对应的阶段)测量压差改变ΔP1和ΔP2。在本发明的检测模式下,在与校准模式下相同的定时处测量压差改变ΔP1’、ΔP2’和ΔP3’,并且在图1中的第一检测阶段结束之后释放气体。
同样,当使用压力计型泄漏检测器时,在与图1所示相同的定时处测量压力改变ΔQ1、ΔQ2、ΔQ3和ΔQ4,并且按照与用于压差泄漏检测器的漂移校正系数的计算过程相同的计算过程,来计算漂移校正系数。因此,下面将仅描述压差改变ΔP1、ΔP2、ΔP3和ΔP4。
在绝热改变之后的热平衡阶段期间,压力Pt衰减,并且由下面的微分方程表示压力改变,
dPt/dt=Ae-kt+C (1)
其中,A和K是常数,C是泄漏压差的时间导数(time derivation),其被视为常数。接下来解释如何以压差的差(当经过了时间T时的压差改变)来表示校正系数。
将当经过了持续时间为T1的平衡阶段时获得的压差改变表达如下:
ΔPT1=(A/k)(1-e-kT1)+CT1 (2)
将当经过了持续时间为2T1的平衡阶段时获得的压差改变表达如下:
ΔP2T1=(A/k)(1-e-2kT1)+2CT1 (3)
如图1所示,当将平衡阶段设置为具有持续时间2T1时,由ΔP1和ΔP2表示上述压差改变,由B表示表达式(2)和(3)中的(A/k),将表达式(2)和(3)写成如下:
ΔP1=B(1-e-kT1)+CT1 (4)
ΔP1+ΔP2=B(1-e-2kT1)+2CT1 (5)
当将表达式(4)乘以2并从其中减去表达式(5)时,获得以下表达式:
ΔP1-ΔP2=B(1-2e-kT1+e-2kT1) (6)
当将平衡之后的持续时间(检测阶段中的测量持续时间)设置为T2时(图1),获得以下表达式:
ΔP2T1+T2=ΔP1+ΔP2+ΔP3=B(1-e-k(2T1+T2))+C(2T1+T2) (7)
当从表达式(7)中减去表达式(5)时,获得以下的压差改变ΔP3:
ΔP3=B(e-2kT1-e-k(2T1+T2))+CT2 (8)
在表达式(8)中,CT2表示泄漏压差改变ΔP4。当将测量阶段设置得足够长时,气体的温度变得稳定,由绝热改变引起的漂移变为零,并且仅剩下泄漏分量。因此,首先获得ΔP4(=CT2),从表达式(8)中减去CT2,并然后,将结果除以表达式(6)以获得以下表达式:
在表达式(9)中,由于k是常数并且可以将T1和T2设置为常数,因此K也是常数。
即使在校准中使用的被检测的装置存在泄漏并且表达式(9)中的ΔP3包括泄漏分量CT2,也由于在表达式(9)的分子中从ΔP3中减去了CT2,所以通过该减法从表达式(9)的分子中消除了泄漏分量。换句话说,表达式(9)的分子表示所探测的漂移,其不包括泄漏分量。修改表达式(9)以获得以下表达式:
ΔP3-CT2=K(ΔP1-ΔP2)=J (10)
当从表达式(9)获得了常数K时,依据在平衡阶段中获得的压差改变ΔP1’和ΔP2’可以获得在每次检测时获得的漂移J。更具体地,使用J=(ΔP1′-ΔP2′)K,从分别在第一平衡阶段结束时和在第二平衡阶段结束时获得的压差改变ΔP1’和ΔP2’,可以估计在第一检测阶段结束时获得的漂移J。因此,通过S=ΔP3′-J,可以估计其中在第一检测阶段结束时已经校正了漂移的、与泄漏相对应的压差改变S。
表达式(10)意味着:从平衡阶段中的压差改变中,可以估计在检测期间获得的漂移,并且还意味着:由于通过测量在由加压引起的绝热改变之后的急剧的(steep)热平衡过渡中的压差改变来估计漂移,因此即使当将平衡阶段设置得较长时压差改变也较大,并且在检测阶段获得的漂移的计算精度也较高。
用于在考虑了被检测的装置的温度的情况下、计算漂移校正系数和漂移
的方法
在上面已经描述了在根据本发明的泄漏检测方法中使用的、计算漂移校正系数K和漂移的过程。在上述的漂移校正系数K的计算中,假设被检测的装置的温度与环境温度(ambient temperature)相同。该假设是一般的假设,并且在该假设下执行通常的泄漏检测。
相反,例如,当在泄漏检测之前执行用于利用常用清洁水来清洁被检测的装置的高温清洁过程或清洁过程时,该装置在与环境温度不同的温度下经受检测。在这样的条件下,仅利用上述的漂移校正系数K,不能执行漂移校正。下面将描述用于当被检测的装置的温度与环境温度不同时使用的、计算漂移校正系数和漂移的方法。
在表达式(10)中,CT2(=ΔP4)表示由该装置的泄漏引起的压差改变。当由于该装置的温度与环境温度之间的差而使该装置具有温度改变时,因此尽管该装置不存在泄漏这也引起温度漂移,可以看出:温度漂移示出某个恒定改变作为泄漏。当利用ΔPT表示温度漂移时,可以将表达式(10)修改为以下表达式(11):
ΔP3-ΔPT=K(ΔP1-ΔP2) (11)
在该表达式中,ΔPT表示由该装置的温度和环境温度之间的差引起的温度漂移。由于用ΔPT替代CT2,因此,温度差与压差改变ΔP4成比例,该压差改变ΔP4是当该装置不存在泄漏时、在经过了足够长的检测阶段之后的持续时间T2中产生的。当在第一检测阶段和第二检测阶段之间经过了足够长的阶段时,在第二检测阶段中测量的温度漂移ΔPT由表达式ΔPT=α(Θ-θ)来表示,其中,θ表示环境温度,Θ表示该装置的温度,而α表示比例常数。因此,由以下表达式给出总的漂移JT:
JT=K(ΔP1′-ΔP2′)+α(Θ-θ) (12)
在该表达式中,ΔP1’和ΔP2’分别是在检测模式下在第一平衡阶段结束时和在第二平衡阶段结束时测量的压差改变。为了获得比例常数α,在第二检测阶段,必须将同一环境温度下的同一装置的温度改变为至少两个温度Θ1和Θ2,以测量压差改变ΔP41和ΔP42。当使用可能存在泄漏的装置并用CT2表示泄漏压差时,当已经过了足够长的测量阶段时,由绝热改变引起的漂移衰减为零。因此,满足以下表达式:
CT2+α(Θ1-θ1)=ΔP41 (13)
CT2+α(Θ2-θ1)=ΔP42 (14)
从表达式(13)和(14),获得以下表达式:
α=(ΔP41-ΔP42)/(Θ1-Θ2) (15)
因此,可以将表达式(12)表达如下:
JT=K(ΔP1′-ΔP2′)+{(ΔP41-ΔP42)/(Θ1-Θ2)}(Θ-θ) (16)
当在校准模式下预先获得并存储了漂移校正系数K和温度漂移校正系数α、并且测量了该装置的温度Θ、环境温度θ、以及第一平衡阶段结束时的ΔP1’和第二平衡阶段结束时的ΔP2’时,可以获得包括由该装置的温度与环境温度之间的差引起的漂移的漂移JT。通过从在持续阶段为T2的第一检测阶段(图1)中测量的压差改变中减去漂移JT,S=ΔP3’-JT,可以估计与实际泄漏相对应的压差改变S。
泄漏检测器
第一实施例
图2示出了利用由根据本发明的漂移校正系数计算方法计算的漂移校正系数而操作的实施例的泄漏检测器。在该实施例中,从气压源11将空气压力(气压)施加到被检测的装置20和基准罐21,并且当在施加了空气压力之后经过了预定时间段时,基于压差检测器22是否示出了压差,来确定该装置20是否存在泄漏。
图2所示的泄漏检测器以由施压阶段、平衡阶段、检测阶段和释放阶段组成的周期进行操作。在本实施例中,提供压差改变测量部分40-1来:在校准模式下,分别在持续时间为T1的第一半结束时和在持续时间为T1的第二半结束时(下文中,第一半平衡阶段被称为第一平衡阶段,第二半平衡阶段被称为第二平衡阶段)测量压差改变ΔP1和ΔP2,所述第一半和第二半是通过划分施压阶段之后的平衡阶段而获得的,如图1所示;测量在持续时间为T2的检测阶段(该检测阶段被称为第一检测阶段)期间产生的压差改变ΔP3;并且从压差检测器22的探测信号中,测量在绝热改变的影响在足够长的检测阶段中足够稳定之后、在时间段T2期间产生的压差改变CT2(=ΔP4)。计算控制单元50包括:漂移校正系数计算部分53-3,用于使用K=(ΔP3-CT2)/(ΔP1-ΔP2)、依据由压差改变测量部分40-1测量的压差改变ΔP1、ΔP2、ΔP3和CT2计算漂移校正系数K;漂移校正系数存储部分53-4,用于存储由漂移校正系数计算部分53-3计算的漂移校正系数K;漂移计算和存储部分53-5,用于在检测模式下计算被检测的每个装置的漂移J;泄漏计算部分53-6,用于通过从在检测模式下测量的压差改变ΔP3’中减去漂移J来计算与实际泄漏相对应的压差改变S;以及判定部分53-7。
压差改变测量部分40-1包括:自动零复位放大器41,其能够被复位信号复位到复位状态;复位信号生成器42,用于将复位信号输入到自动零复位放大器41中;采样和保持电路43,用于对从自动零复位放大器41中输出的压差信号进行采样和保持;以及AD转换器44,用于对由采样和保持电路43采样并保持的压差信号进行AD转换。
为了在校准模式下测量压差改变ΔP1和ΔP2,安装被检测的装置20(已经检查到该装置20的安装部分不存在泄漏),并且在预定时间段(即,大约三到五秒)内,从气压源11向该装置20和基准罐21施压空气压力。取决于检测压力、以及该装置的形状与材料,该时间段有所不同。在经过预定时间段之后,关闭阀16和17。然后,平衡阶段开始。在本发明中,当平衡阶段开始时,将增益施加到自动零复位放大器41,并在第一平衡阶段和第二平衡阶段中测量压差改变ΔP1和ΔP2。图3示出了测量状态。在图3中,曲线A示出了自动零复位放大器41的放大输出。图3所示的曲线A指示如下状态:在将增益施加到自动零复位放大器41的情况下,在施压阶段结束时开始测量。
复位信号生成器42将零复位信号发送到自动零复位放大器41,以当从测量开始起经过了第一平衡阶段时、当又经过了第二平衡阶段时、以及当又经过了第一检测阶段时,立即将自动零复位放大器41的增益复位为零。每次在经过了持续时间T1时、以及然后每次在经过了持续时间T2时,在自动零复位放大器41被复位之前,紧接着测量压差改变ΔP1、ΔP2、ΔP3和CT2。
由采样和保持电路43采样并保持的压差改变ΔP1、ΔP2、ΔP3和CT2被AD转换器44进行AD转换,并被输入到计算控制单元50。
可以由计算机系统来配置计算控制单元50。如已经公知的,计算机系统包括:中央处理器51、其中存储有程序的只读存储器52、用于存储输入数据的可写存储器53、输入端口54、以及输出端口55。
在本实施例中,可写存储器53包括实际测量值存储部分53-1,并且在其它存储区域中包括:构成用于控制复位信号生成器42、采样和保持电路43、以及阀14、16和17的控制部分53-2的程序;用于构成漂移校正系数计算部分53-3的程序的存储区域;构成漂移校正系数存储部分53-4的存储区域;其中存储有构成漂移计算和存储部分53-5的程序的区域;其中存储有构成泄漏计算部分53-6的程序的存储区域;以及其中存储有构成判定部分53-7的程序的存储区域。
在本发明中,如前所述,在校准模式下,从压差改变ΔP1、ΔP2、ΔP3和CT2中获得漂移校正系数K。在该漂移校正系数计算方法中,通过表达式(9)从压差改变ΔP1、ΔP2、ΔP3和CT2中计算漂移校正系数K。
漂移校正系数计算部分53-3通过表达式(9)执行该计算,并且漂移校正系数存储部分53-4将计算结果存储为漂移校正系数K。当完成该存储时,校准模式结束。只要存储了漂移校正系数K,当装置的尺寸或形状发生改变时或者当检测条件(诸如,检测压力和检测阶段)发生改变时,就需要执行校准。
在检测模式下,以与校准模式相同的方式,向装置20和基准罐21施加气压(空气压力);然后,关闭阀16和17;在经过了施压阶段之后,将增益施加到自动零复位放大器41;并且在第一平衡阶段、第二平衡阶段和检测阶段(参见图4)中测量压差改变ΔP1’、ΔP2’和ΔP3’。当获得了压差改变ΔP1’、ΔP2’和ΔP3’时,激活漂移计算和存储部分53-5以计算在压差改变ΔP3’中包括的漂移。
在根据本发明的用于计算漂移J的方法中,读取存储在漂移校正系数存储部分53-4中的漂移校正系数K,并且由漂移计算和存储部分53-5如下地从漂移校正系数K以及在检测模式下测量的压差改变ΔP1’和ΔP2’中计算漂移J:
J=(ΔP1’-ΔP2’)K (17)
通过使用该漂移J,校正压差改变ΔP3’。可以将该漂移J看作好像经过了很长时间段、在压差改变收敛到某个值的状态下在压差改变ΔP3’中包括的漂移。更具体地,通过如下地从在检测阶段中测量的压差改变ΔP3’中减去漂移J,来计算与实际泄漏相对应的压差改变S:
S=ΔP3’-J (18)
泄漏计算部分53-6执行该计算。
当计算了与泄漏相对应的压差改变S(校正了漂移后的值)时,判定部分53-7将与泄漏相对应的压差改变S与基准值RV进行比较。当与泄漏相对应的压差改变S大于基准值RV时,确定出现泄漏。通过输出端口55向外部输出判定结果。
第二实施例
图5示出了根据第二实施例的、通过使用漂移计算方法来检查泄漏的泄漏检测器。
该实施例与图2所示的实施例的不同之处在于:还提供了用于测量环境温度θ和该装置的温度Θ的温度传感器25和26,并且计算控制单元50还包括温度系数计算部分53-8和用于存储温度系数计算部分53-8所计算的温度系数α的温度系数存储部分53-9。
在校准模式下,通过对同一被检测的装置在不同温度Θ1和Θ2执行的测量,温度系数计算部分53-8使用表达式(15)来计算温度漂移校正系数α。当温度系数计算部分53-8计算出温度漂移校正系数α时,温度系数存储部分53-9存储温度系数α。
在检测模式下,从漂移校正系数存储部分53-4中读取漂移校正系数K,从温度系数存储部分53-9中读取温度系数α。还通过温度传感器25和26测量环境温度θ和被检测的装置20的温度Θ,并且向该装置20和基准罐21施加气压。在施压阶段的结束处开始的平衡阶段中,以持续时间T1为时间间隔,测量压差改变ΔP1’和ΔP2’。在检测阶段中,还在持续时间T2处测量压差改变ΔP3’。漂移计算和存储部分53-5首先使用表达式(12)从这些测量值ΔP1’、ΔP2’和ΔP3’以及所测量的温度θ和Θ中计算漂移JT。
然后,泄漏计算部分53-6使用由漂移计算和存储部分53-5计算的漂移JT,来如下地计算与装置20的实际泄漏相对应的压差改变S:
S=ΔP3’-J (19)
即使当装置20的温度Θ与环境温度θ不同时,这里获得的、与泄漏相对应的压差改变S也接近于与实际泄漏相对应的压差改变,其中消除了由θ和Θ之间的温度差产生的漂移。
当泄漏计算部分53-6计算了与泄漏相对应的压差改变S时,判定部分53-7将压差改变S与基准值RV进行比较。当压差改变S小于基准值RV时,确定不存在泄漏。当压差改变S大于基准值RV时,确定存在泄漏。
第三实施例
图6示出了根据本发明第三实施例的压力计型泄漏检测器。该压力计型泄漏检测器与图2所示的压差泄漏检测器的不同之处在于:压力计型泄漏检测器不包括基准罐21,而是直接将空气压力仅施加给被检测的装置20以测量装置20中的压力上的改变。因此,在第三实施例中,由自动零复位放大器41、复位信号生成器42、采样和保持电路43、以及AD转换器44构成的部分被称为压力改变测量部分40-2。
同样,对于压力计型泄漏检测器,在校准模式下,将平衡阶段划分成两部分,在持续时间为T1的第一平衡阶段结束时测量压力改变ΔQ1,在持续时间为T1的第二平衡阶段结束时测量压力改变ΔQ2。还测量在持续时间为T2的第一检测阶段期间产生的压力改变ΔQ3。将在从检测开始起经过了足够的时间之后的持续时间T2内(例如,从施压阶段起经过了数十秒之后)在装置20中产生的压力改变ΔQ4测量为ΔC。使用K=(ΔQ3-ΔC)/(ΔQ1-ΔQ2),从这些测量值计算漂移校正系数K。
以与图2所示的实施例相同的方式,由在计算控制单元50中包括的漂移校正系数计算部分53-3执行漂移校正系数K的计算。将所计算的漂移校正系数K存储在漂移校正系数存储部分53-4中,并且校准模式结束。
在检测模式下,以与校准模式下相同的方式,在平衡阶段测量压力改变ΔQ1’和ΔQ2’,在检测阶段测量压力改变ΔQ3’。漂移计算和存储部分53-5使用表达式J=(ΔQ1’-ΔQ2’)K来从这些测量值和漂移校正系数K中计算漂移J。泄漏计算部分53-6使用表达式U=ΔQ3’-J从在检测阶段测量的压力改变ΔQ3’中减去漂移计算和存储部分53-5所计算的漂移J,以获得与实际泄漏相对应的、已经进行了漂移校正的压力改变U。判定部分53-7将与泄漏相对应的压力改变U与基准值RV进行比较。当压力改变U大于基准值RV时,确定存在泄漏。当压力改变U小于基准值RV时,确定不存在泄漏。
第四实施例
图7示出了另一实施例,在该实施例中还以与图5所示相同的方式为图6所示的压力计型泄漏检测器提供了用于测量环境温度的温度传感器25和用于测量被检测的装置20的温度的温度传感器26,以便即使由相应温度传感器测量的环境温度θ和该装置的温度Θ不同、也允许执行适当的漂移校正。
由于除了气动回路(pneumatic circuit)是压力计型特有的之外、该实施例与图5所示的实施例相同,因此这里省略了该实施例的更详细描述。
修改
在图2、5、6和7所示的实施例中,压差改变测量部分40-1或压力改变测量部分40-2使用自动零复位放大器41来在第一和第二平衡阶段以及第一和第二检测阶段的开始点的每点处执行零复位,如图3所示,例如,以便直接在所述阶段结束处直接探测压差改变ΔP1、ΔP2、ΔP3和CT2(或压力改变ΔQ1、ΔQ2、ΔQ3和ΔC)。然而,如清楚理解的,可允许在不进行零复位的情况下、在由图1所示的压差特性曲线所指示的定时处探测压差P0、P1、P2、P3、P4和P5,例如,并且由计算控制单元50使用表达式ΔP1=P1-P0、ΔP2=P2-P1、ΔP3=P3-P2和CT2=P5-P4,来计算压差改变。
在这些实施例中,如图1和3所示,依次布置第一平衡阶段、第二平衡阶段以及第一检测阶段,而没有在它们中间插入时间段。可以在它们中间插入比这些时段短的预定时间段。
示例
图13示出了由图2所示的实施例执行的漂移校正的示例。将已检查不存在泄漏的罐用作被检测的装置。利用根据本发明的漂移校正系数计算方法,依据利用被设置为24℃的装置测量的数据,来计算漂移校正系数K。室内温度(密封在装置和基准罐中的气体的温度)为24℃。
在图13中,列A表示被检测的装置(由DUI表示)的温度,列B表示在第一平衡阶段(2.5秒)测量的压差改变ΔP1’,列C表示在第二平衡阶段(2.5秒)测量的压差改变ΔP2’,列D表示在检测阶段(3秒)测量的压差改变ΔP3’,列E表示值ΔP1’-ΔP2’,列F表示由根据本发明的漂移校正系数计算方法计算的漂移校正系数K,该漂移校正系数K为0.087,它是从利用被设置为24℃的装置测量的测量值的平均值计算而来的,列G表示漂移J=(ΔP1’-ΔP2’)K,以及列H表示通过利用列G所示的漂移J对列D所示的测量值ΔP3’进行漂移校正而获得的校正结果S=ΔP3’-J。压差改变的单位为daPa(十帕斯卡deca-pascal)。
为了比较,列I表示通过从列D所示的在检测阶段中测量的压差改变ΔP3’中减去在列D的底部示出的、并被用作固定漂移J’的、在标准温度24℃处在检测阶段中测量的压差改变ΔP3’的平均值(其为4.1(daPa))而获得的值。
从列B、C和D清楚的是:在第一平衡阶段、第二平衡阶段和检测阶段中获得的压差改变具有关系ΔP1’>ΔP2’>ΔP3’,并且在第一平衡阶段中获得的压差改变ΔP1’与在第二平衡阶段中获得的压差改变ΔP2’之间的差(列E所示)相对较大。
在本发明中,由于在平衡阶段中从表达式K=(ΔP3’-CT2)/(ΔP1’-ΔP2’)来计算漂移校正系数K,分母较大,并且即使当平衡阶段较长时,该分母也不接近零。在此点上,漂移校正系数K是可靠的。
在图13所示的示例中,利用已检查不存在泄漏的装置执行泄漏检测。因此,漂移校正结果应几乎为零,但当使用利用固定漂移(=4.1)的校正方法时,校正结果分布在从+1.2到-0.6的范围内,如列I所示。
相反,当使用根据本发明的利用漂移校正系数的漂移校正方法时,校正结果分布在+0.4到-0.2的范围内,如列H所示,其收敛到非常接近零的值。在此点上,理解了,根据本发明的漂移校正系数K是可靠的。
Claims (18)
1.一种泄漏检测方法,该方法用于将气体施加到被检测的装置和基准罐、并且用于基于当经过了预定时间段时该装置和该基准罐是否具有等于或大于预定值的压差来确定该装置是否存在泄漏,该泄漏检测方法包括以下步骤:
在校准模式下,
(a-1)仅在预定长度的施压阶段内将预定气压施加到该装置和该基准罐,然后停止其施加;
(a-2)测量在施压阶段结束后的第一平衡阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第一压差改变ΔP1;
(a-3)测量在第一平衡阶段结束后的第二平衡阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第二压差改变ΔP2;
(a-4)测量在第二平衡阶段结束后的第一检测阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第三压差改变ΔP3;
(a-5)测量在第一检测阶段结束后的第二检测阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第四压差改变ΔP4;
(a-6)依据第三和第四压差改变之间的差(ΔP3-ΔP4)以及第一和第二压差改变之间的差(ΔP1-ΔP2),计算并存储与在第三压差改变ΔP3中包括的漂移相对应的漂移校正系数K,并且从该装置和该基准罐中释放气体;以及
在检测模式下,
(b-1)仅在施压阶段将预定气压施加到该装置和该基准罐,然后停止其施加;
(b-2)测量在第一平衡阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第一压差改变ΔP1’;
(b-3)测量在第二平衡阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第二压差改变ΔP2’;
(b-4)测量在第一检测阶段中在该装置和该基准罐之间产生的压差间的第三压差改变ΔP3’;
(b-5)依据第一和第二压差改变之间的差(ΔP1’-ΔP2’)以及漂移校正系数K,估计在第三压差改变ΔP3’中包括的漂移;
(b-6)通过从第三压差改变ΔP3’中减去所述漂移,来估计该装置的泄漏,并且从该装置和该基准罐中释放气体。
2.如权利要求1所述的泄漏检测方法,其中,第一和第二平衡阶段具有相同长度,并且第一和第二检测阶段具有相同长度。
3.如权利要求2所述的泄漏检测方法,其中,
在步骤(a-6)中,使用K=(ΔP3-ΔP4)/(ΔP1-ΔP2)来计算漂移校正系数K;
在步骤(b-5)中,使用J=K(ΔP1’-ΔP2’)来计算漂移J;以及
在步骤(b-6)中,使用S=ΔP3’-J来计算与泄漏相对应的压差改变。
4.如权利要求2所述的泄漏检测方法,其中,
在校准模式下,在该装置的两个不同温度Θ1和Θ2处重复执行步骤(a-1)到(a-5),以便分别获得第四压差改变ΔP41和ΔP42;
在步骤(a-6)中,还使用α=(ΔP41-ΔP42)/(Θ1-Θ2)来计算温度漂移校正系数α;
在步骤(b-5)中,使用JT=K(ΔP1′-ΔP2′)+α(Θ-θ)来计算漂移,其中,Θ表示该装置的温度,θ表示检测模式下的环境温度;以及
在步骤(b-6)中,使用S=ΔP3’-JT来计算与泄漏相对应的压差改变S。
5.如权利要求1到4之一所述的泄漏检测方法,其中,步骤(b-6)包括以下步骤:将与所估计的泄漏相对应的压差改变与基准值进行比较,并且基于压差改变是大于还是小于基准值来确定该装置是否存在泄漏。
6.一种泄漏检测器,包括:
气压源,被适配为向被检测的装置和基准罐施加气压;
压差测量部分,被适配为:在仅在预定长度的施压阶段中从气压源向该装置和该基准罐施加具有预定压力的气体之后,测量在该装置和该基准罐之间产生的压差间的压差改变;
漂移校正系数计算部分,被适配为:在校准模式下,当仅在施压阶段中向该装置和该基准罐施加了气压时,依据在施压阶段之后的第一平衡阶段以及在第一平衡阶段之后的第二平衡阶段中产生的、并由压差测量部分测量的第一压差改变ΔP1和第二压差改变ΔP2,以及依据在第二平衡阶段之后的第一检测阶段以及在第一检测阶段之后的第二检测阶段中产生的、并由压差测量部分测量的第三压差改变ΔP3和第四压差改变ΔP4,基于第三和第四压差改变之间的差(ΔP3-ΔP4)以及第一和第二压差改变之间的差(ΔP1-ΔP2),来计算与在第三压差改变ΔP3中包括的漂移相对应的漂移校正系数K;
漂移校正系数存储部分,被适配为存储漂移校正系数K;
漂移计算部分,被适配为:在检测模式下,当仅在施压阶段中向该装置和该基准罐施加了气压时,依据在施压阶段之后的第一平衡阶段以及在第一平衡阶段之后的第二平衡阶段中产生的、并由压差测量部分测量的第一压差改变ΔP1’和第二压差改变ΔP2’,以及依据在第二平衡阶段之后的第一检测阶段中产生的、并由压差测量部分测量的第三压差改变ΔP3’,基于第一和第二压差改变之间的差(ΔP1’-ΔP2’)以及漂移校正系数K,计算在第三压差改变ΔP3’中包括的漂移;
漂移校正部分,被适配为:从第三压差改变ΔP3’中减去该漂移,以便计算已经进行了漂移校正的压差改变S;以及
判定部分,被适配为:将压差改变S与设置进行比较,并且当压差改变S超过该设置时确定该装置存在泄漏。
7.如权利要求6所述的泄漏检测器,其中,第一和第二平衡阶段具有相同长度,并且第一和第二检测阶段具有相同长度。
8.如权利要求7所述的泄漏检测器,其中,
漂移校正系数计算部分被适配为:使用K=(ΔP3-ΔP4)/(ΔP1-ΔP2)来计算漂移校正系数K;
漂移计算部分被适配为:使用J=K(ΔP1’-ΔP2’)来计算漂移J;以及
漂移校正部分被适配为:使用S=ΔP3’-J来计算与泄漏相对应的压差改变S。
9.如权利要求7所述的泄漏检测器,还包括:
温度系数计算部分,被适配为:依据压差测量部分在校准模式下在该装置的两个不同温度Θ1和Θ2处获得的第四压差改变ΔP41和ΔP42,使用α=(ΔP41-ΔP42)/(Θ1-Θ2)来计算温度漂移校正系数α;以及
温度系数存储部分,被适配为:存储温度漂移校正系数α;
其中,漂移计算部分被适配为:使用JT=K(ΔP1′-ΔP2′)+α(Θ-θ)来计算漂移,其中,Θ表示该装置的温度,θ表示检测模式下的环境温度;以及
漂移校正部分被适配为:使用S=ΔP3’-JT来计算已经进行了漂移校正的压差改变S。
10.一种泄漏检测方法,该方法用于向被检测的装置施加气体,并且用于基于当经过了预定时间段时是否出现了等于或大于预定值的压力改变来确定该装置是否存在泄漏,该泄漏检测方法包括以下步骤:
在校准模式下,
(a-1)仅在预定长度的施压阶段内将预定气压施加到该装置,然后停止其施加;
(a-2)测量在施压阶段结束后的第一平衡阶段中产生的该装置的第一压力改变ΔQ1;
(a-3)测量在第一平衡阶段结束后的第二平衡阶段中产生的该装置的第二压力改变ΔQ2;
(a-4)测量在第二平衡阶段结束后的第一检测阶段中产生的该装置的第三压力改变ΔQ3;
(a-5)测量在第一检测阶段结束后的第二检测阶段中产生的该装置的第四压力改变ΔQ4;
(a-6)依据第三和第四压力改变之间的差(ΔQ3-ΔQ4)以及第一和第二压力改变之间的差(ΔQ1-ΔQ2),计算并存储与在第三压力改变ΔQ3中包括的漂移相对应的漂移校正系数K,并且从该装置中释放气体;以及
在检测模式下,
(b-1)仅在施压阶段将预定气压施加到该装置,然后停止其施加;
(b-2)测量在第一平衡阶段中产生的该装置的第一压力改变ΔQ1’;
(b-3)测量在第二平衡阶段中产生的该装置的第二压力改变ΔQ2’;
(b-4)测量在第一检测阶段中产生的该装置的第三压力改变ΔQ3’;
(b-5)依据第一和第二压力改变之间的差(ΔQ1’-ΔQ2’)以及漂移校正系数K,估计在第三压力改变ΔQ3’中包括的漂移;
(b-6)通过从第三压力改变ΔQ3’中减去所述漂移来估计该装置的泄漏,并且从该装置中释放气体。
11.如权利要求10所述的泄漏检测方法,其中,第一和第二平衡阶段具有相同长度,并且第一和第二检测阶段具有相同长度。
12.如权利要求11所述的泄漏检测方法,其中,
在步骤(a-6)中,使用K=(ΔQ3-ΔQ4)/(ΔQ1-ΔQ2)来计算漂移校正系数K;
在步骤(b-5)中,使用J=K(ΔQ1’-ΔQ2’)来计算漂移J;以及
在步骤(b-6)中,使用U=ΔQ3’-J来计算与泄漏相对应的压力改变U。
13.如权利要求11所述的泄漏检测方法,其中,
在校准模式下,在该装置的两个不同温度Θ1和Θ2处重复执行步骤(a-1)到(a-5),以便分别获得第四压力改变ΔQ41和ΔQ42;
在步骤(a-6)中,还使用α=(ΔQ41-ΔQ42)/(Θ1-Θ2)来计算温度漂移校正系数α;
在步骤(b-5)中,使用JT=K(ΔQ1′-ΔQ2′)+α(Θ-θ)来计算漂移,其中,Θ表示该装置的温度,θ表示检测模式下的环境温度;以及
在步骤(b-6)中,使用U=ΔQ3’-JT来计算与泄漏相对应的压力改变U。
14.如权利要求10到13之一所述的泄漏检测方法,其中,步骤(b-6)包括以下步骤:将与所估计的泄漏相对应的压力改变与基准值进行比较,并且基于压力改变是大于还是小于基准值来确定该装置是否存在泄漏。
15.一种泄漏检测器,包括:
气压源,被适配为向被检测的装置施加气压;
压力测量部分,被适配为:在仅在预定长度的施压阶段中从气压源向该装置施加具有预定压力的气体之后,测量在该装置中产生的压力改变;
漂移校正系数计算部分,被适配为:在校准模式下,当仅在施压阶段中向该装置施加了气压时,依据在施压阶段之后的第一平衡阶段以及在第一平衡阶段之后的第二平衡阶段中产生的、并由压力测量部分测量的第一压力改变ΔQ1和第二压力改变ΔQ2,以及依据在第二平衡阶段之后的第一检测阶段以及在第一检测阶段之后的第二检测阶段中产生的、并由压力测量部分测量的第三压力改变ΔQ3和第四压力改变ΔQ4,基于第三和第四压力改变之间的差(ΔQ3-ΔQ4)以及第一和第二压力改变之间的差(ΔQ1-ΔQ2),计算与在第三压力改变ΔQ3中包括的漂移相对应的漂移校正系数K;
漂移校正系数存储部分,被适配为存储漂移校正系数K;
漂移计算部分,被适配为:在检测模式下,当仅在施压阶段中向该装置施加了气压时,依据在施压阶段之后的第一平衡阶段以及在第一平衡阶段之后的第二平衡阶段中产生的、并由压力测量部分测量的第一压力改变ΔQ1’和第二压力改变ΔQ2’,以及依据在第二平衡阶段之后的第一检测阶段中产生的、并由压力测量部分测量的第三压力改变ΔQ3’,基于第一和第二压力改变之间的差(ΔQ1’-ΔQ2’)以及漂移校正系数K,计算在第三压力改变ΔQ3’中包括的漂移;
漂移校正部分,被适配为:从第三压力改变ΔQ3’中减去该漂移,以便计算已经进行了漂移校正的压力改变U;以及
判定部分,被适配为:将压力改变U与设置进行比较,并且当压力改变U超过该设置时确定该装置存在泄漏。
16.如权利要求15所述的泄漏检测器,其中,第一和第二平衡阶段具有相同长度,并且第一和第二检测阶段具有相同长度。
17.如权利要求15所述的泄漏检测器,其中,
漂移校正系数计算部分被适配为:使用K=(ΔQ3-ΔQ4)/(ΔQ1-ΔQ2)来计算漂移校正系数K;
漂移计算部分被适配为:使用J=K(ΔQ1’-ΔQ2’)来计算漂移J;以及
漂移校正部分被适配为:使用U=ΔQ3’-J来计算与泄漏相对应的压力改变U。
18.如权利要求15所述的泄漏检测器,还包括:
温度系数计算部分,被适配为:依据压力测量部分在校准模式下在该装置的两个不同温度Θ1和Θ2处获得的第四压力改变ΔQ41和ΔQ42,使用α=(ΔQ41-ΔQ42)/(Θ1-Θ2)来计算温度漂移校正系数α;以及
温度系数存储部分,被适配为:存储温度漂移校正系数α;
其中,漂移计算部分被适配为:使用JT=K(ΔQ1′-Δq2′)+α(Θ-θ)来计算漂移,其中,Θ表示装置的温度,θ表示检测模式下的环境温度;以及
漂移校正部分被适配为:使用U=ΔQ3’-JT来计算已经进行了漂移校正的压力改变U。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108591820A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-28 | 杰瑞石油天然气工程有限公司 | 一种通过压力传感器防止lng加气机偷气的方法 |
CN114323491A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-12 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种低压系统自动化气密检测方法 |
CN117147008A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-12-01 | 中国船舶集团有限公司第七一三研究所 | 一种低温传感器健康状态自诊断方法及系统 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2011174816A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Sony Corp | 電子機器及び電子機器の制御方法 |
JP4994494B2 (ja) * | 2010-12-14 | 2012-08-08 | 株式会社エイムテック | 差圧計測方法及び装置 |
EP2666997A1 (en) * | 2012-05-25 | 2013-11-27 | Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) | Method for detecting a presence or absence of a leak in a fuel system |
KR101532485B1 (ko) * | 2013-09-17 | 2015-06-30 | 코리아에프티 주식회사 | 차량용 캐니스터 검사장치 |
WO2015057228A1 (en) | 2013-10-17 | 2015-04-23 | Innovative Pressure Testing, Llc | System and method for a benchmark pressure test |
WO2015057226A1 (en) | 2013-10-17 | 2015-04-23 | Innovative Pressure Testing, Llc | System and method for a benchmark pressure test |
US10281311B2 (en) * | 2014-09-11 | 2019-05-07 | Dresser, Llc | Method of operating a liquid-level transmitter device and implementation thereof |
CN105136407A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-09 | 浙江联宜电机有限公司 | 蜗轮减速箱气密性测试设备 |
JP6599751B2 (ja) * | 2015-12-17 | 2019-10-30 | 暎三 浦田 | リーク検査方法リーク検査装置 |
CN106289672B (zh) * | 2016-08-30 | 2019-01-08 | 迈得医疗工业设备股份有限公司 | 压力调节装置及检测设备 |
KR102574722B1 (ko) * | 2016-12-27 | 2023-09-07 | 팩키징 테크놀로지스 앤드 인스펙션, 엘엘시 | 동적 진공 감쇠 누출 탐지 방법 및 장치 |
EP3833949B1 (en) * | 2018-08-10 | 2023-10-04 | Packaging Technologies & Inspection, Llc | Vacuum decay leak detection with correction for interferences |
CH715698B1 (it) * | 2018-12-27 | 2024-08-15 | Fortest Europe Sagl | Sistema di misura di perdite pneumatiche a calo assoluto di pressione, con compensazione differenziale a riferimento campione e methodo di misura delle perdite a calo di pressione differenziale di un oggetto |
US10976757B2 (en) * | 2019-04-18 | 2021-04-13 | Flowserve Management Company | Control systems for valve actuators, valve actuators and related systems and methods |
US11867591B2 (en) | 2020-11-12 | 2024-01-09 | Lockheed Martin Corporation | Backup oxygen supply bottle pressure measurement and leak test tool |
US11692672B2 (en) | 2020-12-17 | 2023-07-04 | Lockheed Martin Corporation | Pressure relief shipping adapter for a bottle head assembly |
CN114334194B (zh) * | 2021-11-24 | 2023-03-28 | 华能核能技术研究院有限公司 | 高温气冷堆氦气泄漏预警方法、装置、设备及存储介质 |
CN115032340A (zh) * | 2022-06-01 | 2022-09-09 | 上海贝辉木业有限公司 | 一种制胶厂房废气监测方法、装置、电子设备及存储介质 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1982001590A1 (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-13 | Bergstrand Gunnar | Method and device for tightness testing of a test object having at least two separate chambers |
CN1073698C (zh) * | 1995-01-13 | 2001-10-24 | 浙江三花通产实业有限公司 | 容器泄漏检测方法及装置 |
US6283097B1 (en) * | 1997-08-25 | 2001-09-04 | John E. Cook | Automotive evaporative emission leak detection system |
JPH11118657A (ja) * | 1997-10-21 | 1999-04-30 | Cosmo Keiki:Kk | ドリフト補正値算出装置及びこの算出装置を具備した洩れ検査装置 |
JP2001050854A (ja) | 1999-05-31 | 2001-02-23 | Cosmo Keiki:Kk | 洩れ検査に用いるドリフト補正係数算出方法、ドリフト補正方法、洩れ検査方法、ドリフト補正係数学習方法、洩れ検査装置 |
JP3751958B2 (ja) * | 2003-06-26 | 2006-03-08 | 株式会社コスモ計器 | 洩れ検査装置の校正方法、洩れ検査装置 |
JP4087773B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2008-05-21 | 日産自動車株式会社 | 洩れ検査装置の校正方法、洩れ検査装置 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108591820A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-28 | 杰瑞石油天然气工程有限公司 | 一种通过压力传感器防止lng加气机偷气的方法 |
CN114323491A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-12 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种低压系统自动化气密检测方法 |
CN114323491B (zh) * | 2021-12-22 | 2024-02-27 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种低压系统自动化气密检测方法 |
CN117147008A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-12-01 | 中国船舶集团有限公司第七一三研究所 | 一种低温传感器健康状态自诊断方法及系统 |
CN117147008B (zh) * | 2023-07-31 | 2024-07-16 | 中国船舶集团有限公司第七一三研究所 | 一种低温传感器健康状态自诊断方法及系统 |
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