CN101802583A - 嗅探检漏器 - Google Patents
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Abstract
一种嗅探检漏器，其在嗅探探头(10)中具有通向主设备的第一抽吸管路(14)，该嗅探检漏器设置有较大的第二抽吸管路(18)，通过该第二抽吸管路用气体输送泵(19)将气体从嗅探尖端(11)吸取。通过接通第二抽吸管路(18)提高了距离灵敏度。而通过关断第二抽吸管路提高了识别灵敏度。这样可能的是，首先以大的气体吞吐量来寻找泄漏处并且接着以减少的流量精确定量地确定泄漏处。
Description
本发明涉及一种带有嗅探探头的嗅探检漏器，该嗅探探头通过通向测试气体传感器的第一抽吸管路与主设备相连，该主设备包含真空泵装置。
在对容器和管系统进行密封性测试时，通常将氦气用作测试气体，并且氦气的逸出借助质谱仪或者其他测试气体传感器来核实。
DE 10 2005 021 909 A1(INFICON)描述了一种带有嗅探探头的嗅探检漏器，其可用手引导以便在从其中逸出测试气体的泄漏部位检查测试对象。嗅探探头通过柔软的嗅探管路与主设备相连，该主设备包含测试气体传感器和所需的真空泵装置。
在DE 10 2005 009 713 A1(INFICON)中描述了一种带有嗅探探头的检漏设备，其中嗅探探头通过包含至少两个毛细管的软管与主设备相连。毛细管通过阀单独地或成组地关闭。通过选择所希望的数目的毛细管可以改变吸入嗅探探头中的输送气流的大小。这样可能的是，将至嗅探探头中的流量选择为大到使得响应时间最小，并且相距较大的距离也可以将足够量的空气容纳至嗅探探头中。最小的可核实的泄漏率对应于最小可检测的测试气体浓度。因此，最小的可核实的泄漏率随着至嗅探探头中的增加的气体流量而劣化。通过使用多个毛细管实现的是，对于相应的应用可以选择相应合适的气体流量，而不必更换软管。在吸入的气流中的测试气体的浓度是泄漏率的度量。为了精确地确定泄漏率，必须在测量期间吸收从泄漏处流出的全部气体。所吸入的输送气流越大，则距离灵敏度越高。距离灵敏度理解为在距测试对象较大距离的情况下能够实现泄漏检测的能力。与此相对的是灵敏度。恰好还可确定的泄漏率越小，则该灵敏度越大。需要解决两个难题。通过抽吸管路引导大的气流导致对管路系统和泵系统提出了更高的要求。另一方面，应保证高的距离灵敏度和高的灵敏度。
本发明所基于的任务是提出一种嗅探检漏器，其满足这些要求并且能够以高的气体吞吐量来寻找泄漏处并且于是以高的距离灵敏度发现泄漏处，并且最后以降低的流量精确定量地确定泄漏处。
根据本发明的嗅探检漏器通过权利要求1来限定。该嗅探检漏器的特征在于：嗅探探头设置有第二抽吸管路，该第二抽吸管路具有比第一抽吸管路更高的输送容量，并且第二抽吸管路可被阻塞并且在未连接至测试传感器的情况下直接与向周围环境中进行输送的气体输送泵相连。
本发明的一个特征在于，嗅探检漏器能够选择性地产生大的和小的气体流量。由此，在一种情况下将大量的气体吸入嗅探探头中。该气体的较大部分接着又被排出至周围环境中。借助第一抽吸管路从大的气流中获取一部分吸取的气流。测试气体浓度由分析单元确定并且由所测量的浓度确定泄漏率。输送容量说明了在考虑到所连接的抽吸泵的抽吸性能的情况下相应的抽吸管路的抽吸性能，即在所涉及的抽吸管路中的输送气流。
为了将嗅探检漏器切换至“正常工作”，第二抽吸管路被阻塞，这可以通过操作阻塞机构来实现，或者可以通过将所连接的气体输送泵关断来实现。气流于是仅仅通过通向测试气体传感器的第一抽吸管路来输送。如果气流在正常工作时例如仅为大的输送气流的10％，则该浓度在正常工作期间大十倍并且由此灵敏度同样高十倍。
根据本发明的一个优选的扩展方案设计的是，嗅探探头具有握持件，该握持件设置有第二抽吸管路或者与第二抽吸管路相连，并且握持件包含与第二抽吸管路相连的气体输送泵。气体输送泵可以是通风机或者膜片式泵。气体输送泵必须具有高的输送性能并且仅仅用于提高所吸入的气体量。第二气流直接从握持件排出至周围环境中，使得第二气流根本不首先到达主设备。
本发明的另一变形方案设计为，第二抽吸管路与包含在主设备中的气体输送泵相连。在此，两个(或更多个)抽吸管路在握持件与主设备之间延伸。在主设备中，第一抽吸管路通向测试传感器而第二抽吸管路通向气体输送泵。气体输送泵可以是真空泵装置的组成部分，该真空泵装置产生对于测试气体传感器所需的真空。这种泵装置由高真空泵和前级真空泵构成，其中第二抽吸管路连接到前级真空泵的抽吸入口上。
测试气体传感器也可以安置在嗅探探头中，例如安置在握持件中。
以下参照附图更为详细地阐述本发明的实施例。
其中
图1示出了将气体输送泵安置在嗅探探头的握持件中的本发明的第一实施形式的示意图，以及
图2示出了其中气体输送泵安置在主设备中的第二实施形式。
在图1中示出了嗅探探头10，其具有嗅探尖端11和握持件12。通道13从嗅探尖端11通向第一抽吸管路14的入口端14a。抽吸管路14由柔软的毛细管构成，其与主设备相连，该主设备在图1中未示出。该主设备基本上对应于DE 10 2005 021 909 A1(INFICON)的主设备。该主设备包含测试气体传感器和真空泵装置以及所需的控制机构和调节元件。
通道13在过滤器15之后包含分配室16，在该分配室中存在第一抽吸管路14的入口端14a。分配室16通过可控制阀形式的阻塞机构17与第二抽吸管路18相连，气体输送泵19连接到第二抽吸管路18上。气体输送泵19的出口19a通入周围环境中。抽吸管路18和气体输送泵19设置在握持件12的内部，该握持件具有开口20，通过该开口将气体排出至周围环境中。
当抽吸尖端11保持在测试对象附近(从该测试对象逸出测试气体例如氦气)时，该抽吸尖端吸入测试气体和外部空气构成的混合物。该吸入一方面通过第一抽吸管路14而另一方面通过连接至第二抽吸管路18的气体输送泵19来实现。相应的气体量在图1中作为例子来说明。整个所吸入的气体量为3300sccm(标准立方厘米)。该气流分为通过气体输送泵19的3000sccm的大的气流和通过抽吸管路14的300sccm的较小的气流。在此情况下，体积比为11∶1。该体积比应至少为5∶1。
当阻塞机构17打开时，形成高的距离灵敏度，这是因为输送气流大。测试气体在气流中的浓度如下计算：
c：气流中的测试气体浓度
c0：空气中的测试气体浓度
QLeck：测试物上的泄漏率
QFoerdergasstrom：吸入嗅探尖端中的输送气流
在气流中的测试气体浓度由存在的泄漏率与输送气流之间的比例来确定。c0描述了基本浓度，该基本浓度已存在于输送气体介质中(例如空气中的5ppm的He)。
泄漏率的信息由主设备中的分析单元通过对所输送的气流中的测试气体浓度的测量来确定。由于在握持件中的浓度均匀地分布，所以已可以在握持件中的分配室16内进行流量划分，而并不丢失泄漏率的信息。
图2示出了另一实施例，其中嗅探探头10同样地具有带有嗅探尖端11的握持件12。小直径的第一抽吸管路14从嗅探探头10通向主设备25，并且第二抽吸管路24同样通向主设备。两个抽吸管路14、24借助插塞连接器26以可松开的方式与主设备相连。
主设备25包含测试气体传感器27，该测试气体传感器具有选择性地对于测试气体可通过的膜28，该膜与气体引导室29邻接。该气体引导室位于抽吸室30中，该抽吸室连接到真空泵装置31上。第一抽吸管路14在主设备25中通过过滤器32和阀V1引导至气体引导室29中。第二抽吸管路24通过过滤器33和阻塞机构V2通向真空泵装置31。该泵装置包含高真空泵35和前级真空泵36，它们相继地连接。第二抽吸管路24与前级真空泵36的抽吸入口相连。高真空泵35的抽吸入口与抽吸室30相连。
前级真空泵36的出口通过流量传感器37和过滤器38与周围环境相连，使得所吸取的气体被排出。
在图2中作为例子也绘出了吸收管路14和24的气体量。
借助根据本发明的嗅探检漏器将两种工作状态组合，这些工作状态不仅能够实现高的灵敏度而且能够实现高的距离灵敏度。在具有标准流量的设备的工作期间，即在阻塞机构17或者V2被阻塞时，实现了设备的常用的技术要求。在打开阻塞机构时，即在设备切换到大的流量之后，设备附加地对在较大距离中的逸出的气体是灵敏的。于是可能的是，首先以大的气体吞吐量来寻找泄漏处并且这样以更好的距离灵敏度发现泄漏处，并且接下来以减小的流量精确定量地确定。
Claims (8)
1.一种具有嗅探探头(10)的嗅探检漏器，该嗅探探头通过通向测试气体传感器(27)的第一抽吸管路(14)与主设备(25)相连，该主设备包含真空泵装置(31)，其特征在于，
嗅探探头(10)设置有第二抽吸管路(18；24)，该第二抽吸管路具有比第一抽吸管路(14)更高的输送容量，并且第二抽吸管路能够被阻塞并且在未连接至测试气体传感器(27)的情况下直接与输送至周围环境中的气体输送泵(19，36)相连。
2.根据权利要求1所述的嗅探检漏器，其特征在于，嗅探探头(10)具有握持件(12)，该握持件设置有第二抽吸管路(18)或者与第二抽吸管路(18)相连，并且握持件(12)包含与第二抽吸管路相连的气体输送泵(19)。
3.根据权利要求1所述的嗅探检漏器，其特征在于，第二抽吸管路(24)与包含在主设备(25)中的气体输送泵(36)相连。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的嗅探检漏器，其特征在于，在嗅探探头(10)的握持件(12)中包含阻塞机构(17)。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的嗅探检漏器，其特征在于，第二抽吸管路和第一抽吸管路(24，14)的输送率的相互比例至少为5∶1，优选为10∶1。
6.根据权利要求3所述的嗅探检漏器，其特征在于，在主设备(25)中设置有包括高真空泵(35)和前级真空泵(36)的泵装置(31)用于产生用于测试气体传感器(27)的高真空，并且第二抽吸管路(24)与前级真空泵(36)相连。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的嗅探检漏器，其特征在于，检测气体传感器(27)位于主设备(25)中。
8.根据权利要求1-6中的任一项所述的嗅探检漏器，其特征在于，检测气体传感器(27)位于嗅探探头(10)中。
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