CN102269642B - 用于泄露检测器的阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于泄露检测器的阀。所述阀(401)包括：阀体；导体；其中所述导体被安装在所述阀体上；其中所述阀(401)适用于使管子区域绝缘，所述管子区域用于材料流过；其中所述导体适用于将电磁波耦合在内部管路(101)中。

Description

用于泄露检测器的阀

本申请为2006年10月11日提交的、申请号为200680037647.5、发明名称为“泄露检测器”的申请的分案申请。

本申请要求享受2005年10月12日提交的德国专利申请102005048726.2的申请日的权益，该申请的公开内容通过引用结合于此。

本发明涉及传感器技术的一般技术领域。更具体而言，本发明涉及一种用于泄露检测器的阀。

在许多现代飞行器中，一些气动空气在确定的位置从引擎中被去除。这样，利用来自引擎的空气(通常称为“引气(bleed air)”)，避免了必须使用压缩机。一般而言，这种引气具有相对高的压力(达到50PSI)，并且由于引气取自引擎的压缩级之一，所以其具有相对高的大约为300℃的温度。在被冷却到大约200℃至260℃之后，该空气通过管路可供飞行器中的不同消耗装置使用。尤其是，引气可用于空调系统以及用作服务空气(service air)。

为此，在相当大的压力下的热引气必须通过管道系统从引擎输送到消耗装置。在有故障的情况下，例如在管子受损的情况下，该热空气在故障位置处从管子中散发出，在那里热空气会直接作用于周围环境。这导致隔间或舱室的结构部件或一些其它灵敏部件诸如电力线、液压管路或燃油管路会被显著地加热。在一些情况下，这样显著的加热会对飞行器的安全造成严重的后果。

为此，目前已知的是，管路传感器用于检测管路系统或管路中的破裂或泄漏，其中管路传感器沿着整个管道安装。所述管路传感器包括厚度为数毫米的圆柱形管路，这些圆柱形管路包括芯和护套。在芯和护套之间存在特殊材料。在温度低于响应温度的情况下，该填充物的电阻是非常高的。在片型传感器的制造过程中，可以在一定界限内确定响应温度。

然而，当超过响应温度时，填充物的电阻突变地增加几十倍。电阻的这种改变可以通过系统来测量和检测。

传感器沿着管道的关键区域安装并且被散发出的热空气加热。当达到响应温度时，由于电阻改变而检测到泄漏，并且借助附加的电子装置来关断受影响部分的空气供应。

过去，借助这种传感器线路来进行泄漏检测。然而，例如对温度敏感的塑料越来越多地使用于飞行器工程中而使得需要迅速关断受损的管道部分。为此，目前必须满足的要求更为严格；传统技术只能勉强地满足这些要求。

从管路中出现泄漏的时间到泄漏被检测到的时间在某些环境下可能经过非常长的时间。此外，如果管子并排地布置，则一个管子的破裂可能首先激活另一管子的传感器，因此使得错误的管道被迫关断或这两个管道都被迫关断。

本发明的目的是提供一种用于检测管路中的泄漏的可靠系统。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于泄露检测器的阀，阀包括：阀体；导体；其中导体被安装在阀体上；其中阀适用于使管子区域绝缘，所述管子区域用于材料流过；其中导体适用于将电磁波耦合在内部管路中。其中导体可以是阀的激活轴。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于检测管路中的泄漏的泄漏检测器。在这种方案中，泄漏检测器包括用于产生辐射的发射装置和接收装置。所产生的辐射可以耦合进管路中。接收装置被设计成接收从管路经由泄漏出来的辐射，并因此可检测到泄漏。

根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种用于检测管路中的泄漏的装置，所述装置包括具有上述特征的泄漏检测器以及管路。

根据本发明的又一示例性实施例，提供了一种用于检测管路中的泄漏的方法，其中在这种方法中，辐射耦合进管路中，并在有泄漏的情况下通过接收经由泄漏位置出来的辐射来检测该泄漏。

根据本发明的示例性实施例，因而可以通过将辐射引入管路中来检测泄漏。管路可以是管子、管道系统或通常是管路系统。辐射可以是与在管路中要被输送的材料不同的物理量。在本上下文中，术语“材料(material)”还可以特别指气流或热空气或指要被输送的其它材料。换句话说，不是(仅仅)通过测量直接的物理作用的能量，例如来自飞行器涡轮的热引气来检测泄漏。而是将与物理作用的材料不同的过程参数，例如辐射用于检测，借助所述辐射可以检测到有缺陷的点。以这种方式，检测的过程可以与输送过程分离。因而可以设计接收装置并确定接收装置的尺寸，以检测该测量的过程参数，例如辐射。

由此，可以使检测反应与实际必须输送的物质无关。例如，要被输送的材料可以是热流体。自然，流体从管路(尤其是导管)中的泄漏可以通过加热传感器来检测。然而，这会导致材料泄漏与从管子中检测到材料之间存在时间延迟，因为例如温度传感器在能够进行显示或反应之前首先必须被加热到特定的温度。

例如，如果有利地使用辐射来进行检测，并因此使检测过程与实际必须输送的物质或者其聚集状态或材料无关，则可以加速检测过程。然而，在通过加热来进行检测的情况下，首先经过一些时间，直到传感器被加热到触发温度，辐射、诸如例如电磁波可以以光速传播，并且在从管子中泄漏的情况下也可以被迅速地检测到。

有利的是，通过使用辐射，可以改进对已出现的泄漏的反应时间或检测速度。因此，例如，可以在例如在以不期望的方式从管子中散发出的引气对周围环境造成损害之前及时地关断有故障的管子。

根据本发明的另一示例性实施例，接收装置设置在管路的外部。以这种方式，可以检测到从管子散发出的辐射。

根据本发明的另一示例性实施例，发射装置和接收装置都连接到评估装置。在这种设置中，评估装置可以控制发射装置；特别地，评估装置可以确定从发射装置所发射的信号。此外，评估装置具有关于所发射的信号的形状或时序的信息。

由于评估装置也连接到接收装置，所以评估装置可以接收关于所接收到的信号的信息。因此，可以将所发射的信号与接收到的信号进行比较。因而，通过使用特定编码形式或调制形式，可以将所发射的信号分配给接收到的信号，并以这种方式建立所发射的信号与接收到的信号的相关性。该连接可以用于获得关于被发射到管路中的信号直至到达接收装置的时间响应或传播时间的信息，并且所述连接可以用于提高泄漏检测器的可靠性以及用于使其具备更强的抗运行错误的能力。

基于该传播时间，考虑信号在管路中或者在管路周围的区域中的理论传播时间，可以获得关于已出现故障的位置的信息。为了维修的目的，有利的可以是，基于传播时间，可以确定泄漏的位置以便更好地定位管子中的有故障或有缺陷的点。因此，评估单元不仅可以用于确定在管路中是否发生了泄漏，而且此外还可以进行有缺陷的点的定位。在飞行期间，可以要求仅检测故障的出现以便仅关断有故障的系统。有缺陷的点的定位对于维修工作是极其有用的。

根据本发明的另一示例性实施例，辐射可以是电磁辐射(例如微波)、声辐射(例如超声波)或放射性辐射(例如伽马辐射)。由于在大多数情况下管路用于输送其传播取决于流速的物质，所以辐射可以是能被很好地检测到但是其传播或传播速度与所输送的物质无关或与所述物质的聚集状态无关的过程参数。通常，材料的流速比辐射的传播速度慢。有利地，如果使用辐射，则可以在材料被输送时进行测量。然而，也可以在管子处于未使用或干燥状态下进行测量。可检测故障而不必运行实际系统的能力又会对维修工作带来益处。

因而，为了能够检测管路系统中的泄漏，可以防止必须执行将管路用作分发系统的过程。因而，为了检测在用于引气的管路系统或管道系统中的任何泄漏，可以避免必须运行从中取得引气的涡轮。另一方面，不会有妨碍的是，在实际材料输送运行期间执行检测过程。因而，也可以在引气流经管路时检查管路的任何泄漏。

根据本发明的另一示例性实施例，评估装置通过电总线连接到接收装置。在这种设置中，通过使用总线，可以实现沿着管路或管子设置多个接收器。多个接收器可以通过总线线路而彼此连接，并且多个接收器中的每个接收器都可以向评估装置报告泄漏，该评估装置可以设置为中心评估装置。这样，该评估装置也可以监控大范围的管路系统。

根据本发明的又一示例性实施例，评估装置可分别通过单独的连接而连接到一个接收装置或连接到多个接收装置。由于接收装置和评估装置之间直接连接，所以评估装置可以建立对各个接收器和对由各个接收器所发射的信号的分配。这样，例如可以确定泄漏的位置，特别是泄漏的区域。接收器通常被用于监控特定的管段。通过与特定管段相关联的接收器将信号发送到中心评估装置，中心评估装置可以检测有故障的管路区域并有目的地将其关断。

根据本发明的又一示例性实施例，发射装置可以激发管路中的模式。在本专利申请的上下文中，术语“模式(mode)”可以特别指由装置的几何图形所确定的任何波形。波可以是驻波，所述驻波是当相应的激励激发时在管路内形成的。通过使用模式，特定几何结构与物理激励相互作用的共振特性可以被利用来传送信息。当模式是导体内的驻波时，该模式能够实现在特定的方向上传送信号。

如果管路是管子，且如果管子具有传导特性，则对于电磁波而言该管子可以被视为空心导体。换言之，根据信号被耦合到空心导体中所使用的、大多数处于高频(high-frequency，HF)频谱中的特定频率，形成电磁驻波，然而所述波的传播方向可以沿着管子的纵向。通过这些波，可以将信息分布在管子上。这种信息分布基本上可以与被输送的物质无关地进行。

根据本发明的另一示例性实施例，评估装置被设置为将信号调制到载波上，并且被调制上的信号可以被接收装置从接收到的辐射中提取出来。在具体条件下，这意味着，在空心导体中形成的驻波可以传输已被调制到该波上的信号。为此，被调制上的信号可以用高频辐射来调制，由此可以传输被调制上的信号。

被调制上的信号容纳比被调制的信号具有更高的频率的载波。因此，通过调制可以确定特定的信号形状，而通过将该被调制的信号与载波混合，可以使该信号被转换到更高的频率范围。在这个上下文中，术语“混合”可以特别指一种在传输技术中已知的、用于将低频信号提高到更高的频率范围的方法。

更高的频率范围可以在高频辐射的量级，即，例如范围从10GHz到20GHz。这种高频的信号可以激发管路或管子或空心导体中的相应的模式，所述模式可以实现良好的传输。在这个上下文中，术语“良好的传输”指具有最低可能的衰减的传输。

在电磁波的情况下，区分所谓的横电(TE)波、横磁(TM)波和横电磁(TEM)波。相应地，存在相关联的模式。TE波在传播方向上没有电分量，而TM波在传播方向上没有磁分量。TEM波是在传播方向上既没有电分量也没有磁分量的电磁波。通过使用合适的发射器，可以激发相应的波。在导管(line pipe)内激发的模式取决于发射器的相应频率。

根据本发明的另一示例性实施例，所使用的辐射可以是电磁HF辐射。

根据本发明的另一示例性实施例，低频(LF)信号被调制到HF辐射上。通过将LF信号调制到HF辐射上，LF信号被变换或展开到更高的频率范围。LF信号的频率可以低于在导管中激发用于传播电磁波的模式所需要的频率。通过将LF信号调制或混合到HF辐射上，可以实现以下情形：LF信号被变换到这样的频率范围，在该频率范围中可激发导体中的相应模式。例如，可以激发其频率最低的所谓的TE_1.0波或TE_1.0模式，所述波或模式可以针对每种管子直径、例如6英寸、8英寸或9英寸来计算。因而可以通过管段来传输LF信号。

根据本发明的另一示例性实施例，LF信号可以是锯齿波信号或三角波信号。锯齿波信号或三角波信号易于产生并易于恢复。通过由评估装置所确定的LF信号形式，可以再次轻松地识别检测到的信号。三角波调制或锯齿波调制是如在商用雷达测高计中所使用的那样、用于连续波频率调制(continuous wave frequency modulation，CWFM)的方法。

根据本发明的另一示例性实施例，电磁辐射可以是调制到电磁HF辐射上的编码信号。该编码信号例如可以是伪随机函数或伪噪音(PN)。这能够减少传输输出，而尽管如此还是能够再次识别信号，因为通过相关甚至在噪音中也能检测到信号。该方案使用以扩频编码工作的方法。

根据本发明的另一示例性实施例，辐射可以是脉冲的。脉冲辐射需要的能量比以恒定能量传输的连续辐射低。通过使用脉冲辐射，例如每秒传输一次的脉冲辐射，可以提供充足的反应时间。每秒一次重复的脉冲辐射能够充分满足在泄漏发生后的若干秒内检测到泄漏以及对这种泄漏做出反应的要求。

根据本发明的另一示例性实施例，接收装置可以是HF传感器。HF传感器可被设计为检测高频电磁波。

根据本发明的另一示例性实施例，接收装置可以是天线。天线可以接收并评估HF辐射。

根据本发明的另一示例性实施例，泄漏检测器包括用于包裹管路的护套元件。接收装置设置在管路和护套之间。护套元件可以使导管绝缘，同时护套元件也可以用于导引由于泄漏而从导管出来的辐射。在没有护套的情况下，辐射会自由地传播到空间中。由于接收装置设置在管路的外部并且由于其不可能预测泄漏的位置，所以有利的是，以护套元件的形式提供这样一种装置，该装置可以将泄漏的辐射沿着接收装置的方向引导。这样，可以保证要被检测的辐射实际上到达接收装置并向接收装置提供足够的能量以便进行检测。

由泄漏检测器所监控的管路可被设计为引导材料流。术语“材料流(material flow)”也指气流或引气。

根据本发明的另一示例性实施例，管路可以是管子或引气管路。该管路可以完全由导电材料制成，或者如果所述管路不完全由导电材料制成，则其可以包括由导电材料构成的涂层。通过使用涂敷的材料，可以限定空心导体，在空心导体中可以传播电磁波。

根据本发明的另一示例性实施例，管路本身可以被导电材料包裹。这样，在外部区域中、即在管路的导管外部的电磁波可以向前传导。在这种设置中，导体可以是内部导体，而护套可以是同轴管路的外部导体。在同轴管路中，模式也可以被激发。除了高频信号之外，低频信号也可以通过同轴管路来传输。为了引导辐射，护套可以由导电的材料制成，或者护套可以包括导电的涂层。

根据另一实施例，提供了一种用于在飞行中连续感测对飞行器中的引气管道的损害的高频方法。

已参考用于检测管路中的泄漏的泄漏检测器和装置对本发明的示例性实施例的许多修改进行了说明。这些实施例也适合于用于检测管路中的泄漏的方法。

下面参照附图对本发明的示例性实施例予以说明。

图1示出根据本发明的示例性实施例的用于检测管路中的泄漏的装置的方框图。

图2示出根据本发明的示例性实施例的具有护套的导管的纵向剖面图。

图3示出根据本发明的示例性实施例的具有护套的另一管子的横截面图。

图4示出根据本发明的示例性实施例的具有护套和接收装置的导管的纵向剖面图。

在下面的对图1至4的说明中，相同的附图标记用于相同或相应的元件。

图1示出用于检测管路中的泄漏的装置的方框图。附图标记101示出管路。通过管路传播的材料流未在图1中示出。仅用方向113指示材料流。材料流可以例如是引气，所述引气为了在飞机上供应的目的而取自引擎。管路101穿过飞行器的隔间结构103的结构部件。这些支承部件诸如框架、肋或纵梁用于飞行器部件诸如机翼或机身的结构增强。隔间结构103的结构部件分成三个区域，即所谓的舱室104、105、106，管路101穿过这三个区域。图1中的管路101和舱室104、105和106的布置是对称的，即管路101是所有侧面上都被舱室104、105、106围绕的圆形管道。

舱室的长度取决于相应的设计；其长度范围例如可以从1m到5m，或者从2.8m变到10m。管路本身不被隔间结构103的结构部分中断。只有管路或管路系统101的外部区域被分成舱室104、105、106。管路101的总长度的范围例如可以从20m到50m或从40m到100m。管路101由护套102包裹。在图1中，护套102仅包裹管路101的在舱室104、105和106中经过的部分长度。然而，护套102也可以包裹管路101的整个长度，仅被隔间结构103的结构部件中断。

在舱室104和105中，设置有两个接收器107和108。接收器107、108通过总线线路109连接到评估装置110。虽然图1仅示出了两个接收器107、108，但是附加的接收器也可以连接到总线线路109。可选地(未在图中示出)，每个接收器107、108可通过单独的线路直接连接到中心评估单元。

评估装置110产生高频辐射，该高频辐射通过连接111可供发射器100使用。发射器100通过HF耦合装置112将高频辐射耦合进管路101中。HF信号111可以是未调制的简单HF信号或者是在评估装置中被调制到HF辐射的LF信号。此外，可以通过连接111将LF信号提供给发射器，并在发射器100中执行混合过程。

由于发射器高频耦合进管路101中，所以由箭头113所示出的HF辐射以电磁波的形式沿着图1中示出的方向在管路101中传播。只要管路101密封，即未泄漏，管路101内的HF辐射113就从接收器107、108旁经过。接收器未接收到任何HF辐射。

如果在舱室104或105的任一个内在管路101中出现泄漏或有缺陷的点，则HF辐射113从管路101中出来，并且在护套102和管路101之间沿HF辐射的方向113传播，这种传播发生在管路101外部。来自舱室104、105的传播被隔间103的结构部件阻止。因此，存在其中有故障并因此在导管101的外部区域中有电磁HF辐射的隔间区域104、105、106，以及存在其中没有HF辐射的隔间区域104、105、106。

与相应的舱室104、105、106相关联的HF接收器107、108检测HF辐射的存在，通过HF入口114或115接收HF信号，评估所述HF信号，并通过LF线路116、117将低频(LF)信号置于总线109上。LF信号可以是已被中心评估装置110混合到HF辐射上的信号，或者其可以是简单的警报信号。警报信号仅能够区分“检测到HF”或“未检测到HF”的状态。换言之，警报信号将总线置于限定的电势，使得可中心设置的评估装置仅能检测：在总线109的接收器上已检测到某处有泄漏。中心评估装置110可以做出相应的反应。

接收器107、108例如可以是具有肖特基二极管的条形导体。如果不是通过总线而是每个接收器107、108通过单独的线路直接连接到中心评估装置110，则可以得出关于故障位置、至少关于舱室104、105、106中的哪个舱室有故障的结论。

中心评估装置110检测给定频率的辐射。在中心评估装置110中可以通过接收到的幅度来估计泄漏的大小。为此，在接收器107、108中对接收到的信号的幅值进行模数转换。根据由接收器107、108以二进制信号的形式传输给中心评估装置110的K比特，中心评估装置110可以估计泄漏的大小。

评估装置110可以在时域内调制传输信号111。因此，可减少传输输出，因为由于在评估装置110中执行相关，信号也可以在噪音中被检测到。通过时间调制，也增加了装置的灵敏性，使得更小的泄漏也能被检测到。在小泄漏的情况下，检测到的信号的输出是低的，该输出在管路101外部可用。在这种设置中，小的泄漏与所施加的频率相关。这意味着直径比HF波长小的泄漏是所谓的小的泄漏。在小的泄漏处，很少有高能HF辐射到达管子101的外部。

在低能量的信号的情况下，例如通过编码，譬如使用伪随机频率调制或扩频调制，信号的时间调制有助于提高装置的灵敏度。

特别是，当在护套102和管路101之间的区域填充有绝缘材料时，波在内部导体113中的传播速度不同于波在导体101和102之间的空间中的传播速度。评估装置110中的信号相关有助于间接地测量损坏的位置。为此，对发射器100和接收器107、108之间的传播时间差进行测量，并且在管路101内部的传播速度和在管路101和护套102之间的空间中的传播速度已知的情况下，根据该传播时间差可得出关于管子受损位置的结论。为此，在使用单独的线路(在图1中未示出)的情况下，频率范围从50Hz至20000Hz的LF信号从接收器107、108返回到评估装置110。在评估装置110中，所传输的信号与接收到的信号进行比较并被评估。例如，合适的调制是作为LF信号的锯齿波调制或三角波调制，其用具有小漂移的HF传输频率来调制。

图2示出具有护套102的管路101的纵向剖面图。纵向剖面图示出护套102基本上平行于管子101的准线。绝缘体201设置在护套102和管路101之间。管路101包括传导材料，例如钛或钛合金。然而，导电性也可以通过使用包括导电涂层的非传导材料的涂层来实现。热绝缘体201的厚度范围从0.5(0.01m)英寸至2英寸(0.05m)。热绝缘体包括非传导材料，例如玻璃绒。护套102可以是薄的传导钛箔，其厚度范围从0.5mm至3mm。另外，传统的温度传感器可以安装在孔202上，这些孔沿着纵轴设置，其直径范围从0.5mm至2mm。这些传统的温度传感器可以被使用以补充泄漏检测器。然而，附加的温度传感器或温度传感器线路不是必需的。

图3示出根据图2的管道的横截面图。管道或内部管子101的直径范围从6.5英寸(0.17m)至9英寸(0.23m)或从6英寸(0.15m)至8英寸(0.2m)。6.5英寸和9英寸是典型的管子直径。根据所选的材料，管子101的壁强度范围从0.4mm至1mm。

图4示出根据本发明的示例性实施例的管路的详细的纵向剖面图。图4示出管路101，其通过电动或电动-气动的装置401将材料(诸如引气)流过的管子区域绝缘。绝缘可以通过电动阀来实现。通过发射器100，电磁波被耦合到内部管子101中，该电磁波在远离阀401的纵向方向上与管子的布置平行地移动。在这种设置中，薄的导体已安装在由金属材料制成的阀体上。如果需要，阀的激活轴(activation axis)可以用作这种耦合导体。

图4示出管路101的管壁的泄漏402。HF辐射113的传播模式例如可以是电磁波的TE_1.0模式。在损坏或泄漏402的区域中，HF辐射113的一部分耦合到管路101和护套102之间的外部区域201中。

导电的管路101与导电护套102一起形成同轴管路。由于泄漏402导致的耦合而在同轴导体中也激发了电磁波403的模式。其作为电磁波在同轴管路的外部导体102和同轴管路的内部导体101之间延伸。至外部区域201的耦合402的品质取决于泄漏402的大小和HF辐射113所用的频率，以及取决于管路101和同轴管路101、102的几何数据。品质是用于高频技术中的尺度，该尺度提供与耦合品质有关的结论。

HF辐射113的频率越高，波长越短，且通过这种辐射可检测到的孔402越小。因为间隙201对应于同轴导体(内部导体101和外部导体102)，所以不存在对传播波的频率下限。因此，在耦入能量403传播期间的损耗在这个区域中是相对低的。波在该空间中传播直到它们最后到达天线404并通过线路114传送到接收器107。接收器107从接收到的HF辐射中提取LF信号，该接收器通过总线线路或单独的线路109将该信号转发给评估单元(在图4中未示出)用于检测。

框架或肋103将两个舱室104和105分开。尽管在舱室104的出现泄漏402的区域中，HF辐射被运送到外部区域201中，但在舱室105的外部区域201中没有HF辐射，因为在舱室105的区域中没有泄漏。用于接收HF辐射的天线404设置在隔间结构103的结构部件上。所述天线404接收在舱室104的区域中到达外部区域201的所有HF辐射。

基本上可以一出现泄漏402就进行HF辐射的检测，因为检测的速度仅取决于电磁波在管路101和空间201中的传播速度。电磁波的传播几乎以光速进行。

在具体条件下，这意味着，为了实现检测，例如舱室104不需要首先被加热到一定温度，因为泄漏并不是通过加热传感器来检测的，即，并不是通过测量具有物理效应的能量来检测泄漏。因此，能够快速报告损坏。泄漏并不通过加热传感器来检测，即，并不是通过测量具有物理效应的能量来检测泄漏；而是由于电磁耦合的结果而检测到内部管子101的缺陷。因此，可以立即报告损坏。

因为泄漏的HF辐射403由于外部导体102和内部导体101的同轴传导作用而在内部区域201中被引导，所以可以防止影响用于泄漏检测的并行装置，或防止影响并行设置的泄漏的管子，由此能够实现对故障做出安全的反应。一个管子上所经受的任何损坏将不会引起对与受损管子并行布置的未受损的管子的错误检测，因此这能够实现对故障做出可靠的反应。

由于能量耦合进整个空腔并因此可以在很大程度上与接收器的实际安装位置无关地进行测量，所以损坏的位置不是特别地重要。因为能量耦合进整个空腔或舱室，并因此可以在很大程度上与接收器的具体安装位置无关地进行测量，所以损坏的位置不是特别地重要。在目前已知的传感器的情况下，为了能够实现迅速的检测，热空气的喷射必须通过绝缘体202中的孔出来而直接到达传感器。取决于所承受的损坏，直接到达传感器并非总是可能的。

因为检测不取决于所输送的材料而是通过额外施加的过程参数来进行，所以还可以在管子未被使用时检测泄漏。

出来的空气不必尽可能精确地到达传感器来保证传感器做出的快速响应。

如果管子并排布置，如A380的机翼的情况下那样，则可以防止以下情形：管子中的破裂首先激活其它管子的传感器，而采取了相应的错误的隔离措施；或者两个传感器都被激活，结果必须关断这两个管道系统。如下情形可以被防止：如果出来的空气未直接到达传感器，则在泄漏能被检测到之前首先整个环境必须被加热到响应温度，这会导致相当大的局部损坏。

下面说明了现代管道的设计，如图2和3所示。管道的芯是实际的管子101，该管子由钛或钛合金制成。这种管子具有不同的直径，例如6.5英寸(0.17m)和9英寸(0.23m)。取决于所使用的材料，壁厚范围从0.4mm至1mm。厚度大约为1英寸(0.025m)的热绝缘体201围绕管子设置。所述热绝缘体包括非传导材料，例如玻璃绒。薄的传导钛箔102提供对外部的罩。沿着纵轴，在钛箔中有一些小孔202，所述孔202的厚度为几个毫米，温度传感器线路通常布置在所述孔202上方。

图4再次示出上述管道。在左边，存在电动(电动-气动)装置401用于隔离继续到右侧的管段，这种隔离通过电动阀来进行。图4中的附图标记103表示，管子的绝缘体/护套必须在管子穿过隔间结构103的结构部件的这些位置处多次被中断。

本发明的示例性实施例可以规定：内部导体可被用作空心导电体以便传送横电(TE)波或横磁(TM)波。为此，改变阀401。薄的导体100安装在阀体(通常由金属制成)上；然而，如果需要，阀的激活轴可以用作这种耦合导体。来自发射器100的高频电流被馈送给该导体，该发射器100设置在阀401附近。发射器100的频率被选择为使得在管路101的管子直径已知的情况下产生未被衰减的传播。一种选择是所谓的频率最低的TE_1.0波；其中可以针对每种直径(6英寸(0.15m)、8英寸(0.2m)、9英寸(0.23m)等)来计算所述频率。

由于内部管子没有任何朝向外部的缺口地从源头一直引至消耗装置，所以前进的电磁波保持在内部管子内。因此，在正常的情况下，在绝缘层201中根本不存在任何可测量的HF辐射。正好在内部导体101与金属绝缘体102之间形成空腔的绝缘层201中，HF传感器107、108设置在关键的位置上。

通常，在外护套中的每个中断处的前面，例如由于套管(leadthrough)103，一个这种检测器107、108和接收器必须在适当的位置上。输出信号可以是简单的警报信号(检测到HF、未检测到HF)，或者其可以是LF信号(用于定位目的的信号特征(signal impression)的解调)。

例如可以通过总线系统109或通过单独的线路(未示出)来进行互连。

如果在有故障的情况下，内部管子402被损坏，则内部导体101在空间201中耦合一些HF辐射403。在此种设置中，耦合的品质基本取决于损坏的形状和大小。因为间隙201对应于同轴导体(内部导体和外部导体)，所以不存在对传播波的频率下限。因此，在耦入能量403传播期间的损耗在这个区域中是相对低的。这些波在间隙中传播直到它们最后达接收器107、108并被检测到为止。所述接收器107、108确认接收并以这种方式记录管子损坏402。

以最简单的形式得到了如图1示出的替代电连接图。中心评估110控制发射器110，在所示的这种情况下该发射器将限定频率的、调节输出的恒定时间的辐射耦合进内部管子中。在间隙中的专用位置103处设置接收器电路107、108。通过总线109或通过单独的线路传输输出信号用于进行中心评估。在这种情况中，评估包括：单纯检测给定频率的辐射，可能另外通过不精确的幅值(k比特)的差别来粗略地估计泄漏的程度。

在扩展的形式中，发送器信号可在时间上被调制。另一方面，这样可以显著地减少传输输出，因为通过相关甚至在噪声中也可以检测到该信号(比照例如GPS技术)。此外，极大地提高了装置的灵敏性，使得更小的泄漏也能被检测到。

另一方面，一般而言，波在内部导体中与在间隙中的传播速度是显著不同的。因此，信号相关可以有助于间接测量损坏的位置。为此，发射器和接收器之间的传播时间差被测量，并在内部管子和间隙中的传播速度已知的情况下根据所测量的传播时间差可以得出与管子损坏的位置相关的结论。一般而言，接收器的输出信号是LF信号(50Hz...20000Hz)，所述LF信号必须以相应的品质向前转换以便进行中心评估。这里进行实际的评定。

例如，具有小漂移的传输频率的锯齿波调制或三角波调制是适合的调制。这是已知的如在商用雷达测高计中所使用的CWFM雷达技术。此外，可以想到的是如在GPS技术中所使用的伪随机频率调制。

另外，应该指出，“包括”并不排除其它元件或步骤，并且“一”或“一个”并不排除复数。此外，应该指出，参照上述示例性实施例中之一所说明的特性或步骤还可以与上述的其它示例性实施例的其它特征或步骤结合使用。权利要求中的附图标记不应解释为限制。

Claims (2)

1.一种用于泄露检测器的阀(401)，所述阀(401)包括：

阀体；

导体；

其中所述导体被安装在所述阀体上；

其中所述阀(401)适用于使管子区域绝缘，所述管子区域用于材料流过；

其中所述导体适用于将电磁波耦合在内部管路(101)中。

2.根据权利要求1所述的阀(401)，其中所述导体是所述阀(401)的激活轴。

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