CN103071358A - 一种用于微小泄漏检测的氢气过滤器 - Google Patents
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Abstract
一种用于微小泄漏检测的氢气过滤器，包括器体、钯合金管、加热芯、温度传感器、加热芯电缆和温度传感器电缆，器体设有圆筒型内腔，器体两端分别设示踪气进口通道和过滤后剩余气体出口通道，器体壁上设有氢气出口和电缆口，氢气出口与抽气泵连接并将抽出的氢气送至氮氢检漏仪进行检测；钯合金管位于器体内腔，其两端与内腔的两端密封连接并形成环形真空腔；加热芯平行设置于钯合金管中心，加热芯内设有温度传感器，加热芯电缆和温度传感器电缆从电缆口引出并通过密封块与器体密封。本发明的优点是：该氢气过滤器通过钯合金管将氢气从采样气体中分离并进行浓缩，可有效降低氮氢检漏仪对测试环境的限制条件，可大幅提高泄漏检测的灵敏度和准确度。
Description
技术领域
本发明涉及微小泄漏检测，特别是一种用于微小泄漏检测的氢气过滤器。
背景技术：
目前，很多行业中的微小泄漏检测普遍使用氦质谱检漏仪，以氦气作为泄漏检测的示踪气体。由于氦气的价格不断上涨等原因，一些行业中开始采用氮氢检漏仪，有效降低了微小泄漏检测的成本。
氮氢检漏仪内部装有氢气传感器，一般使用5％的氢气和95％的氮气的混合气作为示踪气体。使用氮氢检漏仪进行检测时，首先将被测物内部空腔中充入一定压力的示踪气体，然后对被测物外部泄漏点附近的气体进行采样并输送至氮氢检漏仪，通过测量采样气体中氢气浓度的变化来进行泄漏检测。通常情况下，采样气体中还会混有采样环境中存在的本底气体，本底气体不仅会导致氢气浓度进一步降低，其中的某些成分还会影响氢气浓度测量的准确性。针对这一问题，国内外现有的氮氢检漏仪均未能提供有效的解决办法，直接影响了氮氢检漏仪泄漏检测的灵敏度和准确度。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种用于微小泄漏检测的氢气过滤器，该过滤器通过钯合金管将氢气从采样气体中分离出来，将其它影响氢气浓度测量的气体滤除掉，保证采样气体中只有氢气能进入检漏仪，从而有效降低环境本底气体对泄漏检测的影响；同时，可将经过滤后的氢气进行浓缩，从而大幅提高微小泄漏检测的灵敏度和准确度。
本发明的技术方案：
一种用于微小泄漏检测的氢气过滤器，包括器体、钯合金管、加热芯、温度传感器、加热芯电缆和温度传感器电缆，器体为密闭管式结构，器体设有圆筒型内腔，器体两端分别设有氢氮混合示踪气进口通道和过滤后剩余气体出口通道，器体壁上分别设有氢气出口和电缆口，氢气出口通过管道与抽气泵连接并将抽出的氢气通过管道送至氮氢检漏仪进行检测，所述氢气过滤器采用钯合金作为过滤材料。
所述氢气过滤器使用钯合金管，钯合金管位于器体内腔，钯合金管的两端与内腔的两端密封连接并在钯合金管与内腔之间形成环形真空腔，加热芯平行设置于钯合金管中心，加热芯内设有温度传感器，加热芯电缆和温度传感器电缆从电缆口引出并通过密封块与器体密封。
本发明的工作原理：
本发明是采用钯合金管将氢气从采样气体中分离出来，使采样气体中除氢之外的气体均被过滤掉，只有氢气能进入氮氢检漏仪，从而有效降低测试环境中的其它气体对检测的影响；同时，可将经过滤后的氢气进行浓缩，从而大幅提高微小泄漏检测的灵敏度和准确度。
本发明的优点是：该氢气过滤器通过钯合金管将氢气从采样气体中分离出来并进行浓缩，可有效降低氮氢检漏仪对测试环境的限制条件，可大幅提高泄漏检测的灵敏度和准确度。
附图说明
附图为该氢气过滤器结构示意图。
图中：1.氢氮混合示踪气进口通道 2.器体 3.钯合金管4.加热芯5.温度传感器 6.氢气出口 7.加热芯电缆8.温度传感器电缆
9.密封块 10.过滤后剩余气体出口通道 11.真空腔12.电缆口
具体实施方式
实施例：
一种用于微小泄漏检测的氢气过滤器，包括器体2、钯合金管3、加热芯4、温度传感器5、加热芯电缆7和温度传感器电缆8，器体2为密闭管式结构，器体2设有圆筒型内腔，器体2两端分别设有氢氮混合示踪气进口通道1和过滤后剩余气体出口通道10，器体2壁上分别设有氢气出口6和电缆口12，氢气出口6通过管道与抽气泵连接并将抽出的氢气通过管道送至氮氢检漏仪进行检测；钯合金管3位于器体2内腔，钯合金管3的两端与内腔的两端密封连接并在钯合金管3与内腔之间形成环形真空腔11，氢气出口6从真空腔11内引出；加热芯4平行设置于钯合金管3中心，加热芯4内设有温度传感器5并通过温度传感器5与过滤后剩余气体出口通道10固定，加热芯电缆7和温度传感器电缆8从电缆口12引出并通过密封块9与器体2密封。
纯钯金属在300-500℃下可以过滤氢气，同时对其它任何气体不能过滤。本发明中的氢气过滤器就是利用此原理获得。纯钯金属的机械性能差、易发生氢脆，故钯管的材料一般是钯与1B与VIII族元素形成的合金。最常用的钯管材料中，银约占25%，其他成分（如金等）的含量<5%。本发明是通过加热钯合金管，同时对钯合金管外侧腔体抽真空，将氢气与其它气体分离后从真空腔抽出来。
该实施例的工作过程：
首先将被测物的内部空腔中充入一定压力的5％的氢气和95％的氮气的混合示踪气，将氢氮混合示踪气进口通道1通过管路连接至被测物需要检漏的位置，同时在氢过滤后剩余气体出口通道10连接一气体抽取泵，以维持一定气体流量。然后通过加热芯电缆7对加热芯4进行通电，同时通过温度传感器电缆8读取温度传感器5的温度，通过控制电路维持温度保持恒定。将氢气过滤器的氢气出口6通过管路连接一真空泵，对氢气过滤器的真空腔11进行真空抽取，将抽取出来的气体通过管路送至氮氢检漏仪进行检测。
当有气体从被测物泄漏时，必然是包含一定浓度的氢气和空气的混合气体。该混合气体通过氢氮混合示踪气进口通道1进入钯合金管3。由于钯合金管3在加热芯4通电状态下处在高温状态。同时又由于真空腔11处在真空状态，这时钯合金管3内部的混合气体中的氢气将通过钯合金管3进入真空腔11，然后氢气通过氢气出口6进入氮氢检漏仪进行检测，通过氮氢检漏仪计算得到泄漏量。其余过滤后的气体从过滤后剩余气体出口通道10排出。
Claims (2)
1.一种用于微小泄漏检测的氢气过滤器，包括器体、钯合金管、加热芯、温度传感器、加热芯电缆和温度传感器电缆，器体为密闭管式结构，器体设有圆筒型内腔，器体两端分别设有氢氮混合示踪气进口通道和过滤后剩余气体出口通道，器体壁上分别设有氢气出口和电缆口，氢气出口通过管道与抽气泵连接并将抽出的氢气通过管道送至氮氢检漏仪进行检测，其特征在于：所述氢气过滤器采用钯合金作为过滤材料。
2.根据权力要求1所述用于微小泄漏检测的氢气过滤器，其特征在于：所述氢气过滤器使用钯合金管，钯合金管位于器体内腔，钯合金管的两端与内腔的两端密封连接并在钯合金管与内腔之间形成环形真空腔，加热芯平行设置于钯合金管中心，加热芯内设有温度传感器，加热芯电缆和温度传感器电缆从电缆口引出并通过密封块与器体密封。
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