CN104395734B - 检测推进剂气体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于利用尤其在3.30到3.5μm的范围中的激光来检测气态样本中的推进剂气体的存在的方法及系统。推进剂可为丙烷、正丁烷、异丁烷、二甲醚、甲氧基乙烷、HFA 134a、HFA 227,或在所需的波长范围中呈现出吸收的任何其它推进剂。所述推进剂的存在通过将测试激光脉冲的幅值与基准激光脉冲的幅值相比较来检测。本发明还涉及将该方法应用于对含有推进剂的容器如气雾剂罐或燃料罐进行泄漏测试,从而允许能够替换现有的测试方法的高速高准确性的泄漏检测。

Description

检测推进剂气体的方法
技术领域
本发明涉及一种用于检测气态样本中的某些推进剂气体的方法,具体但非专门专用于容器的泄漏测试,如,例如容纳丙烷和/或丁烷的气雾剂罐或燃料罐的泄漏测试。
背景技术
推进剂气体需要具有某些性质:它们必须在预期温度范围(其中它们使用所在)、特别在室温左右为气态,且它们必须在一定压力下为液体,该压力允许使用重量轻的一次性容器,即,所需的压力不足以引起容器在由容器在正常使用中可能经历的最高温度下破裂。它们还必须使用经济。结果,现今最常用的推进剂为丙烷、正丁烷、异丁烷、二甲醚、甲氧基乙烷、HFA 134a(1,1,1,2-四氟乙烷)和HFA 227(1,1,1,2,3,3,3 -七氟丙烷),后两者具有在医学领域中用于气雾吸入器的特定应用。在本说明书中,当不另外指出时,"丁烷"是指异构体、或丁烷的两种异构体的任何混合物。
在当前法规下,在制造期间必须对每个单个的含有推进剂的容器进行泄漏测试,如,气雾剂或丙烷和/或丁烷燃料容器(其容纳丙烷和/或丁烷作为产品和推进剂两者)。标准方法基于热水浴,这在喷雾分配器指示2008/47/EC中描述。该过程在设备、能量和劳动方面极为昂贵,因为其需要较大的水浴(+/-20,000L)保持在50℃的温度下,且操作者必须查看气泡形成并人工地拒绝任何泄漏的容器。各个操作者限于每分钟大约60个单元的测试速率,且人为误差的可能性较高。此外,产生了由来自气雾罐的泄漏产品污染的大量废水。
已经开发出了水浴方法的若干备选方案。
这些方法中的第一种为基于压力变化测试的检测方法,其由申请人开发出,以用于对填充的气雾罐的卷边和阀进行泄漏测试。该系统设计成满足UN/SCETDG/INF.93给出的规格,即是说,其能够检测2.0xl0-3mbar 1 s-1的泄漏速率。罐置于连续移动的圆盘传送带上,且测试室然后下降到气雾罐的顶部,从而气密性地密封卷边和阀区段。随后,在测试室中产生略微超压,且罐的任何泄漏引起测试室中的压力变化,然后所述压力变化被检测出。然而,当前版本的系统吞吐量有限,因为压力变化检测相对较低,因此需要并行的多个单元来实现较高的生产速度,这通常需要在500个每分钟的水平下。该吞吐量水平需要大约60个测试室。
水浴的第二备选方案基于火焰电离检测的原理。然而,该方法较慢,且测试速率当前限于大约50到100个容器每分钟,从而需要5到10个之间的昂贵的检测器并行地实现500个每分钟的测试速率。此外,由于安全性和成本的考虑,在丙烷/丁烷泄漏检测的背景中存在火焰是不期望的。
水浴的第三备选方案由基于7.2μm的频率范围中的量子串级激光器的光学检测方法提供。激光器布置成线性调频,以便提供频率范围扫描,且接收信号经受数字光谱分析来识别从气雾罐周围获得的样本中的光谱峰值。为此,处理器在由已经被捕获的气体样本产生的光谱上运行拟合算法,以确定是否存在丁烷或丙烷。然而,由于该频率分析在7.2μm的范围中执行,故推进剂吸收光谱与水的光谱重叠,这降低了分析的精度,且需要大量计算能力来执行,这是因为接收的激光的光谱分析本身就是计算量很大的方法。
发明内容
因此,本发明的目的在于克服至少一个上文提到的缺点,且从而提出一种检测气态样本中的至少一种上文提到的推进剂气体的方法,该方法比现有方法更快且/或更准确且/或更经济,且/或能够替换现有的水浴方法。
该目的通过检测气态样本中的至少一种推进剂气体的存在的方法实现,所述方法包括:在样本室中接收样本;生成测试激光脉冲和基准激光脉冲,所述激光的光谱至少部分地位于其中吸收代表存在所述推进剂气体的光谱范围内,尤其在3.30到3.55μm的范围内;将至少测试激光脉冲穿过样本室;通过至少一个检测器来检测测试激光脉冲和基准激光脉冲两者;以及例如通过考虑差或比率来将至少一个检测的测试激光脉冲的幅值与至少一个检测的基准激光脉冲的幅值相比较,且从而确定高于样本室中的阈值浓度的推进剂的存在或不存在,例如,通过确定测试激光脉冲和基准激光脉冲的幅值的比率或差是否高于或低于特定的预定阈值。该方法在3.30到3.55μm的范围中可检测大多数现今常用的推进剂,即,丙烷、正丁烷、异丁烷、二甲醚、甲氧基乙烷、HFA 134a、HFA 227,以及呈现出使用的激光的波长范围中的吸收的任何其它推进剂。实际上,在其分子结构中具有至少一个C-H键的任何推进剂气体被认作是在所需的范围中呈现吸收。不可由该方法检测的推进剂包括一氧化二氮、二氧化碳、CFC11和CFC12,因为它们并未呈现出在3.30到3.55μm的范围中的吸收。利用提出的光谱范围是特别有利的,因为水(蒸气)基本不会吸收该范围中的光能,这导致了更准确的结果。此外,通过简单地比较接收到的激光脉冲的幅值,将不存在对激光扫过频率范围的要求。相比于现有技术的光学方法,简单地比较幅值显著地简化了该方法。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,测试激光脉冲和基准激光脉冲通过分束来自单个激光源的脉冲激光生成。这允许了使用单个激光源、减少构件的数目,且消除校准激光源的需要。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,测试激光脉冲和基准激光脉冲分别由第一激光源和第二激光源生成。这允许了构件布局和光程构架的灵活性。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,测试激光脉冲和基准激光脉冲由相同的单个检测器检测到。这减少了构件的数目,且消除对校准多个检测器的需要。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,测试激光脉冲和基准激光脉冲分别由第一检测器和第二检测器检测。这允许了构件布局和光程构架的灵活性。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,样本室为多通室,且测试激光脉冲以多次通过的方式行进穿过样本室。这通过将激光暴露于更大量的推进剂来提高测量准确性,且因此与合理范围地利用单通室可能实现的相比实现更大的吸收。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,除穿过样本室的通路之外,由测试激光脉冲在环境空气中行进的光程大致等于由基准激光脉冲在环境中行进的光程。这确保了测试激光脉冲和基准激光脉冲两者例如暴露于相同量的环境空气、光学构件(例如,反射镜)的相同衰减,且因此经历相同的衰减和噪音引入。这通过确保测试激光脉冲与基准激光脉冲之间没有差动干涉而改善了测量准确度。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,由测试激光脉冲行进的总光程不同于由基准激光脉冲行进的总光程。这允许测试激光脉冲和基准激光脉冲相对于彼此时间移位地被接收,且因此容易在一个或一个以上的检测器处区分。在良好的实施例中,程差为穿过样本室的通路。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,由测试激光脉冲和由基准激光脉冲行进的光程差使得至少一个检测器处的脉冲的时间间隔大于100ns。这确保了检测的测试激光脉冲和基准激光脉冲不会重叠和干涉。实践中,120ns已经示为给出了优异结果。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,基准激光脉冲绕过样本室。这导致了高信噪比和可靠的结果。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,基准激光脉冲在知道样本室中基本没有推进剂时生成,且基准激光脉冲也穿过样本室。这给出了光程构架的特别简单且稳健的构造。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,激光脉冲由垂直外腔表面发射激光器(VECSEL)或量子串级激光器(QCL)生成。存在能够在3.30到3.55μm的波长范围中操作的激光类型的两个已知实例,即由Phocone AG出售的VECSEL和由Alpes Laser AG出售的QCL。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,激光脉冲以5到15kHz、或7到13kHz、或9到11kHz、或大致10kHz的重复率下生成。这给出了一定重复率,其足够高以给出对于测量准确度来说过度采样的良好程度,而并未高到需要过高频率的光学和/或电学处理的程度。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,激光脉冲持续时间在5到15ns,或7到13ns,或9到11ns之间,或大致10ns。证实了这些范围给出良好的结果。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,样本通过由在预定大致恒定的流率下操作的泵吸收来连续地流入和流出样本室。
该泵可为任何已知类型的,如,离心泵、轴流泵、文氏管泵(其依靠压缩空气运行,因此无振动)。穿过样本室的恒定流率防止了泵的流速的变化引起的系统中的振动,这在使用多通样本室的情况是特别有利的,因为其可能对此类气动和/或机械振动敏感。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的实施例中,样本室和泵布置成以便在样本室中提供10mbara到1000mbara之间,或50mbara到150mbara之间,或大致100mbara的压力。这允许了选择压力,该压力平衡测量准确度(较高压力因此样本室中的推进剂的较高分压)和测量速度(低压,因此较高气流速率)的要求。
本发明还涉及对包含至少一种推进剂的容器进行泄漏测试的方法。该方法包括:从容器周围获得气态样本,以及根据检测气态样本中的推进剂气体的存在的一种上文公开的方法来测试样本。“周围”我们理解为正好容器附近的体积,特别是阀和卷边区域。这应当离容器小于10cm,或离容器小于7cm,或离容器小于5cm,或离容器小于3cm,或离容器小于2cm。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,气态样本借助于吸摄器从容器周围获得,吸摄器可为吸摄器杯、入口类型的布置、置于容器上的前室,或任何其它可构想出的布置。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,气态样本借助于抽吸泵以大致恒定的流率被吸入吸摄器中。该泵可为任何已知类型,如,离心泵、轴流泵、文氏管泵(其依靠压缩空气或水运行,因此无振动)。恒定流率防止系统中的振动和气态样本中的振荡,这特别是在使用多通样本室的情况下是有利的,因为其可能对样本室中的振动和气流脉动敏感。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,抽吸泵位于样本室下游,这减少了样本室中的气流脉动,且改善了流率的一致性。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,多个容器成直线地测试,即,相继地测试。这允许了容器的高速串联泄漏测试。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,多个容器相继地传送穿过吸摄器,从而得到简单的测试布置,其实践中示为实现了每分钟至少600个测试容器。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,多个容器相继地或交替地传送穿过至少一对吸摄器,即,一个容器穿过第一吸摄器、下一个容器穿过另一个吸摄器、下一个容器穿过第一吸摄器,以此类推,从而可能实现较高的测试速率。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,各个吸摄器在容器传送穿过相应的吸摄器时继而被带入与样本室流体连接。这防止了样本从各个吸摄器的交叉污染(即,从之前和/或随后的容器),且防止了来自此时不在容器附近的吸摄器的样本的稀释。有利的是,转接阀继而又将各个吸摄器连接到样本室上,同时确保进入样本室的大致恒定的流率,这防止了流率变化导致振动和气流脉动,振动和气流脉动可不利地影响多通样本室。在两种传送模式中,传送可线性地执行,或曲线执行,或例如通过旋转传送来执行。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,气态样本由其取得的容器周围通过清洁空气净化,清洁空气例如是取自未污染的环境如室外的空气,或在取得样本之前的其它清洁气体,例如,氮气、氩气等。这减少了例如由于执行该方法所在的建筑物中的含有一定量推进剂的污染环境空气引起的测试环境的污染。通过减少这种污染,可改善该方法的准确度。
在除非矛盾否则可与任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,容器的周围和表面通过使容器穿过至少一个空气幕来净化。这是实现上文提到的净化的简单方式。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,空气幕限定隔离室的进入口,另一个空气幕被提供且限定所述隔离室的退出口,气态样本在所述容器在所述隔离室内时从容器的周围获得。这进一步将测试环境与环境空气和其含有的任何污染物隔离,因此改善了检测准确性。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,清洁空气或其它清洁空气引入所述隔离室的上部中,即,顶部,如通过将其泵送入,以便生成所述隔离室中的空气或气体的从顶部到底部的流。这有助于净化(例如,由泄漏的容器)已经引入其中的任何推进剂的隔离室内。由于所述的推进剂比空气密度更大,故它们自然将趋于沉到室的底部,且空气加力的程度加速该过程,因此有助于改善测量准确度。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,隔离室中的空气或其他气体在隔离室的下部中主动地、被动地或既主动地又被动地获得。这进一步有助于隔离室的净化,因此确保了其中的任何推进剂污染物都很快被提取。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,气态样本借助于前室从容器的周围获得。该前室允许了泄漏的推进剂累积在其内部,因此相比于仅使容器穿过吸摄器,提高了采样的泄漏推进剂的浓度。这改善了检测的准确性,且还有助于将测试的容器与周围环境隔离开,这在周围环境由推进剂污染时的情况中是有利的。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,前室在样本被获得之前通过清洁空气或其它清洁气体来净化。这确保了前室内含有的任何污染的空气或推进剂被冲洗,且从而清洁,以便在前室中的任何可能的污染在样本被获得之前被除去,且因此不会影响检测准确性。该净化可通过在容器存在于前室中之前和/或在容器存在于前室中之后冲洗所述前室来执行。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,通过使前室穿过吸摄器来获得样本。这给出了简单的构造,但其与仅使容器穿过吸摄器相比改善了检测准确性,因为泄漏容器引起的前室内的推进剂的浓度将大于自由空气中的泄漏容器周围的推进剂的浓度。
在除非矛盾否则可与对容器进行泄漏测试的方法的任何随后或之前的提出的实施例组合的对容器进行泄漏测试的方法的实施例中,通过使前室的内部与样本室连接来获得样本。这导致了改善的检测准确度,因为累积在前室中的推进剂的浓度将直接地吸入样本室中,因此相比于使容器或前室穿过吸摄器,增大了其中的推进剂的浓度:基本上,该实施例中的前室可认作是形成吸摄器的至少一部分。为了使得吸入样本的过程加速,可提供真空器件来对其协助。
本发明还涉及一种制造容纳至少一种推进剂气体的泄漏测试容器的方法,所述方法包括:制造填充和未测试的容器;根据上文提到的方法中的一种对容器进行泄漏测试;如果推进剂气体在样本室中检测到高于预定阈值浓度,则拒绝从其周围获得气态样本的容器(即,被测试的容器(即,在测试下));如果在样本室中检测到小于推进剂的阈值浓度(这当然包括了未检测到推进剂的情况),则接受其周围获得气态样本的容器(即,被测试的容器(即,在测试下))为通过泄漏测试的。
作为备选,一种制造泄漏测试容器的方法,所述方法包括:制造填充的未测试的容器;使容器进行粗泄漏测试;拒绝未通过该粗泄漏检测测试的容器、然后基于粗泄漏测试的结果利用根据上文所述的任何泄漏测试方法来对未拒绝的容器随后进行泄漏测试;如果样本室中检测到推进剂气体高于预定阈值浓度,则拒绝从其周围获得气态样本的容器(即,当前测试的容器);如果样本室中检测到所述推进剂气体低于预定阈值浓度,这当然包括没有检测到推进剂的情况,则接受从其周围获得气态样本的容器作为非泄漏容器。通过该方法,通过在泄漏严重的容器到达灵敏的泄漏检测系统之前拒绝所述容器而使得 (主)泄漏测试方法由于极端泄漏容器而污染测试环境,所述极端泄漏容器即为正在"吹出"推进剂的容器。
在实施例中,粗泄漏检测测试包括:使容器穿过翻片的下方,翻片布置成对预定阈值气体流率作出反应;检测该反应;以及基于该检测来促动拒绝机构。这提供了用于检测泄漏严重的容器的极简单的方法。
此外,本发明涉及一种推进剂气体检测器系统,其包括:样本室;具有用于基准激光脉冲和测试激光脉冲的输出端的激光发生布置,所述激光具有至少部分地位于其中吸收代表所述推进剂气体的存在的光谱范围中、尤其在3.30到3.55μm的波长范围中的光谱;检测器布置,其具有用于测试激光脉冲和基准激光脉冲的检测器输入,且具有检测器输出,所述激光生成布置的所述输出通过所述样本室在操作上连接到所述检测器输入上;将处理单元与处理输入和处理输出相比较;所述检测器输出可操作地连接到所述处理输入上;所述比较处理单元在所述处理输出处生成从所述检测器输出施加到所述处理输入的所述测试激光脉冲的幅值和所述基准激光脉冲的幅值的比较的结果信号。
在3.30到3.55μm的范围中操作的该系统可检测大多数现今常用的推进剂,即,丙烷、正丁烷、异丁烷、二甲醚、甲氧基乙烷、HFA 134a、HFA 227,以及呈现出使用的激光的波长范围中的吸收的任何其它推进剂。实际上,在其分子结构中具有至少一个C-H键的任何推进剂气体被认作是在所需的范围中呈现吸收。不可由该系统检测的推进剂包括一氧化二氮、二氧化碳、CFC11和CFC12,因为它们并未呈现出3.30到3.55μm的范围中的吸收。利用所提出的光谱范围是特别有利的,因为水(蒸气)基本不会吸收该范围中的光能,这导致了更准确的结果。 此外,通过简单地比较接收到的激光脉冲的幅值,将不存在对激光扫过频率范围的要求。相比于现有技术的光学系统,该简单的幅值比较显著地简化了该系统。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,激光生成布置包括单个激光源,且其中分束器提供成与单个激光源操作地连接,且在样本室的输入的上游。因此,分束器布置成将来自单个激光源的脉冲激光分成之前提出的测试激光脉冲和基准激光脉冲。这允许了使用单个激光源、减少构件的数目,且消除校准激光源的需要。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,激光生成布置包括用于生成测试激光脉冲的第一激光源和用于生成基准激光脉冲的第二激光源。这允许了构件布局和光程构架中的灵活性。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,检测器布置包括单个检测器。这减少了构件的数目,且消除对校准多个检测器的需要。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,检测器布置包括与所述激光生成布置的输出操作地连接且接收测试激光脉冲的第一检测器,以及与所述激光生成布置的输出操作地连接且接收基准激光脉冲的第二检测器。这允许了构件布局和光程构架中的灵活性。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,样本室为多通室。这通过使激光对存在于室中的任何推进剂曝光较长时间来提高了测量准确性,且因此与合理范围地利用单通室可能实现的相比实现更大的吸收。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,除穿过样本室的通路之外,测试激光脉冲在环境空气中的光程与基准激光脉冲在环境空气中的光程长度大致相同。这确保了测试激光脉冲和基准激光脉冲两者例如暴露于相同量的环境空气,且因此经历相同的衰减且引入噪音。这通过确保测试激光脉冲与基准激光脉冲之间没有差动干涉而改善了测量准确度。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,测试激光脉冲的总光程长度不同于基准激光脉冲的总光程长度。这允许测试激光脉冲和基准激光脉冲将相对于彼此以时间移位的方式被接收,且因此容易在一个或一个以上的检测器处区分。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,测试激光脉冲的光程的总长度和基准激光脉冲的光程的总长度的差异使得在至少一个检测器处的脉冲分离大于10ns。这确保了检测的测试激光脉冲和基准激光脉冲不会重叠和干涉。实践中,120ns已经示为给出了优异结果。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,基准激光的光程绕过样本室。这导致了高信噪比和可靠的结果。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,基准激光脉冲的光程与测试激光脉冲的大致相同,即,基准激光脉冲和测试激光脉冲两者都穿过样本室。这给出了光程构架的特别简单且稳健的构造。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,激光生成布置包括垂直外部腔表面发射激光器或量子串级激光器。存在能够在3.30到3.55μm的波长范围中操作的激光类型的两个已知实例,即,Phocone AG出售的VECSEL和Alpes Laser AG出售的QCL。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,推进剂气体检测器系统包括泵送布置,其与样本室可操作地连接,且布置成将样本以预定的大致恒定的速率连续地吸入和吸出样本室。该泵可为任何已知类型,如,离心泵、轴流泵、文氏管泵(其依靠压缩空气或水运行,因此无振动)。恒定流率防止系统中的振动和气态样本中的振荡,这特别是在使用多通样本室的情况下是有利的,因为其可对样本室中的振动和气流脉动敏感。
在除非矛盾否则可与推进剂气体检测器系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的推进剂气体检测器系统的实施例中,样本室和泵布置成在样本室中提供10mbara(毫巴绝对压力)与1000mbara之间,或50mbara到150mbara之间,或大致为100mbara的压力。在这些范围中选择特定值允许操作者选择测量准确度(较高压力)与检测速度(较低压力,且因此穿过系统的较低气体传递时间)之间的平衡。实践中,使用当前设置,样本室中大约100mbara的压力给出了具有大约22ms的气体传递时间的良好结果准确度。
此外,本发明涉及一种容器泄漏测试系统,其包括根据推进剂气体检测器系统的任何以上实施例的推进剂气体检测器系统;以及可操作地连接到推进剂气体检测器系统的样本室上的采样布置。
在除非矛盾否则可与容器泄漏测试系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的容器泄漏测试系统的实施例中,采样布置包括与推进剂气体检测器系统的样本室流动连接的吸摄器,其可为吸摄器杯、入口类型的布置、置于容器上的前室,或任何其它可构想出的布置。这允许了简单采样。
在除非矛盾否则可与容器泄漏测试系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的容器泄漏测试系统的实施例中,容器泄漏测试系统包括可操作地连接到吸摄器和样本室上的恒定流率的吸收泵。这允许将样本吸入样本室中,而不会引起气动振动,样本室可对气动振动敏感,特别是在多通室的情况下。
在除非矛盾否则可与容器泄漏测试系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的容器泄漏测试系统的实施例中,抽吸泵位于样本室的下游。这有助于防止来自泵的振动(例如,由空气流中的振动引起)传递至样本室,这在多通室的情况下可对于振动敏感。
在除非矛盾否则可与容器泄漏测试系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的容器泄漏测试系统的实施例中,容器泄漏测试系统包括布置成将多个容器传送穿过采样布置的容器传送器布置。这允许以至少600个测试容器每分钟的速率快速成直线测试。
在除非矛盾否则可与容器泄漏测试系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的容器泄漏测试系统的实施例中,采样布置包括至少两个吸摄器,且还包括容器传送布置,其布置成将多个容器交替地传送穿过两个(或更多个)吸摄器中的一者。这可允许比以单个吸摄器可能实现的更快的测试速率。在传送器件的两个实施例中,传送器件可甚至为线性的、曲线的或旋转的。有利的是,转接阀布置成将各个吸摄器交替地连接到样本室上,从而防止来自当前未从容器周围获得样本的吸摄器杯的样本稀释和/或交叉污染。
在容器泄漏测试系统的实施例中,恒流截面的转接阀可操作地连接到吸摄器和样本室两者上。该转接阀继而连接各个吸摄器,同时确保进入样本室的大致恒定的流率,这防止了流率变化引起振动和气流脉动,振动和气流脉动不利地影响例如多通样本室,且防止来自当前未从容器周围获得样本的吸摄器杯的样本稀释和/或交叉污染。
在除非矛盾否则可与容器泄漏测试系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的容器泄漏测试系统的实施例中,采样布置位于隔离室内,隔离室设有在其进入口和退出口处的空气幕发生器。这将采样布置与可能由推进剂污染的周围环境隔离开。此外,空气幕发生器在它们进入隔离室中时净化来自容器周围和其表面的环境空气,这进一步减小了测试环境(即,隔离室内部)的污染。这改善了检测准确性。
在容器泄漏测试系统的实施例中,隔离室包括在隔离室的上部中的清洁空气或清洁气体入口。这允许了隔离室的内容物以清洁空气(例如,未由推进剂污染的空气,例如,取自室外)净化,以便确保除去引入隔离室中的污染物(例如,由于存在于其中的泄漏容器)。这进一步改善了检测准确性。
在除非矛盾否则可与容器泄漏测试系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的容器泄漏测试系统的实施例中,气体出口设在隔离室的下部中,所述气体出口为主动的、被动的,或主动和被动的组合。这通过由提供室的底部处的提取改善隔离室的净化而改善了检测准确性。
在除非矛盾否则可与容器泄漏测试系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的容器泄漏测试系统的实施例中,采样布置包括可围绕被测试的容器的至少一部分放置的至少一个前室。该前室可置于被测试的容器的至少一部分上,且因此允许泄漏的推进剂累积在其内部,因此相比于仅使容器穿过吸摄器,提高了采样的泄漏推进剂的浓度。这改善了检测的准确性,且还有助于将测试的容器与周围环境隔离开,这在周围环境由推进剂污染时的情况中是有利的。将注意的是,我们理解隔离室为容器可带入其中的静止布置,而前室为活动结构,其可置于容器的至少一部分上,且因此与其一起移动。
在除非矛盾否则可与容器泄漏测试系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的容器泄漏测试系统的实施例中,采样布置包括与前室操作地连接的净化系统,以用于以清洁空气或其它清洁气体来净化前室。这确保了前室内含有的任何污染的空气或推进剂被冲洗,且从而清洁,以便在前室中的任何可能的污染在样本被获得之前被除去,且因此不会影响检测准确性。
在除非矛盾否则可与容器泄漏测试系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的容器泄漏测试系统的实施例中,前室与样本室选择性或恒定操作地连接。这可通过使其直接地与样本室连接或通过使其穿过吸摄器下方或穿过吸摄器来执行,且因此用于通过提供进入采样布置中且因此进入样本室中的泄漏推进剂气体的较大浓度的可能性而改善了测量准确性,这是由于容器与其简单地由吸摄器穿过时相比会保持与前室更久地操作地连接的事实。
在除非矛盾否则可与容器泄漏测试系统的任何之前或随后的提出的实施例组合的容器泄漏测试系统的实施例中,该系统还包括布置在主推进剂气体检测系统上游的粗泄漏检测布置,以及与粗泄漏检测布置可操作地连接的预先拒绝机构。这允许在泄漏严重容器到达更敏感的泄漏检测机构、从而污染测试环境且可能导致泄漏严重容器附近测试的非泄漏容器被错误地拒绝之前拒绝所述泄漏严重容器。
在实施例中,其中粗泄漏检测布置包括翻片,所述翻片在用于容器的空间附近且与预先拒绝系统操作地连接。该翻片布置成由泄漏推进剂流吹动,且可布置成形成或断开电接触,或其移动可由光学、静电或磁性器件检测到。这提供了检测正在"吹出"推进剂的极大泄漏的容器的简单且有效的方法。
在除非矛盾否则可与任何之前或随后提到的实施例组合的实施例中,容器测试系统还包括与比较处理单元可操作地连接的拒绝机构。这允许拒绝已经由处理单元确定为泄漏容器的容器。
附图说明
现在将按照以下附图中的特定非限制性实例来描述本发明,附图示出了:
图1:由本发明利用的丙烷和丁烷的吸收光谱;
图2:根据本发明的方法操作的本发明的第一实施例的示意图;
图3:关于图2的第一实施例的接收脉冲的幅值对比时间的定性图;
图4:本发明的第二实施例的简图;
图5:图4的实施例的激光脉冲通路的更详细的简图;
图6:关于第二实施例的接收信号的幅值对比时间的图表;
图7:本发明的第三实施例的简图;
图8:本发明的第四实施例的简图;
图9:本发明的第五实施例的简图;
图10:结合本发明的第二实施例的串联容器泄漏测试系统;
图11:关于图10的实例的测试脉冲和基准脉冲的比率或差的图表;
图12:图10的传送器和吸摄器杯布置的实施例的示意性平面视图;
图13:图10的传送器和吸摄器杯布置的备选实施例的示意性平面视图;
图14:采样的气体样本的定性时间过程;
图15:结合隔离室的测试布置的简图;
图16:结合前室的测试布置的简图;
图17:仅覆盖容器的一部分的前室的简图;
图18:两级粗细推进剂泄漏检测系统的简图;
图19:粗泄漏检测系统的简图;以及
图20:用于制造非泄漏容器的系统的示意性总体示图。
在此附图中,相似的附图标记表示相似的构件。
具体实施方式
图1示出了由本发明利用的波长范围中的丙烷和正丁烷的显著吸收的光谱范围。丙烷的该吸收光谱范围与正丁烷的大致相同,因此仅示出了一条曲线。异丁烷具有类似的显著光谱范围,二甲醚、甲氧基乙烷、HFA 134a、HFA 227和其它可能的推进剂气体具有提出的范围中的峰值的不同光谱形式。为了呈现出所示波长范围中的吸收,推进剂气体认作是具有在其分子结构中的至少一个C-H键。
不同于在7.2μm的波长范围中操作的先前光学方法,图1的提出的吸收光谱范围并不与水或其它大气成分的重叠,因此上文提到的推进剂的存在的检测不需要复杂的光谱分析来区分。该吸收光谱范围大致位于3.30到3.55μm的波长之间。在穿过容纳提出的推进剂中的至少一种或呈现出所需波长范围中的吸收的任何其它推进剂的样本时,具有位于该波长范围中的任何位置中或包括该波长范围的光谱的激光将至少部分地且显著地由所述推进剂吸收,且因此将衰减。当该激光与并未穿过样本的大致相等的激光相比时,如果大体上存在通过样本的脉冲激光与未通过样本的脉冲激光之间的幅值差,且所述幅值差不是由例如在例如空气、灰尘等中的通路长度的差导致的,则确认了推进剂的存在。将注意的是,不同于现有技术的方法,本方法并不依靠光谱分析:比较了独立于脉冲激光的频率成分的脉冲幅值,这相对于现有技术来说是明显的简化。
图2示意性地示出了根据本发明的系统的基本实施例,且操作本发明的方法利用了图1的吸收光谱范围。激光源1生成了一系列的激光脉冲,其光谱至少部分位于3.30到3.35μm的波长范围中。这些脉冲在可至少部分地由光纤构成的通路P上行进,穿过样本室3,朝向检测器4且行进到检测器4上。样本室3为多通室,即,激光借助于反射镜穿过在进入口与退出口之间穿过室多次,因此按需要使激光暴露于这么多的推进剂。作为备选,可使用足够长度的单通单元,其同样适用于下文提到的实施例。多通室3的尺寸为足够快的气体交换时间(其对于较小体积的单元来说较大)与吸收量(其对于穿过多通室3的激光的较长通路长度来说较大)之间的折衷。然而,较长的通路长度需要较大的室和/或更多的反射,从而导致了增加了样本室的复杂性和成本。实践中,示出了具有36m的通路长度的300cm3的多通样本室工作良好,然而可根据需要来选择体积和通路长度。
当知道在样本室3中没有推进剂时,激光脉冲被认作是基准脉冲,且在检测器4处接收到例如Aref的幅值。如果不知道样本室3中是否存在推进剂,则激光脉冲认作是测试激光脉冲。当可检测浓度的推进剂例如经由一个或多个可选的输入和/或输出阀5o, 5i引入样本室3中时,激光脉冲的一部分由推进剂吸收,从而导致了在检测器4的输入E4处接收到的脉冲的幅值的可测量的减少。幅值的这种减小由信号处理器6检测到,检测器4的输出A4可操作地连接到信号处理器6上。
图3通过定性时间过程示出了检测原理:激光源1在输出1o处以预定重复率产生激光脉冲。当样本室3中没有推进剂时,检测到的激光信号的幅值为理想恒量Aref,且激光脉冲"Ref"认作是基准激光脉冲。当不知道在样本室3中是否存在丙烷和丁烷时,激光脉冲认作是测试激光脉冲"Test"。在时间T1,含有一定量的推进剂的样本引入样本室3中,从而使得检测信号的幅值(即,"测试"期间的测试激光脉冲的幅值)下降到可选择的阈值V以下。信号处理器6检测幅值减小到低于阈值V,且从而指出样本室3中的推进剂的存在。在时间T2,样本从样本室3排出,从而使得检测信号的幅值回到Aref。阈值V的自动调整可根据类似于EP0791814中公开的统计评估来执行。
回到图2,该实施例可作为批量处理操作,从而经由阀5i,5o来引入和排出独立的样本;或可通过使样本在载体(如空气、氮气、氩气等)中流动来连续地操作。这同样适用于图4、5、7、8和9的其它实施例。因此,具有样本的载气流应当尽可能连续,以便避免可由脉动流引入的假象。
为了改善检测准确性,可通过如下操作来增大样本室3中的样本浓度:增大样本室3中的压力,例如,借助于利用如图2中的虚线所示的50处的上游泵来增大压力,且例如将阀5o构想为压力调节阀。然而,在一个实施例中,提供了下游泵52,将样本室3中的稳定压力保持在真空水平。加压室3引起更多的光由可存在于样本室3中的推进剂的增大的局部压力吸收。此外或作为备选,穿过样本室3的通路长度P可增大,例如,通过使用较长的样本室和/或具有更多次通过的反射的样本室来实现。因此,实现了激光脉冲对包含在样本室3内的任何推进剂的延长暴露,从而导致了增加的吸收以及因此改善的测量准确性。这些原理(加压所述室3,延长室3中的光程)两者均可同样独立地或组合地应用于下文所述的任何其它实施例。
在下激光源1的下游可提供滤光器54,以定制利用的激光的光谱。这同样适用于下文公开的所有实施例。此外,在图2的实施例中,使得位于样本室3外的激光通路P(即,从激光源1到样本室3的通路,以及从样本室3到检测器4的通路)的至少一部分或甚至全部由光纤构成会得到非常稳健的结构。
图4示意性地示出如现今实施的实施例。
激光源1在其输出A1处生成一系列激光脉冲,激光光谱至少部分地位于3.30到3.55μm的波长范围中。在实施的实施例中,其具有限于3.30到3.35μm的光谱。激光源1可基于VECSEL(垂直腔表面发射激光器)或QCL(量子串级激光器)激光源,其实例在期望的波长范围中操作,它们最近分别可从Phocone AG和Alpes Laser AG获得。
脉冲激光由分束器2分成在测试光程P1上行进的测试激光脉冲,以及在基准光程P2上行进的基准光脉冲。因此,源1和分束器2实际上构成用于测试激光脉冲和基准激光脉冲的具有输出A100的源布置100。测试通路P1穿过多通样本室3,其中激光脉冲在室3的进入E3与退出A3之间穿过样本室3容积多次。在A3处退出样本室3之后,测试通路P1通向检测器4的输入E4。基准通路P2绕过样本室3,且直接行进至检测器4的输入E4
气态样本可例如通过可选的阀5i,5o被接收在样本室3中。在现今的实现方式中,气态样本接收在载气(例如,空气)的连续流中。实际上,良好的操作模式为具有载入其内且充分分离的样本的载气(例如,空气、氮气)的此类连续流,使得直到和包括样本室3都不会发生样本之间的混合。
在良好的实施例中,位于室3外的测试通路P1的部分在光学上与基准通路P2相同,即,样本室3外的光程对于测试通路P1和基准通路P2两者是大致相同的(只要是可行的)。如果提出的通路P1和P2形成在空气中,则这意味着环境空气中的测试通路P1的长度与环境空气中的通路P2长度相同,且具有沿其的相同光学处理。这确保了测试激光脉冲和基准激光脉冲两者经历相同程度的任何衰减、噪音、灰尘和其它光学冲击。
在当前的实例中,由于测试通路P1的总通路长度比基准通路P2的更长,故测试激光脉冲和基准激光脉冲的到达时间在时间上交错。在该实例中,这通过测试通路P1的穿过多通样本室3的通路长度来实现。例如,在以10kHz的重复率重复的10ns的脉冲(即,每100μs一个脉冲)的情况下,通过提供穿过36m的样本室3的通路长度,通路P1与通路P2的长度差可定制成以便将基准激光脉冲和测试激光脉冲的到达分开大约120ns。其它且因此脉冲的较短时间分离是可能的,只要两个脉冲可以在输入E4处的其到达时间来与彼此清楚地区分开。清楚的是,例如,在单通样本室3的情况下,基准通路P2的总通路长度可选择成比P1的更长,从而实现了相同的效果,但具有相反顺序的脉冲到达。然而,这样的话,通路P2可在一定程度上失去其基准的作用,因为更难以将较长通路P2光学地定制成与样本室3外的较短通路P1尽可能相同。因此,多通样本室3的总体效果是双重的,即,使检测器4处的测试脉冲和基准脉冲的到达交错,并且相比于单通室增大了吸收。
检测器4的输出A4可操作地连接到信号处理单元6的输入E6上,其中监测基准信号脉冲的幅值和检测器测试信号脉冲的幅值在A6处被比较和输出。如果幅值差Aref-ATest或这些脉冲"REF"和"TEST"的幅值比率ATest/Aref高于(或低于,这取决于选择的比率或计算的差)阈值V,则确认了测试单元中的推进剂的存在。如果激光源1以10kHz的速率发射脉冲,则实现每秒10,000次的测量,从而导致优异的信噪比,因为在气体样本行进穿过样本室3的时间跨度上平均了大量测量结果。根据需要,任何其他测量比率当然也是可能的。还应当注意的是,如上文所述,一个或多个激光通路的至少一部分可由光纤构成。该点同样适于下文所述的所有其它实施例。如果需要,则可对阈值应用类似于EP0791814中公开的统计评估:这同样适用于所有实施例。
图5示出了图4的实施例的详细视图。激光源1包括EDFA(铒掺杂纤维放大器)泵激光器1a,其在此特定情况下泵送3.3μm的VECSEL激光1b。然而,不言而喻的是,可使用其它类型的泵激光,且以期望波长范围操作的QCL或任何其它适合的激光器(不论泵送与否)可替代VECSEL激光器1b。在此情况下,激光源1的输出穿过透镜7、偏振器8、滤光器9、另一个透镜10和准直仪11。分束器2可为具有对激光束的两个分开部分的相同吸收的任何类型的分束器,如半镀银镜,所述分束器沿测试激光脉冲的测试通路P1和沿基准激光脉冲的基准通路P2分开激光。通路P1通过反射镜12a穿过构成样本室3的300cm3的多通单元。 穿过该特定多通单元的通路P1长度为36米。在退出样本室3之后,通路P1通过反射镜12b通向检测器4。通路P2经由反射镜12c和反射镜12d从分束器2通向检测器4,从而绕过多通单元3。从分束器2到室3的输入和从室3的输出到检测器4的通路P1在光学上与从分束器2到检测器4的通路P2尽可能相同。然而,图5中所示的准确的几何形状和通路长度并未看作是限制性的:根据本发明的准确的构件布局,备选的几何形状是可能的。如上文所述,激光通路的部分可由光纤构成。
图6示出了如图4和5中所示的检测系统中使用的幅值比率或幅值差的原理的一个变型。基准脉冲101和测试脉冲102定性地示出了样本室3中不存在推进剂的情形,即,未检测到泄漏容器;基准脉冲103和测试脉冲104定性地示出了在样本室3中存在来自泄漏容器的推进剂时的情形。各个脉冲为大约10ns的持续时间,且测试脉冲102,104在对应的基准脉冲之后大约120ns到达。不言而喻的是,根据需要,其它脉冲持续时间和其它脉冲分离是可能的。第一对脉冲101,102具有大致相同的幅值,即,幅值A1≈A2,且因此,相同的脉冲幅值比率A2/A1≈1,以及脉冲幅值之差A2-A1≈0。
在成对脉冲103,104的情况下,由于由样本室3中的推进剂吸收了测试脉冲104的激光的部分,脉冲104的幅值A4小于脉冲103的幅值A3,即,A4<A3。结果,脉冲幅值的比率A4/A3<1,且脉冲幅值之差A4-A3<0。如果比率或差(如此时使用的)小于阈值,则确认了样本室3中的推进剂的存在。
不言而喻的是,差或比率可以以相反的方式计算,以便给出相反的结果,即,导致在检测到推进剂的情况下比率或差升高成高于阈值。技术人员理解如何来计算以及如何布置信号处理单元来这样做以及如何由此来确定样本室3中的推进剂的存在或不存在。此外,大量脉冲对101/102和103/104或其差或比率可进行平均,且平均值用于确定样本室3中的推进剂的存在或不存在。
图7示出了不同于图4的根据本发明的系统和方法的第三实施例,替代了单个检测器4,在一起形成检测器布置110的分别具有激光E4a和E4b的输入的一对检测器4a和4b用于分别检测测试激光脉冲和基准激光脉冲。分别由检测器输出A4a和A4b输出的信号是信号处理单元6在其输入处的输入。由于检测器4a和4b可能不同,故可需要校准。该变型不需要使测试脉冲和基准脉冲在时间上交错,因为测试激光脉冲和基准激光脉冲由相应的检测器接收到,且然后即使他们同时地到达也可比较。然而,其同样适用于测试脉冲和基准脉冲的非同时到达,例如,通过首先储存脉冲的幅值以用于进一步评估,如在图4和5中的实施例中可能那么做的。
图8示出了第四实施例,其与图4的差别在于,测试激光脉冲由第一激光源1c生成,而基准激光脉冲由形成激光源布置100的第二激光源1d生成。如图4中的那样,使用了单个检测器4,通路P1比P2更长,以便测试激光脉冲和基准激光脉冲在检测器4的输入E4处的到达交错。可能需要两个激光源的校准和/或同步。
图9代表组合了图7的实施例和图8的实施例的第五实施例,其中两个单独的激光源1c,1d形成激光源布置100,分别具有激光输入E4a和E4b (参看图7)的两个检测器4a和4b形成检测器布置110。 通路P1将激光源1c经由样本室3引导至检测器4a。通路P2类似地从激光源1d通向检测器4d,但绕过样本室3。如上文所述,可能需要激光源的校准和/或同步,以及检测器的校准。
图10示出了包含推进剂的泄漏测试容器20的系统。其例如可为作为推进剂的含有推进剂的气雾剂罐,或例如用于野营煤气灶的燃料罐,其使用丙烷和/或丁烷来作为产品和作为推进剂。任何已知类型(即,线性、曲线或旋转)的传送器系统21以恒定的速率向吸摄器布置22相继地提供容器20。可为任何已知的连续操作类型的泵P在样本系统中产生部分真空,从而经由可选的滤光器F、可选的压力级23,沿导管55且穿过根据如上文所述的图4或5的实施例的检测系统的样本室3来抽取从位于吸摄器布置杯22附近的相应的容器20周围采集的样本。由于在该实施例中样本以大致恒定的流率连续地吸入,故图2中所示的可选的阀5并未被提供或保持开启。该系统布置成使得样本室3中的压力在10mbara(绝对毫巴)与1000mbara之间,确切的压力被选择为在气流流率与检测大约100ppm的推进剂(例如,样本中的丙烷和/或丁烷)的能力之间的折衷:较高的压力由于室中存在的推进剂的较高局部压力而增大测量准确性,而较低的压力导致较短的气体传播时间,且从而导致提高的测试吞吐速率。作为备选方案,高压变型是可能的,其中泵位于吸摄器布置22与样本室3的气体入口之间,样本室3的出口设有调压流动限制器,以保持样本室3中的期望压力。
如果信号处理器6检测到在样本室3中存在的推进剂高于与从容器20泄漏的不可接受的泄漏速率相对应的预定阈值,则自动拒绝机构R操作成从生产线拒绝所述容器。实践中,特定泄漏容器的检测在大约10mbara的系统压力下延期大约22ms,这主要是因为从吸摄器布置22到样本室3的样本传播时间引起的。因此,且作为600/min(50ms)的传送器速率下的特定容器,该容器仍存在于吸摄器布置22处,从其到达布置22处延期22ms。
检测系统不需要与自动拒绝机构R的传送器系统"同步",以拒绝泄漏容器,因为检测和比较结果涉及仍在吸摄器位置中的容器。然而,如果容器20到达吸摄器位置与测试结果的存在之间的时间延迟变为太长,或如果传送速度变化,则需要考虑此时间延迟I和/或速度Vc,以将测试结果适当分配至正确的容器。另外,如果拒绝机构如图10中所示位于吸摄器位置的下游,这还将必须被考虑以使拒绝机构与将拒绝的容器同步;技术人员考知道这如何执行。
例如在传送器驱动件112处检测到的传送器速度的附加系统参数和由传感器114检测到的容器到吸摄器位置中的到达可馈送至处理单元6,以将结果适当地分配至将拒绝的对应的容器。
尽管图10示出了图4或5的实施例的检测系统,但任何其它所示变型可用于这种情况。在使用的图2的实施例的情况中,当没有容器存在于系统中时,或通过将之前泄漏测试的容器提供至吸摄器布置22,或通过基于独立容器20之间的间隙来校准,生成了基准激光脉冲。接收到的脉冲的幅值的突然减小然后将表明泄漏容器的存在,且因此使得自动拒绝机构R操作。作为另一个变型,多个检测系统可与转换系统结合,以将气态样本继而引导至各个检测系统。作为备选,具有多样本室3的单个检测系统可与类似的转换系统一起使用来用于引导气态样本,以及与单个激光源一起使用,所述单个激光源借助于光学开关(例如,压电操作的反射镜)来将激光脉冲交替地引导穿过各个样本室。
图10的实施例的检测原理在结合到此泄漏测试布置中时在图11中被定性地示出。该图示出了比较操作的输出的定性图,即,0.1秒的时间单位中的处理单元6的输出。在600每分钟的吞吐速率下,这使得每0.1秒测试一个容器。
信号s为接收的测试激光脉冲的幅值与接收的基准激光脉冲(优选刚好在测试激光脉冲之前或刚好之后)的幅值之间的比率或差。
X为当没有丙烷和丁烷存在于样本室3中时的测试脉冲与基准脉冲的幅值之间的比率或差。如果不考虑穿过样本室3的通路,光程P1与光程P2相同,X然后对于比率来说大致为1,或对于差来说大致为零。当来自泄漏容器的推进剂存在于样本室3中时,因此将吸收测试激光脉冲的部分。因此,接收的测试激光脉冲的幅值将减小,从而引起测试激光脉冲和基准激光脉冲的幅值之间的比率减小,或引起测试激光脉冲与基准激光脉冲之间的差变为负,从而引起信号s下降。
在每分钟600个容器的测试速率下,每秒测试10个容器,即,每0.1秒一个容器。由于激光在10kHz的重复率下发出10ns的脉冲,故每0.1s包含1000个独立测量结果。如果容器在该时间的50%内存在于吸摄器的范围内,则执行每个容器的500个独立测量结果,其可为低通滤波的,或在时间周期上平均,以便改善信号准确性。应当注意的是,提出的幅值可符合根据图14的A的平均结果,其示出了在泄漏容器穿过吸摄器下方时的多个典型的基准和测试脉冲对。针对n个脉冲对计算的如图6中的比率或差A可进行平均,以确定容器是否泄漏。
在图11的图形中,我们可看到在从任意起始时间0s起0.3s和1.0s处被测试的容器泄漏,且因此信号处理单元将命令自动拒绝机构R拒绝这些容器。
不言而喻的是,如果比率或差以相反的方式计算,则推进剂的检测将引起比率或差升高,在此情况下,信号s将相对于如何在图11中所示那样倒转。
图12示出了与单个吸摄器杯布置22组合的图10的泄漏测试系统的简单传送器系统21的平面视图。容器20由传送器系统21在单条线中传送。自动拒绝机构R定位成以便能够基于来自信号处理单元6的命令从线除去泄漏容器。自动拒绝结构R可为任何已知的类型。尽管这里示出了线性传送器系统,但旋转系统也是可能的。
图13示出了备选的传送器系统,其中容器20的两条交错的线交替地提供至一对吸摄器杯22a,22b。吸摄器杯22a,22b可平行于彼此简单地连接到样本室3上,或可借助于转接阀23与样本室3交替连接。转接阀3保持恒定流动截面。阀23的操作与容器20的给送同步。该布置可能允许容器增大的吞吐量。如图12那样,传送器系统可为旋转的而不是线性的,或可包括一对旋转传送器,其向整个吸摄器布置的一对吸摄器22a,22b交替地提供容器20。
在许多容器填充和测试环境中,环境空气由推进剂气体污染可能成问题。包括层提取的普通缓解策略对其有一定程度的限制:所述的推进剂气体比空气更密,且因此在任何情况下都趋于下沉。然而,这些缓解策略可能不足以防止环境推进剂气体影响推进剂泄漏检测系统的读数。该问题的简单解决方案在于使采样布置尽可能远离地面,理想的是离地面至少1.2米。
图15示意性地示出了称为"调节"的该问题的另一个解决方案。 如图10、12和13中的那样,传送器21(其可为线性的、旋转的,或任何其它类型)传送容器20穿过吸摄器22,所述吸摄器吸入样本且使它们穿过样本室3(图14中未示出)。可为如上文所述的任何类型的吸摄器22位于在各端处设有空气幕25,25b的隔离室24,容器20穿过所述隔离室24。压缩气体供应源28将压缩的新鲜空气(例如,从气瓶,或从外界空气吸入,且因此并未由推进剂污染)经由可选的阀30供应至产生空气幕的出口26。作为备选,氮气、氧气或另一惰性气体可替代空气使用。
此外,用于净化隔离室24的新鲜空气或其它未污染的气体可经由入口27引入容器20上方(即,从顶部)的隔离室24中,且来自隔离室24内的气体可通过由泵32抽吸来经由出口33从隔离室24的底部提取。
尽管所示的气流示为来自公共气体供应源28,则其不需要是此情况:例如,空气幕可由一个气体供应源供应,而引入隔离室24中的气体可来自不同的供应源,或甚至一起省略。同样,如果不需要,例如,如果空气幕25a,25b产生足够的空气运动来引起隔离室24内的空气不断地再装满,且例如通过隔离室24的底部中的开口(未示出)离开,则出口33可省略。此外,隔离室24的入口处的空气幕25a有助于用于从容器20周围净化污染物。
因此,隔离室24的内部由空气幕25a,25b与环境空气间隔开,且例如通过泄漏容器20引入隔离室24中的任何污染可通过出口33很快吸离。
任何方便类型的拒绝机构(未示出)可布置为方便地在隔离室24内,或在其后。
图16示意性地示出了结合调节的备选实施例。多个前室40a-40d布置在传送器21(其可为线性的、旋转的或任何其它类型)上方,容器20可在传送器21上相继地传送。前室与传送器21上的容器20同时地给送在给送布置上。传送器21和前室40的布置可类似于如由申请人制作出的当前圆盘传送带类型的基于真空的泄漏检测系统中的。前室40可如40a所示下降到容器20上,且以清洁空气或其它气体(例如,从顶部引入的氮气)来净化。这种净化可在前室40a下降时且/或在其下降且达到其最低位置之后发生,且用于净化来自前室和容器20的侧部的任何推进剂或污染的环境空气。接下来,如前室40b所示,前室40留在容器24周围某一时间,以便在容器泄漏的情况下允许推进剂的浓度在前室40内累积;这进一步提高了测量准确度,因为相比于仅使容器穿过吸摄器下方,泄漏推进剂的较大浓度将被吸摄。接下来,如前室40c所示,样本从前室被提取,且被传送到如上文所述的推进剂泄漏检测系统的测试室3,这通过以类似上文图10中所示的容器的直接吸摄的方式对前室"吸摄"、或通过将其直接地连接到测试室3上实现。如果需要,可提供抽吸泵(未示出)来使样本从前室的提取进一步加速。最后,如图40d所示,前室40从容器20周围除去。如上文所述,根据任何已知类型(未示出)的拒绝机构布置为便于拒绝泄漏容器。
大体上,所有上文提到的"调节"、污染减少的系统可描述为首先从容器周围以清洁空气或其它清洁气体来净化污染物,且然后收集气态样本以用于测试。
前室40可为全尺寸的,即,覆盖整个容器20,且可或可不包括前室40与传送器21之间的密封件。作为备选,前室40可为部分长度的,覆盖容器20的一部分,例如,仅穿过肩部203,或容器仅覆盖容器20上的阀201和卷边202,这两者在图17中示出。 可选的密封件401可将前室40密封到容器20上。密封件401可以是可气动操作的。
图18中示意性地示出了减小具有推进剂的测试环境的污染的另一种方式。可能的情况在于,容器较重地泄漏,以致大量推进剂从阀和/或卷边"吹出"。如果此容器进入测试环境,即,在吸摄器22或前室40附近,或进入隔离室24,则放出的大量推进剂可有损测量,且由于该交叉污染而可能导致非泄漏容器的拒绝。这可利用两级测试过程来解决。粗推进剂泄漏检测系统52位于可为任一上文公开的类型的推进剂泄漏检测系统51的上游,且推进剂泄漏检测系统51的拒绝机构如由推进剂泄漏检测系统51的输出51o控制,该系统52通过其输出52o来控制预先拒绝系统R1。如图19中所示,粗推进剂泄漏检测系统52可结合重量轻的翻片类型的检测系统(容器20在该检测系统下传送),且布置成使得一定流率的粗推进剂泄漏(即,"吹出"容器)将引起翻片53由逸出气体向上吹动,且因此断开电接触54,翻片53构成了电开关的电枢。作为备选,翻片的移动可以以与上文相反的方式进行接触,或翻片可促动微开关来形成或断开电接触。其它备选方案是翻片53响应于逸出气体的移动的光学、静电或磁性检测。作为备选,可使用局部过压检测或光学方法,所述光学方法使用由逸出气体引起的光折射的原理。
如果粗推进剂泄漏检测系统52检测出容器20的严重泄漏,信号在52o处输出,其控制预先拒绝系统R1,以便拒绝所述的容器,且防止其进入推进剂泄漏检测系统51,且因此防止推进剂泄漏检测系统51的测试环境的污染。粗推进剂泄漏检测系统52可方便地位于容器的填充与推进剂泄漏检测系统51之间的生产线中。
图20示意性地且总体地示出了用于制造非泄漏容器的系统。在框M处,容器被制造且填充,从而形成未测试的容器20u。这些未测试的容器20u然后传送至框T,在该处,它们通过上述推进剂泄漏检测系统中的任一者中的任何上述方法来测试。泄漏容器20f由拒绝机构R3基于推进剂泄漏检测系统输出在To处的输出来拒绝。在如图18中所示的粗细双检测系统的情况中,拒绝机构R3自然结合来自该图的两个拒绝机构R1和R2。拒绝机构R3也可结合到框T中。通过泄漏检测测试的非泄漏容器20p因此被认作是制造好了的,且然后被进一步传送以用于后续处理,如,加盖、添加标签、装箱、装运至客户处等。
尽管已经做出的全部尝试来借助于各种特定实施例描述本发明,但这些不应看作是限制本发明的范围,本发明的范围仅由所附权利要求的范围限定。具体而言,已经注意的是,只要结果不冲突,则所有实施例就可组合。
最后,关于本发明总体如何被实施的条款现在在下文中给出:
条款A。对容纳至少一种推进剂气体的容器进行泄漏测试的方法,推进剂气体选自丙烷、正丁烷、异丁烷、二甲醚、甲氧基乙烷、HFA 134a、HFA 227的集合,该方法包括以下步骤:
-获得取自容器周围的气态样本;
-接收样本室中的气态样本;
-生成测试激光脉冲和基准激光脉冲,光脉冲的光谱分别至少部分地位于在3.30到3.55μm的波长的光谱范围内;
-使测试激光脉冲穿过样本室,以及使基准激光绕过样本室进行传送;
-检测测试激光脉冲和基准激光脉冲;
-将至少一个检测的测试激光脉冲的幅值与至少一个检测的基准激光脉冲的幅值相比较,以便确定样本室中高于预定阈值浓度的所述推进剂的存在或不存在。
条款B。根据前述条款的方法,其中测试激光脉冲穿过样本室多次。
条款C。根据任何前述条款的方法,其中测试激光脉冲和基准激光脉冲通过使由单个激光源生成的激光脉冲分束来生成。
条款D。根据任何前述条款的方法,其中测试激光脉冲和基准激光脉冲由同一检测器检测,且由测试激光脉冲行进的总光程长度不同于由基准激光脉冲行进的长度,使得测试激光脉冲和基准激光脉冲在检测器处并不相互干涉。
条款E。根据任何前述条款的方法,其中气态样本以连续方式吸入样本室中,例如,通过抽吸泵。
条款F。根据任何前述条款的方法,其中多个容器相继传送穿过至少一个吸摄器,样本在其穿过吸摄器时从各个容器的周围获取。
条款G。根据前述条款的方法,其中多个容器相继地交替传送穿过至少两个吸摄器,阀器件可选地被提供,以使各个独立吸摄器与样本室继而连通,且与容器的传送同步。
条款H。制造容纳至少一种推进剂气体的非泄漏容器的方法,推进剂气体选自丙烷、正丁烷、异丁烷、二甲醚、甲氧基乙烷、HFA 134a、HFA 227的集合,该方法包括以下步骤:
-制造填充的未测试的容器;
-利用根据任何前述条款的泄漏测试方法来对所述容器进行泄漏测试;
-如果在样本室中检测到的所述推进剂气体高于预定阈值浓度,则拒绝测试下的所述容器;
-如果在样本室中检测到的所述推进剂气体低于所述预定阈值浓度,则接受测试下的所述容器作为非泄漏容器。
条款I。对容纳至少一种推进剂气体的容器进行泄漏测试的容器泄漏测试系统,推进剂气体选自丙烷、正丁烷、异丁烷、二甲醚、甲氧基乙烷、HFA 134a、HFA 227的集合,该系统包括以下步骤:
-样本室;
-与样本室流体连通的吸摄布置;
-具有用于测试激光脉冲和基准激光脉冲的输出的激光生成布置,所述激光脉冲具有至少部分地位于大致3.30到3.55μm波长的光谱范围内的光谱;
-检测器布置,其具有用于测试激光脉冲和基准激光脉冲的检测器输入,且具有检测器输出,测试激光脉冲的所述激光生成布置的所述输出经由所述样本室可操作地连接到所述检测器输入上,且基准激光脉冲的所述激光生成布置的所述输出可操作地连接到绕过所述样本室的所述检测器输入上;
-将处理单元与处理输入和处理输出相比较;
-所述检测器输出可操作地连接到所述处理输入上;
-所述比较处理单元在所述处理输出处生成所述测试激光脉冲的幅值和所述基准激光脉冲的幅值的比较的结果信号。
条款J。根据前述条款的容器泄漏测试系统,其中样本室为多通样本室。
条款K。根据条款I或J的容器泄漏测试系统,其中激光生成布置包括单个激光源,且其中分束器布置成将来自单个激光源的激光脉冲分成所述测试激光脉冲和所述基准激光脉冲。
条款L。根据条款I-K中任一者的系统,其中检测器件包括用于激光脉冲的单个检测器,且测试激光脉冲的总通路长度与基准激光脉冲的不同,使得测试激光脉冲和基准激光脉冲不会在检测器处彼此干涉。
条款M。根据条款I到L中的任一者的系统,其中泵送器件(例如,抽吸泵)布置成以便将气态样本以连续方式吸入样本室中。
条款N。根据条款I到条款M中的任一者的系统,还包括传送器件,其布置成将多个容器相继地传送穿过至少一个吸摄器,且布置成以便在容器穿过吸摄器时可从各个容器周围取得样本。
条款O。根据前述条款的系统,其中传送器件布置成将多个容器相继地且交替地传送穿过至少两个吸摄器,阀器件布置成使各个独立吸摄器继而与样本室连通,且与可选地提供的容器的传送同步。
条款P。用于制造容纳至少一种推进剂气体的泄漏测试容器的系统,推进剂气体选自丙烷、正丁烷、异丁烷、二甲醚、甲氧基乙烷、HFA 134a、HFA 227的集合,该系统包括:
-用于制造未测试的容器的制造器件;
-用于向容器至少部分地填充所述至少一种推进剂气体的填充器件;
-根据条款I-P中任一者的对容器进行泄漏测试的系统;
-用于拒绝确定为泄漏的容器的拒绝器件。
此外,各种调节系统可大体上描述为以下条款:
Q. 从容器周围获得气态样本的方法,包括以下步骤:
以清洁空气或其它清洁气体净化所述室的周围;随后
从容器周围获得气态样本。
R. 根据条款Q的方法,其中净化通过使容器穿过限定隔离室的入口的空气幕发生,且其中气态样本的获得发生在所述隔离室内。
S. 根据条款R的方法,其中进一步净化在隔离室内借助于将清洁空气或其它清洁气体引入隔离室的上部以及从隔离室的下部主动地或被动地抽取空气或气体来执行。
T. 根据条款Q的方法,所述前室下降到容器上,其中当前室下降到容器上时和/或在前室下降到容器上之后,所述前室用清洁空气或其它清洁气体净化,且其中气态样本从前室内部获得。
U. 用于从容器周围获得气态样本的系统,包括:
-净化布置;
-位于净化布置下游的采样布置。
V. 根据条款U的系统,其中净化布置为限定隔离室入口的空气幕布置,且其中采样布置位于所述隔离室内。
W. 根据条款V的系统,其中另一个净化布置设置在隔离室内位于其上部中,且主动和/或被动提取布置设置在隔离室的下部中。
X. 根据条款U的系统,包括前室,其可与容器或其周围可操作地连接,且形成采样布置的至少一部分,所述前室可与清洁空气或其它清洁气体的源可操作地连接,以便进一步构成净化布置的至少一部分。

Claims (55)

1.一种检测气态样本中的至少一种推进剂气体的存在的方法,包括以下步骤:
在样本室中接收样本;
生成测试激光脉冲和基准激光脉冲,至少所述测试激光脉冲的光谱至少部分地位于3.30到3.55μm的波长范围内,所述至少一种推进剂气体呈现在所述波长范围中的吸收,该吸收代表存在所述至少一种推进剂气体;
使至少所述测试激光脉冲穿过所述样本室;
利用至少一个检测器来检测所述测试激光脉冲和所述基准激光脉冲;
将至少一个检测的测试激光脉冲的幅值与至少一个检测的基准激光脉冲的幅值相比较,以便确定所述样本室中存在或不存在高于预定阈值浓度的所述至少一种推进剂气体,
其中,所述至少一种推进剂气体是选自由以下组成的组中的至少一种:丙烷、正丁烷、异丁烷、二甲醚、甲氧基乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷和1,1,1,2,3,3,3 -七氟丙烷,
其中,所述测试激光脉冲和所述基准激光脉冲通过使来自单个激光源的脉冲激光分束来生成,
其中,所述测试激光脉冲和所述基准激光脉冲由相同的单个检测器检测,
其中,所述测试激光脉冲和所述基准激光脉冲由所述单个激光源同时生成,
其中,由所述测试激光脉冲行进的总光程不同于由所述基准激光脉冲行进的总光程,
其中,由所述测试激光脉冲在环境空气中行进的光程大致等于由所述基准激光脉冲在环境空气中行进的光程。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述样本室为多通室,以及所述测试激光脉冲以多次通过的方式行进穿过所述样本室。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,由所述测试激光脉冲和所述基准激光脉冲行进的光程差使得所述至少一个检测器处的所述脉冲的分离时间大于100ns。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基准激光脉冲绕过所述样本室。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基准激光脉冲在已知所述样本室中基本没有推进剂时生成,且所述基准激光脉冲穿过所述样本室。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述激光脉冲由激光生成,所述激光选自由垂直腔表面发射激光和量子串级激光组成的组中。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述激光脉冲在5到15kHz的重复率下生成。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述激光脉冲持续时间在5到15ns之间。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括通过由在预定大致恒定的流率下操作的泵吸入所述样本来使所述样本连续地流过所述样本室。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述样本室和所述泵布置成以便在所述样本室中提供在10mbara到1000mbara之间的压力。
11.对容纳至少一种推进剂气体的容器进行泄漏测试的方法,所述方法包括以下步骤:
获得取自容器周围的气态样本;
根据权利要求1所述的方法来测试所述样本。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述气态样本借助于吸摄器取自所述容器的周围。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,包括借助于抽吸泵在大致恒定的流率下将所述气态样本吸入所述吸摄器中。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述抽吸泵位于所述样本室的下游。
15.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,待进行泄漏测试的多个容器以穿过所述吸摄器的流相继地成直线传送。
16.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,待进行泄漏测试的多个容器相继地且交替地传送穿过至少两个吸摄器。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,在容器被传送穿过所述至少两个吸摄器中的一者时,各个吸摄器被继而带至与所述样本室流体连接。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,在容器借助于具有恒流截面的转接阀传送穿过所述相应的吸摄器时,各个吸摄器继而与所述样本室流体连接。
19.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在取得所述样本之前用清洁空气或其它清洁气体对所述容器的周围进行净化。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述容器的周围通过使所述容器穿过至少一个空气幕来净化。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述空气幕限定隔离室的进入口,另一个空气幕被提供且限定所述隔离室的退出口,当所述容器在所述隔离室内时,所述气态样本从所述容器的周围获得。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述清洁空气或其它清洁气体被引入所述隔离室的上部中,以便在所述隔离室中生成空气或其它气体的从顶部到底部的流动。
23.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,包括从所述隔离室的下部提取所述隔离室中的空气或其它气体。
24.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,包括借助于前室从所述容器的周围取得所述气态样本。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,在取得所述气态样本之前用清洁空气或其它清洁气体净化所述前室。
26.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,包括在取得所述气体样本的步骤中使所述前室穿过吸摄器。
27.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述气态样本通过使所述前室的内部与所述样本室流动连接来获得。
28.一种制造容纳至少一种推进剂气体的非泄漏容器的方法,所述方法包括以下步骤:
制造填充的未测试的容器;
根据权利要求11所述的方法来对所述容器进行泄漏测试;
如果所述样本室中检测到所述至少一种推进剂气体高于预定阈值浓度,则拒绝从其周围获得所述气态样本的所述容器;
如果所述样本室中检测到所述至少一种推进剂气体低于所述预定阈值浓度,则接受从其周围获得所述气态样本的容器作为非泄漏容器。
29.一种制造容纳至少一种推进剂气体的非泄漏容器的方法,所述方法包括以下步骤:
制造填充的未测试的容器;
使所述容器经历初步泄漏检测测试,拒绝未通过所述初步泄漏检测测试的容器;
根据权利要求11所述的方法来对未拒绝容器进行泄漏测试;
如果所述样本室中检测到所述至少一种推进剂气体高于所述预定阈值浓度,则拒绝从其周围获得所述气态样本的所述容器;
如果所述样本室中检测到所述至少一种推进剂气体低于所述预定阈值浓度,则接受从其周围获得所述气态样本的容器作为非泄漏容器。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述初步泄漏检测测试包括:使所述容器穿过翻片的下方,所述翻片布置成针对预定阈值气体流率作出反应;检测所述反应;以及基于检测结果来促动拒绝机构。
31.一种推进剂气体检测器系统,包括:
样本室;
激光生成布置,其具有用于基准激光脉冲和测试激光脉冲的输出,激光具有至少部分地位于3.30到3.55μm的波长范围内的光谱,推进剂气体呈现在所述波长范围中的吸收,该吸收代表存在所述推进剂气体;
检测器布置,其具有用于测试激光脉冲和基准激光脉冲的检测器输入,且具有检测器输出,所述激光生成布置的输出通过所述样本室在操作上连接到所述检测器输入;
具有处理输入和处理输出的比较处理单元,
其中,所述检测器输出可操作地连接到所述处理输入;
其中,所述比较处理单元在所述处理输出处生成所述测试激光脉冲的幅值和所述基准激光脉冲的幅值的比较的结果信号,
其中,所述激光生成布置包括单个激光源,以及其中分束器设置成与所述单个激光源操作地连接并且位于所述样本室的输入的上游,
其中,所述检测器布置包括单个检测器,
其中,所述测试激光脉冲和所述基准激光脉冲由所述单个激光源同时生成,
其中,所述测试激光脉冲的总光程不同于所述基准激光脉冲的总光程,
其中,所述测试激光脉冲在环境空气中的光程与所述基准激光脉冲在环境空气中的光程的长度大致相同。
32.根据权利要求31所述的推进剂气体检测器系统,其特征在于,所述样本室为多通室。
33.根据权利要求31所述的推进剂气体检测器系统,其特征在于,所述测试激光脉冲的光程和所述基准激光脉冲的光程之差使得在所述至少一个检测器处所述脉冲的分离时间大于100ns。
34.根据权利要求31所述的推进剂气体检测器系统,其特征在于,所述基准激光脉冲的光程绕过所述样本室。
35.根据权利要求31所述的推进剂气体检测器系统,其特征在于,所述激光生成布置包括激光,所述激光选自由垂直腔表面发射激光和量子串级激光组成的组中。
36.根据权利要求31所述的推进剂气体检测器系统,其特征在于,样本由在预定大致恒定的流率下操作的泵连续地吸入以流过所述样本室,且所述样本室和所述泵布置成在所述样本室中提供在10mbara到1000mbara之间的压力。
37.一种容器泄漏测试系统,包括:
根据权利要求31所述的推进剂气体检测器系统;
可操作地连接到所述推进剂气体检测器系统的样本室上的采样布置。
38.根据权利要求37所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,所述采样布置包括与所述样本室流动连接的吸摄器。
39.根据权利要求38所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,还包括与所述吸摄器以及与所述样本室操作地连接的恒定流率的抽吸泵。
40.根据权利要求39所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,所述抽吸泵位于所述样本室下游。
41.根据权利要求37所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,还包括布置成将多个容器传送穿过所述采样布置的容器传送器布置。
42.根据权利要求37所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,所述采样布置包括至少两个吸摄器,且还包括布置成将多个容器交替地传送穿过各个吸摄器的容器传送布置。
43.根据权利要求42所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,具有恒流截面的转接阀操作地连接到各个吸摄器且连接到所述样本室。
44.根据权利要求37所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,所述采样布置位于隔离室内,所述隔离室在其进入口和退出口处设有空气幕发生器。
45.根据权利要求44所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,所述隔离室包括所述隔离室的上部中的清洁空气或清洁气体入口。
46.根据权利要求44所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,气体出口设在所述隔离室的下部中。
47.根据权利要求37所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,所述采样布置包括可置于被测试的容器的至少一部分周围的至少一个前室。
48.根据权利要求47所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,所述采样布置包括净化系统,所述净化系统与所述前室操作地连接,以用于用清洁空气或其它清洁气体净化所述前室。
49.根据权利要求47所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,所述至少一个前室与所述样本室选择性地或恒定地操作性连接。
50.根据权利要求37所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,所述系统还包括布置在所述推进剂气体检测器系统的上游的初步泄漏检测布置,以及与所述初步泄漏检测布置可操作地连接的预先拒绝机构。
51.根据权利要求50所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,所述初步泄漏检测布置包括翻片,所述翻片在用于容器的空间附近,且与所述预先拒绝机构可操作地连接。
52.根据权利要求37所述的容器泄漏测试系统,其特征在于,还包括与所述比较处理单元可操作地连接的拒绝机构。
53.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述推进剂气体在其分子结构中具有至少一个C-H键。
54.根据权利要求31所述的推进剂气体检测器系统,其特征在于,所述推进剂气体在其分子结构中具有至少一个C-H键。
55.根据权利要求31所述的推进剂气体检测器系统,其特征在于,还包括泵送布置,所述泵送布置与所述样本室可操作地连接,且布置成在预定大致恒定流率下将所述样本连续地吸入所述样本室中。
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