CN107076636B - 具有用于粗泄漏测试的测量体积的薄膜腔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄膜腔(10)，用于容纳测试目标(22)，所述测试目标(22)将会被测试是否有泄漏的存在；其中所述薄膜腔(10)具有包围薄膜腔体积(20)的腔壁，所述腔壁具有至少一个柔性腔壁区域；其特征在于，邻近所述柔性腔壁区域的测量体积(34、36)被设置在所述柔性腔壁区域的被相对于所述薄膜腔体积(20)放置的一侧，并且被与所述薄膜腔体积(20)气密地分隔。

Description

具有用于粗泄漏测试的测量体积的薄膜腔

技术领域

本发明涉及用于容纳用来被测试是否存在泄漏的测试目标的薄膜腔。

背景技术

薄膜腔是一种具有至少一个例如由薄膜材料制成的柔性腔壁部分的测试腔体。传统的薄膜腔包括两个薄膜膜层，其围绕测试目标被彼此相对放置，从而完全包围所述测试目标。在已经收容所述测试目标之后，所述薄膜腔被气密地密封并抽空。之后，在所述测试目标之外的区域中，薄膜腔体积内的压力变化被监测，其中压力增加被认为是表示所述测试目标中的泄漏的迹象。作为相对于监测所述薄膜腔体积内的压力的另一可选方案，监测所述柔性腔壁部分也是可行的，其中所述柔性腔壁部分或者所述薄膜的变化分别都可能指示出泄漏。这样的方法是在DE 10 2012 200 063 A1中已知的。

对于具有粗泄漏的测试目标而言存在一个问题，即当抽空所述薄膜腔时，所述测试目标也被通过所述位置不精确的泄漏同时抽空。在抽空所述薄膜腔体之后再为了检测泄漏而测量压力增量在这种情况下必然会失败。粗泄漏被认为是这样一种泄漏：其允许存在通过其泄漏处的体积流量，而所述体积流量在抽空时间中会吸走所述测试目标内的空余体积的实质部分。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种薄膜腔和一种用于实现对测试目标中的粗泄漏的检测的对应方法。

本发明的所述薄膜腔由权利要求1的特征限定。

一种测量腔体，邻接于限定薄膜腔体积的柔性腔壁部分，所述腔体被与所述薄膜腔体积气密地隔开。当具有粗泄漏的测试目标被测试时，随着所述薄膜腔被抽空，所述测试目标也会被抽空到至少一定的程度。由于所述薄膜腔体积和所述测量体积之间是所述柔性腔壁部分，所述测量体积随之会变大。所述测量体积的增量大于在测试目标密封的情形下的增量或者在测试目标仅有较小孔洞的情形下的增量。在测试目标密封的情形下，仅有处于所述测试目标之外的区域中的所述薄膜腔体积被抽空。在测试目标具有粗泄漏的情形下，所述测试目标或者所述测试目标的体积的至少一部分也会被抽空。这样，在存在粗泄漏的情形下，与测试目标密封的情形相比，更大的体积会被抽空。因此，所述测量体积的膨胀越大，所述测试目标的泄漏也越大。基于所述测量体积和/或所述柔性腔壁部分的膨胀，探明所述测试目标中的可能存在的泄漏的尺寸就会是可行的。

所述薄膜腔优选地具有两个薄膜膜层，每个膜层都形成有所述柔性腔壁部分。所述两个薄膜膜层包围处于所述薄膜腔的关闭状态下的所述薄膜腔体积。每个薄膜膜层都被一个框架部件支持及固定。这两个框架可以例如被彼此通过铰链连接，使得所述薄膜腔可以被折叠从而被打开或关闭。在所述薄膜腔的打开状态下，可以进入所述薄膜腔体积以便将所述测试目标放置在所述薄膜腔中。在所述薄膜腔的关闭状态下，所述薄膜腔体积被与在外界环绕所述薄膜腔的大气气密地分隔。

所述测量体积可以由具有测量腔体环和测量腔体盖的测量腔体形成。所述测量腔体环具有两个相对的开口端。所述开口端中的一个相应地被所述薄膜膜层或者所述柔性腔壁部分封闭。所述测量腔体环的相反的另一端被所述测量腔体盖封闭。

优选地，所述两个薄膜膜层中的每一个都设有独立的测量腔体。所述两个测量腔体可以用气密的方式例如通过气体输送导管被连接，并且相对于在外界环绕所述薄膜腔和所述测量腔体的大气被气密性地封闭。

通风阀可以被形成在所述两个测量腔体中的至少一个之中。所述通风阀可以用来以适当的方式调节所述测量腔体中的压力。如果在所述薄膜腔的封闭和被抽空的状态下，所述薄膜腔包含气密的测试目标时，所述测量腔体中的压力对应于大约1bar的大气压力，则是尤为有利的。有利地，当气密的测试目标或者仅有特别小的泄漏的测试目标存在于所述薄膜腔中并且所述薄膜腔已经被抽空时，所述测量腔体被排空。

至少一个测量腔体的测量体积应该被与用于监测所述测量体积的传感器连接。所述传感器可以是压力传感器或流量传感器。当其为压力传感器时，可以使用差分压力传感器和总压力传感器。

附图说明

以下是参考附图对本发明的实施方式作出的详细说明。在附图中：

图1示出了处于打开状态下的薄膜腔；

图2示出了含有气密性测试目标的封闭的薄膜腔；

图3示出了含有具有粗泄漏的测试目标的封闭的薄膜腔；

图4示出了测试体积中的差分压力特性；以及

图5示出了测试体积中的总压力特性。

具体实施方式

图1中所示的薄膜腔10由上盖12和下盖14形成。上方薄膜膜层16为所述上盖的必要部件，而下方薄膜膜层18为所述下盖的必要部件。在所述薄膜腔的关闭状态(参见图2及图3)，两个薄膜膜层16、18都包围被容纳在薄膜腔体积20内的测试目标22。所述两个薄膜膜层16、18中的每一个都在其朝向所述薄膜腔体积20的一侧具有无纺织部分24。连同所述无纺织部分24一起，每个薄膜膜层16、18形成所述薄膜腔10的相应的柔性腔壁部分。在它们的外部边缘的区域，所述薄膜16、18被分别以气密的方式与测量腔体环连接。所述薄膜膜层16因而气密地封闭上方测量腔体环26的朝向所述薄膜腔10的下端。所述下方薄膜膜层18近似于封闭下方测量腔体环28的朝向所述薄膜腔体积20的上端。每个测量腔体环26、28的末端，其分别与相应的薄膜膜层16、18相对，被用测量腔体盖30、32气密性地封闭。

所述测量腔体盖30、所述测量腔体环26、以及所述薄膜膜层16因此而包围上部测量体积34，同时所述薄膜膜层18、所述测量腔体环28、以及所述测量腔体盖32包围下部测量体积36。所述测量体积34、36被与所述薄膜腔体积20和环绕所述薄膜腔10的外部大气气密地分隔。所述测量体积34、36被通过未被示出在图示中的气体输送连接方式，例如管道，以输送气体的方式彼此连接。

所述上部测量体积34被与压力传感器38以气体输送方式连接。形成于上部测量腔体盖30内的通风阀40将所述上部测量体积34与外界的环绕所述薄膜腔10的大气连接。在所述通风阀40的关闭状态下，所述测量体积34被与大气气密地分隔；而在所述阀门40的打开状态下，所述测量体积34被以气体输送方式和大气连接。

在所述外部边缘的区域，密封圈42被设置在所述两个薄膜膜层16、18之间，在所述薄膜腔10的关闭状态下，所述密封圈在所述薄膜膜层16、18之间提供气密性的连接。

图1示出了处于打开状态下的所述薄膜腔10。所述薄膜腔体积20可以被自由地进入，使得所述测试目标22可以被放置在所述薄膜腔体积20内。之后，所述薄膜腔10被关闭而所述薄膜腔体积20被抽空。在测试目标密封的情形下，图2中所示的状态将会出现。在这个状态下，测量体积34、36两者都被通过所述通风阀40排气，从而使得其中的压力基本上为大约为1bar的大气压力。

在所述泄漏测试目标具有直径为大约1cm的粗泄漏的情形下，图3中所示的状态会出现。此时，当所述薄膜腔体积20被抽空时，所述测试目标22被通过粗泄漏在较大程度上连带着抽空。所述测试目标22的内部压力之后就会低于所述测量体积34、36中的压力。通过所述薄膜膜层16、18，所述测量体积34、36中的压力作用在所述测试目标22上，从而导致如图3中所示的这样，所述测试目标22被压缩，并且也会被抽空。对于密封的测试目标而言，在所述测量体积34、36中所形成的最终压力之后就会低于图2中所示的状态下的压力。

通过所述压力传感器38，在抽空所述薄膜腔10的期间，所述测量体积34、36中的压力可以被监测，以便根据压力特性确定所述测试目标是否具有粗泄漏。图4示出了所述测量体积34、36中的被测得的差分压力特性。所述连续实线代表如图2中所示的密封的测试目标的压力特性。所述虚线代表用于如图3中所示的具有粗泄漏的测试目标22的所述测量体积34、36中的压力特性。在所述测试目标密封的情况下，所述压力在大约45秒之后下降到-9mbar，而在所述测试目标具有粗泄漏的情况下，所述压力在大约55秒之后下降到-11.5mbar。当然，在其他的情况或者实施方式中，其他的数值也是可能出现的。

图5示出了所述测量体积34、36内的总压力特性。密封的测试目标的压力特性被表示为连续的线，而具有粗泄漏的测试目标的压力特性被表示为虚线。密封的测试目标不会被抽空，并且相比于具有粗泄漏的测试目标，在所述薄膜腔内会有较大的体积变动；具有粗泄漏的测试目标在测量期间会被部分地连带着抽空并因此而收缩。所述测试目标的体积越大，所述体积变动越大。因此，相比于具有粗泄漏的测试目标，对于密封的测试目标而言，所述测量体积内的压力会增加到更大的程度。在图5中示出的示例中，对于密封的测试目标而言，压力在大约7秒的测量时间之后增加了2.5mbar，而对于具有粗泄漏的测试目标而言，总压力仅增加了1mbar。

Claims (11)

1.一种薄膜腔，用于容纳测试目标，所述测试目标将会被测试是否有泄漏的存在；其中所述薄膜腔具有包围薄膜腔体积的腔壁，所述腔壁具有至少一个柔性腔壁区域；其特征在于：邻近所述柔性腔壁区域的测量体积被设置在所述柔性腔壁区域的被相对于所述薄膜腔体积放置的一侧，并且被与所述薄膜腔体积气密地分隔；其中，所述测量体积与压力传感器或流量传感器以气体传输方式连接，所述压力传感器或流量传感器用于监测在抽空所述薄膜腔的期间所述测量体积的参数，从而根据监控的结果来估算所述测试目标中的可能的泄漏的尺寸。

2.如权利要求1所述的薄膜腔，其特征在于：所述测量体积被通过通风阀与环绕所述测量体积的大气连接。

3.如权利要求1所述的薄膜腔，其特征在于：所述薄膜腔具有第一和第二薄膜膜层，所述第一和第二薄膜膜层在所述薄膜腔的关闭状态下包围所述薄膜腔体积，其中第一测量体积邻接所述第一薄膜膜层，而第二测量体积邻接所述第二薄膜膜层。

4.如权利要求3所述的薄膜腔，其特征在于：所述第一测量体积和所述第二测量体积被以气体输送方式连接。

5.如权利要求1所述的薄膜腔，其特征在于：所述测量体积由在所述柔性腔壁部分的下侧支撑所述柔性腔壁部分的测量腔体环和在与所述柔性腔壁部分相反的一侧封闭所述测量腔体环的测量腔体盖形成。

6.如权利要求1所述的薄膜腔，其特征在于：所述薄膜腔具有用于将测试目标放置到所述薄膜腔体积中的打开状态、以及关闭状态；在所述关闭状态下所述薄膜腔体积被气密地封闭；其中所述测量体积被气密地封闭，与所述薄膜腔的封闭状态无关。

7.一种用于测试测试目标是否有泄漏的存在、以及用于使用如权利要求1-2、5-6中任意一项所述的薄膜腔的方法，其特征在于包括以下步骤：

将所述测试目标放置在所述薄膜腔中；

封闭所述薄膜腔；

抽空所述薄膜腔；以及

在抽空所述薄膜腔的期间监测所述测量体积的参数，从而根据监控的结果来估算所述测试目标中的可能的泄漏的尺寸。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：如果所述测量体积在所述薄膜腔被抽空时增加，则检测到粗泄漏。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：在所述薄膜腔被封闭并抽空之后，如果没有粗泄漏在所述测试目标中被检测到，则所述测量体积被排空。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：被放置在所述测量体积中的所述测试目标所影响的所述测量体积的变化被通过测量所述薄膜腔中的压力、或者通过测量所述薄膜腔中的或者来自所述薄膜腔的气体流量来确定。

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述测试目标的绝对体积被通过测量所述薄膜腔中的压力的变化、或者通过测量所述薄膜腔中的或者来自所述薄膜腔的气体流量来确定。

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