CN108474713A - 喷射装置和泄漏检测模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于检测泄漏的喷射装置(3)，该喷射装置包括：‑管道(4)，该管道包括构造成连接到示踪气体源(5)的入口(4a)和出口(4b)；‑插设在该入口(4a)与该出口(4b)之间的阀(6)；‑接纳该管道(4)和该阀(6)的壳体(7)，其特征在于，该喷射装置(3)包括：‑布置在管道(4)中的至少一个探测器(13)，该探测器(13)构造成测量指示管道(4)中的示踪气体的存在的参数；以及，‑至少一个信息装置(15)，该信息装置由壳体(7)承载并且构造成关于由探测器(13)进行的测量提供与管道(4)中的示踪气体的存在有关的信息。

Description

喷射装置和泄漏检测模块
技术领域
本发明涉及一种用于检测泄漏的喷射装置和一种包括该喷射装置的泄漏检测模块。
背景技术
一种已知的用于检测物体的密封性的方法在于执行所谓的示踪气体“喷射”试验。该方法包括检测示踪气体(一般为氦气)从待测试物体的任何泄漏部的通过。
在喷射模式中，使用喷枪将示踪气体喷射到待测试物体上，该物体的内部容积连结至泄漏检测器。通过使喷枪的端部围绕物体、特别是在很可能呈现弱密封性的区域如密封件周围移动来执行泄漏搜索。
为了确保无色无味的氦气确实通过喷枪喷射，一种技术在于使喷枪的端部靠近嘴唇。如果存在示踪气体，使用者会在他或她的唇上感受到轻微的压力。
另一种手段在于将喷枪的端部浸入水容器中。使用者因此可以通过观察液体中是否形成气泡来检查有无示踪气体。
另一种可以采用的方法在于聆听是否有一定流量的示踪气体确实正在从喷枪逸出。
然而，这些方法仍然不精确，因为它们与使用者可以对其做出的感知相关联。
此外，使用者可能会通过将喷枪浸入液体中而使得喷枪孔口积垢或堵塞。
此外，因此会在待测试物体周围释放浓度较大的示踪气体，特别是当使用者为了聆听示踪气体射流或观察气泡或感受他或她的唇上的示踪气体的压力而强制实现示踪气体的流量时。这些气体释放量增加了背景噪声，这可能会对检查质量造成不利影响。
另一缺点在于这些方法不保证氦气此后在搜索期间仍被投射。实际上，在测试开始时的检查之后，操作人员可能会相信他或她确实正在用氦气喷射待测试物体，而没有更别的东西从喷枪中逸出。他或她因此可能存在错过一个或多个泄漏部的风险。
发明内容
本发明的一个目的因此在于提出至少部分地解决上述缺点的一种用于检测泄漏的喷射装置和一种喷射模块。
为此，本发明的主题是一种用于检测泄漏的喷射装置，它包括：
-管道(导管)，该管道包括：
-入口，该入口构造成连接到示踪气体源，和
-出口，
-阀，该阀插置在所述入口与所述出口之间，
-外壳，该外壳接纳所述管道和所述阀，
其特征在于，所述喷射装置包括：
-布置在所述管道中的至少一个探测器(探针)，该探测器构造成测量一种参数，该参数揭示所述管道中的示踪气体的存在/有无，和
-由所述外壳承载的至少一个信息装置，该信息装置配置成关于(基于，根据)由该探测器执行的测量而给出与该管道中的示踪气体的存在有关的信息。
因此，使用者可以简单、可靠、快速和干净地确保喷射装置确实吹送了示踪气体。此外，可以定期或连续地执行测量，以避免使喷射装置在搜索泄漏期间不再喷射示踪气体。
根据该喷射装置的单独或组合使用的一个或多个特征：
-所述探测器在气体的循环(流通)方向上布置在所述阀的下游，所述探测器包括流量传感器，
-所述探测器在气体的循环方向上布置在所述阀的上游，所述探测器包括流量传感器或压力传感器，
-所述喷射装置包括连结至所述探测器和所述信息装置的比较装置，该比较装置配置成将所述探测器的测量结果与至少一个最小阈值进行比较以基于该比较的结果来指示所述管道中的示踪气体的存在，
-所述信息装置配置成发出表征所述探测器的测量结果的信号，
-所述喷射装置包括：
-配置成检测所述阀的致动的被动式传感器(无源传感器)，和
-配置成致动所述阀的触发器，该触发器承载所述被动式传感器，
-所述喷射装置包括布置在所述管道的出口处的端部配件和布置在所述端部配件的一个端部处的接近传感器(近距离传感器)，
-所述信息装置包括至少一个发光二极管和/或屏幕和/或扬声器和/或振动致动器，
-所述喷射装置包括用于调节所述阀的下游的示踪气体的流(流动，流量)并且布置在所述管道中的流量调节装置，
-所述喷射装置包括配置成通过无线通信来与泄漏检测器通信的控制单元，
-所述控制单元配置成借助所述信息装置来指示与通过所述泄漏检测器测得的示踪气体的流有关的信息，
-所述喷射装置包括容纳在所述外壳中以给所述探测器和所述信息装置供电的电池，
-所述探测器是MEMS型的微系统。
本发明的一个主题是一种用于检测泄漏的喷射装置，该喷射装置包括：
-管道，该管道包括：
-入口，该入口构造成连接到示踪气体源，和
-出口，
-阀，该阀插置在所述入口与所述出口之间，
-外壳，该外壳接纳所述管道和所述阀，
其特征在于，所述喷射装置包括：
-布置在所述管道中的至少一个探测器，该探测器构造成测量一种参数，该参数揭示所述管道中的示踪气体的存在，和
-由所述外壳承载的至少一个信息装置，该信息装置配置成关于由所述探测器执行的测量而给出与所述管道中的示踪气体的存在有关的信息，
-配置成检测所述阀的致动的被动式传感器，和
-配置成致动所述阀的触发器，该触发器承载所述被动式传感器。
本发明的另一个主题是一种用于检测泄漏的喷射装置，它包括：
-管道，该管道包括：
-入口，该入口构造成连接到示踪气体源，和
-出口，
-阀，该阀插置在所述入口与所述出口之间，
-外壳，该外壳接纳所述管道和所述阀，
其特征在于，所述喷射装置包括：
-布置在所述管道中的至少一个探测器，该探测器构造成测量一种参数，该参数揭示所述管道中的示踪气体的存在，和
-由所述外壳承载的至少一个信息装置，该信息装置配置成关于由所述探测器执行的测量而给出与所述管道中的示踪气体的存在有关的信息，
-布置在所述管道的出口处的端部配件和布置在所述端部配件的一个端部处的接近传感器。
本发明的另一个主题是一种用于检测泄漏的喷射装置，它包括：
-管道，该管道包括：
-入口，该入口构造成连接到示踪气体源，和
-出口，
-阀，该阀插置在所述入口与所述出口之间，
-外壳，该外壳接纳所述管道和所述阀，
其特征在于，所述喷射装置包括：
-布置在所述管道中的至少一个探测器，该探测器构造成测量一种参数，该参数揭示所述管道中的示踪气体的存在，和
-由所述外壳承载的至少一个信息装置，该信息装置配置成关于由所述探测器执行的测量而给出与所述管道中的示踪气体的存在有关的信息，
-控制单元，该控制单元配置成通过无线通信与泄漏检测器通信。
此外，本发明的主题是一种用于通过喷射示踪气体来测试待测试物体的密封性的泄漏检测模块，其特征在于，该泄漏检测模块包括如前文所述的喷射装置和示踪气体源，该示踪气体源包括能连接到所述喷射装置的管道的入口的示踪气体料筒。
附图说明
本发明的其它特征和优点将从以下参考附图以非限制性的方式举例给出的描述中显现，在附图中：
-图1示出与测试要在喷射模式中测试的物体的密封性的示例性泄漏检测模块的示意图，
-图2示出另一示例性泄漏检测模块的示意图，
-图3示出示例性探测器，以及
-图4示出泄漏检测模块的喷射装置的元件的示意图。
在这些图中，同样的元件带有相同的附图标记。下面的实施例是示例性的。尽管描述引用了一个或多个实施例，但这不一定是意味着每次引用涉及同一实施例或特征仅适用于一个实施例。不同实施例的简单特征也可以组合或互换以提供其它实施例。
在下文的描述中，术语“上游”和“下游”将参考气体从示踪气体源5到端部配件11的端部的流动方向使用。
具体实施方式
图1示出用于在喷射模式下测试待测试物体A的密封性的泄漏检测模块1。待测试物体A连接到泄漏检测器并且可以连接到辅助泵送装置(未示出)。
泄漏检测模块1包括喷射装置3，该喷射装置包括管道4、插设在管道4的入口4a和出口4b之间的阀6，该喷射装置3还包括尤其接纳管道4和阀6的便携外壳7。
管道4的入口4a连接到示踪气体源5，例如经由柔性管线9(图1)连接示踪气体缸筒8或例如连接示踪气体料筒10(图2)，该示踪气体源可以是可再充装的并且例如经由快装联接器连接到管道4的入口4a。
通常使用氦气或氢气作为示踪气体，因为这些气体由于它们的分子的小尺寸和快速移位速度而比其它气体更容易通过小的泄漏部。
管道4的出口4b连接到可移除的端部配件11，从而可以吹送示踪气体的射流。端部配件11例如包括长而薄的金属管道，以有利于接近小尺寸的搜索区。
阀6可以由喷射装置3的触发器12致动，外壳7例如呈手枪的形式。触发器12可以由使用者操纵，使得其致动打开阀6以允许在端部配件11的端部处喷射示踪气体。
通过使端部配件11围绕待测试物体A移动以给它喷射示踪气体来搜索示踪气体的可能的存在。泄漏检测器2的入口2a对容纳于待测试物体A中的气体的一部分进行取样。然后通过供给示踪气体流测量信号的检测器2的气体分析仪如质谱仪来分析这样被取样的气体的一部分—它可能包含了揭示泄漏的示踪气体。泄漏检测器2的被执行测量的部位和喷射装置3的位置可以互相隔开较远。
如在图2中更清楚地看到的，喷射装置3还包括布置在管道4中的至少一个探测器13和由外壳7承载的至少一个信息装置15。探测器13配置成测量揭示示踪气体的有无的参数，例如压力或流量。信息装置15配置成关于由探测器13执行的测量给出与管道4中有无示踪气体有关的信息。
因此，使用者可以简单、可靠、快速和干净地确保喷射装置3确实吹送了示踪气体。此外，可以定期或连续地执行测量，以避免使喷射装置3在搜索泄漏期间不再喷射示踪气体。
探测器13包括例如压力传感器，例如差压传感器。该差压传感器包括构造成测量管道4中的压力的第一入口和构造成测量外部(大气)压力的第二入口。如果第一和第二入口之间的压力差高于最小阈值，则示踪气体的流足以推断出管道4中存在示踪气体。
探测器13可以包括例如基于温差测量原理的流量传感器，在沿着管道4的互相间隔开的两个点获取温度。
探测器13可以在气体的循环方向上布置在阀6的下游，探测器13则成为流量传感器。
探测器13可以在气体的循环方向上布置在阀6的上游，探测器13则成为流量传感器或压力传感器。
探测器13例如为MEMS(微电子机械系统)型的微系统(图3)，也就是说包括具有微米尺寸的至少一个结构。该探测器13的功能部分地由这种结构形式来确保。电子元件的微型化(对于市场标准探测器而言长度小于10mm)允许探测器13集成在便携喷射装置3的外壳7中。MEMS的耗电低且因此与容纳在外壳7中的电池的使用兼容。
信息装置15可以发出代表探测器13的测量结果的信号。该信息装置15包括例如屏幕16、例如数字屏幕或液晶显示器(LCD)，其与探测器13连结以直接显示通过探测器13测得的压力或流量值(图4)。使用者因此被准确地告知在管道4中循环的示踪气体的量。
也可以设想喷射装置3包括连结至探测器13和信息装置15的比较装置17。比较装置17配置成将探测器13的测量结果与至少一个最小阈值进行比较，以基于该比较的结果来指示管道4中有无示踪气体。
比较装置17还可以配置成将探测器13的测量结果与至少一个最大阈值进行比较，以在管道4呈现过大的示踪气体流量或压力时给出指示。
比较装置17包括例如电子电路，该电子电路包括比较器。
根据另一示例，比较装置17由喷射装置3的控制单元18如微控制器产生，该控制单元被编程为将探测器13的测量结果与至少一个最小阈值进行比较以基于该比较的结果来指示管道4中有无示踪气体。
控制单元18可以包括WIFI、蓝牙或类似类型的无线通信模块，以用于通过无线通信来与泄漏检测器2通信。该无线通信模块和为各种电气或电子元件供电、特别是为探测器13和信息装置15供电所需的电池被容纳于外壳7中。
控制单元18然后可以接收待测试物体A的示踪气体流的测量结果的信号和/或与泄漏检测器2的状态有关的信息并且借助信息装置15来向使用者指示这种信息。与检测器2的状态相关的信息、即泄漏检测器2当前是否正在执行测量例如允许不能直接察看泄漏检测器2的使用者检查在执行测量的过程中在存在低或零测量信号的情况下是否确实做出了不存在泄漏的结论。
能够将信息从泄漏检测器2调用至喷射装置3并且因此使使用者能够操纵它的优点在于，这允许使用者在他或她对待测试物体A喷射示踪气体时了解在待测试物体A中测得的示踪气体的流。
控制单元18还可以配置成驱动示踪气体的流的测量结果的发射和/或泄漏检测器2的背景噪声的消除。背景噪声的消除使得可以向示踪气体流测量结果赋予零值。通过从示踪气体流的测量值减去背景噪声，测量灵敏度升高。这使得在背景噪声的级别高时可以更容易地检测有无泄漏，而不必等待示踪气体的水平下降且不必与大气相通。
信息装置15可以是视觉的、听觉的或触觉的。视觉信息装置15例如布置在外壳7的背面上以便使用者在后者致动触发器12时可以看到。
信息装置15包括例如至少一个发光二极管19(LED)和诸如扁平锂电池的用于LED19的电池。可以布置多个单色LED或一个多色LED。
控制单元18可以配置成应用颜色代码，从而使得可以告知使用者示踪气体流的水平。例如，该LED在流量或压力低或为零时点亮为红色(连续或闪烁)并且在流量或压力处于正常水平时点亮为绿色。LED也可以例如在压力或流量高于最大阈值时闪烁。
信息装置15包括例如扬声器20。控制单元18可以配置成应用声音代码，以告知使用者示踪气体的流量水平。该声音代码可以包括指示流量或压力低或为零的第一声音模式、流量或压力处于正常水平时的第二声音模式和压力或流量高于最大阈值时的第三声音模式。由外壳7承载的扬声器20也可以由控制单元18在必要的情况下用来指示通过泄漏检测器2测得的泄漏水平。
信息装置15可以包括至少一个振动致动器21。控制单元18可以配置成以不同振动模式来应用告知使用者管道4中的示踪气体流的水平的振动代码。由外壳7承载的振动致动器21也可以由控制单元18在必要的情况下用来指示通过泄漏检测器2测得的泄漏水平。
喷射装置3还可包括布置在端部配件11的端部处的接近传感器22，例如电容传感器。在喷射装置3与泄漏检测器2之间连通的情况下，接近传感器22配置成将输出信号供给至控制单元18。然后可将端部配件11与待测试物体A的接近度与待测试物体A中的示踪气体的流量的测量结果关联。这使得可以简化并验证待测试物体A中的泄漏的检测和部位。此外，接近传感器22可以允许控制单元18确认待测试物体A上的预定数量的位置确实已被测试，这可用于品质检验，特别用于在生产中进行的测试。
喷射装置3还可包括由触发器12承载的被动式传感器23。诸如电阻或电容传感器的该被动式传感器23配置成检测使用者对触发器12的致动并且将输出信号供给至控制单元18。该输出信号使得可以在控制单元18已检测出使用者已按压触发器12时通过泄漏检测器2来触发待测试物体A中的示踪气体流的测量。
喷射装置3还可包括布置在管道4中的流量调节装置24，以修改阀6下游的气体流量。该流量调节装置24可以包括布置在阀6的下游的可调节、例如手动调节的附加阀。或者，允许打开和关闭管道4的该阀6可构造成允许使用者调节管道4中的流量。因此可基于由信息装置15给出的指示来将示踪气体的流量限制为低水平，这使得可以限制示踪气体的背景噪声。

Claims (14)

1.一种用于检测泄漏的喷射装置(3)，该喷射装置包括：
-管道(4)，该管道包括：
-构造成连接到示踪气体源(5)的入口(4a)，和
-出口(4b)，
-插设在所述入口(4a)与所述出口(4b)之间的阀(6)，
-接纳所述管道(4)和所述阀(6)的外壳(7)，
其特征在于，所述喷射装置(3)包括：
-布置在所述管道(4)中的至少一个探测器(13)，该探测器(13)构造成测量揭示所述管道(4)中的示踪气体的存在的参数，和
-由所述外壳(7)承载的至少一个信息装置(15)，该信息装置配置成关于由所述探测器(13)执行的测量而给出与所述管道(4)中的示踪气体的存在有关的信息。
2.如前一项权利要求所述的喷射装置(3)，其特征在于，所述探测器(13)在气体的循环方向上布置在所述阀(6)的下游，所述探测器(13)包括流量传感器。
3.如前述权利要求之一所述的喷射装置(3)，其特征在于，所述探测器(13)在气体的循环方向上布置在所述阀(6)的上游，所述探测器(13)包括流量传感器或压力传感器。
4.如前述权利要求之一所述的喷射装置(3)，其特征在于，所述喷射装置包括连结至所述探测器(13)并连结至所述信息装置(15)的比较装置(14)，该比较装置(14)配置成将所述探测器(13)的测量结果与至少一个最小阈值进行比较以基于该比较的结果来指示所述管道(4)中有无示踪气体。
5.如前述权利要求之一所述的喷射装置(3)，其特征在于，所述信息装置(15)配置成发出表征所述探测器(13)的测量结果的信号。
6.如前述权利要求之一所述的喷射装置(3)，其特征在于，所述喷射装置包括：
-配置成检测所述阀(6)的致动的被动式传感器(23)，和
-配置成致动所述阀(6)的触发器(12)，该触发器(9)承载所述被动式传感器(23)。
7.如前述权利要求之一所述的喷射装置(3)，其特征在于，所述喷射装置包括布置在所述管道(4)的出口(4b)处的端部配件(11)和布置在所述端部配件(11)的一端处的接近传感器(22)。
8.如前述权利要求之一所述的喷射装置(3)，其特征在于，所述信息装置(15)包括至少一个发光二极管(19)和/或屏幕(16)和/或扬声器(20)和/或振动致动器(21)。
9.如前述权利要求之一所述的喷射装置(3)，其特征在于，所述喷射装置包括布置在所述管道(4)中的流量调节装置(24)，以用于调节所述阀(6)的下游的示踪气体的流量。
10.如前述权利要求之一所述的喷射装置(3)，其特征在于，所述喷射装置包括控制单元(18)，该控制单元配置成通过无线通信来与泄漏检测器(2)通信。
11.如前一权利要求所述的喷射装置(3)，其特征在于，所述控制单元(18)配置成借助所述信息装置(15)来告知与通过所述泄漏检测器(2)测得的示踪气体的流有关的信息。
12.如前述权利要求之一所述的喷射装置(3)，其特征在于，所述喷射装置包括电池，该电池被容纳于所述外壳(7)中以给所述探测器(13)和所述信息装置(15)供电。
13.如前述权利要求之一所述的喷射装置(3)，其特征在于，所述探测器(13)是MEMS型的微系统。
14.一种泄漏检测模块(1)，它用于通过喷射示踪气体来测试待测试物体的密封性，其特征在于，所述泄漏检测模块包括如前述权利要求之一所述的喷射装置(3)和示踪气体源(5)，该示踪气体源包括能连接到所述喷射装置(3)的管道(4)的入口(4a)的示踪气体料筒(10)。
CN201780007251.4A 2016-01-21 2017-01-13 喷射装置和泄漏检测模块 Active CN108474713B (zh)

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