CN109073495B - 使用测试气体喷射装置的气体泄漏搜索 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气体泄漏搜索装置，包括用于用测试气体喷射测试对象(20)的测试气体喷射装置(12)，用于抽空所述测试对象(20)的真空组件(30)，其中所述真空组件(30)具有真空泵(26)和在所述测试对象(20)下游的用于测量所述测试气体比例的气体检测器(28)，以及用于评估所述气体检测器(28)的测量信号的分析单元(32)。本发明的特征在于在喷射装置(12)和分析单元(32)之间建立数据通信连接(34)；喷射装置(12)设计用于检测喷射过程的至少一个时间点并将其传送到分析单元(32)，并且所述分析单元(32)被设计成在喷涂过程的传输时间点输出相应的测量的测试气体比例。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过使用测试气体喷射装置的气体泄漏检测的装置和方法。
背景技术
众所周知，借助于喷枪，可以使用例如测试气体。氦气可以喷射到通过真空系统抽空的测试对象上。该真空系统包括用于抽空测试对象的真空泵和用于检测抽空气流中的测试气体含量的气体检测器。如果测试对象有泄漏，且从喷枪排出的测试气流接近该泄漏，则测试气体中抽空气流的含量将增加。在该过程中，抽空气流中的测试气体含量的增加将被理解为喷枪接近测试对象中的泄漏的指标。因此，通过在喷枪移过测试对象的同时监测吸入的气流中的测试气体含量，可以识别泄漏的位置。喷枪可以例如是一种压缩空气枪，通过软管连接到测试气体压力瓶或橡胶囊。在气瓶的情况下，压缩空气枪的压力以及通流量将由气瓶中的减压器调节。
通常，在这种用于确保真空密封性的定位测试中，问题在于，不能总是可靠地将真正的泄漏信号与干扰信号区分开。干扰信号可能是由背景信号的噪声，背景信号的漂移，具有若干测试气体难以达到的泄漏位置的大尺寸测试对象，或者由于运行时间而和真空系统中的时间常数导致的长延迟时间引起的，使得泄漏信号的归因变得困难。
如果真空连接和检查部位在空间上彼此远离，则会导致另一个缺点。在这种情况下，喷射的测试气体云的正确剂量将带来困难。泄漏检测通常需要涉及两个人的参与。必须运输重的试验气瓶；例如，它们可能必须穿过建筑物的几个楼层。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的方法和一种改进的装置，用于通过使用测试气体喷射装置来定位测试对象上的气体泄漏。
根据本发明的装置由权利要求1的特征限定。根据本发明的方法由权利要求5中所示的特征限定。
喷射装置适于捕获喷射过程的至少一个时间点，例如喷射的开始。在喷射装置和用于评估测试气体检测器的测量信号的评估单元之间设有数据通信链路。通过数据通信链路，喷射装置捕获的时间和喷射过程的所述至少一个时间点可以传达到评估单元。评估单元适于使由喷射装置发送的时间点与相应的测量信号相关联。这使得可以实现测量信号中的测试气体分压的增加是否是借助于测试气体喷枪的喷射引起的。有利地，测试气体喷射结束的时间点也将通过喷射装置传达到评估单元，并且在评估单元中将与测量信号相关联。喷射装置可以是喷枪，其通过软管连接到包含测试气体的加压气体源。
根据本发明的优选实施例，喷射装置产生一系列多个短测试气体脉冲，即测试气体将由喷射装置以脉冲方式排出。在该过程中，至少脉冲序列开始的时间点将被传输到评估单元，并且优选地，也传输到测试气体脉冲序列的相应末端的时间点。
特别地，还可以电子检测测试气体放电的持续时间并将其传输到评估单元。以预定的脉冲序列施加测试气体可以允许区分干扰测试气体背景浓度，因为它们是恒定的或者至少仅仅是缓慢变化的，而来自喷射装置且经由泄漏进入测试对象中的测试气体可以仅在喷射过程中如此。
有利地，测量信号或测量信号的时间发展也可以通过评估单元传达到喷射装置并且分别传达到布置在喷射装置附近的输出装置，例如监视器。
通常，本发明基于通过使用喷射装置来捕捉喷射过程的时间点并将其传达给评估单元，以评估测量信号与喷射的时间点的关联性。
具体实施方式
下面将参考附图更详细地解释本发明的示例性实施例。
喷枪12通过加压空气软管14和截止阀16连接到加压氦气源18。或者，截止阀16可以布置在喷枪12中。氦气是将喷射到测试对象20上的测试气体，以检测和定位测试对象上的泄漏。
测试对象20通过气体传导连接22和截止阀24连接到真空泵26，用于抽空测试对象20。真空泵26的下游，气体检测器以质谱仪28的形式被设置。质谱仪28用于确定从测试对象20吸入的气流中的氦气分压。上述元件22，24，26，28形成真空系统30。质谱仪28连接到可操作的以持续评估和显示测量信号的评估单元32。
在附图中，喷枪12和评估单元32之间的数据通信链路34由中断线示意性地表示。这可以是无线连接，例如，无线电，WLAN，红外线或蓝牙连接，或有线数据连接。
根据本发明，至少时间点从喷枪12传输到评估单元32，即至少喷射开始的时间点，并且优选地还有喷射的持续时间和结束的时间点。在可通过阀16控制的脉冲喷射过程中，喷射的开始，每个喷射脉冲或喷射脉冲序列的持续时间和每个喷射脉冲或喷射脉冲序列的结束将被传输到评估单元32。
在反向方向上，测量信号将从评估单元32传输到连接到喷枪12或布置在喷枪12附近的输出单元(图中未示出)。因此，用户可以具有方便的视觉访问测量结果并相应地修改喷射动作。一旦使用者注意到氦气浓度增加，他/她就可以以良好瞄准的方式将喷枪12引导到所需方向，以便检测产生最大泄漏信号的喷射部位。测量信号可以通过所述数据通信链路34被传输，例如，到智能手机或平板电脑。
上述真空系统30可以是氦气真空泄漏检测器，其连接到测试对象20。连接部位可以是测试对象上的多级泵系统的预真空区域。然而，替代地，连接也可以直接通向真空室或泵系统的预真空泵的排气管。
系统的反应时间-真空时间常数将会被检测。为此目的，用于喷射的泄漏销应在测试中的真空室被固定。所述泄漏销将被连续用氦气喷射；同时，泄漏检测器将检测信号发展。将继续喷射到泄漏销上直到泄漏检测器上显示稳定的信号。从信号增加的发展，可以确定系统的真空时间常数。或者，可以基于在氦气喷射终止之后测量的衰减曲线确定时间常数。系统的典型时间常数在1到10秒的范围内，部分仍然明显更长。
在密封性测试中，喷射过程由多个连续的喷射脉冲组成。通过了解系统的测量的真空时间常数，可以设定氦气喷射脉冲的持续时间和脉冲之间的时间间隔。脉冲的持续时间和脉冲之间的时间间隔应该是真空时间常数的一半或更小。如果系统时间常数超过10秒，将选择1/10或更短的脉冲持续时间。每次喷射过程的喷射脉冲数应约为3至5个。各个脉冲之间的持续时间可以不同。脉冲序列越具有特征，在检测到泄漏的情况下，在泄漏检测器处可以更好地识别信号序列。
利用该确定的氦气脉冲序列(例如，通过使用根据US8,297,109B2所使用的方法)，将真空室喷射在测试位置，以便定位泄漏位置。
在喷射到泄漏位置期间，为氦气喷射设定的脉冲序列将转换成测量的泄漏率信号的时间发展。因此，在信号评估中，由于漂移，噪声或其他原因引起的信号干扰(不包括该脉冲序列模式或者相对于该脉冲序列模式早或晚发生)可以与真实的泄漏率信号区分开来。
为了增强脉冲序列，可以在氦气脉冲之间主动地吹走氦气，例如借助于喷枪上的循环启动鼓风机。
本发明可以从干扰影响中清除测量信号的评估。结果可直接在测试位置提供给用户，并且用户不需要与测量设备(真空泄漏检测器)直接接触。通过数据连接34，可以将关于喷射行为的建议传输到喷枪以供用户注意。泄漏检测可以仅由一个人参与进行。不需要用手携带重型氦气瓶。可以减少氦气的消耗。可以实现具有改进的可访问性的紧凑设计。喷枪可作错误调整，例如，氦气过多或过少都可以防止。为了优化喷射工艺，可以喷射更大量的氦气进行定位，然后喷洒更少量的氦气进行定量。
Claims (4)
1.一种通过使用测试气体喷射装置和以喷射的泄漏销的形式连接到测试对象的真空系统用于测试气体泄漏检测装置的方法，所述真空系统是氦真空泄露检测器并包括用于抽空具有布置在所述测试对象下游的测试气体检测器的所述测试对象的真空泵，其中，所述测试气体检测器检测从所述测试对象抽离的气流中的所述测试气体含量作为测量信号，并包括评估所述测量信号的评估单元，
其特征在于：
喷射氦气到所述测试对象，
通过所述喷射装置捕获所述喷射过程的至少一个时间点，
将所述捕获的时间传达到所述评估单元，以及
通过所述评估单元将所述传达的喷射时间点与所述测量信号相关联，从而在所述测量信号中检测至少所述测试气体在喷射过程的各自时间点的含量；以及
确定所述真空系统的反应时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，喷射开始和/或喷射结束的所述时间点从喷射装置传达到所述评估单元并与所述测试气体检测器的所述测量信号相关联。
3.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，在测量期间，所述测量信号被传输到所述喷射装置或布置在所述喷射装置附近的输出单元。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试气体以短脉冲从所述喷射装置排出，并且所述测试气体脉冲的开始和结束的时间点或者一系列连续的测试气体脉冲的时间点被分别传达到所述评估单元，用于与所述测量信号相关联。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |