CN1123410A

CN1123410A - 气体管道内的漏气传感器

Info

Publication number: CN1123410A
Application number: CN 94118975
Authority: CN
Inventors: 府川泰朗
Original assignee: Any Co Ltd
Current assignee: Any Co Ltd
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-05-29
Anticipated expiration: 2014-11-25
Also published as: CN1075194C

Abstract

在与气体管道系统中压力调整器的气体入口处的阀座用喷嘴相对地设置的可自由移动的阀杆端面橡皮密封垫的里边，至少设有半导体压力检测装置、开放室和液体，半导体压力检测装置在阀杆的挤压下弯曲，从而引起电阻桥路的电阻值变化；开放室用于允许该半导体压力检测装置发生弯曲；液体用以从阀杆向半导体压力检测装置大致均匀地挤压。根据半导体压力检测装置的电阻桥路的电阻值的变化检测电压变化，从而检测气体管道是否漏气。

Description

气体管道内的漏气传感器

本发明涉及在气体的管道设备中定期进行的气体管道内的气体漏泄检查所使用的漏气传感器。

以往，作为这一领域的技术，例如，有本申请人已申请的特开平5-27847号登载的技术。即，上述所谓气体管道内的漏气传感器，是一种安装在气体管道系统中设置的压力调整器的阀杆端面上的橡皮垫里边的电阻值随压力而变化的导电橡胶，阀杆与在压力调整器的气体入口处设置的阀座用喷嘴相对，且可以自由滑动，通过检测该导电橡胶的电阻值的变化来检测气体管道内是否漏气。

但是，这种由导电橡胶构成的气体管道内的漏气传感器，存在如下问题，即，为了防止导电橡胶老化引起的电阻值变化和该变化引起的误差，需要定期更换橡胶，从而由于定期更换而增加维修成本。

本发明的目的是为了解决先有技术中的问题，提供一种气体管道内的漏气传感器，不需要由于老化而定期更换漏气传感器的导电橡胶，从而可以不需要维修成本，并且可以提高耐久性和可靠性。

为了解决上述问题，在本发明中，在与气体管道系统中的压力调整器的气体入口处的阀座用喷嘴相对地设置的、可以自由滑动的阀杆端面上的橡皮密封垫的里边，至少设置利用阀杆挤压而弯曲引起电阻桥路的电阻值变化的半导体压力检测装置、允许该半导体压力检测装置弯曲的开放室和从阀杆向半导体压力检测装置大致均匀加压用的液体，以此构成气体管道内的漏气传感器，根据半导体压力检测装置的电阻桥路的阻值变化，检测电压变化，再根据该电压变化检测气体管道内有无漏气。

按照本发明，在使用气体并且气体在管道内正常地流通时，由于半导体压力检测装置不受阀杆的挤压，所以，半导体压力检测装置的桥路的电阻值不变化，各电阻值呈相等的平衡状态，所以，不产生电压。另外，在不使用气体并且管道内没有气体流通时，由于半导体压力检测装置受到阀杆挤压，半导体压力检测装置的桥路的电阻值分别发生变化，呈不平衡状态，所以产生电压。

另外，即使未使用气体而管道系统漏气时，阀杆对半导体压力检测装置的挤压也比不漏气时小，所以，与其对应的不平衡电压也小。因此，在未使用气体时，只要有不平衡电压，不论大小都可以知道在气体管道系统中有漏气的地方。

下面，参照附图说明本发明的气体管道内的漏气传感器的实施例。图1是装有本发明的漏气传感器的压力调整器的剖面图，图2是图1的第1实施例的主要部分，图3是图1的第2实施例的主要部分，图4是本发明的气体管道系统的漏气检查方法的实施例。

在本实施例中，在与气体管道系统中的压力调整器的气体入口处的阀座用喷嘴10d相对地设置的可以自由滑动的阀杆24端面上的橡皮密封垫23的里边，至少设有利用阀杆挤压而弯曲引起电阻桥路的电阻值变化的半导体压力传感器28、允许该半导体压力传感器28弯曲的开放室35和用以从阀杆24向半导体压力传感器28大致均匀加压的油34，根据半导体压力传感器28的电阻桥路的电阻值的变化检测电压变化，从而检测气体管道内有无漏气处。

该压力调整器具有外壳主体10，在外壳10上设有向外突出的中空圆筒部10a，该中空圆筒部10a具有向外突出的连接部10b，在连接部10b上设有通过其中心的气体流入孔10c。在该气体流入孔10c的内侧端设有向周围突出的阀座用的喷嘴10d。在外壳10上与中空圆筒部10a相对的位置设有连接管10e。在外壳主体10的上边缘形成凸缘10f。在连接部10b的外周部设有旋转自如地与其嵌合的中空状的连接用的螺栓11。在连接部10b的前端面上嵌入密封环12。

另外，在外壳主体10的开口部设有外壳盖13，在该外壳盖13上，在与10f相对的位置设有凸缘13a。在外壳盖13的顶部设有中空的圆筒部13b，在该中空圆筒部13b的内周面上形成内螺纹13c。在外壳主体10与外壳盖13之间设有隔膜14，该隔膜14的外周边缘部由凸缘10f，13a夹持住。在隔膜14上形成圆盘状的挡板15。

通过隔膜14和挡板15的中心部设有杆16，在该杆16上设有紧固用的紧固螺母17和垫圈18。阶梯圆盘状的弹压用圆环19与外壳盖13的中空圆筒部13b的内侧拧合。在弹压用圆环19与挡板15之间，以同心状装配着直径小的螺旋弹簧20和直径大的螺旋弹簧21。

在外壳主体10的中空圆筒部10a内与阀座用喷嘴10d相对地设有可以自由滑动的阀杆22，橡皮密封垫23嵌合在该阀杆22的端面。在阀杆22的内侧端部设有纵向槽22a，略呈

字形的控制杆24的弯曲部插入到该槽22a内，用销钉25枢支。

另外，该控制杆24具有外侧端部24a，该外侧端部24a由销钉26枢支在外壳主体10上。该控制杆24还具有内侧端部24b，该内侧端部24b穿过杆16的下端部的槽16a内，同时其下边缘由设在槽16a的下端部的支承销钉27支承。在中空圆筒部10a的内周面上设有气体流通用的槽10g(图1中的虚线)。

在图2中，在与压力调整器2的气体入口处的阀座用喷嘴10d相对地设置的可以自由滑动的阀杆22端面橡皮密封垫23的里边，设有半导体压力传感器28。该传感器28是例如在半导体表面形成由扩散了杂质而形成的电阻构成的桥路，对该半导体施加压力，就发生弯曲，因此，电阻将发生变形，从而由于该变形而引起电阻变化。在该传感器28上设有电源用端子板29，导线30利用例如焊锡焊接到该端子板29上。该导线30与例如电池等直流电源31连接。在该传感器28上还设有信号用端子板36，导线37利用例如焊锡焊接到该端子板36上。用于检测传感器28的电压变化的仪表32与导线37连接。在传感器28与橡皮密封垫23之间，设有半导体压力传感器运动用开放室35，它允许由于对传感器28挤压而使传感器28产生弯曲。在阀杆22与传感器28之间，在传感器28一侧，装有用于对传感器28均匀地挤压的例如硅油等压力传感器挤压用油34，在阀杆22一侧，设有隔膜33。

在图3中，在与压力调整器2的气体入口处的阀座用喷嘴10d相对地设置的可以自由滑动的阀杆22端面橡皮密封垫23的里边，设有半导体压力传感器50。该传感器50是例如在半导体表面形成由扩散了杂质而形成的电阻，对该半导体施加压力时便产生弯曲，因此，电阻将发生形变，从而由于该形变而引起电阻值变化。在该传感器50上设有端子板51，导线52利用例如焊锡焊接到该端子板51上。该导线52与串联的电源53和仪表54连接。在传感器50与橡皮密封垫23之间，设有半导体压力传感器运动用开放室57，它允许由于对传感器50挤压而使传感器50产生弯曲。在阀杆22与传感器50之间，在传感器50一侧，装有用于对传感器50均匀挤压的例如硅油等压力传感器挤压用油56。在阀杆22一侧，设有隔膜55。电源53是用于向传感器50供电的例如电池等直流电源，仪表54是用于检测传感器50的电阻值的仪表。

开放室35和57既可以与传感器28及50构成一体型的，也可以是分别独立的。只要开放室35和57是允许传感器28和50发生弯曲的就行。也可以在传感器与油之间设置保护罩，以使挤压传感器28和50的油34及56不直接接触。

图4是本发明的气体管道系统中的漏气检查方法的实施例。图中，供气的气瓶1与具有检测气体管道是否漏气的功能的压力调整器2连接，该压力调整器2通过管道5与测量气体用量等的微机式气量表3连接。该气量表3通过管道5和通断阀(活门)6与气体调节器4连接。这样连接后，可以检测气体管道系统中是否漏气。

将按上述方式构成的压力调整器连接到气体管道系统中时，进入入口一侧的连接部10b的气体流入孔10c的气体由于其压力而使阀杆22后退，通过槽10g进入外壳主体10内的减压室A内而减压，从出口一侧的连接管10e流出。

该减压室A内的减压大小由流入的气体压力对隔膜14作用而产生的将隔膜14向上挤压的力和螺旋弹簧20，21的推斥力决定。因此，通过调整螺旋弹簧20，21的推斥力就可以调整减压的压力。

如上所述，流入的气体从压力调整器的出口流出时，由于减压室A内的压力进行了减压，所以，由于螺旋弹簧20，21的作用而向下挤压隔膜14和杆16，结果，使控制杆24以销钉26为支点如图1的箭头B所示的那样转动，从而通过销钉25使阀杆22向箭头C的方向滑动。如果阀杆22向箭头C的方向滑动，阀杆22端面的橡皮密封垫23就与阀座用喷嘴10d分离，从而流入气体。

在管道系统中当关闭通断阀(图4的活门6)时，便停止流出气体，结果，减压室A内的压力便上升，从而向上挤压隔膜14，同时，向上推压控制杆24的端部24b，所以，向外方一侧挤压阀杆22，使阀座用喷嘴10d与橡皮密封垫23压紧，停止流入气体。图1，图2和图3示出的是其关闭状态。

这样，在使用气体时，就打开阀座用喷嘴10d与阀杆22端面之间的阀，停止使用气体时，就关闭上述阀。在图2的情况下，阀开放时传感器28不受压力作用，从而桥路的电阻值不发生变化，所以，检测的是平衡电压例如0V；阀关闭时传感器28受到挤压，从而桥路的电阻值发生变化，所以，检测到不平衡电压例如数十毫伏。因此，根据该传感器28的桥路电阻值的变化检测不平衡电压的大小，从而可以检测气体的使用状态和气体的不使用状态。另外，即使在未使用气体的状态下，如果管道系统漏气，由于减压室A内的气压比不漏气时低，所以，与其对应的不平衡电压将减小。因此，即使在未使用气体的状态下，只要不平衡电压减小，不论减小多大都可以知道气体管道系统漏气。

另外，在图3的情况下，阀开放时传感器50不受压力作用，电阻值是预先确定的电阻值；阀关闭时传感器50受到挤压，电阻值变得小于预先确定的电阻值。另外，也可以设定为传感器50受到挤压时电阻值变得大于不受压力作用时预先确定的电阻值。因此，通过检测该传感器50的电阻值的大小，就可以检测气体的使用状态和气体的未使用状态。另外，即使在未使用气体的状态下，如果管道系统漏气，由于减压室A内的气压比不漏气时低，所以，与其对应的电阻值将变小或增大。因此，即使在未使用气体的状态下，只要电阻值减小或增大，不论变化大小都可以知道气体管道系统漏气。

如以上详细说明的那样，如果采用本发明的气体管道内的漏气传感器，由于使用半导体压力传感器作为设在管道内的压力调整器内的漏气传感器，所以，实际上不会随时间而变化，因此可以不必更换传感器，从而可以减少维修成本，并且可以提高耐久性和可靠性。

Claims

1.气体管道内的漏气传感器的特征在于：在与气体管道系统中压力调整器的气体入口处的阀座用喷嘴相对地设置的可以自由滑动的阀杆端面橡皮密封垫的里边，至少设有半导体压力检测装置开放室和液体，半导体压力检测装置在上述阀杆的挤压下发生弯曲，从而引起电阻桥路的电阻值发生变化；开放室用于允许该半导体压力检测装置发生弯曲；液体用以从上述阀杆向上述半导体压力检测装置大致均匀地挤压，根据上述半导体压力检测装置的电阻桥路的电阻值的变化检测电压变化，从而检测气体管道是否漏气。

2.气体管道内的漏气传感器的特征在于：在与气体管道系统中压力调整器的气体入口处的阀座用喷嘴相对地设置的可以自由滑动的阀杆端面橡皮密封垫的里边，至少设有半导体压力检测装置、开放室和液体。半导体压力检测装置在上述阀杆的挤压下发生弯曲，从而引起电阻值发生变化；开放室用于允许该半导体压力检测装置发生弯曲；液体用以从上述阀杆向上述半导体压力检测装置大致均匀地挤压，通过检测上述半导体压力检测装置的电阻值的变化来检测气体管道是否漏气。

3.按权利要求1或2所述的气体管道内的漏气传感器的特征在于：上述液体是硅油。