CN113874698A - 钟状泄漏检测装置及使用该装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钟状泄漏检测装置(55)，所述钟状泄漏检测装置包括：主体，所述主体旨在被布置在测试区(62)上；以及密封件，所述密封件被配置成限定主体与测试区(62)之间的检测室(30)，其中钟状检测装置(55)在纵向方向上是长型的，并且还包括附接到钟状检测装置的纵向端部的至少一个瞄准装置，所述瞄准装置具有与检测室的中间纵向轴线(20)对齐的指示器元件(21)，以在视觉上向操作者指示检测室的中间纵向轴线的位置。在使用期间，指示器元件(21)与密封膜(5、8)的金属片的直线边缘对齐。
Description
技术领域
本发明涉及一种钟状泄漏检测装置，该钟状(bell-shaped)泄漏检测装置用于对密封膜的泄漏进行检测，具体地，用于对例如在密封罐中的波状密封膜的泄漏进行检测。例如，这些密封罐(tank)可以是用于储存和/或运输诸如低温流体等流体的密封隔热罐。
背景技术
文献KR 1020100050128公开了一种用于对用于储存LNG的密封隔热罐的膜的密封进行测试的方法。该罐包括多层结构并且从外侧到内侧依次具有辅助(secondary)隔离空间、辅助密封膜、主(primary)隔离空间和主密封膜，该主密封膜旨在与罐中容纳的液化天然气接触。该方法更具体地旨在通过焊缝(weld bead)检测泄漏，所述焊缝允许主密封膜的金属片可密封地连接在一起。该方法规定将示踪气体(tracer gas)注入主隔离空间，然后将装有示踪气体分析器的检测设备沿着主密封膜的焊缝移动到罐的内部。因此，如果检测设备检测到示踪气体的存在，则可以推断主密封膜中存在密封缺陷。在这种方法中，将示踪气体注入主隔离空间中是至关重要的，因为只有当示踪气体已经均匀地扩散到整个主隔离空间时，检测方法才能保证可靠的结果。
此外，检测设备包括示踪气体抽吸单元和示踪气体检测仪。使用托架沿焊缝的整个长度移动抽吸单元，其中该托架位于罐的底壁上，并且该抽吸单元被固定在托架上，以便位于壁的与底壁相邻的焊缝上。但是，由于该设备体积庞大且需要连接到底壁上的托架，因此很难使用该设备来检查罐的所有焊缝。该设备也非常慢，因为该设备每次仅检查焊缝的一小部分，并且托架上的设备组件需要被修改以改变焊缝。
发明内容
本发明背后的一个想法是提出一种可靠且易于在罐中使用的用于对罐的密封膜的密封进行测试的钟状检测装置或泄漏检测装置。
本发明背后的另一想法是提出一种可以在最短的时间内快速用于对罐的密封膜的密封进行测试的钟状检测装置或泄漏检测装置。
本发明背后的另一想法是提出一种可靠且快速实施的用于对膜的密封进行测试的方法。
本发明的一些方面涉及一种钟状泄漏检测装置，特别是用于对密封隔热罐的密封膜的测试区上的泄漏进行检测，该钟状装置包括主体和密封件，该主体旨在被布置在测试区上，该密封件连接到主体并被配置成限定主体与测试区之间的检测室，该密封件包括外围密封唇部，该外围密封唇部被配置成与密封膜接触并且具有包围检测室的封闭轮廓。
本发明的一些方面涉及一种泄漏检测装置，该装置包括：
-如上所述的钟状泄漏检测装置，
-真空泵，该真空泵连接到检测室，用于在检测室中生成低压(depression)，以及
-分析设备，该分析设备连接到检测室，用于对存在于检测室中的气体进行分析。
本发明的一些方面涉及一种操作这种泄漏检测装置或这种钟状泄漏检测装置以对密封隔热罐的密封膜的测试区上的泄漏进行检测的方法。
为此，根据第一目的，本发明提供一种泄漏检测装置，用于对密封隔热罐的密封膜的测试区上的泄漏进行检测，该泄漏检测装置包括：
-钟状泄漏检测装置，该钟状泄漏检测装置包括主体和密封件，该主体旨在被布置在测试区上，该密封件连接到主体并被配置成限定主体与测试区之间的检测室，该密封件包括外围密封唇部，该外围密封唇部被配置成与密封膜接触并且具有包围检测室的封闭轮廓，
-真空泵，该真空泵连接到检测室，用于在检测室中生成低压，以及
-分析设备，该分析设备连接到检测室，用于对存在于检测室中的气体进行分析，
其中，密封唇部被配置成至少在检测室中被施加低压的服务状态下具有挤压部分(pinch portion)，该挤压部分在检测室的外围的至少一部分上或在检测室的整个外围上被挤压在主体与密封膜之间。
根据一种实施方式，密封唇部是挠性的，并且这种挠性允许通过在检测室中的低压作用下使密封唇部朝向检测室变形来形成所述挤压部分。
根据一种实施方式，密封唇部还被配置成具有处于静止状态的所述挤压部分，该挤压部分被布置成覆盖旨在转向密封膜的主体的下表面的全部或部分。
根据一种实施方式，钟状泄漏检测装置的检测室具有凸形区，该凸形区例如是圆形或多边形并且旨在覆盖四个波状或平面金属片之间的接合区。
根据一种实施方式，几何上内接(inscribe)在凸形区中的圆具有大于68mm的直径。
根据一种实施方式，钟状检测装置沿纵向轴线具有长型形状，该钟状泄漏检测装置的检测室具有旨在覆盖金属片的直线边缘的长型区，凸形区布置在长型区的端部处。
根据一种实施方式，凸形区是第一凸形区，并且钟状泄漏检测装置的检测室具有第二凸形区，该第二凸形区沿着纵向轴线被布置在长型区的与第一凸形区相对的端部处。
根据一种实施方式，钟状检测装置沿纵向轴线具有长型形状，凸形区形成钟状泄漏检测装置的检测室的中央部分，该检测室具有沿纵向轴线从凸形区彼此相对地延伸的两个长型区。
根据一种实施方式，检测室具有圆形或凸多边形形状。
根据一种实施方式，几何上以检测室的形式内接的圆具有大于68mm的直径。
本发明还提供了一种在测试区中操作上述泄漏检测装置的方法，该测试区包括罐密封膜的四个波状或平面金属片之间的接合区，该方法包括以下步骤：
-将钟状泄漏检测装置放置在测试区上，使得密封唇部与整个测试区周围的密封膜接触，并且凸形区覆盖所述接合区，
-借助于真空泵在检测室中生成低压，
-在检测室的外围的至少一部分上挤压密封唇部的在主体与密封膜之间的挤压部分，
-将检测室中存在的气体输送到分析设备，以及
-借助于分析设备对源自检测室的气体进行分析。以产生表示存在于检测室中的至少一种气体的量的测量信号。
根据第二目的，本发明提供一种用于对罐的密封膜的测试区上的泄漏进行检测的钟状泄漏检测装置，该钟状泄漏检测装置包括主体和密封件，该主题旨在被布置在测试区上，该密封件连接到主体并被配置成限定主体与测试区之间的检测室，该密封件被配置成与密封膜接触并且具有包围检测室的封闭轮廓，
其中，钟状检测装置在纵向方向上具有长型形状，并且钟状检测装置还包括附接到钟状检测装置的纵向端部的至少一个瞄准装置，该至少一个瞄准装置具有与检测室的中间纵向轴线对齐的指示器元件，用于在视觉上向操作者通知检测室的所述中间纵向轴线的位置。
根据一种实施方式，密封件包括外围密封唇部，该外围密封唇部被配置成与密封膜接触并且具有包围检测室的封闭轮廓。
根据一种实施方式，指示器元件包括尖端或箭头形式的本体，该本体被定向成与检测室的中间纵向轴线对齐。
根据一种实施方式，瞄准装置包括光源，指示器元件包括定向光束，该定向光束被定向成与检测室的中间纵向轴线对齐。
根据一种实施方式，光源是激光源，例如激光二极管。
根据一种实施方式，钟状检测装置包括两个瞄准装置，这两个瞄准装置附接到钟状检测装置的两个相反的纵向端部并且这两个瞄准装置各自具有与检测室的中间纵向轴线对齐的指示器元件，以在视觉上向操作者通知检测室的中间纵向轴线的位置。
根据一种实施方式，钟状检测装置还包括至少一个操作把手(handling handle)，该操作把手被布置在钟状检测装置的背离密封唇部的上表面上。
根据一种实施方式，钟状检测装置包括两个操作把手，这两个操作把手被布置在与钟状检测装置的两个纵向端部附近的上表面上。
本发明还提供了一种在密封膜上操作上述钟状检测装置的方法，该密封膜包括焊接在一起的多个大致矩形的金属片，其中测试区包括所述金属片中的一个金属片的直线边缘，该方法包括通过将一个瞄准装置或每个瞄准装置的指示器元件与所述直线边缘对齐来将钟状检测装置放置在密封膜上的步骤。
有利地，金属片利用覆盖被焊接在一起，金属片的直线边缘在密封膜的厚度方向上相对于相邻的金属片偏移并且被布置成覆盖相邻的金属片。
根据第三目的，本发明提供一种泄漏检测装置，用于对密封隔热罐的密封膜的测试区上的泄漏进行检测，该泄漏检测装置包括：
-便携式钟状泄漏检测装置，所述钟状泄漏检测装置包括主体以及密封件，该主体旨在被布置在测试区上，该密封件连接到主体并且被配置成限定主体与测试区之间的检测室，所述密封件包括被配置成与密封膜接触并且具有包围检测室的封闭轮廓的外围密封唇部，所述钟状检测装置还包括操作把手，所述操作把手设置有能被手动激活以产生控制信号的控制部件；
-气体抽吸回路，所述气体抽吸回路旨在将检测室连接到真空泵，所述气体抽吸回路设置有受控阀，所述受控阀能够被切换到打开状态以将检测室连接到真空泵以及所述受控阀能够被切换到关闭状态以将检测室与真空泵隔离；以及
-控制单元，所述控制单元被配置成响应于控制信号来切换受控阀。
根据一种实施方式，控制单元被配置成响应于控制信号来在打开状态与关闭状态之间以交替方式切换受控阀。
根据一种实施方式，控制部件是能够被手动激活以产生第一控制信号的第一控制部件，并且钟状检测装置还包括能够被手动激活以产生第二控制信号的第二控制部件，该控制单元被配置成响应于第一控制信号来将受控阀切换为打开状态并且响应于第二控制信号来将受控阀切换为关闭状态。
根据一种实施方式，操作把手为第一操作把手，并且钟状检测装置还包括设置有第二控制部件的第二操作把手。
根据一种实施方式，一个操作把手或每个操作把手被布置在钟状检测装置的背离密封唇部的上表面上。
根据一种实施方式，受控阀由钟状检测装置支撑。
根据一种实施方式，该装置还包括分析设备和压力传感器，该分析设备通过气体抽吸回路连接到检测室，该压力传感器被布置成向控制单元提供测量信号，该测量信号代表检测室中的压力，并且控制单元被配置成确定在检测室中的压力低于预定义的压力阈值并且被配置成以响应方式激活分析设备。
根据一种实施方式，压力传感器被布置在钟状检测装置上并且与检测室流体连通。
根据一种实施方式，分析设备包括质谱仪。
根据一种实施方式，气体抽吸回路包括连接到钟状检测装置的气体出口的挠性管。
根据一种实施方式，气体抽吸回路还包括三通连接件，所述三通连接件的通道分别连接到挠性管、真空泵和分析设备。
根据一种实施方式，该装置还包括移动式托架，所述移动式托架支撑控制单元、真空泵和分析设备。
根据一种实施方式，该装置还包括挠性电缆，所述挠性电缆将控制单元连接到钟状检测装置，用于传送控制信号和/或电源。
根据一种实施方式，受控阀是三通阀，所述三通阀被配置成在关闭状态下将检测室与环境大气连通。
根据第四目的，本发明提供一种用于检测泄漏的方法，该方法用于使用钟状泄漏检测装置来对罐的密封膜的测试区上的泄漏进行检测，钟状泄漏检测装置包括主体和密封件，该密封件连接到主体并且被配置成限定主体与密封膜之间的检测室，密封件包括外围密封唇部，该外围密封唇部被配置成与密封膜接触并且具有包围检测室的封闭轮廓，该钟状泄漏检测装置还包括：
-机械压力装置，该机械压力装置由主体支撑并且该机械压力装置包括至少一个压力元件，该至少一个压力元件被配置成当主体被布置在测试区上时向密封唇部的一部分施加指向膜的压力，
所述密封膜包括焊接在一起的多个波状或平面金属片，
用于测试密封的方法包括以下步骤：
-通过将检测室与第一金属片和第二金属片之间的焊缝对准地(in line with)定位来将钟状检测装置布置在密封膜上，以及通过将压力元件定位以将压力施加到密封唇部的通过所述焊缝的部分，
-使用真空泵为检测室减压，
-将检测室中容纳的气相传送到分析设备，以对存在于检测室中的气体进行检测。
根据实施方式，这种方法可以具有以下特征中的一者或更多者。
根据一种实施方式，钟状泄漏检测装置的检测室具有凸形区，用于向密封唇部的通过所述焊缝的部分施加压力的压力元件被布置在凸形区的外围处。
根据一种实施方式，第一金属片与第二金属片之间的焊缝是第一焊缝并且压力元件是第一压力元件，并且检测室的凸形区也被放置成与第二焊缝对准，该第二焊缝将第一金属片或第二金属片接合到第三金属片，机械压力装置还包括第二压力元件，该第二压力元件被定位成向密封唇部的通过所述第二焊缝的部分施加压力。
根据一种实施方式，金属片基本上是矩形的，并且检测室被定位成与第一金属片、第二金属片、第三金属片和第四金属片之间的接合区对准，该接合区还包括将第一金属片或第二金属片连接到第四金属片的第三焊缝，机械压力装置还包括第三压力元件，该第三压力元件被定位成向密封唇部的通过第三焊缝的部分施加压力。
根据一种实施方式，钟状检测装置沿纵向轴线具有长型形状，该钟状泄漏检测装置的检测室具有长型区，该长型区旨在覆盖金属片的直线边缘，凸形区被布置在长型区的端部处。
一个或更多个压力元件可以以不同的方式制造。根据一种实施方式，压力元件包括杆、弹簧以及支承元件(bearing element)，所述杆被安装成相对于主体自由平移移动，所述弹簧将杆推向密封唇部，所述支承元件被固定到杆的端部并在弹簧的作用下抵靠密封唇部。
根据一种实施方式，压力元件包括：第一杆和第二杆、弹簧、以及长型支承元件，所述第一杆和所述第二杆被安装成能够相对于主体以彼此相距一定距离自由平移移动，所述弹簧将所述杆推向密封唇部，所述长型支承元件具有第一端部和第二端部，所述第一端部被固定到第一杆的端部，所述第二端部被固定到第二杆的端部，所述长型支承元件在弹簧的作用下抵靠密封唇部。
根据一种实施方式，压力元件包括被安装在主体上并形成线(line)的多个调节元件，调节元件包括垂直朝向密封唇部延伸的杆，该杆具有以下端部：所述端部的位置可以在杆的纵向方向上被调节以便与密封唇部接触。
根据一种实施方式，压力元件还包括被布置在杆的端部与密封唇部之间的分布基板(distribution base plate)。
根据其他有利的实施方式，这种钟状设备可以具有以下特征中的一者或更多者。
根据一种实施方式，钟状检测装置包括：
-机械压力装置，所述机械压力装置由主体支撑，并且所述机械压力装置包括至少一个压力元件，所述至少一个压力元件被配置成：当主体被布置在测试区上时，所述至少一个压力元件向密封件施加指向膜的压力。
由于这些特征，钟状检测装置可以被快速地放置在测试区上，使得密封件可以在整个测试区上形成检测室。此外，机械压力装置允许将密封唇部压在一个或更多个部分上，特别是在存在密封件与密封膜脱离的风险的位置处，以便增大通过钟状检测装置对可能泄漏进行检测的可靠性。
有利地，钟状检测装置能够检测为了测试的目的而注入的示踪气体，例如氦气或来自环境空气的气体。根据本发明提供的一种可能性，该示踪气体不必注入到测试密封的区中，示踪气体可以以另一种方式引入到该区中。“环境空气”被理解为具有与干燥环境空气类似的组成的气相，即，包含大约78％的氮氧化物、21％的氧气、0.9％的氩气和稀有气体以及挥发性有机化合物，该挥发性有机化合物可能通过用于隔热屏障的粘合剂或源自固体隔离材料的粘合剂散发。
此外，借助根据本发明的钟状泄漏检测装置，现在可以容易地获得检测室中小于100Pa的绝对压力，例如，大约为50Pa至60Pa(0.5mbar至0.6mbar)。
根据一种实施方式，压力元件是通过弹性变形向密封唇部的部分施加压力的可弹性变形元件。
因此，压力元件的弹性允许在压力元件弹性变形期间朝向密封膜在密封唇部上施加回复力。
根据一种实施方式，压力元件垂直于外围密封唇部的轮廓被定向。
根据一种实施方式，当在检测室中施加低压时，密封唇部具有服务状态，并且密封唇部的挤压部分在检测室的外围的至少一部分上，有利地在所述检测室的整个外围上被保持在主体与密封膜之间。
根据一种实施方式，钟状泄漏检测装置具有长度大于或等于0.5m的长型形状；优选地，钟状泄漏检测装置具有长度大于或等于1m的长型形状；更优选地，钟状泄漏检测装置具有长度大于或等于2m的长型形状。此外，钟状泄漏检测装置的宽度可以在10厘米与20厘米(cm)之间，优选地在14cm与16cm之间。
这种钟状检测装置的重量可以在3千克与25千克之间，优选地在5千克与10千克之间，具体随着所使用的材料、其长度和其宽度而变化。
根据一种实施方式，机械压力装置包括多个压力元件，这些压力元件被配置成在密封唇部的多个部分上施加压力，这些部分在纵向方向上位于密封唇部的两个端部处。
根据本发明的一种实施方式，密封唇部的被机械压力装置按压的部分在纵向方向上位于密封唇部的两个端部处，即，考虑所述装置具有大致纵向的形状，所述部分位于钟状装置备的两个端部处。
因此，机械压力装置将压力施加到存在密封件脱离风险的各个区，即，密封件的端部。
根据一种实施方式，密封唇部包括至少一个凹口(indentation)，该凹口的形状对应于膜的波状部的形状，该凹口旨在跨越(straddle)波状部。
根据一种实施方式，密封唇部包括至少两个凹口，例如三个凹口。
由于这些特征，可以将钟状检测装置放置在包括波状片的密封膜上，其中一个或更多个凹口允许钟状装置跨越波状部。
因此，当钟状泄漏检测装置用于包括波的膜区时，钟状泄漏检测装置能够测试存在于多个波(例如至少三(3)个波以及多达近十个波)上的焊接区。还可以考虑将多个钟状检测装置紧接着彼此关联或一个接一个地关联，以形成更大的测试区长度。根据一种实施方式，可以使用单个真空泵来生成在彼此关联的钟状泄漏检测装置中所需的真空。
根据一种实施方式，密封唇部的被机械按压装置按压的部分位于凹口的基部处。
由于该特征，钟状检测装置可以被放置在包括波状片的密封膜上，其中一个或更多个凹口允许钟状装置跨越波状部。
因此，机械压力装置将压力施加到由于凹口的坡度变化而存在密封件脱离风险的区。
根据一种实施方式，机械压力装置包括多个压力元件，这些压力元件被配置成向密封唇部的多个部分施加压力，其中这些部分位于一个凹口或更多个凹口的基部处。
因此，机械压力装置将压力施加到存在密封件脱离风险的各个区，即，一个凹口或更多个凹口的基部处。
根据一种实施方式，密封唇部的一部分位于凹口的顶点(apex)处。
根据本发明的实施方式，密封唇部的位于凹口的基部处的所有部分被机械装置的多个压力元件按压。
根据一种实施方式，压力元件中的至少一个压力元件或一部分压力元件包括弯曲带，该弯曲带的至少一个端部与凹口的基部抵接。
有利地，压力元件中的至少一个压力元件或一部分压力元件包括弯曲带，该弯曲带的两个端部与两个邻近凹口的基部抵接。
由于该特征，更容易定位钟状泄漏检测装置，因为弯曲带将允许对密封唇部的在膜的两个邻近脊部上的凹口进行适当的压力放置，而不管这两个邻近脊部之间的距离的任何微小变化或者由一名或更多名操作员将钟状泄漏检测装置在脊状膜上的大致定位如何。
根据一种实施方式，支撑元件在所述主体上方沿主体的整个长度延伸并且被固定到主体。
根据一种实施方式，弯曲带分布在密封唇部上并且通过固定装置固定到支撑元件。
根据一种实施方式，弯曲带可以弹性变形，以便当它们变形时向密封唇部施加弹性回复力。
根据一种实施方式，固定装置包括多个销，每个销包括自由地安装在本体上的杆，该杆包括端部，该端部抵靠弯曲带中的一者，该本体被固定到支撑元件，并且每个销还包括将杆连接到本体的弹簧，弹簧作用在本体与杆之间以便将杆的端部定位成抵靠弯曲带，并且弹簧被配置成向弯曲带施加回复力，使得弯曲带使密封唇部压靠波状部的基部。
根据一种实施方式，机械压力装置包括多个端部压力元件，这些端部压力元件在纵向方向上位于密封唇部的两个端部处，即，考虑到所述装置具有纵向的形状，这些端部压力元件位于钟状装置的两个端部处。
根据一种实施方式，端部压力元件中的至少一个端部压力元件或多个端部压力元件包括端部销，该端部销包括杆、长型支承元件，该杆自由地安装在本体上，该长型支承元件被固定到杆的端部，该长型支承元件抵靠密封唇部，并且本体被固定到支撑元件，该端部销还包括将杆连接到本体的弹簧，该弹簧作用在本体与杆之间，以便将长型支承元件定位成靠着密封唇部，弹簧被配置成在长型支承元件上施加回复力，使得长型支承元件将密封唇部压靠待测试的区。
根据一种实施方式，第二端部配备有长型支承元件，该长型支承元件被配置成将弹性回复力传递到密封唇部的与长型支承元件的长度相对应的区。
根据一种实施方式，第一端部销的第二端部和与第一端部销相邻的第二端部销的第二端部使用长型支承元件固定在一起。
根据一种实施方式，端部压力元件中的至少一个端部压力元件或多个端部压力元件包括形成一排元件的多个调节元件，所述调节元件包括杆和端部，该杆朝向密封唇部延伸，该端部在杆的纵向方向上可调节以便在调节后与密封唇部接触。
根据一种实施方式，压力元件包括弯曲带，该弯曲带包括在其端部之一处的与密封唇部接触的柱形套筒。
因此，柱形套筒允许机械压力装置的压力均匀地施加在密封唇部的一部分上。
根据一种实施方式，密封件包括壳体，该壳体至少部分地覆盖主体并且被固定到主体，外围密封唇部连接到壳体以使所述壳体延伸并且与主体相反地弯曲。
根据一种实施方式，柱形套筒包括长度方向，该柱形套筒的长度方向基本上与壳体正交，使得柱形套筒从壳体延伸到密封唇部的一个端部。
根据一种实施方式，密封唇部包括基本上与壳体正交的弯曲部分，该弯曲部分的横截面尺寸大于或等于1cm，优选地大于或等于1.5cm，更优选地大于或等于2cm。
根据一种实施方式，密封件由弹性体材料制成，该弹性体材料具有介于20与50之间的肖氏A硬度。
由于这些特征，密封件由具有足够挠性以通过机械压力装置变形的材料组成。
根据一种实施方式，密封件的弹性体材料选自聚氨酯弹性体和三元乙丙橡胶(EPDM)。密封件的弹性体材料也可以由硅、腈类或氟橡胶
制成。
根据一种实施方式，主体包括刚性芯部，并且密封件包括壳体，该壳体不透气地应用到刚性芯部的外围壁。
根据一种实施方式，刚性芯部包括在下表面上的旨在转向测试区的凹部(recess)。
根据一种实施方式，刚性芯部包括通道，该通道将凹部连接到刚性芯部的上表面以连接真空泵。
根据一种实施方式，钟状泄漏检测装置定向在测试区上，使得钟状泄漏检测装置的长度与测试区叠加。
根据一种实施方式，测试区是密封膜的焊缝的一部分。
因此，钟状泄漏检测装置用于对焊缝上是否存在可能产生密封膜中的泄漏的故障进行验证。
根据一种实施方式，测试区位于波状密封膜上。
根据一种实施方式，外围密封唇部被成形为适应所述至少一个波状部的几何形状。
根据一种实施方式，焊缝的部分横穿膜的至少两个平行波状部，例如三个波状部，并且外围密封唇部被成形为适应所述波状部的几何形状。
根据一种实施方式，外围密封唇部包括至少两个凹口，这些凹口的形状对应于膜的朝向罐的内侧突出的波状部的形状，所述凹口旨在跨越所述波状部。
根据一种实施方式，膜的至少一个波状部朝向罐的内侧突出，钟状检测装置靠着膜布置，使得凹口跨越波状部。
根据一种实施方式，外围密封唇部包括至少两个突出区，这些突出区的形状对应于膜的朝向罐的外侧突出的波状部的形状。
根据一种实施方式，钟状检测装置靠着膜布置，使得突出区插入波状部中。
根据一种实施方式，检测室被减压直至范围在10Pa与1000Pa之间的绝对压力值；优选地，低于100Pa的绝对压力值。
根据一种实施方式，在大于或等于5秒的持续时间内对气相进行分析。
根据一种实施方式，将代表所述气相中的气体量的变量与阈值进行比较，并且当代表变量高于所述阈值时焊缝部分的密封被认为是有缺陷的。
根据实施方式，分析设备被配置成对示踪气体或检测环境空气的成分进行检测。
附图说明
参考附图，从下面对本发明的多个特定实施方式的描述将更好地理解本发明，并且将更清楚地理解本发明的还目的、细节、特征和优点，这些实施方式仅通过非限制性说明的方式提供，其中：
[图1]是根据第一实施方式的泄漏检测装置的示意图。
[图2]是沿图1的泄漏检测装置的钟状检测装置的平面II-II的横截面图。
[图3]是根据第一实施方式的密封件的透视图。
[图4]是其中钟状检测装置配备有夹持系统的泄漏检测装置的替代实施方式的示意图。
[图5]是根据第二实施方式的密封件的透视图。
[图6]示意性地示出了钟状检测装置的面向与焊缝的提供膜的两个相邻波状金属片之间的密封的部分的位置。
[图7]是根据第二实施方式的泄漏检测装置的示意图。
[图8]是根据第三实施方式的钟状泄漏检测装置的透视图。
[图9]是图8的钟状检测装置在检测室的减压之前的示意性横截面图。
[图10]是图8的钟状检测装置在检测室的减压之后的示意性横截面图。
[图11]是膜罐的壁的多层结构的示意图。
[图12]是密封隔热罐的局部示意图，示出了通过罐的底壁的膜而定位的示踪气体注入装置。
[图13]是根据第四实施方式的钟状泄漏检测装置的透视图。
[图14]是图13的细节XIV的分解图，示出了钟状泄漏检测装置的压力元件。
[图15]是图13的细节XV的分解图，示出了钟状泄漏检测装置的第一端部。
[图16]是图13的细节XVI的分解图，示出了钟状泄漏检测装置的第二端部。
[图17]是图13的细节XVI从另一视角的分解图。
[图18]是密封膜的俯视图，示意性地示出了被定位以对四个矩形片之间的接合部进行测试的钟状检测装置。
[图19]是类似于图18的视图，示出了钟状检测装置的另一几何形状，该钟状检测装置被定位以对四个矩形片之间的接合部进行测试。
[图20]是类似于图18的视图，也示出了钟状检测装置的另一几何形状，该钟状检测装置被定位以对四个矩形片之间的接合部进行测试。
[图21]是图13的钟状泄漏检测装置的俯视图，也示出了光学瞄准装置。
[图22]是使用图13的钟状泄漏检测装置的泄漏检测装置的功能示意图。
[图23]是示出可以在图22的泄漏检测装置中实现的激活方法的图。
[图24]是示出可以在图22的泄漏检测装置中实现的去激活(deactivation)方法的图。
[图25]是可以用于图22的泄漏检测装置中的三通阀的功能示意图。
[图26]是根据另一替代实施方式的包括端部压力元件的泄漏检测装置的端部的透视图。
具体实施方式
将在下文中描述泄漏检测装置，该泄漏检测装置可以用于检测各种密封组件(例如，焊接组件)中的泄漏。在下面的示例中，焊接组件是用于流体罐的密封膜。
在用于对膜5、8的焊缝的密封进行检查的测试密封的步骤期间，使用如图1所示的泄漏检测装置54。
泄漏检测装置54包括钟状检测装置55，该钟状检测装置55旨在被布置成靠着膜5、8的与待测试的焊缝的部分面对的内表面。
钟状检测装置55具有长型形状并且长度在0.5m与4m之间，例如长度大约为1m。钟状检测装置55的长度有利地尽可能长，以便仅在一次测试和同一测试期间就对较大区的密封进行检查。然而，钟状装置的该长度的选择可以一方面根据待测试的膜5、8的尺寸以及另一方面根据其可操作性而由最少数量的操作员来调节，优选地由单个操作员来调节。长型形状特别适用于对矩形金属片的组件进行测试，其中焊缝基本上沿着金属片的直线边缘。
如图2所示，钟状检测装置55包括刚性主体100和挠性密封件60，刚性主体100和挠性密封件60固定在一起并且被布置成与待测试的膜5、8一起限定密封检测室61，该密封检测室61面对焊缝62的待测试的部分被布置。
还参考图1，可以看出泄漏检测装置54还包括分析设备56，该分析设备连接到检测室61并且允许对预定义气体进行检测，例如对存在于待测试的焊接组件的另一侧的环境空气的气体或示踪气体进行检测。一旦分析设备56检测到高于阈值的预定义气体量，就可以推断焊缝62的被测试的部分中存在密封缺陷。根据一种实施方式，分析设备56是质谱仪。
泄漏检测装置54还包括与所述分析设备56连接的真空泵57。一方面，真空泵57连接到钟状检测装置55的检测室，以便允许检测室被减压，并且另一方面，真空泵57连接到分析设备56，以便将检测室61中容纳的气体向分析设备56传送。
真空泵57经由管58连接到钟状检测装置55；优选地，管58为挠性管。管58连接到通道，该通道设置在主体100中并且合并在检测室61中。
如图2和图3所示，主体100包括刚性芯部59，并且密封件60包括壳体63和外围密封唇部64，该壳体63符合刚性芯部59的形状，该外围密封唇部64将壳体63向下延伸。壳体具有基部63和外围壁74，该基部63覆盖刚性芯部59的上表面，该外围壁74符合刚性芯部59的外围。基部63具有未示出的至少一个孔，该至少一个孔密封地连接到管58，管58与真空泵57连接。刚性芯部59在刚性芯部59的下表面80上包括在刚性芯部59的整个长度上的凹部79。在检测室61的减压期间，尽管刚性芯部59由于密封唇部64的变形而朝向膜5、8降低，但是凹部79允许测试区62一直与检测室61处于流体接触。此外，刚性芯部59还包括在图2中未示出的通道82，因为该通道仅存在于通过管58附近的平面中，允许凹部79连接到刚性芯部59的上表面81。通道82允许检测室61经由管58与真空泵57和分析设备56连接。
外围密封唇部64朝向钟状检测装置55的外侧弯曲，并且因此外围密封唇部64被配置成：当密封的室61被减压时，外围密封唇部64弯曲并被压靠膜5、8。换言之，外围密封唇部64具有大致L形的截面。
朝向外围密封唇部64的外侧弯曲的部分的宽度大约为15mm至40mm。使外围密封唇部64被成形为适应沿着待测试的焊缝的膜5、8的几何形状。此外，在图3中，外围密封唇部64包括凹口65，该凹口65的形状对应于膜5、8的波状部的形状，当钟状检测装置55靠着焊缝62的待测试的部分就位时，钟状检测装置55旨在跨越这些波状部。
密封件60有利地由弹体性材料制成，该弹性体材料具有介于20与50之间的肖氏A硬度。例如，密封件由聚氨酯弹性体、EPDM橡胶、硅、腈类或氟橡胶
制成。
图3还示出了检测室61的被外围密封唇部64包围的中间纵向轴线20。在服务中，期望的是将检测室61在待检查的焊缝上适当地居中，特别地由于检测室61可能相对狭窄的事实。为此，钟状检测装置55可以包括瞄准装置，该瞄准装置在图3中以两个指示器尖端21的形式生产，所述两个指示器尖端21放置在钟状检测装置的两个纵向端部处并且是以与中间纵向轴线20对齐的方式定向。作为替代实施方式，可以仅提供两个指示器尖端21中的一个指示器尖端。在这种情况下，指示器尖端21与外围密封唇部64作为一个整体制造，这确保指示器尖端21紧邻膜5、8，并因此限制视差瞄准误差的风险。然而，指示器尖端21可以以其他方式生产，例如以附加部分的形式生产。指示器尖端21可以被固定到钟状检测装置55的其他部分。
图21示出了由两个激光二极管22构成的光学瞄准装置，所述两个激光二极管22附接到钟状检测装置55的两个纵向端部并且发射也以与中间纵向轴线20对齐的方式定向的光束23。作为替代实施方式，可以仅提供两个激光二极管22中的一个激光二极管。激光二极管22可以被放置在外围密封唇部64上或外围密封唇部64上方，例如，放置在将在下文描述的支撑元件73上。优选地，在这种情况下，光束23略微向下倾斜以便撞击膜5、8并且因此限制视差瞄准误差的风险。
在图4中示意性示出的实施方式中，钟状检测装置55还配备有机械压力装置66，所述机械压力装置66在该实施方式中是夹持系统66，该夹持系统66能够将外围密封唇部64压靠待测试的膜8以确保检测室61被密封。在这种情况下，夹持系统66包括在外围密封唇部64的凹口65中的每个凹口上的夹持件(clip)67。每个夹持件67包括分别布置在凹口65的任一侧的两个分支，并且这些分支被配置成靠着膜8从外围密封唇部64施加夹持力。有利地，分支被配置成靠着密封膜、在波状部的基部附近来夹持外围密封唇部64。
此外，在所示的实施方式中，夹持系统66还包括在钟状检测装置55的每个纵向端部上的可移动指状件68，该可移动指状件68被配置成使外围密封唇部64的纵向端部中的一者压靠膜8。
图5示出了根据替代实施方式的密封件60。该密封件60被成形为适应膜5，波状部在膜5中朝向罐的外侧突出。例如，这种膜是使用Mark V技术的辅助膜5。此外，外围密封唇部64包括旨在插入膜5的波状部内部的突出区69。
对焊缝的密封缺陷进行检测的程序如下。
最初，钟状检测装置55面对待测试的焊缝62的部分被布置，该焊缝62沿着矩形片的直线边缘延伸，如图6所示。
钟状检测装置55必须被检查以确保其相对于焊缝62适当地居中，使得外围密封唇部64的弯曲部分的两个侧部被布置在焊缝62的任一侧。
为此，图6还示出了瞄准装置，该瞄准装置在这种情况下以两个指示器尖端21的形式生产，这些指示器尖端被操作者精确地叠加在焊缝62上，以便因此使检测室的中间纵向轴线20与焊缝62对齐。在图21的光学瞄准装置的情况下，光束23将被精确地叠加在焊缝62上。
图6还示意性地示出了检测室61的轮廓30，即，外围密封唇部64与膜5、8之间的密封接触线。
然后真空泵57被启动以便将检测室61减压并且促进示踪气体迁移通过焊缝62的有缺陷区。
一旦检测室61内部的压力下降到低于压力阈值Ps，气体流就从检测室61向分析设备56传送，并且预定义气体(例如，示踪气体)的泄漏率
在最短持续时间Tm内被测量。然后将泄漏率
与阈值
进行比较。
如果泄漏率
小于阈值
，则推断焊缝62的被测试部分不具有密封缺陷。在这种情况下，然后通过释放检测室61中的低压(例如通过打开图7中所示的气体入口71)将钟状检测装置55与膜5、8脱离。然后，通过提供在两个相继被测试的部分之间的覆盖，将钟状检测装置55布置成面向焊缝62的相邻部分，以便确保已经在焊缝62的整个长度上对焊缝62的密封进行了测试。
否则，如果泄漏率
大于或等于阈值
，则推断焊缝62的被测试部分具有密封缺陷。然后实施校正性焊接措施以便校正缺陷。
举例来说，对于隔热空间中的大约20％的氦浓度，压力阈值(低于该压力阈值对泄漏率进行测量)在10Pa绝对值至1000Pa绝对值之间，优选地小于100Pa绝对值。举例来说，泄漏率的最短测量持续时间为5秒，并且阈值
大约为1.0x10-6Pa.m3.s-1。
图7示出了根据另一实施方式的泄漏检测装置54。该实施方式与上述实施方式的不同之处在于，它还包括设置在检测室61与分析设备56之间的均匀化室70，并且钟状检测装置55包括气体入口71。
气体入口71装备有用于建立或中断朝向检测室61的环境空气流的龙头(tap)。均匀化室70连接到检测室61的一端，而气体入口71连接到检测室61的相反端。
泄漏检测装置54的操作模式如下。
当钟状检测装置55被布置成面对待测试的焊缝62的部分时，气体入口71的龙头被关闭并且真空泵57被启动以使检测室61减压。一旦检测室内部的压力下降到低于压力阈值Ps，气体入口71的龙头就被打开并且先前容纳在密封室中的所有气体被传送到均匀化室70。均匀化室70的体积大于检测室61的体积并且它包括例如活塞系统，该活塞系统用于精确地抽吸检测室61中容纳的所有气体。
随后将容纳在均匀化室70中的气体朝向分析设备56传送以确定示踪气体泄漏率
。
这种实施方式的优点在于，它允许减少示踪气体在钟状检测装置55内的扩散时间，并且因此允许减少最小测量持续时间。这在以下情况下特别有利：当由于钟状检测装置55的显著长度和/或当检测室61内的低压不足时而造成的示踪气体从钟状检测装置55的一端迁移到另一端所需的时间可能很长时。
图8示出了根据第三实施方式的钟状检测装置55。图8的钟状检测装置55被设计成类似于图4的钟状检测装置55，但特别是关于机械压力装置66不同。实际上，钟状检测装置55包括：主体100，其在纵向方向上延伸；挠性密封件60，其固定到主体100；以及机械压力装置66，其由主体支撑并且被配置成将指向膜5、8的压力施加到密封件60。主体100包括刚性芯部59。刚性芯部59包括通道82，该通道82允许下表面80连接到刚性芯部59的上表面81。通道82允许检测室61连接到气体出口78。
密封件60包括通过固定装置110固定到刚性芯部59的壳体63，例如，该壳体63涉及包围刚性芯部59和密封件60的整个圆周并且借助于机械固定元件(诸如螺钉)将这两个元件59/60固定在一起的箍(hoop)。密封件60还包括外围密封唇部64，该外围密封唇部64连接到壳体63并且具有封闭轮廓，该封闭轮廓用于包围焊缝62的待测试的部分。外围密封唇部64还在与主体100相反的方向上弯曲，以便具有外围唇部64的基本上平行于膜5、8的部分。外围密封唇部64还具有在该外围密封唇部的圆周上间隔开的多个凹口65，这些凹口65呈现待测试的膜5、8的波状部的形状。因此，当钟状检测装置55放置在膜5、8上时，凹口55允许钟状检测装置55适应膜5、8的波状形状。具体地，气体出口78横穿主体100和支撑元件73，该气体出口78允许在检测室61被减压时排放气体。
支撑元件73在主体100上方沿主体100的整个长度延伸并且被固定到主体100。操作把手76被固定到支撑元件73的两个纵向端部，以便允许钟状检测装置55由操作者处置，并且可选地允许机械压力装置通过操作者的力被激活。
机械压力装置66包括多个压力元件72，这些压力元件呈弯曲带72的形式，这些弯曲带分布在密封唇部64上方并且通过固定装置77被固定至支撑元件73。弯曲带72可弹性变形，以在它们变形时在密封唇部64施加弹性回复力，以便将密封唇部压靠膜5、8。为了增大检测室61的密封的可靠性，将密封唇部64推入具有最大脱离风险的区中似乎是可取的。为此，弯曲带72特别地位于密封唇部64的凹口64的基部处和在密封唇部64上的钟状检测装置55的纵向端部处。
多个弯曲带72的一个端部被固定到支撑元件73，而另一端部被放置在密封唇部64上。这些带72特别地放置在钟状检测装置55的端部上。其他弯曲带72在其中央处被固定到支撑元件73，而其他弯曲带72的两个端部被放置在密封唇部64上以便在两个不同区上施加压力，其中这些带72特别地被放置在两个凹口65之间。
弯曲带72在其与密封唇部64接触的每个端部处具有柱形套筒75。柱形套筒75特别地允许在密封唇部64上施加均匀的压力，同时避免可能使密封唇部64的完整性劣化的任何挤压。柱形套筒75在与主体100的纵向方向正交的方向上延伸。柱形套筒75的长度也基本上等于密封唇部64的在柱形套筒75延伸方向上从主体100突出的部分的尺寸。因此，柱形套筒75允许机械压力装置66在密封唇部上施加有效压力。
当钟状泄漏检测装置55被放置在待测试的区上时，需要检查机械压力装置66以确保它被适当地可密封地压靠密封件60，以便能够适当地测试焊缝的密封。因此，一个问题涉及确保机械压力装置66围绕外围密封唇部64适当地发挥其作用。然而，待测试的区以及特别是在钟状检测装置55的端部处的区，可以是多个波状金属片(例如，四个波状金属片)之间的接合区，使得该区不是完全平坦的，而是包括难以推压密封件60的台阶部。
图13示出了根据第四实施方式的钟状检测装置55，其中机械压力装置66已经在钟状检测装置55的端部处被加强，以克服该区的不平坦。图13的钟状检测装置55被设计成类似于图8的钟状检测装置55，但由于检测室的形状而特别地不同，该检测室在两个纵向端部处具有两个圆形区，这些纵向端部的宽度大于中央的直线条。其他差异与机械压力装置66有关。实际上，图13的钟状检测装置55还包括：主体100，其在纵向方向上延伸；挠性密封件60，其固定到主体100；以及机械压力装置66，该机械压力装置66由主体支撑，并且该机械压力装置66被配置成在密封件60上施加指向膜5、8的压力。然而，在这种情况下机械压力装置66包括压力元件72和端部压力元件87。
每个压力元件72包括弯曲带72，所述弯曲带72的至少一个端部与凹口62的基部抵接。位于两个邻近的凹口之间的弯曲带72就其本身而言具有靠着凹口65中的一个凹口的基部定位的一个端部以及靠着凹口65中的另一凹口的基部定位的另一端部。在这种情况下，如图14所示，压力元件72由固定装置77固定，每个固定装置包括销83。每个销83包括杆85，该杆85自由地安装在本体84上。杆85包括抵靠弯曲带72中的一个弯曲带的端部。本体84被固定到支撑元件73。销83还包括将杆85连接到本体84的弹簧86，其中该弹簧86作用在本体84与杆85之间，以将杆85的端部定位成抵靠弯曲带72。因此，弹簧86被配置成在弯曲带72施加回复力，使得弯曲带72将密封唇部64压靠波状部的基部。
端部压力元件87在纵向方向上位于密封唇部64的两个端部处，即，考虑到该钟状泄漏检测装置具有大致纵向形状，端部压力元件87位于钟状泄漏检测装置55的两个端部处。端部压力元件87可以根据多个不同的替代实施方式进行设计，这些替代实施方式可能组合在同一钟状泄漏检测装置55上或可能不组合在同一钟状泄漏检测装置55上。为了简洁起见，端部压力元件87的三个替代实施方式在图13中示出在同一钟状泄漏检测装置55中。
图15至图17示出了端部压力元件87的三个替代实施方式。如图15所示，根据第一替代实施方式，端部压力元件87包括端部销88。端部销88各自包括自由地安装在本体89上的杆90。长型支承元件91被固定至杆90的一个端部，该长型支承元件91抵靠密封唇部64。本体89被固定至支撑元件73。端部销88还包括将杆90连接到本体89的弹簧86，其中该弹簧86作用在本体89与杆90之间以便将长型支承元件91靠着密封唇部64定位。因此，弹簧86被配置成在长型支承元件91上施加回复力，使得长型支承元件91将密封唇部64压靠待测试的区。以这种方式，回复力在长型支承元件91的整个长度上被施加到密封唇部64。在图15的第一替代实施方式的情况下，每个长型支承元件91仅被固定至端部销88的一个杆90。
在图16中示出端部压力元件87的第二替代实施方式。第二替代实施方式与第一替代实施方式的不同之处在于端部销88的长型支承元件91，而端部压力元件87的其他特征被保留。在该替代实施方式中，长型支承元件91被固定至第一端部销88的杆90的端部以及被固定至与第一端部销88相邻的第二端部销88的杆90的端部。因此，在这种情况下，长型支承元件91比第一替代实施方式中的更长，并且因此长型支承元件91被分布在其长度上的两个端部销88推压，以便在密封唇部64上形成更长的支承表面。
在图17中示出端部压力元件87的第三替代实施方式。在该替代实施方式中，端部压力元件87包括形成一排元件的多个调节元件92。调节元件92包括：杆93，该杆93朝向密封唇部64延伸并垂直于待测试的区；以及端部94，该端部94的位置可以在杆的纵向方向上被调节以便在杆93被调节之后与密封唇部64接触。因此，可以使用调节元件92更精细地调节端部压力元件87，以便更精确地符合待测试的区并且因此改善检测室61的密封。
图17还示出了分布基板95，该分布基板95可以被布置在杆93的端部94与密封唇部64的上表面之间，以限制密封唇部64被挤压的风险并因此增加其耐久性。分布基板95可以是长型板，该长型板通常是直线形状的，或者如图所示，呈弧形以遵循密封唇部64的轮廓。分布基板95的材料可以是刚性塑料树脂。优选地，连接套筒以突出形式被设置在分布基板95的上表面上以容纳端部94并因此相对于杆93固定分布基板95。
下文将描述用于在泄漏检测装置54中操作如图8所示的钟状泄漏检测装置65的方法，该泄漏检测装置54包括：钟状装置65；经由气体出口78连接到检测室61的真空泵57；以及分析设备56。这种检测装置54的操作允许在密封膜5、8的两个波状片之间控制焊缝62的密封。
首先，例如由一个或更多个操作员经由操作把手76将钟状检测装置55放置在要进行密封测试的区中，在这种情况下放置在焊缝62的一部分中。为此，钟状检测装置55的主体100被放置在焊缝62上方，使得主体100的长度与焊缝62对齐并在焊缝62上居中。如果使用，则如上描述的瞄准装置可以用于此目的。因此，密封唇部64位于焊缝62的任一侧，并且完全包围焊缝62的待测试的区，以便与主体100和膜5、8一起形成密封检测室61，如图9所示。
在钟状检测装置55已经放置在焊缝62上之后，钟状检测装置55凭借由真空泵57激活的低压力而像吸盘一样被固定至膜5、8。如果适用，则该低压力激活机械压力装置66，使得它改变压力方向，以便将密封唇部64在某些明确限定的区中压在膜5、8上。
当机械压力装置66在支撑元件73上受到力时，支撑元件73经由弯曲带72各自的固定装置将力重新传递到弯曲带72，这趋于使弯曲带72弹性变形。为此并且通过弹性回复，弯曲带72在密封唇部最有可能脱离的区处(即，主体100的纵向端部和凹口65的基部处)经由柱形套筒75将力传递到密封唇部64。
真空泵57经由通道82和气体出口78在检测室61中产生低压。当检测室61的减压期间，密封唇部64的挠性导致其变形，这趋于减小检测室61的容积。实际上，密封唇部64因此接近焊缝62的任一侧，如图10所示。一旦检测室61内部的压力下降到压力阈值Ps以下，检测室61中存在的气体就被传送向分析设备56。
然后分析设备56在时间段Tm内分析存在于检测室61中的气体的气体浓度以获得代表浓度演变的值。然后将该代表值与阈值进行比较以确定焊缝62的被测试的部分是否具有密封缺陷。
如果测量的值低于阈值，则推断被测试的部分不具有密封缺陷，并且在这种情况下，然后将钟状检测装置55布置成面向焊缝62的相邻部分焊缝，通过在两个相继被测试的部分之间提供覆盖，以确保已经在焊缝62的整个长度上对焊缝62的密封进行了测试。
如果测量的值大于或等于阈值，则推断焊缝62的被测试部分具有密封缺陷。因此实施校正焊接措施以校正缺陷。还可以设想使用附加检测工具的措施，以便更精确地定位密封缺陷的位置。
因此，有利地，密封唇部64根据密封唇部64是处于初始状态(即，在检测室61中没有施加低压的情况下)还是处于服务状态(在施加这种低压时)而采取两个位置。
在密封唇部64的初始状态下，密封唇部64在没有任何压力的情况下搁置在密封膜5、8的表面上，而在密封唇部64的服务状态下，位于密封唇部64的内端部处的至少一个挤压部分53被压在主体100下方以完全地密封检测室61的轮廓或外围。实际上，由于密封唇部64的挠性，当施加低压时，所述密封唇部64被挤压在主体100与膜5、8之间。密封唇部64的挤压部分53在主体100与密封膜5、8之间的这种定位(由此被压扁或压缩)，有效地帮助获得检测室61的完全密封，从而允许获得或维持真空至多为1500Pa(15mbar)，并且甚至具有低得多的压力。
因此，根据优选实施方式，当在检测室61中施加低压时，密封唇部64具有服务状态，其中密封唇部64的挤压部分53在检测室61的外围的至少一部分上方，甚至在检测室61的整个外围上方被保持在主体100与密封膜5、8之间。由于这种挤压，可以省去上述的全部或部分机械压力装置。
在替代实施方式中，外围密封唇部64形成有挤压部分53，该挤压部分53在主体100下方永久地突出，即，也在没有低压的情况下外围密封唇部64也处于初始状态，例如，全部包围检测室61或在其外围的一部分上。
如上所述，待测试的区可以是若干金属片(例如，四个矩形金属片)之间的接合区，该接合区可能是波状的或可能不是波状的。现在将参考图18至图20描述钟状检测装置55的这种使用。
例如，关于若干平面矩形金属片之间的接合区，可以参考公开EP-A-0064886。公开US-A-4021982在图24中示出了若干波状的矩形片之间的接合区。在这些示例中，如图18所示，四个矩形金属片31中的每一个矩形金属片在拐角(例如，与片的边缘形成45°的角度)处包括切角32。四个切角32被放在一起，以覆盖固定在固体隔离件上的金属插入物33，并且对于该金属插入物的中央区(在这种情况下为正方形)，在四个切角32之间保持未覆盖。由于沿切角32产生的密封焊接线，金属插入物33的该中央区形成密封膜的一部分。
根据已知技术，虚线的行34示出了在矩形金属片31的允许提供相互覆盖的厚度方向上的偏移弯曲。
在图18中，钟状检测装置的形状对应于图13的实施方式。钟状检测装置的位置已经通过图示密封唇部64的轮廓和部分示出的检测室61的轮廓30被勾勒出来。具体地，检测室61的圆形区25与上述接合区对准地定位，例如以金属插入物33的未覆盖部分为中央，而检测室61的中央直线条24位于矩形金属片31中的一者的直线边缘上。检测室61的圆形区25的直径适于完全封装与上述接合区对准的四个切角32。为此，对于Mark
类型的波状膜，其直径是例如大于68mm。
在图18中，端部压力元件87已经被勾勒为虚线。因此可以注意到，端部压力元件87已经被定位在钟状检测装置上，使得当钟状检测装置定位在该位置处时，端部压力元件87实际上与将矩形金属片31沿边缘连接在一起的焊缝62对准。因此，端部压力元件87压在外围密封唇部64的搁置在这些焊缝62上的部分上，这些部分必须具有一定的释放度。尽管有这种释放，但因此被定位的端部压力元件87使得可以获得完全密封的接触。具体地，图18示出三个端部压力元件87压在外围密封唇部64的三个部分上，这三个部分分别通过该接合区的三个焊缝62。
图18中所示的端部压力元件87优选地具有直的或弯曲的长型形状。具体地，它们可以以长型支承元件91的形式生产，如图16所示，或者它们具有分布基板95，如图17所示。
图26示出了端部压力元件87的另一替代实施方式。在该替代实施方式中，端部压力元件87由蜂窝状结构99形成，该蜂窝状结构99被固定到钟状检测装置的端部并且全部围绕主体100的圆弧形(round)部分延伸。蜂窝状结构99具有下表面以及上表面，该下表面靠着密封唇部64支承，该上表面具有经由壳体63直接固定到主体10的固定部分98。蜂窝状结构99的优点是具有轻结构，并且由于它直接固定至主体100，因此可以省去支撑元件73，以使钟状检测装置的结构更轻。此外，在这种情况下，蜂窝状结构99具有弹簧元件的功能。实际上，当操作者按压操作把手时，蜂窝状结构99发生弹性变形并对蜂窝状结构与密封唇部64接触的整个下表面施加均匀的弹性回复力，以确保使密封唇部64压靠待测试的区。
钟状检测装置的其他几何形状可以被设想用于该用途。在图19的实施方式中，钟状检测装置具有改进的形状，其中圆形区25形成检测室61的中央部分，并且检测室61具有从圆形区25沿着中间纵向轴线20在直径上彼此相反延伸的两个长型区24。在图20的实施方式中，钟状检测装置具有改进的形状，其中检测室61具有圆形形状。
在图19的情况下，可以看出两个端部压力元件87在围绕圆形区25径向相反的位置处支承在外围密封唇部64的两个部分上，这两个部分分别通过该接合区的两个焊缝62。在图20的情况下，可以看出四个端部压力元件87支承在周向密封唇部64的四个部分上，这四个部分分别通过该接合区的四个焊缝62。
作为一种替代实施方式，可以使用凸多边形的形状代替圆形区25，在这种情况下，以检测室的形式几何地内接的圆必须具有以下直径，该直径适于完全包围与上述接合区对准的四个切角32。
参考图22至图25，现在将描述泄漏检测装置54的一种实施方式，其中可以使用根据第四实施方式的钟状检测装置55。
泄漏检测装置54包括钟状检测装置55、分析设备56及其相关联的真空泵57(可选地具有更大功率的第二真空泵37)、以及借助于电磁阀48将检测室61连接到分析设备56的抽吸回路。抽吸回路优选地包括挠性管58，该挠性管58足够长以促进钟状检测装置55在分析设备56周围相对延伸的工作区上的移动性。例如，该挠性管58，一方面通过连接器39连接到检测室61的出口，而另一方面连接到分析设备56。当使用第二真空泵37时，可以提供旁路连接器38以将分析设备56和第二真空泵37连接，使得它们彼此旁通。
还提供控制单元36以响应于操作员对钟状检测装置55的一个或更多个控制部件的动作来对电磁阀48进行控制(并且可选地对诸如分析设备56等的其他元件进行控制)，例如，这些控制部件被布置在钟状检测装置55的一个或更多个操作把手76上。
例如，在根据第四实施方式的钟状检测装置55的情况下，两个操作把手76各自设置有下压按钮(pushbutton)，该下压按钮可以用拇指激活并且被配置成分别是激活按钮51和去激活按钮52。可以设想采用不同于下压按钮的形状的控制部件作为替代，例如，电容式触摸钮、曲柄连杆或任何其他手动激活的部件。
在一种优选的操作模式中，真空泵37或其他低压源被预先激活并且在抽吸回路中永久地生成低压。电磁阀48默认处于关闭状态，使得检测室61最初不承受低压，这允许钟状检测装置55在膜5、8上自由移动。
从该状态开始，通过控制单元36可以实现图23和图24所示的控制方法：
在步骤41中，对由激活按钮51发送的激活控制信号进行检测。
在步骤42中，将电磁阀48切换到打开状态以将检测室61连接到真空泵37。该状态可以通过打开钟状检测装置55上(例如，操作把手上)的指示灯(例如，红色LED，如图15中的附图标记96所示)来指示。
然后在检测室61中发生抽吸。如果钟状检测装置55适当地定位在膜上，其中密封唇部24与全部包围检测室61的膜5、8密封接触，则发生低压并通过压扁密封唇部24来使钟状检测装置55牢固地压靠膜5、8。然后可以如上所述进行对源自检测室61的气体的分析。
在步骤45中，对由去激活按钮52发送的去激活控制信号进行检测。
在步骤46中，将电磁阀48切换到关闭状态以将检测室61与真空泵37隔离。检测室61中的低压不再被保持，这允许压力升高。然而，除了高泄漏率，这种压力升高可能非常缓慢。
优选地，在步骤47中，通风口因此被打开以使检测室61连接到环境大气，这允许钟状检测装置55立即从膜5、8被释放。
在一种实施方式中，通过切换在图25中示意性地示出的三通阀148来同时执行步骤46和步骤47，该三通阀148用于代替图22的电磁阀48。
电磁阀48可以被定位在钟状检测装置55的气体出口78上，如图22所示。它也可以被定位在抽吸回路中的另一位置处，例如，在旁通连接器38处，如附图标记248所示。
在控制单元36、电磁阀48以及激活按钮51和去激活按钮52之间的控制信号通过有线或无线通信链路35(例如，以挠性电缆或挠性电缆的编织物的形式生产)传输，以促进钟状检测装置55的移动性。
在一种实施方式中，控制单元36被配置成还控制分析设备56。为此，还在控制单元36与分析设备56之间设置有线或无线通信链路35。此外，还连接到控制单元36的压力传感器49设置在钟状检测装置55上，以在步骤42之后对检测室61中的压力进行测量。
在这种情况下，在激活控制信号之后执行的控制方法继续如下：
在步骤43中，将由压力传感器49的测量信号所指示的压力与预定义的压力阈值进行比较，以允许分析设备56操作。如果所测量的压力低于该阈值，则执行步骤44。这种状态可以通过打开钟状检测装置55上(例如，操作把手76上)的另一灯指示器(例如，绿色LED，如图15的附图标记97所示)来指示。
在步骤44中，分析设备56被激活以执行分析循环(cycle)，该分析循环允许对如上所述的泄漏率进行检测。
在根据图13或图21所示的第四实施方式的钟状检测装置的情况下，两个通道82和50通过主体，以便将检测室61连接到两个气体出口78和50。压力传感器49可以被放置在钟状检测装置55上并被连接到气体出口50，如图22所示。压力传感器49也可以被布置在另一位置处。
由于上述控制方法，特别是利用根据第四实施方式的钟状检测装置，泄漏检测装置54特别容易和快速使用。
在先前被激活的低压源情况下，操作者通过两个把手抓握钟状检测装置55并且将钟状检测装置55定位在选定的测试区中，如果适用，则使用上述瞄准装置。
然后，操作者按下激活按钮51。然后执行图23的方法直到由分析设备56获得表示泄漏率的测量值。
然后，操作者仅需按下去激活按钮52，以便将钟状检测装置55定位在另一测试区。因此，在由钟状检测装置55与这些元件的流体连接和电连接的长度所限定的整个工作区中，在无需操作者与真空泵37、控制单元36或分析设备56交互的情况下，可以使用钟状检测装置55。为了更大规模地促进泄漏检测装置54的移动性，真空泵37、控制单元36和分析设备56可以被安装在未示出的移动托架上。
在未示出的另一实施方式中，可以将前述实施方式的各种特征组合在一起。实际上，例如，图8的机械压力装置66可以通过修改弯曲带72的布置而适应图5的密封件60。
上述钟状检测装置、检测装置和用于操作该装置的方法特别地旨在对密封隔热膜罐的膜的密封进行测试。举例说明，在专利申请WO 14057221、FR 2691520中特别描述了这种膜罐。
膜罐包括具有多层结构的多个壁，如图11所示。每个壁1从罐的外侧到内侧包括：辅助隔热屏障2，其包括锚固至支撑结构4的辅助隔离板3；辅助膜5，其靠着辅助隔热屏障2搁置；主隔热屏障6，其包括靠着辅助膜2搁置并被锚固至支撑结构4或至辅助隔离板3的主隔离板7；以及主膜8，其靠着主隔热屏障6搁置并且旨在与罐中容纳的液化气体接触。
罐具有大致多面体形状。在图12所示的实施方式中，罐具有在这种情况下为八边形的前壁9和后壁(未示出)。罐还包括顶壁10、底壁11和侧壁11、12、13、14、15、16、17，这些侧壁在前壁9与后壁之间沿罐的纵向方向延伸。
罐壁的辅助隔热屏障2连接在一起以在支撑结构4与辅助膜5之间形成密封的辅助隔热空间。类似地，罐壁的主隔热屏障6连接在一起以在辅助膜5与主膜8之间形成密封的主隔热空间。
主膜8和辅助膜5中的至少一者包括焊接在一起的多个金属片。下面将更具体地描述的密封测试方法旨在对用于将金属片连接在一起的焊缝的密封进行测试。根据一种实施方式，待测试的膜具有波状部，这些波状部允许该膜在由罐中储存的流体产生的热应力和机械应力的作用下变形。为此，例如，如图8所示，每个金属片包括彼此垂直的两个系列的波状部。
在一种实施方式中，密封测试方法包括三个步骤，即：
-使示踪气体在隔热空间中扩散，该隔热空间由用于进行密封测试的膜5、8覆盖；
-控制示踪气体在隔热空间中的扩散；以及
-对膜5、8的焊缝的密封进行检查。
在另一实施方式中，密封测试方法仅包括在不使用示踪气体的情况下对膜5、8的焊缝的密封进行检查。
使示踪气体扩散的步骤涉及将示踪气体注入到由用于进行密封检查的膜5、8所覆盖的隔热空间中。当意在对辅助膜5的密封进行检查时，将示踪气体注入到辅助隔热空间中。在这种情况下，在安装主隔热屏障7和主膜8之前实施密封测试方法。当意在对主膜8的密封进行检查时，将示踪气体注入到主隔热空间中。
图12示意性地示出了密封隔热罐和用于将示踪气体注入到隔热空间中的系统。
注入系统包括多个导管18，这些导管一方面连接到示踪气体源(未示出)，而另一方面连接到示踪气体注入装置19，该注入装置19为示踪气体通过必须进行密封测试的膜5、8的注入提供通道。更具体地，示踪气体注入装置19为示踪气体通过底壁11的膜提供通道。这种布置是特别有利的，因为示踪气体的蒸气密度低于空气的蒸气密度，使得示踪气体在隔热空间中有上升的趋势。因此，示踪气体从下面注入，通过底壁11的待测试的膜5、8，允许示踪气体能够在隔热空间中快速且均匀地扩散。
在图12所示的实施方式中，底壁11配备有至少四个示踪气体注入装置19，这些示踪气体注入装置均匀地分布在底壁11的表面上方。底壁11具有矩形形状并且因此可以在其两个对称轴线x和y上被分成四个相等的表面区。四个示踪气体注入装置19中的每一者被布置在上述四个区之一中。在所示的特定实施方式中，每个示踪气体注入装置19被布置成在其相应区的中央附近。在特定实施方式中，四个示踪气体注入装置中的每一者被布置在距相邻纵向边缘的距离为1/4L处并且被布置在距相邻横向边缘的距离为1/4B处，其中L是底壁11的纵向尺寸；并且B是底壁11的横向尺寸。
对示踪气体的扩散进行控制的步骤涉及，当示踪气体已经扩散通过隔热空间时，对使示踪气体在隔热空间中的扩散进行控制。
为此，使用多个气体采样装置对在注入示踪气体的隔热空间中容纳的气体进行采样，所述采样装置通过覆盖隔热空间的膜来设置。每个采样装置连接到诸如质谱仪等分析设备，这允许在隔热空间的对应区中对示踪气体的存在和浓度进行检查。
检查焊缝的步骤涉及在密封隔热罐的膜5、8之一上使用先前所述的泄漏检测装置54。
虽然本发明已经关于几个特定实施方式进行了描述，但显然它决不限于此，并且它包括所描述的手段的所有技术等效物及其组合，如果它们被落入在本发明的范围内的话。
动词“包括”或“包含”及其结合形式的使用不排除权利要求中列出的要素或步骤之外的其他要素或其他步骤的存在。
在权利要求中，括号中的任何附图标记不应被解释为对权利要求的限制。
Claims (11)
1.一种钟状泄漏检测装置(55)，所述钟状泄漏检测装置(55)用于对罐的密封膜的测试区上的泄漏进行检测，所述钟状泄漏检测装置包括：
-主体(100)，所述主体(100)旨在被布置在所述测试区(62)上；以及
-密封件(60)，所述密封件(60)连接到所述主体(100)并且所述密封件(60)被配置成限定所述主体(100)与所述测试区(62)之间的检测室(61)，所述密封件(60)包括外围密封唇部(64)，所述外围密封唇部(64)被配置成与所述密封膜接触并且所述外围密封唇部(64)具有包围所述检测室(61)的封闭轮廓，
其中，所述钟状检测装置(55)在纵向方向上具有长型形状，并且所述钟状检测装置(55)还包括附接到所述钟状检测装置的纵向端部的至少一个瞄准装置，所述瞄准装置具有与所述检测室的中间纵向轴线(20)对齐的指示器元件(21、23)，以在视觉上向操作者指示所述检测室的所述中间纵向轴线的位置。
2.根据权利要求1所述的钟状检测装置，其中，所述指示器元件包括尖端或箭头形式的本体(21)，所述本体(21)被定向成与所述检测室的所述中间纵向轴线(20)对齐。
3.根据权利要求1所述的钟状检测装置，其于，所述瞄准装置包括光源(22)，所述指示器元件包括定向光束(23)，所述定向光束(23)被定向成与所述检测室的所述中间纵向轴线(20)对齐。
4.根据权利要求3所述的钟状检测装置，其中，所述光源(22)是激光源。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的钟状检测装置，所述钟状检测装置包括两个瞄准装置，所述两个瞄准装置附接到所述钟状检测装置(55)的两个相反的纵向端部，并且所述两个瞄准装置各自具有与所述检测室的所述中间纵向轴线对齐的指示器元件(21、23)，以在视觉上向操作者指示所述检测室的所述中间纵向轴线的位置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的钟状检测装置，所述钟状检测装置还包括至少一个操作把手(76)，所述至少一个操作把手(76)被布置在所述钟状检测装置的背离所述密封唇部(64)的上表面上。
7.根据权利要求6所述的钟状检测装置，所述钟状检测装置包括两个操作把手(76)，所述两个操作把手(76)被布置在所述钟状检测装置的所述两个纵向端部附近的所述上表面上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的钟状检测装置，其中，所述密封件包括外围密封唇部(64)，所述外围密封唇部(64)被配置成与所述密封膜接触并且所述外围密封唇部(64)具有包围所述检测室(61)的封闭轮廓。
9.根据权利要求8所述的钟状检测装置，所述钟状检测装置还包括机械压力装置，所述机械压力装置由所述主体支撑，并且所述机械压力装置包括至少一个压力元件，所述至少一个压力元件被配置成：当所述主体被布置在所述测试区上时，在所述密封唇部的一部分上施加指向所述膜的压力。
10.一种用于在密封膜(5、8)上操作根据权利要求1至8中任一项所述的钟状检测装置的方法，所述密封膜(5、8)包括彼此焊接的多个大致矩形的金属片(31)，其中，所述测试区(62)包括所述金属片中的一个金属片的直线边缘，所述方法包括以下步骤：通过将一个瞄准装置或每个瞄准装置的所述指示器元件(21、23)与所述直线边缘对齐来将所述钟状检测装置(55)放置在所述密封膜上。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述金属片(31)利用覆盖被焊接在一起，所述金属片的所述直线边缘相对于相邻的金属片在所述密封膜的厚度方向上偏移并且被布置成覆盖所述相邻的金属片。
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