CN114981631A - 气体泄漏检测器 - Google Patents

Abstract

一种气体泄漏检测器，提供了对任何泄漏LPG(液化石油气)容器的改进检测。本文公开了一种气体泄漏检测器(100)，用于检测来自气体容器阀单元(111)的气体泄漏和/或气体容器阀单元(111)与气罐(104)之间的气体泄漏和/或通过气体容器(104)的壁或接头的气体泄漏。该气体泄漏检测器具有外壳(106)，该外壳能够相对于外部表面(107)移动。外壳(105)具有顶部(112)、底部(114)和侧部(113)，顶部(112)和底部(114)能够相对于彼此移动。气体泄漏检测器(100)还具有气流发生器(160)，用于在闭合环路内提供和移动空气和任何泄漏气体的混合物，以改进气体泄漏的检测。

Description

气体泄漏检测器

技术领域

本发明涉及一种气体泄漏检测器，且尤其涉及一种用于检测气体容器(比如LPG气罐)中的气体(比如液化石油气)泄漏的气体泄漏检测器。

背景技术

用一种或更多种气体填充容器是包装气体的常见工作，例如用于运输或储存目的。在用气体(比如液化石油气，也称为LPG)填充容器的领域中，经常使用具有转台和圆盘传送带的填充系统和/或运输系统。

为了确保气体容器不泄漏，通常在此类系统中设置一个或更多个气体泄漏检测器。在检测到来自气体容器的气体泄漏的情况下，该特定容器将被自动或手动地分拣出来。由于这种环境中存在火灾和/或爆炸危险，所有操作均以尤其安全的方式提供，以防止产生任何火花。

这些类型的具有泄漏检测的气体填充系统用于每小时用LPG填充数百甚至数千个容器并进行泄漏检测。

FR2785049公开了到达平台1并定位在轴线ZZ上的气瓶。钟形件6覆盖瓶的头部，并且在空气冲洗10、62之后，进一步的空气和任何气体经过阀19到达红外吸收分析仪141。最后，阀打开，并且压力降低抽吸剩余的空气和气体经过分析仪。电子单元142解释结果并向模块5发送信号，该模块控制随后的瓶路径。

FR 2764978公开了一种用于检测来自气罐和阀的气体泄漏的系统，该系统包括用于封装阀组件的可移动盖。设置有对包含在罐内的气体的存在敏感的红外传感器。其连接到从围绕阀组件的盖引出的管道，使得能够对盖内的气体进行采样。除了红外检测器之外，还有一个装置能够迫使气体通过管道，从可移动盖经过红外传感器，并进入大气环境。传输管道的至少部分的直径减小，以便确保气流速度超过每秒10米。可以选择5mm或更小的管道直径，以实现每秒20至70米的气流速度。

FR2458064A1公开了液化气体(比如丙烷或丁烷)瓶中的泄漏尤其在旋塞组件的区域中被检测到。这是通过使用红外分析仪和指示气体来执行的。将气瓶放置在传送带上并移动到泄漏测试站，在此处固定到竖直千斤顶轴上的钟形组件降低到瓶上。供应管经由分配器附接至指示气体源。第二入口在下部开口附近附接到套环，以与间隔腔室连通。流量限制器控制供应管中的流量。一系列呼吸器与泵连通并连接到气体分析仪，其中红外检测器联接到报警指示器。

如下的气体泄漏检测系统也是已知的，其中检测气罐内部的加压气体和向外部的泄漏，如下所述。通过移动罐的至少主要部分通过水浴槽并检测是否出现任何气泡来检测气体泄漏，气泡是由气体泄漏引起的。其中，由于需要一定量的罐通过这种水浴槽，比如每小时1200-1800个罐，因此可能难以检测哪个气罐存在泄漏。通常，用这些水浴槽检测到的泄漏是通过罐壁的材料中的开口和/或通过罐中的焊缝的泄漏，比如由于罐的下端部的腐蚀。

已经发现，现有技术的系统无法确保适时地检测到任何正在泄漏的气体容器，同时还考虑了比如这种系统的填充和泄漏检测能力等因素。

还发现，在已知系统中，在测试下一个气体容器之前，难以清洁外壳，以将残留气体从外壳中排出。这将导致错误的测试结果，其中气体容器即使没有泄漏也被发现泄漏，这是因为形成先前测试的外壳中的气体残留物导致错误的阳性结果。

本发明的发明人已意识到改进的气体泄漏检测器和检测气体泄漏的方法是有益的，并且因此设计了本发明。

发明内容

可以认为本发明的目的是提供一种改进的气体泄漏检测器和检测气体泄漏的方法。优选地，本发明单独地或以任何组合的方式减轻、缓和或消除了一个或更多个上述缺点或其他缺点。

因此，气体泄漏检测器用于检测气体泄漏，该气体泄漏来自：

来自气体容器阀单元的第一类气体泄漏，和/或

在气体容器阀单元与气体容器之间的第二类气体泄漏，和/或

通过气体容器的壁或接头的第三类气体泄漏，

该气体泄漏检测器包括：

-外壳，该外壳能够移动以至少部分地包围气体容器和/或气体容器阀单元，该外壳包括用于在外壳与外部表面之间提供闭合连接以形成基本闭合空间的装置，使得来自气体容器和/或气体容器阀单元的第一和/或第二和/或第三类气体泄漏泄漏到该闭合空间中，

-检测装置，用于检测第一和/或第二和/或第三类气体泄漏，

-气流发生器，用于使空气和任何泄漏气体的混合物移动到检测装置。

在优选实施例中，外壳进一步包括顶部、底部和侧部，并且侧部连接顶部和底部。

因此，提供了一种改进的气体泄漏检测器。通过提供如本文所述的气体泄漏检测器的一个可能优势是，能够适时地检测任何泄漏的气体容器，同时与已知系统相比，甚至还能够提高泄漏检测能力。

基本闭合空间，或者实际上闭合空间可以理解为形成在外壳内和闭合环路的一部分(例如连接到外壳的外部气密导管)内的闭合空间。

如果发生任何气体泄漏，气流发生器通过气流提供现有空气和泄漏气体的混合物。因此，一定量的泄漏气体将是混合物的一部分，并因此无法“隐藏”在外壳内。

气流发生器改善了空气和可能的泄漏气体的混合，从而提供空气和泄漏气体的混合物。气流发生器使空气和泄漏气体的混合物移动，以在气密闭合环路中建立空气和泄漏气体的混合物的循环。因此，气流发生器使空气和泄漏气体的混合物的至少一部分体积移动到检测器。

特别地，当空气和任何泄漏气体的混合物通过气流发生器移动经过检测装置时，这是有益的。

替代地或附加地，这可以视为本发明的优势，其基于在此公开的理解，即所描述的解决方案改进了检测，因为不会从外部添加在外壳内部和/或闭合环路中产生湍流的空气。这种空气可能降低外壳内部的气体泄漏的浓度和/或可能甚至迫使至少部分泄漏离开外壳。

应当理解，检测装置可以包括用于发射和/或接收光(比如红外光)和/或声音信号的装置，以及由此包括输出和接收装置。这种装置可以内置在组合的发射/接收单元中。此外，应当理解，可以在外壳中使用和设置反射装置(比如镜子)，以便在外壳内反射信号。可以设置反射装置，以便利用组合单元和/或以便在信号被接收之前增加信号在外壳内传播的长度。

作为示例，来自气体容器阀单元的第一类加压气体泄漏可能是由于故障阀导致的。第二类泄漏可能是由于阀单元与容器材料之间的连接处的泄漏，比如与螺纹有关、具有螺纹的塞子(也可以称为阀垫)与气体容器的材料的焊接不良或存在缺陷。第三类泄漏通常是由于气体容器的底部的腐蚀，例如在底部环附接到气体容器的位置，第三类泄漏也可能是由于不良渗漏接头，如渗漏焊缝或其他类型的泄漏接头。容器可以由钢制成，但也可以由适合标记的LPG的各种不同复合材料制成。

外部表面为外壳能够基本闭合所倚靠的表面，以至少包围气体容器阀单元。

将空气/气体混合物保持在闭合环路中的优势在于，当没有从外部向混合物中添加任何空气或气体时，仅从气体容器泄漏的气体被添加到闭合空间和闭合环路中的空气/气体混合物中。此外，没有空气或气体离开闭合环路。这导致当气体泄漏时，随着越来越多的气体从气体容器泄漏，闭合环路中的气体浓度将增加。因此，检测装置将检测到空气/气体混合物中增加的气体量，强调检测器正在记录泄漏，而不仅仅是来自先前测试的可能残留气体。

闭合环路在本文指的是可能迫使气体进入的环路，但在正常情况下，任何气体基本上不允许或无法排出。被迫进入基本闭合环路中的气体例如可以是由于气体容器中的压力而被挤出气体容器的气体本身，但附加地或替代地，也可以是相对少量的空气，比如还未关闭的清洁或净化空气。

通过借助于气流发生器使空气和泄漏气体循环并连续地混合，检测器将根据时间来测量气体浓度的连续增加，使得可以根据所测量的气体浓度的变化率和/或根据在给定时间(比如最大测试时间)所测量的气体浓度来检测可能的泄漏。

根据一实施例，气密闭合环路包括连接到外壳的回路，使得空气和泄漏气体的混合物能够经由回路的流体通道循环。

流体通道为闭合且气密的，使得气体不能在回路的入口和出口之间离开回路。因此，就气体无法在入口和出口之间离开的意义而言，回路为闭合回路。

比如气密导管(例如管)之类的回路可以经由气密连接而连接到外壳，该气密连接提供从/至外壳和回路的流体连接。回路的入口可以在一个位置(比如外壳的上部(当在使用过程中处于正常直立向上位置时))连接至外壳，且出口可以在不同位置(比如外壳的下部)连接至外壳。回路可以布置在外壳的外部(即连接到外壳的外部部分)，并且可以布置成使空气和泄漏气体的混合物从外壳的一个位置移动至另一个位置。

根据一实施例，回路包括检测装置和/或气流发生器。有利地，检测装置和/或气流发生器可以放置在回路的外部部分中。例如，检测器可以放置在外部部分中以便于电气连接。气流发生器也可以放置在回路的外部部分中，或者放置在回路与外壳之间。应当理解，回路可以包括若干回路元件，其中各个回路元件可以分别包括检测器和气流发生器。

在本发明的一些实施例中，外部表面为气体容器的表面。在这些实施例中，外部表面可以为气体容器的表面部分，其紧邻阀单元。因此，外壳能够至少封闭阀单元，以便检测至少第一类泄漏。当外壳具有例如较大直径时，外壳能够封闭阀单元和气体容器的表面部分(在此处阀单元连接至气体容器)，从而也能够检测第二类泄漏。

用于提供基本闭合连接的装置可以包括外壳，该外壳在外壳的开口周围设置有基本上不透气的柔性材料，该开口优选地位于外壳的底部。当检测到气体容器有任何泄漏时，柔性材料与外部表面(比如紧邻阀单元的气体容器)接触。替代地或附加地，这些装置可以包括在外壳的底部形成的表面，以使其配合外部表面，并且当外壳的底部朝向外部表面移动时，形成基本闭合空间。

因此，根据本发明的实施例，用于提供基本闭合连接的装置可以包括，外壳的底部中开口的形状在结构上适于安装并包围气体容器的紧邻阀单元设置的表面部分。替代地或附加地，用于提供基本闭合连接的装置可以包括，外壳的底部在开口周围设置有基本不透气的柔性材料。当检测到气体容器有任何泄漏时，这种柔性材料将优选地与气体容器的紧邻阀单元的表面接触。

当外部表面为用于容器的支撑板时，可以提供外壳的底部的相同类型的结构适配和/或提供柔性材料的相同方式。

当外壳的尺寸设置成能够封闭气体容器的至少上部和侧面时，由此当与外部表面配合时可能封闭整个气体容器，可以一次就检测第一、第二和第三类泄漏中的一种或更多种泄漏。在这种实施例中，外部表面可以为比如用于气体容器的支撑板，比如钢板，在检测期间用于支撑气体容器，以及用于相对移动外壳的底部，以便在外壳内形成基本闭合空间。

当外壳与外部表面处于闭合连接时，闭合空间(比如外壳中的闭合空间)、检测装置和气流发生器为气密闭合环路的一部分，从而气流发生器使空气和泄漏气体的混合物在闭合环路中循环。

根据本发明的实施例，气体泄漏检测器进一步包括支撑气体容器的支撑板和冲洗风扇，当外壳未与外部表面处于闭合连接时，该冲洗风扇将新鲜空气吹入支撑板上方的空间中。

支撑板上方的空间为外壳连接到支撑板时外壳中的闭合空间所在的空间。添加冲洗风扇以将新鲜清洁空气吹入支撑板上方的空间，这进一步缩减了来自先前测试的残留气体离开该空间的时间。冲洗风扇通过支撑板中的出口将清洁空气吹入支撑板上方的空间中，确保在对另一个容器的新测试开始之前将残留气体迅速地吹离支撑板上方的测试区域，从而缩减时间。

当外壳与支撑板分离时，冲洗风扇开始将空气吹到支撑板上方，且当外壳连接到支撑板时，冲洗风扇停止将空气吹到支撑板上方。这可以通过接通和断开冲洗风扇来实现。这种方法的缺点是冲洗风扇的启动和停止需要一点时间。替代地且优选地，可以在冲洗风扇与空气出口之间设置阀。于是，当外壳与支撑板分离时，阀立即打开，以允许立即将空气吹到支撑板上方。此外，当外壳连接到支撑板时，阀闭合，立即停止在支撑板上方的空气流动，以避免向闭合环路中的空气/气体混合物添加更多的空气，从而避免稀释混合物。这种阀将能够以受控方式快速地停止或开始将空气吹入支撑板上方的空间中。

根据本发明的实施例，检测装置和/或气流发生器位于外壳外部，并且检测装置和/或气流发生器和/或扩散器设置在连接到外壳(例如闭合空间)的回路(比如闭合回路)中，从而形成闭合环路。

将检测装置和气流发生器设置在外壳外部提供了更大的灵活性。检测装置和气流发生器能够与不同外壳一起使用，并且通过更换气流发生器或检测装置而具有更大的灵活性。

根据本发明的实施例，空气和任何泄漏气体的混合物通过扩散器返回到外壳。

在本发明的一些实施例中，检测装置和气体泄漏检测器设置在外壳外部的闭合回路中。闭合回路连接到外壳中的闭合空间，并且配置成使得在操作期间没有来自外部的空气或气体能够进入闭合回路或闭合空间。闭合空间和闭合回路一起形成闭合环路。气流发生器使空气/气体混合物在闭合环路中循环。空气/气体混合物从外壳中的闭合空间经过支撑板中的出口循环到检测装置，该检测装置为分析仪，分析空气/气体混合物以检测混合物中是否存在气体。来自检测装置的空气/气体混合物经过扩散器重新进入外壳中的闭合空间，完成在闭合环路中的循环。

有利地，扩散器可以以如下方式形成，即其尽可能多地散布进入的空气/气体混合物，以在外壳的上部产生某种湍流。散布进入的空气/气体混合物确保了在外壳的上部不存在未通风的区域，避免气穴隐藏在外壳的角落中。

根据本发明的实施例，检测装置和/或气流发生器位于外壳内部，并且检测装置和/或气流发生器与闭合空间一起在外壳内部形成闭合环路。

在替代实施例中，检测装置和气体泄漏检测器能够设置在外壳内部，于是闭合环路将位于外壳内部，并且可能不存在任何从外壳外部至闭合环路的闭合回路连接装置。这允许紧凑型设置，而无需将外部部件连接到外壳。

在响应于来自检测装置的信号(变化)而检测到泄漏的情况下，可能进行以下数据分析，例如根据阈值等(例如通过控制系统)，对给定的气体容器进行分类以便进一步检查、可能的维修或者受控的排空和处理。

根据本发明的实施例，外壳的底部可相对于外壳的顶部移动。

根据本发明的实施例，外壳的侧部通过形成气密密封的牢固夹具(solidfixture)固定到底部和/或顶部。

牢固夹具可以是夹紧环，或者牢固夹具可以由胶或者由某种接头制成。可以使用加热或其他化学手段来形成牢固夹具。主要的问题是该夹具为气密的，使得在侧部与顶部或底部之间没有空气或气体能够通过。

根据本发明的实施例，外壳的侧部和外壳的底部制成一体，或者侧部和顶部制成一体。

根据本发明的实施例，侧部至少部分地由柔性材料形成，如橡胶、合成橡胶、PVC或其他柔性材料，该柔性材料能够拉伸或折叠以至少部分地包围气体容器。

在顶部与底部之间具有带柔性侧部的柔性外壳具有的优势在于，当测试完成时，能够快速地从外部表面释放底部并将底部向上提升。这允许外壳中的空气/气体混合物从外壳中的空间快速地逸出，使得气体残留物能够快速离开，使气体检测器准备好测试新的气体容器。

根据本发明的实施例，侧部能够移动、拉伸或延伸以覆盖顶部与底部之间的变化距离。

在侧部由柔性且可能是弹性材料制成的情况下，外壳的侧部能够根据需要拉伸或折叠得更长或更短。

典型地，当底部连接到外部表面时，侧部可以是松弛和褶皱的，随后通过向上移动顶部，侧部被拉伸并变得平滑且狭窄，从而消除产生空气阻力的可能障碍，确保气流通过外壳的自由通道。

为了减少侧部上的应力和张力，优选地将侧部保持在这样一种状态，即当将底部朝向外部表面移动时，侧部不被拉伸，并且在底部联接到外部表面之后，仅通过向上移动顶部来拉伸侧部。这增加了外壳的寿命，从而可以在需要更换外壳之前，可以使用外壳进行更多的测试。

根据本发明的实施例，侧部至少部分地由套叠式(telescopic)布置形成，其中两个或更多个管彼此抵靠密封，并且能够轴向地调节到彼此中，以使侧部可延伸以至少部分地包围气体容器。

套叠式实施例的优势在于，各个管不会以任何方式弯曲或拉紧，并且因此不会磨损或撕裂而缩短寿命，其只是上下移动。

根据本发明的实施例，侧部至少部分地由波纹管装置形成，该波纹管装置能够移动以至少部分地包围气体容器。

根据本发明的实施例，侧部至少部分地由管形成，该管能够移动以至少部分地包围气体容器。

当顶部静止时或者当顶部移动时，管或其他管状元件可以移动。有利地，侧部可以独立于顶部移动(其可以单独移动或固定)的解决方案提供了便于更换气体容器的简单结构。

管实施例的优势在于，管不会以任何方式拉紧，并且因此不会磨损或撕裂而缩短寿命，其只是上下移动，或者顶部在管内上下移动。具有较少的可移动部件，这使得管实施例较少暴露于磨损和撕裂。

根据本发明的实施例，气体泄漏检测器进一步包括独立测试单元，该独立测试单元能够围绕气体容器阀单元设置，以检测来自气体容器阀单元的气体泄漏。

独立测试单元包括气体检测传感器，并且还可能包括风扇，以使空气/气体混合物在独立测试单元中循环。独立测试单元降低到气体容器阀单元上方，以与气体容器的表面形成气密连接，使得从阀单元或者从气体容器阀单元与气体容器之间泄漏的气体包含在独立测试单元中。优势在于，独立测试单元能够检测来自阀单元的气体泄漏，并且显然，该泄漏来自阀单元，而不是来自容器的另一部分。

根据本发明的实施例，外壳的侧部可相对于底部和/或顶部移动。侧部通过密封件连接到底部和/或顶部，该密封件形成气密连接，但允许侧部相对于底部和/或顶部移动。

根据本发明的实施例，外壳的底部包括在底部相对于外部表面移动时用于在外壳与外部表面之间提供闭合且密封连接的装置，以便在外壳内形成闭合空间。

根据本发明的实施例，顶部由第一移动机构移动。

根据本发明的实施例，其中底部由第二移动机构移动，第二移动机构提供将底部从初始位置移动到与外部表面接触的位置的装置。

根据本发明的实施例，顶部和底部并行地或以不同的速度同时移动。

使用第一移动机构或第二移动机构来移动顶部和底部两者，使顶部和底部并行地移动也是可能的。使顶部和底部并行移动的优势在于，在移动过程中在侧部上不会产生应力或磨损，保持相同的形状。另一种可能性是，当底部从外部表面移开时，使底部比顶部移动得更快，但仍然尽可能快地移动顶部。优势是使外壳处于尽可能远离外部表面的位置，以最大化外部表面上方空间的冲洗速度。

根据本发明的实施例，第一移动机构和/或第二移动机构使顶部和/或底部移动，以拉伸侧部，从而在顶部与底部之间形成基本狭窄的闭合连接。

根据本发明的实施例，外部表面为气体泄漏检测器在使用时用于支撑气体容器的支撑板，或者外部表面为气体容器的设置有阀单元的表面部分。

根据本发明的实施例，检测装置和/或气流发生器通过支撑板连接至外壳。

特别地，气体容器内的加压气体为重于空气的气体，比如液化气，尤其是液化石油气(LPG)。

在本发明的实施例中，气流发生器包括一个或更多个风扇，每个风扇具有一个或更多个风扇叶片。在优选实施例中，风扇为空气驱动风扇，即气动地驱动风扇，其中用于驱动风扇的力由空气驱动涡轮机提供。

根据本发明的一方面，提供了一种用于检测气体泄漏的方法，该气体泄漏为来自气体容器阀单元的第一类气体泄漏，和/或气体容器阀单元与气体容器之间的第二类气体泄漏，和/或通过气体容器的壁或接头的第三类气体泄漏，其中气体泄漏检测器包括：

-外壳，该外壳能够移动以至少部分地包围气体容器和/或气体容器阀单元，该外壳包括用于在外壳与外部表面之间提供闭合连接以在外壳内形成闭合空间的装置，比如外壳内的闭合空间，使得来自气体容器和/或气体容器阀单元的第一和/或第二和/或第三类气体泄漏泄漏到该闭合空间中，

-检测装置，用于检测第一和/或第二和/或第三类气体泄漏，该检测装置或者位于外壳中的闭合空间中，或者位于连接到闭合空间的闭合回路中，

-气流发生器，用于使空气和任何泄漏气体的混合物移动到检测装置，该气流发生器或者位于外壳中的闭合空间中，或者位于连接到闭合空间的闭合回路中，

其中，检测气体泄漏的方法包括：

-提供气体容器，

-在外壳与外部表面之间提供闭合连接，使得闭合空间、检测装置和气流发生器为气密闭合环路的一部分，以及

-使用气流发生器使空气和泄漏气体的混合物的至少一部分体积在气密闭合环路中循环。

根据本发明的一方面，用于检测气体泄漏的方法进一步包括：

-使外壳相对于外部表面移动，以至少部分地包围气体容器，以及

-当外壳的底部相对于外部表面移动时，在外壳与外部表面之间提供闭合连接，以便将外壳连接到外部表面，从而形成闭合空间，并且使闭合空间、检测装置和气流发生器成为气密闭合环路的一部分，

-使用气流发生器使空气和任何泄漏气体的混合物在闭合环路内循环，以及

-利用检测装置检测第一和/或第二和/或第三类气体泄漏，在闭合环路内存在任何气体泄漏时，在闭合环路中提供该检测装置。

根据本发明的一方面，用于检测气体泄漏的方法进一步包括冲洗风扇将新鲜空气吹入支撑板上方的空间中，以在外壳与外部表面未处于闭合连接时吹散任何残留气体。

因此，提供了一种改进的气体泄漏检测的方法。该方法的可能优势来自与气体泄漏检测器相关的描述和/或其他描述。因此，针对设备方面描述的优势或益处也适用于方法方面。具体而言，例如如上所述，如何操作设备的方式也适用于本发明的方法方面，并且在本文呈现和使用的基础和措辞中(例如以上在设备方面的概述中)，可以预见这种实施例的方法权利要求。

在步骤b)之前，可以用基本清洁的空气净化外壳，比如以防止来自先前气体容器检测的泄漏而导致的任何剩余泄漏存在于外壳中。

一般来说，通过书面说明本发明的“优势”或益处或类似内容并参考本发明，必须理解的是，该优势可以视为本发明提供的可能优势，但也应当理解，本发明对于获得所述优势尤其有利，但并非唯一有利。

通常，本发明的各个方面，即本发明的装置和方法以及优势可以在本发明的范围内以任何可能的方式进行组合和关联。

本发明的这些和其它的方面、特征和优势将参考下文描述的实施例进行说明并且从其中变得显然。

附图说明

将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1是气体泄漏检测器的侧视图，

图2是当外壳处于打开位置时带有气流回路的气体泄漏检测器，

图3是当外壳处于闭合位置时带有气流回路的气体泄漏检测器，

图4是外壳的一个实施例，其中外壳的侧部由柔性材料制成，

图5是外壳的一个实施例，其中外壳的侧部为套叠式布置，

图6是具有用于检测来自气体容器阀单元的气体泄漏的独立测试单元的外壳的实施例，

图7是外壳的一个实施例，其中外壳的侧部为管，该管可移动并且不固定至外壳的顶部，

图8是示出气体泄漏期间闭合环路中气体增加的示图。

具体实施方式

图1是气体泄漏检测器100的侧视图。气体泄漏检测器100可以包括在用于填充气体容器的气体填充系统中。泄漏检测器100通常用于检测装有一定压力气体(比如液化石油气(LPG))的气体容器104是否存在气体泄漏。

在气体容器104的顶部为阀单元111，该阀单元用于用气体填充容器104，或者用于使气体离开容器104。护罩148保护阀单元111。

泄漏可能来自容器阀单元111，和/或来自组件，比如气体容器阀单元111与气体容器104之间的塞子，和/或来自气体容器104本身，比如基座环102附接到容器104的位置，或者气体容器104的不同部分通过接头149联结在一起的位置，或者来自气体容器104的任何部分。

通常，系统自动地工作，并且包括在还执行气体容器的填充且分拣出任何或那些具有所提及的第一、第二和/或第三类泄漏之一的容器的位置。

所示的气体泄漏检测器100可以是用于运输气体容器填充系统和/或气体泄漏检测系统中的气体容器的完整运输系统的一部分。在所示的实施例中，为待运输到气体泄漏检测器的位置的气体容器提供泄漏检测器100。替代地，气体泄漏检测器安装在运输系统中的每个运输单元上，以便与将气体容器运输到气体泄漏检测器的位置相比而言在延长的检测时间段内检测任何气体泄漏。替代地，可以提供若干独立的泄漏检测站或系统，以便延长检测时间和/或增加容量。

附图示出了用于检测气体泄漏的气体泄漏检测器100，该气体泄漏来自气体容器阀单元111的第一类气体泄漏101和/或气体容器阀单元111与气体容器104之间的第二类气体泄漏103和/或通过气体容器104中的壁或焊缝或接头的第三类气体泄漏105。第三类气体泄漏通常在如图所示的气体容器104的下部部分，比如在如图所示的气罐的基座环102的附接处，其中基座环102被焊接或以其他方式联结到气体容器104。此外，当气体容器104由联结在一起的更多个部分制成时，可能从接头149处发生第三类气体泄漏105。气体容器通常由金属或由复合材料制成。来自气体容器104的第三类泄漏105，尤其是如果气体容器104为复合材料的，也可能发生在气体容器104的表面的任何位置。

如图所示，气体泄漏检测器100包括外壳，在该实施例中为外壳106，其可以水平地移动并相对于外部表面(在该实施例中为支撑板109)移动，以便至少部分地包围气体容器阀单元111。这种移动用双向箭头139表示。

外壳106包括顶部112、侧部113和底部114。外壳的侧部113利用形成气密密封的牢固夹具固定到底部114和顶部112。牢固夹具可以是夹紧环或胶或焊缝或形成气密密封的任何其他联结装置，该气密密封能够保持外壳内外之间的压力差。

顶部112和底部114可以通过移动顶部112的第一移动机构135和移动底部114的第二移动机构136上下移动。

此外，图1示出了通过支撑板109中的出口110和顶部112中的扩散器128连接到外壳106的闭合回路126。在外壳中存在闭合空间127。闭合空间127与闭合回路126、出口110和扩散器128一起形成闭合环路，空气/气体混合物在闭合环路中循环。

闭合回路126或正回路可以理解为它在外壳106的两个开口之间提供闭合的(即气密的)流体连接的闭合回路。因此，应当理解，外壳106与回路126一起形成大致闭合空间127。回路126可以包括管或由管构成，比如刚性金属管、柔性橡胶管(包括其组合)，或者被布置成输送空气和任何可能的气体泄漏的其它导管。

也就是说，包括外壳106内的空间和回路126内的空间的闭合空间127为闭合的，或者基本闭和的，在某种意义上，该闭合空间是来自气体容器104的气体泄漏可能被迫进入的空间，但任何气体基本上不允许或不能排出该空间。结合闭合空间126使用的术语“闭合”或“基本闭合”，应当理解为少量气体或空气可能逸出，例如由于轻微泄漏，比如外壳与外部表面之间的密封中的泄漏。在气体容器渗漏的情况下，这种轻微泄漏对闭合空间127中气体浓度随时间的增加仅产生微不足道的影响。

类似地，气密的闭合环路或基本气密的闭合环路，应当理解为可能存在轻微泄漏，然而，这种轻微泄漏对气体泄漏的浓度仅产生微不足道的影响。

替代地，并且在技术上等同地，闭合空间127由外壳106内的闭合或基本闭合的空间限定，在某种意义上，除了与回路126的流体连接处之外，任何气体基本不允许或不能离开外壳。

控制单元108控制第一移动机构135和第二移动机构136的移动。

显然，当顶部112可移动时，闭合回路126与扩散器128之间的连接通常是柔性的，比如通过软管，以便允许顶部112移动。

在图1中，所示的实施例是具有柔性侧部113的实施例。当然，也可以使用下文提到的或者以其他方式允许顶部和底部相对于彼此移动的外壳的任何其他实施例。

外壳包括用于在外壳相对于外部表面移动时在外壳106与外部表面107之间提供基本闭合的连接的装置(图中未详细示出)，以便在外壳内形成基本闭合的空间。在附图中示出了外壳被移动，这是优选的。然而，支撑板可以附加地或替代地也向上移动，使得通过使用移动装置朝向外部表面移动外壳和/或反之亦然，可将外壳连接到气体容器。

在附图中示出了圆柱形外壳106，但应当理解，外壳可以具有任何形式，只要其具有围绕容器装配的开口，并且只要其能够适于在连接到支撑板109时形成基本闭合的空间。

本文指的是气体容器104。然而，气体容器是如图所示的气瓶或气罐。这些容器是用于储存气体(比如丙烷气体或液态的LPG)的标准化容器，例如用于工业用途或用于家庭中，用于向炊具、加热器和其他装置供应气体。气体容器排空时的重量约为2.5至50.0kg，并且装满时的重量约为5.0至100.0kg。这种气体容器的高度通常约为150mm到1500mm。气体容器的直径或宽度通常约为150mm到400mm。

图2和图3示出了气体检测过程中的不同阶段。在图2中，支撑板上方的空间正在被冲洗。外壳106打开，并且外壳的底部114移动远离支撑板109，以允许来自外壳106中的介于支撑板109与顶部112之间的空间的气体离开该空间。这通过经由支撑板109中的出口将新鲜、清洁的空气吹出到支撑板109上方的空间中来实现，从该空间吹走任何残留的泄漏气体以避免下一次测试中出现错误结果。新鲜空气还经过闭合回路126从扩散器128吹出，以从外壳106的上部吹散可能的气体残留物。新鲜空气通过阀129进入系统；阀129在冲洗过程中打开，但在泄漏检测过程中闭合。冲洗风扇131将新鲜空气吹入回路中。

图3是检测气体的阶段。外壳现在已闭合。气体容器104放置在外壳106内，并且通过将外壳的底部114移动到与支撑板109形成闭合密封连接而使外壳闭合，从而在外壳106内形成闭合空间127。连接到冲洗风扇131的阀129闭合，使得新鲜空气无法进入回路。气流发生器160使空气/气体混合物在闭合环路中循环，并驱动空气/气体混合物经过检测装置130。空气/气体混合物从外壳106中的闭合空间127经过出口110循环到气流发生器160和检测装置130，并进一步循环到扩散器128，然后回到外壳106中的闭合空间127中。

气密闭合环路中的泄漏可能导致错误的测试结果，因为来自气体容器104的气体泄漏可能经由泄漏点至少部分地消散到周围环境中，导致测试显示气体容器104没有泄漏气体。这种泄漏可能是由于回路126与顶部112的入口之间的错误连接、底部114与外部表面107(比如支撑板109)之间的不充分或错误密封以及其他泄漏造成。

根据一实施例，气体泄漏检测器100配置有压力检测器，该压力检测器布置成检测闭合环路中的任何泄漏。因此，泄漏将导致压力检测器可检测到的压力下降。通常，在测试期间，气流发生器160的下游的压力增加。因此，压力传感器可以位于气流发生器160的下游的任何位置，并且有利地位于顶部112的入口的上游，比如在气流发生器160与检测装置130之间。

在从冲洗阶段到测试阶段的过渡期间，冲洗风扇131将新鲜空气经由阀129吹入回路126中。由于底部114与支撑板109之间的密封连接，这导致压力检测器可检测到的压力增加。然而，在回路126中出现泄漏的情况下，压力增加将更小。

因此，通过监测来自压力检测器的测量值，可以在测试开始之前检测由于冲洗风扇131产生的压力以及在测试期间由气流发生器160产生的压力造成的泄漏。

为了确定气密闭合环路中的泄漏故障，比如回路126中的泄漏故障，气体泄漏检测器100可以包括检测控制器，该检测控制器布置成根据来自压力检测器的测量值来确定泄漏故障，例如通过将测量值与阈值压力值进行比较。

图4示出了外壳106的一实施例，其中外壳的侧部113由可以拉伸或折叠的柔性材料制成，如橡胶、合成橡胶、PVC或其他柔性材料。

图5示出了外壳106的一实施例，其中外壳的侧部113是套叠式布置，其中两个或更多个管彼此抵靠密封，并且可以轴向地调节到彼此中，以使侧部可延伸以至少部分地包围气体容器。

图6示出了外壳106的一实施例，其中设有独立测试单元140，用于检测来自气体容器阀单元111的气体泄漏。该独立测试单元140可以通过下降机构142降低，以在阀单元111周围形成密封空间，检测该密封空间中的气体，从而将泄漏缩小范围至阀单元111。下降机构142位于外壳106的外部，而独立测试单元140位于外壳106的内部。独立测试单元140通过杆144连接到下降机构142。杆144穿过外壳106的顶部112，并且穿过顶部112的通道146例如由o形环或其他类型的合适密封件来密封。独立测试单元140包括气体检测传感器(未示出)，还可能包括风扇(未示出)，以使空气/气体混合物在独立测试单元140中循环。独立测试单元140降低到气体容器阀单元111上方，以与气体容器104的表面形成气密连接，从而捕获从阀单元111或者从气体容器阀单元111与气体容器104之间泄漏的气体，以便在独立测试单元140内部进行检测。在图6中示出了具有柔性侧部113的外壳，但可以使用侧部113的任何不同实施例。

图7示出了外壳106的一实施例，其中外壳的侧部113为管，或者其中至少沿着外壳的纵向方向延伸的内部部分为管状的，比如圆柱形形状的。该管固定到底部114，但不固定到顶部112。因此，顶部112可以像活塞一样在侧部113内移动。顶部112通过密封件连接到侧部113，该密封件形成气密连接，但允许侧部113相对于顶部112移动。

有利地，图7中的配置使得外壳中的容积能够适应气体容器104的尺寸，以便使容积从而使闭合空间127最小化，以便使对来自气罐104的气体泄漏的灵敏度最大化。

也就是说，对于具有给定泄漏率的渗漏气罐，较小的闭合容积将使灵敏度最大化，即，将减少从测试开始到闭合容积中的泄漏气体浓度达到阈值泄漏气体浓度(比如设定为限定渗漏气体容器的阈值或者限定最小可靠检测浓度的阈值)的时间。

侧部113可沿着箭头所示的纵向方向和相反方向移动。顶部112可以为可移动的，具有上述优势，或者可以为固定的。无论顶部112是否可移动，图7的配置在更换气体容器104的过程中可能是有利的，因为只需提升侧部113以便将气罐移开，并且只需降低侧部113来建立闭合空间127。

特别地，在测试气体容器后，可以移动侧部113和顶部112，使得侧部113在两端打开时，可以有效地冲洗圆柱形侧部113。

在一示例中，在已经执行气体容器的测试之后，气体泄漏检测器被配置成使得罐被提升到密封或底部114接近或接触顶部112的水平。以这种方式，通过侧部113与顶部112之间的相对运动来有效地冲洗侧部113。

在一示例中，当测试开始时，顶部112降低，直到该顶部接触气体容器104的顶部或被其停止，比如气体容器的突出手柄。以这种方式，尽可能减小闭合容积。

图8是示出本发明的主要优势的示图，当空气/气体混合物在闭合环路中循环时，气体浓度随时间的推移而增加，其中没有来自外部的空气被添加到混合物中。因此，随着越来越多的气体从气体容器104中泄漏，只有气体的量随时间的推移而增加。因此，当气体/空气混合物中的气体比率随时间的推移而增加时，可以肯定地证明检测到的气体是来自容器的泄漏，而不是来自先前测试中的残留气体量。

尽管已结合优选实施例描述了本发明，但本发明并不旨在局限于本文阐述的特定形式。相反，本发明的范围仅由所附权利要求限制。

在本节中，出于解释而非限制的目的，阐述了所公开实施例的某些具体细节，以便提供对本发明的清楚和透彻的理解。然而，本领域技术人员应当容易理解，本发明可以在不完全符合本文阐述的细节的其他实施例中实施，而不显著偏离本公开的精神和范围。此外，在此上下文中，为了简洁和清楚起见，省略了对公知设备、回路和方法的详细描述，以避免不必要的细节和可能的混淆。

在权利要求中，术语“包括”并不排除其他元件或步骤的存在。此外，尽管各个特征可能包括在不同的权利要求中，但这些特征可以有利地组合，并且包括在不同权利要求中并不意味着特征的组合不是可行的和/或有利的。此外，单数引用不排除复数。因此，提及“一”、“一个”、“第一”、“第二”等并不排除多个。附图标记包括在权利要求中，然而，包括附图标记仅仅是为了清楚起见，不应该被解释为限制权利要求的范围。

Claims (31)

1.一种用于检测气体泄漏的气体泄漏检测器，所述气体泄漏来自：

-来自气体容器阀单元(111)的第一类气体泄漏(101)，和/或

-在所述气体容器阀单元(111)与气体容器(104)之间的第二类气体泄漏(103)，和/或

-通过所述气体容器(104)的壁或接头的第三类气体泄漏(105)，

其中，所述气体泄漏检测器包括：

-外壳(106)，所述外壳能够移动以至少部分地包围所述气体容器(104)和/或气体容器阀单元(111)，所述外壳(106)包括用于在所述外壳(106)与外部表面(107)之间提供闭合连接以形成闭合空间(127)或基本闭合空间(127)的装置，使得来自所述气体容器(104)和/或气体容器阀单元(111)的第一类气体泄漏和/或第二类气体泄漏和/或第三类气体泄漏泄漏到该闭合空间(127)中，

-检测装置(130)，用于检测第一类气体泄漏和/或第二类气体泄漏和/或第三类气体泄漏，

-气流发生器(160)，用于使空气和任何泄漏气体的混合物移动至所述检测装置(130)，其中当所述外壳(106)与外部表面(107)处于闭合连接时，于是所述闭合空间(127)、检测装置(130)和气流发生器(160)为气密闭合环路或基本气密闭合环路的一部分，使得所述气流发生器(160)使空气和泄漏气体的混合物的至少一部分体积在所述气密闭合环路中循环。

2.根据权利要求1所述的气体泄漏检测器，其中，所述气密闭合环路包括连接到所述外壳的回路，以使空气和泄漏气体的混合物能够经由所述回路的流体通道进行循环。

3.根据权利要求2所述的气体泄漏检测器，其中，所述回路布置在所述外壳的外部。

4.根据权利要求2-3中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述回路布置成使空气和泄漏气体的混合物从所述外壳的一个位置移动到所述外壳的另一个位置。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述回路包括检测装置(130)和/或气流发生器(160)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述外壳(106)还包括顶部(112)、底部(114)和侧部(113)，并且所述侧部(113)连接所述顶部(112)和底部(114)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述气体泄漏检测器还包括支撑所述气体容器的支撑板(109)和冲洗风扇(131)，当所述外壳(106)与所述外部表面(107)未处于闭合连接时，所述冲洗风扇将新鲜空气吹入所述支撑板(109)上方的空间中。

8.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述检测装置(130)和/或气流发生器(160)位于所述外壳(106)外部，并且所述检测装置(130)和/或气流发生器(160)和/或扩散器(128)设置在连接到所述外壳(106)以形成所述闭合环路的回路(126)中。

9.根据权利要求8所述的气体泄漏检测器，其中，空气和任何泄漏气体的混合物通过所述扩散器(128)返回到所述外壳(106)。

10.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述检测装置(130)和/或气流发生器(160)位于所述外壳(106)内部，并且所述检测装置(130)和/或气流发生器(160)与所述闭合空间(127)在所述外壳(106)内部形成闭合环路。

11.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述外壳的底部(114)能相对于所述外壳的顶部(112)移动。

12.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述外壳的侧部(113)利用形成气密密封的牢固夹具固定至所述底部(114)和/或顶部(112)。

13.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述外壳的侧部(113)和所述外壳的底部(114)制成一体，或者所述侧部(113)和所述顶部(112)制成一体。

14.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，所述侧部(113)至少部分地由柔性材料形成，如橡胶、合成橡胶、PVC或其他柔性材料，所述柔性材料能够被拉伸或折叠以至少部分地包围所述气体容器(104)。

15.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述侧部(113)能够移动、拉伸或延伸，以覆盖所述顶部(112)与底部(114)之间的变化距离。

16.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述侧部(113)至少部分地由套叠式布置形成，其中，两个或更多个管彼此抵靠密封，并且能够轴向地调节到彼此中，以使所述侧部能延伸以至少部分地包围所述气体容器(104)。

17.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述侧部(113)至少部分地由波纹管布置形成，所述波纹管布置能够移动以至少部分地包围所述气体容器(104)。

18.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述侧部(113)至少部分地由管形成，所述管能够移动以至少部分地包围所述气体容器(104)。

19.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述气体泄漏检测器还包括独立测试单元(140)，所述独立测试单元能够围绕所述气体容器阀单元(111)设置，以检测来自所述气体容器阀单元(111)的气体泄漏。

20.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述外壳的侧部(113)能相对于所述底部(114)和/或顶部(112)移动，并且通过密封件连接到所述底部(114)和/或顶部(112)，所述密封件形成气密连接，但允许所述侧部(113)相对于所述底部(114)和/或顶部(112)移动。

21.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述外壳的底部(114)包括在所述底部(114)相对于所述外部表面(107)移动时用于在所述外壳(106)与外部表面(107)之间提供闭合且密封连接的装置，以便在所述外壳(106)内形成闭合空间(127)。

22.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述顶部(112)由第一移动机构(135)移动，和/或所述底部(114)由第二移动机构(136)移动，所述第二移动机构(136)提供将所述底部(114)从初始位置移动到与所述外部表面(107)接触的位置的装置。

23.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述顶部(112)和底部(114)能够并行地或以不同的速度同时移动。

24.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述第一移动机构(135)和/或第二移动机构(136)使所述顶部(112)和/或底部(114)移动，以使所述侧部(113)拉伸，从而在所述顶部(112)与底部(114)之间形成基本狭窄的闭合连接。

25.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述外部表面(107)为所述气体泄漏检测器(130)在使用中时用于支撑所述气体容器(104)的支撑板(109)，或者所述外部表面(107)为所述气体容器(104)的设置有所述阀单元(111)的表面部分。

26.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，其中，所述检测装置(130)和/或气流发生器(160)通过所述支撑板(109)中的出口(110)连接到所述外壳。

27.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，包括布置在所述气流发生器(160)的下游的压力检测器。

28.根据上述权利要求中任一项所述的气体泄漏检测器，包括检测控制器，所述检测控制器布置成根据来自所述压力检测器的测量值来确定所述气密闭合环路中的泄漏故障。

29.一种用于检测气体泄漏的方法，所述气体泄漏来自：

-来自气体容器阀单元(111)的第一类气体泄漏(101)，和/或

-在所述气体容器阀单元(111)与气体容器(104)之间的第二类气体泄漏(103)，和/或

-通过所述气体容器(104)的壁或接头的第三类气体泄漏(105)，

其中，所述气体泄漏检测器包括：

-外壳(106)，所述外壳能够移动以至少部分地包围所述气体容器(104)和/或气体容器阀单元(111)，所述外壳(106)包括用于在所述外壳与外部表面(107)之间提供闭合连接以形成闭合空间(127)的装置，使得来自所述气体容器(104)和/或气体容器阀单元(111)的第一类气体泄漏和/或第二类气体泄漏和/或第三类气体泄漏泄漏到所述闭合空间(127)中，

-检测装置(130)，用于检测第一类气体泄漏和/或第二类气体泄漏和/或第三类气体泄漏，所述检测装置(130)或者位于所述外壳中的闭合空间(127)中，或者位于连接到所述闭合空间(127)的闭合回路(126)中，

-气流发生器(160)，用于使空气和任何泄漏气体的混合物移动至所述检测装置(130)，所述气流发生器(160)或者位于所述外壳中的闭合空间(127)中，或者位于连接到所述闭合空间(127)的闭合回路(126)中，

其中，所述方法包括：

-提供气体容器(104)，

-在所述外壳(106)与外部表面(107)之间提供闭合连接，使得所述闭合空间(127)、检测装置(130)和气流发生器(160)为气密闭合环路或基本气密闭合环路的一部分，以及

-使用所述气流发生器(160)使空气和泄漏气体的混合物的至少一部分体积在所述气密闭合环路中循环。

30.根据权利要求29所述的用于检测气体泄漏的方法，所述方法包括：

-使所述外壳(106)相对于所述外部表面(107)移动，以至少部分地包围所述气体容器(104)，以及

-当所述外壳的底部(114)相对于所述外部表面(107)移动时，在所述外壳(106)与外部表面(107)之间提供闭合连接，以便将所述外壳(106)连接到所述外部表面(107)，从而形成闭合空间(127)，并且使所述闭合空间(127)、检测装置(130)和气流发生器(160)成为气密闭合环路的一部分，

-使用所述气流发生器(160)使空气和任何泄漏气体的混合物在所述闭合环路内循环，以及

-利用所述检测装置(130)检测第一类气体泄漏和/或第二类气体泄漏和/或第三类气体泄漏，在所述闭合环路内存在任何气体泄漏时，在所述闭合环路中提供所述检测装置(130)。

31.根据权利要求29-30中任一项所述的用于检测气体泄漏的方法，其中，检测加压气体的泄漏的方法进一步包括：

-提供冲洗风扇(131)，所述冲洗风扇将新鲜空气吹入所述支撑板(109)上方的空间中，以在所述外壳(106)与所述外部表面(107)未处于闭合连接时吹散任何残留气体。

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