CN116034258A - 用于气体泄漏检测仪的具有旁路开口的嗅探探头 - Google Patents

Abstract

一种用于气体泄漏检测仪(18)的嗅探探头(10)，该气体泄漏检测仪具有用于基于嗅探原理通过该嗅探探头抽吸气体的真空泵(20)和用于分析吸入的气流的气体检测器(22)，该嗅探探头包括：用于气体吸入的气体入口(12)，能够连接至该气体检漏仪的气体出口(14)以及以气体传导方式连接气体入口和气体出口的通道(16)，其特征在于，该嗅探探头具有旁路开口(30)，该旁路开口将位于气体入口(28)和气体出口(26)之间的通道的一部分以气体传导方式与该嗅探探头的外部环境(32)相连接，该旁路开口有可执行的闭合件(36)，用于选择性地打开和关闭该旁路开口。

Description

用于气体泄漏检测仪的具有旁路开口的嗅探探头

本发明涉及一种用于气体泄漏检测仪的嗅探探头，该气体泄漏检测仪具有真空泵和气体检测器，该真空泵用于基于嗅探原理通过嗅探探头抽吸气体，该气体检测器用于分析所抽吸的气流。这种类型的气体泄漏检测仪也被称为嗅探式气体泄漏检测仪。真空泵被设计为通过气体入口从大气中抽吸气体，并将其供应给气体检测器。

为此，嗅探探头具有用于吸取气流的气体入口和可连接到气体泄漏检测仪的气体出口，通过该气体出口将气体供应给气体泄漏检测仪和气体检测器。此外，嗅探探头具有以气体传导方式连接气体入口和气体出口的通道。这里，嗅探探头可以是气体泄漏检测仪的组成部分，也可以作为单独的元件可拆卸地连接到气体泄漏检测仪上。

通过气体入口吸入的嗅探气体流量越大，即流速越大，可以检测到从待检物的泄漏点逸出的气体的速度就越快，并且因为单位时间内输送到检漏仪的气体量越多，从而可以检测到泄漏气体的可能泄漏点的距离也越大。另一方面，大的气体流量因为吸取的气体体积很大，吸取气体的空间也比较大，从而使得泄漏点的准确定位变得更加困难。被分析的气体抽取的区域越大，气体泄漏的定位就越粗略或不准确。

通过减少嗅探气体流量，可以提高气体泄漏定位的准确性。然而，这也增加了泄漏气体的测量浓度，而且压力变化经常会发生在泄漏检测仪器处。

本发明的目的之一是提供一种嗅探探头，即使在离气体泄漏点较远的地方也能快速检测泄漏，并提高泄漏点定位的准确性。

根据本发明的嗅探探头分别由独立权利要求1和2的特征所定义。

因此，本发明的第一变体提供了一种嗅探探头，其包括旁路开口，该旁路开口以气体传导方式将位于气体入口和气体出口之间的一段通道连接与嗅探探头的外部环境相连接，其中，该旁路开口具有可执行的闭合件，用于选择性地打开和关闭旁路开口。当旁路开口关闭时，通过吸气口的流量最大，以便在单位时间内通过气体入口吸入大量气体。这使得泄漏点和气体入口之间可以有很大的距离，在这个距离上仍然可以检测到从泄漏点逃出的气体。然而，当旁路开口关闭时，气体泄漏的定位精度会降低，而通过打开旁路开口可以提高精度。因此，供应给检测器的部分气流通过旁路开口吸入，而与旁路开口关闭的情况相比，供应给检测器的气流中只有较小部分被吸入气体入口。如果气体入口朝向泄漏点，那么与旁路开口关闭的情况相比，泄漏区域(从其中抽取可能的泄漏气体)的体积就会减少，从而提高泄漏检测的准确性，即，在某种意义上，提高了泄漏检测的空间分辨率。

旁路开口和/或连接气体入口和气体出口的通道的尺寸和设计最好是这样的：当旁路开口打开时，通过旁路开口和气体入口的气体总流量大体等于旁路开口关闭时通过气体入口的气体流量。也就是说，当旁路开口打开时通过气体出口的气体流量与旁路开口关闭时通过气体出口的气体流量的基本相同。

作为第一变体的替代方案，同样的技术效果也可以通过根据第二变体的嗅探探头获得，该嗅探探头包括旁路附件，该旁路附件包括旁路气体入口、能够连接至嗅探探头的气体入口的旁路气体出口，以及以气体传导方式连接旁路气体入口和旁路气体出口的旁路通道。该旁路附件具有旁路开口，该旁路开口以气体传导方式将位于旁路气体入口和旁路气体出口之间的旁路通道的一部分连接到旁路附件的外部环境。该旁路附件可以可拆卸地连接到嗅探探头上，在连接状态下，旁路气体出口以气体传导方式与嗅探探头的气体入口相连。

在第二变体中，当旁路附件没有连接到嗅探探头时，气体入口或旁路气体入口与泄漏点之间的距离是最大的，在这个距离上，气体检测器仍然可以检测到从泄漏点逸出的气体。当旁路附件连接到嗅探探头上，使旁路气体出口与嗅探探头的气体入口相连时，检测泄漏气体的空间分辨率，即泄漏定位的准确性最大。

在第二变体中，旁路开口和/或旁路通道的尺寸和设计最好是这样的：当旁路附件与嗅探探头连接时，通过旁路开口和旁路气体入口的气体总流量大体等于拆除旁路附件时通过嗅探探头气体入口的气体流量。换言之，这意味着在连接了旁路附件且旁路开口打开的情况下，嗅探探头气体出口处的气体流量与移除旁路附件时的气体流量基本一致，该旁路附件对该气体流量的影响可以忽略不计。在本发明的两种变体中，术语“大体”应理解为，当旁路开口打开和/或连接旁路附件时，嗅探探头气体出口处的气体流量最多变化约5％或最多变化约10％。例如，这也可以通过通道内或旁路通道内合适的、可能的可变流量节流器来实现。或者流量大体受手柄和带真空泵的传感器单元之间的毛细管线(柔性软管26)的气流节流作用的影响，因此，附加的旁路开口对总流量的影响可以忽略不计。

在本发明的两种变体中，当第一变体中的旁路开口关闭，且第二变体中的旁路附件没有连接到嗅探探头时，从泄漏区域抽取的供应给检测器的那部分气体流量处于最大值。在这种情况下，气体入口和泄漏点之间的距离是最大的，在这个距离上，检测器仍然可以检测到从泄漏点逸出的气体。嗅探泄漏检测仪的用户可以有选择地提高气体泄漏定位的空间分辨率，方法是在第一变体中打开旁路开口，在第二变体中将旁路附件与嗅探探头相连。

同样在第二变体中，可以想象，旁路开口具有用于选择性地打开和关闭旁路开口的可执行的闭合件。在这种情况下，闭合件被布置在旁路附件上。

总的来说，闭合件可以设计为沿嗅探探头或旁路通道的外表面在通道或旁路通道的纵向方向上可移动的滑块。滑块可以呈环形或作为环状部段围绕着嗅探探头或旁路附件。

有利的是，旁路开口被布置与在通道内或旁路通道内所抽气体的主要流动方向横向延伸的平面内。因此，通过旁路开口吸入气体的主要流动方向与通过气体入口或旁路气体入口吸入气体的主要流动方向不同。这样做的好处是，当气体入口或旁路气体入口朝向泄漏点时，没有气体从泄漏点区域被吸入旁路开口。

通过旁路开口与气体入口或旁路气体入口的距离至少约0.5厘米或至少约2厘米，可以替代地或额外地实现该效果。根据本发明的一个示例，这个距离可以在0.3厘米到0.7厘米的范围内，最好是在0.4厘米到0.6厘米的范围内，因此是大约0.5厘米。根据本发明的另一示例，这个距离可以在1.8厘米到2.2厘米的范围内，最好是在1.9厘米到2.1厘米的范围内，因此大约是2厘米。根据另一示例，这个距离也可以超过2厘米。

作为替代或补充，旁路开口还应经由气体传导路径与通道或旁路通道相连，该气体传导路径的中心纵轴与通道或旁路通道的中心纵轴的角度至少约为45°，并且优选在60°至120°的范围内，作为特别优选，在80°至100°的范围内。然后，连接旁路开口和通道或旁路通道的气体传导路径近似于横向布置在通道或旁路通道上。这也有效果，即通过旁路开口从另一区域吸入气体，而不通过气体入口或旁路气体入口，因此，当气体入口或旁路气体入口被朝向泄漏点时，可能没有泄漏气体被吸入旁路开口。

根据一实施例，旁路开口的尺寸使得通过旁路开口的气体流量至少是本发明第一变体中通过气体入口的气体流量或本发明第二变体中通过气体入口的气体流量的五倍以上。

本发明也可以在所述类型的嗅探探头和所述类型的气体泄漏检测仪的组合中体现。

下面将参照附图对本发明的实施例进行更详细的解释。其中：

图1示出了旁路开口关闭时的第一实施例；

图2示出了图1中旁路开口打开时的实施例；

图3示出了旁路附件处于未与嗅探探头连接的状态的第二实施例；

图4示出了旁路附件与嗅探探头连接，旁路开口打开的第三实施例；以及

图5示出了图4中旁路开口关闭时的实施例。

在所有实施例中，气体泄漏检测仪的嗅探探头10具有气体入口12、气体出口14和以气体传导方式连接气体入口12和气体出口14的通道16。本发明的嗅探探头可以是气体泄漏检测仪的组成部分，例如，嗅探探头通过软管与气体泄漏检测仪连接。或者，嗅探探头可以是独立于气体泄漏检测仪的元件，其中嗅探探头能够以可拆卸的方式与气体泄漏检测仪连接。

图3-5以示例方式说明了气体泄漏检测仪18。气体泄漏检测仪18具有用于抽吸气体的真空泵20和用于分析所抽取气体的气体检测器22。气体检测器18以气体传导方式通过柔性软管24与嗅探探头10的气体出口26连接。

导气通道16将气体出口26与嗅探探头10的气体入口28连接起来。嗅探探头是细长的旋转对称元件，其中气体入口28和气体出口26被布置在相对的端面，并通过通道16以气体传导方式彼此连接。

在根据图1和图2的第一实施例中，嗅探探头10设有旁路开口30，如图2中所示，如果旁路开口30没有关闭，该旁路开口30以气体传导方式将位于气体入口28和气体出口26之间的通道16的一部分连接到嗅探探头的外部环境32。旁路开口30被布置在平行于通道16的中心纵轴，并且平行于通过通道16输送的气体的主要流动方向的平面内。此外，连接旁路开口30和通道16的气体传导路径34的中心纵轴被布置在横向于通道16的中心纵轴。因此，当旁路开口30打开时，通过旁路开口30从另一区域吸入气体而不通过嗅探探头10的气体入口28。

在第一实施例中，可以使用可沿嗅探探头10的纵向和通道16的外壳表面移动的滑块36关闭旁路开口30，以便关闭(如图1所示)和打开(如图2所示)旁路开口30。在第一实施例中，闭合件36是环形滑块，呈环形地围绕在嗅探探头的外侧。另外，闭合件36可以是环状部分、平面板或挡板，类似于图3和图4中所示。

图3的第二实施例与第一实施例的不同之处在于，旁路开口30不是设置在嗅探探头10上，而是设置在可与嗅探探头10的气体入口28连接的旁路附件40上。旁路附件40具有旁路气体入口42、旁路气体出口44以及以气体传导方式连接旁路气体入口42和旁路气体出口44的旁路通道46。

旁路附件40作为可插拔的元件可拆卸地连接到嗅探探头10上，借此，在连接状态下，旁路气体出口44以气体传导方式连接到嗅探探头10的气体入口28。

在第二实施例中，导管部分34与旁路通道46相连。第二实施例的导管部分34也是横向地设置于旁路通道46的纵向。这意味着导管部分34的中心纵轴横向延伸至旁路通道46的中心纵轴。旁路开口30被布置在平行于旁路通道46中吸入气体的主要流动方向并且平行于旁路通道46的中心纵轴的平面。类似地，旁路气体入口被布置在横向于旁路开口30的平面延伸的平面内。

类似于图3的第二实施例，图4和图5的第三实施例与本发明的第二变体的旁路附件40相对应。第三实施例相对于第二实施例的主要区别在于，旁路开口30可以使用额外的封盖36有选择地打开和关闭，其形式类似于本发明第一变体的封盖。

Claims (9)

1.一种用于气体泄漏检测仪(18)的嗅探探头(10)，所述气体泄漏检测仪具有用于基于嗅探原理通过所述嗅探探头抽吸气体的真空泵(20)和用于分析吸入的气流的气体检测仪(22)，所述嗅探探头包括：

气体入口(12)，所述气体入口(12)用于气流吸入；

气体出口(14)，所述气体出口(14)能够连接至所述气体泄漏检测仪；以及

通道(16)，所述通道(16)以气体传导方式连接所述气体入口和所述气体出口，

其特征在于，

所述嗅探探头具有旁路开口(30)，所述旁路开口(30)将位于所述气体入口(28)和所述气体出口(26)之间的所述通道的一部分以气体传导方式与所述嗅探探头的外部环境(32)相连接，所述旁路开口具有可执行的闭合件(36)，用于选择性地打开和关闭所述旁路开口。

2.一种用于气体泄漏检测仪(18)的嗅探探头(10)，该气体泄漏检测仪具有用于基于嗅探原理通过嗅探探头抽吸气体的真空泵(20)和用于分析吸入的气流的气体检测仪(22)，该嗅探探头包括：

气体入口(12)，所述气体入口(12)用于气流吸入；

气体出口(14)，所述气体出口(14)能够连接至气体泄漏检测仪；以及

通道(16)，所述通道(16)以气体传导方式连接所述气体入口和所述气体出口，

其特征在于，

所述嗅探探头包括旁路附件(40)，所述旁路附件(40)包括旁路气体入口(42)、能够连接至所述嗅探探头的所述气体入口的旁路气体出口(44)以及以气体传导方式连接所述旁路气体入口和所述旁路气体出口的旁路通道(46)，

所述旁路附件(40)包括旁路开口(30)，所述旁路开口(30)将位于所述旁路气体入口和所述旁路气体出口之间的所述旁路通道的一部分以气体传导方式连接到所述旁路附件的外部环境(32)，并且所述旁路附件可拆卸地连接到所述嗅探探头，使得在连接状态下，所述旁路气体出口以气体传导方式连接到所述嗅探探头的所述气体入口(28)。

3.根据权利要求1所述的嗅探探头，其特征在于，所述旁路开口(30)和/或所述通道(16)的尺寸使得当所述旁路开口(30)打开时通过所述旁路开口(30)和所述气体入口(28)的气流的总流量大体等于所述旁路开口(30)关闭时通过所述气体入口(28)的气体流量。

4.根据权利要求2所述的嗅探探头，其特征在于，所述旁路开口(30)和/或所述旁路通道(46)的尺寸使得当所述旁路附件(40)被连接时，通过所述旁路开口(30)和所述气体入口(42)的气流的总流量大体等于所述旁路附件(40)被移除时通过所述气体入口(28)的气体流量。

5.根据前述权利要求之一所述的嗅探探头，其特征在于，所述旁路开口(30)被布置在沿平行于所述通道(16)内或所述旁路通道(46)内吸入气体的主要流动方向延伸的平面内。

6.根据前述权利要求之一所述的嗅探探头，其特征在于，所述闭合件(36)是能够沿所述嗅探探头或所述旁路附件的外表面在所述通道的纵向方向上移动的滑块。

7.根据前述权利要求之一所述的嗅探探头，其特征在于，所述滑块呈环形或作为环状部段围绕在所述嗅探探头或所述旁路附件的外侧。

8.根据前述权利要求之一所述的嗅探探头，其特征在于，所述旁路开口布置在距离所述气体入口或所述旁路气体入口约0.5厘米或至少约0.5厘米处，或者所述旁路开口布置在距离所述气体入口或所述旁路气体入口约2厘米或至少约2厘米处。

9.根据前述权利要求之一所述的嗅探探头，其特征在于，所述旁路开口的尺寸使得通过所述旁路开口的气体流量至少是通过所述气体入口的气体流量的约5倍。

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