CN117413165A - 泄漏检测器 - Google Patents

Abstract

一种泄漏检测装置(10)，包括：气体分析仪(16)，真空泵(18)，第一气体入口(12)和第二气体入口(20)；其设置有第一多路阀(14)和第二多路阀(22)，该第一多路阀(14)连接到第一入口(28)和至少第一出口(34)和第二出口(38)，其中，所述入口(28)连接到所述第一气体入口(12)；该第二多路阀(22)连接到第一入口(32)和至少第一出口(36)和第二出口(40)，其中，所述入口(32)连接到所述第二气体入口(20)；其中，两个多路阀(14、22)的两个第一出口与所述气体分析仪(16)相连，且所述两个多路阀(14、22)的两个第二出口与所述真空泵(18)相连。

Description

泄漏检测器

本发明涉及泄露检测装置，其包括气体分析仪，真空泵，第一气体入口和第二气体入口；尤其用于嗅探泄漏检测。

当检测到气体泄漏时，气体在真空泵的帮助下通过气体入口吸入，并供应给气体分析仪，以便分析吸入的气体。在这样做时，要检测流经泄漏处的测试气体。气体泄漏检测的一种特殊变体是嗅探泄漏检测，它通过嗅探探头的气体入口吸入恒定的气流。当吸入气体被分析时，嗅探探头被引导到待检测的测试对象上。因此，测试对象中的泄漏不仅可以被检测到，还可以被定位。如果嗅探探头的气体入口靠近气体泄漏点，则通过泄漏点逸出的测试气体与气流一起被接收。为了确保尽可能可靠、完全地吸入泄漏气体，使用了尽可能大的嗅探气流。嗅探气流是指通过嗅探探头的气体入口吸入的气流。在这里，气流的流速通常比从泄漏中逸出的测试气体的测量泄漏气体的流速大许多倍。

通过气体入口吸入的气流中泄漏气体的浓度为泄漏率与嗅探气流之比。因此，嗅探探头接收的气流中泄漏气体的浓度通常相对较低。因此，嗅探气流不能选择如期望的那么大。

通常，测试试样周围的大气中含有气体成分，这些气体成分与气体探测器或气体分析仪中的测试气体产生相似或相同的测量信号。因此，这些气体成分被称为干扰气体或地下气体。它们会产生干扰信号，难以与真实泄漏气体的测量信号区分开来。

抑制这种干扰信号的已知方法是交替地接收来自待检查试样的测试区域的测量气体和来自试样周围大气的参考气体。参考气体作为确定吸入气体混合物中干扰气体比例的参比(参照测量)。

例如，在EP1342070B1和EP1819998B1中描述了这种溶液。气体被一个紧凑的传感器单元吸入，该传感器以红外吸收传感器的形式安装在嗅探探头的手柄上。在WO2007/031386A1中，质谱仪用作气体分析仪。吸入气体必须通过嗅探管路输送到分析仪。

在其他嗅探泄漏检测方法中，几个，通常是两个单独的嗅探探头独立地连接到同一气体分析仪并交替操作，以交替评估来自一个嗅探探头和另一个嗅探探头的信号。在这种所谓的多路复用系统中，泄漏检测是通过气体检测系统进行的，该系统在多个位置有几条嗅探线，通过串行地从一条线切换到另一条线。

当与同一气体分析仪相连的检漏装置的两个气体入口开关时，嗅探管路会产生压力喘振，影响测量信号，导致信号波动。

本发明的目的是提供一种改进的泄漏检测装置，其具有两个不同的气体入口，每个入口连接到同一气体分析仪，以及相应的泄漏检测方法。

本发明的泄漏检测装置由权利要求1的特征定义。相应地，设置了两个多路阀，每个多路阀具有第一入口和至少第一出口和第二出口。多路阀可以是，例如，具有一个入口和两个出口的3/2-路阀体。所述两个多路阀的每一个第一出口连接所述泄漏检测装置的第一气体入口，所述两个多路阀的每一个第二出口连接单独的真空泵。两个多路阀简化了两个气体入口到气体分析仪的切换和分配。通过具有一个多路阀的第一气体入口吸入的气体供应给气体分析仪，通过第二气体入口吸入的气体由真空泵吸入，而不供应给气体分析仪。通过简单地切换多路阀，可以避免或减少压力波动，因为气体流通过两个气体入口吸入，而气体分析仪可以交替地分析其中一个或另一个气流。

两个气体入口可设置在不同的嗅探探头上，每个嗅探探头通过单独的嗅探线连接到两个多路阀上。在这里，真空泵可能是一个独立的辅助泵，不连接到气体分析仪。所述气体分析仪可以是具有多级高真空泵的质谱检漏仪，所述真空泵连接到所述两个第二出口，优选对大气开放。

或者，两个气体入口可以是同一嗅探探头的测量气体入口和参考气体入口。这里，真空泵可以形成质谱气体分析仪的多级高真空泵的一个泵级，例如预真空级。在这种情况下，多路阀的两个第一出口连接到质谱仪，而多路阀的两个第二出口通过单独的连接线连接到连接分支，连接分支将真空泵与高真空泵的其他泵级和质谱仪连接起来。两个连接线上设有节流阀，分别设置所需和期望的气流。或者，连接线本身也可以设计成气流的节流阀。所述两个第一出口可连接到所述两个第二出口，从而仅向气体分析仪提供分断的部分流量，而所述气流的其余部分则通过所述真空泵输送到大气中。

在下文中，参照图中更详细地解释了本发明的两个示例性实施例。

在附图中：

图1示出第一示例性实施例，以及

图2示出第二示例性实施例。

在图中所示的两个泄漏检测装置10中，第一气体入口12通过第一多路阀14以3/2-路阀体的形式连接到质谱气体分析仪16和真空泵18，而第二气体入口20也通过第二多路阀22以3/2-路阀体的形式连接到气体分析仪16和真空泵18。

在根据图1的第一个示例性实施例中，在共同嗅探探头24上以这样的方式提供两个气体入口12、20，使得第一气体入口12指向待检查的测试区域，其中在测试样品处怀疑存在气体泄漏，而第二气体入口20形成参考气体入口，通过该参考气体入口可以从测试样品周围的大气中吸入气体。

第一气体入口12通过第一连接线26连接到第一多路阀14的第一入口28。第二气体入口20通过单独的连接线30连接到第二多路阀22的第一入口32。

此外，在两个示例性实施例中，第一多路阀14的第一出口34连接到第二多路阀22的第一出口36和气体分析仪16，而第一多路阀14的第二出口38以导气方式连接到第二多路阀22的第二出口40和真空泵18。

在图2所示的示例性实施例中，两个气体入口12、20安装在不同的嗅探探头上，这些嗅探探头通过单独的连接线连接到两个多路阀14、22，并且可以彼此独立地引导和移动。

在根据图1的第一个示例性实施例中，两个第一出口34、36通向公共连接线42，该公共连接线42与连接线46在接头处44中连接，该连接线46连接到第一多路阀14的第二排气口38；以及连接到第二多路阀22的第二排气口40的又一连接线48。该公共连接线42穿过接头处44连接至连接分支50，所述连接分支50将真空泵18连接至第二真空泵52。第二真空泵52连接到涡轮分子泵54，涡轮分子泵54的入口依次连接到质谱仪形式的气体分析仪16。由此，真空泵18构成了由真空泵18、第二真空泵52、涡轮分子泵54、气体分析仪16(质谱仪)组成的质谱检漏仪56的三级高真空泵的第一泵级。由此，所述第二真空泵52构成所述第二泵级，所述涡轮分子泵54构成所述多级高真空泵60的第一泵级。

在前两个气体出口34、36和接头处44之间，通过节流阀62进行节流的管线64从连接线42分支并连接到气体分析仪16，并从流经管线42的气流分支出一部分流量并将其供应给气体分析仪16，而剩余的气流通过接头处44供应给真空泵18，并由真空泵18供应给大气。在这里，连接线42包括接头处44和连接分支50之间的第二节流阀66，该第二节流阀66用于阻挡气流。由于流动被阻塞，在节流阀下游产生的压力波动，例如由泵引起的压力波动，不会以上游压力波动的形式产生干扰效应。

相反，在第二示例性实施例中，从两个出口38、40连接到真空泵18的连接线42和从两个出口34、36连接到气体分析仪16的连接线64彼此分离，因此不以导气方式相互连接。

在两个示例性实施例中，真空泵18在气体分析仪16进行气体分析期间保持开启状态，并从未通过多路阀14、22连接到气体分析仪16的两个气体入口12、20中的一个输送气体。因此，在图2所示的示例性实施例和开关状态中，从第一气体入口12通过第一多路阀14从其第一进口28通过其第一出口34和连接线64供应给气体分析仪16进行气体分析；同时，通过第二气体入口20流入的气体通过第二多路阀22从其第一入口32供应到其第二出口40，并从那里通过连接线42通过泵18输送到大气中。因此，当来自第一气体入口12的气体被气体分析仪16分析时，来自第二气体入口20的气体被泵18泵送到大气中。

在图1中所示的示例性实施例中,第一气体入口12形成测量气体入口和第二气体入口20形成相同的嗅探探头24的参考气体入口，从第一气体入口12气体通过管线26供应到第一个多路阀14的第一入口28，同时真空泵18通过第二气体入口20吸入气体,该气体通过管线30供应到第二多路阀22的入口32。在第一切换状态下，第一多路阀14将第一入口28与第一出口34连接，使得通过第一气体入口12吸入的气体通过连接线42的第一出口34供应。从这个气流中，一部分气流通过节流管64分叉并供应给质谱气体分析仪16，而剩余的气流通过第二个节流管66和真空泵18穿过接头处44加入到大气中。同时，第二多路阀22将从第二气体入口20从入口32吸入的气体引导至第二出口40，气体从第二出口40经管线48并经连接处44进入公共连接线42。从那里，气体通过真空泵18被输送到大气中。

然后，将两个多通阀14、22同步地从第一切换状态切换到第二切换状态。在第二切换状态下，第一多路阀14将气体从第一气体入口12经第二气体出口38引导至真空泵18，而不使该气体进入气体分析仪16。同时，第二多路阀22将来自第二气体入口20的气体经第一气体出口36引导至公共连接线42，其中部分流量经节流管线64引导至气体分析仪16进行分析。

通过两个多路阀14、22的同步、同时切换，气体从两个气体入口12、20中的一个进入气体分析仪16进行分析，而从另一个气体入口的气体通过真空泵18抽到大气中。通过同步、同时切换两个多路阀14、22，两个气体入口12、20可以交替连接到气体分析仪，在切换过程中没有明显的延迟和/或压力波动。连续泵送的流量通过两条管线26、30，使管线中的压力梯度得以维持，从而避免了在切换过程中检测系统入口的压力波动。

通过两条管线26、30的连续气流的另一个优点是，通过两个入口开口12、20接收的气体也同时到达开关阀14、22。气体前部通过管线26、30的传输时间可能只有几秒钟。如果不连接气体分析仪16或泄漏检测器56的管线不再连续泵送，则反应时间将延迟几秒钟。

Claims (9)

1.一种泄漏检测装置(10)，包括：气体分析仪(16)，真空泵(18)，第一气体入口(12)和第二气体入口(20)；

其特征在于：

第一多路阀(14)，其具有第一入口(28)和至少第一出口(34)和第二出口(38)，其中，所述第一多路阀(14)的所述入口(28)连接到所述第一气体入口(12)；

第二多路阀(22)，其具有第一入口(32)和至少第一出口(36)和第二出口(40)，其中，所述第二多路阀(22)的所述入口(32)连接到所述第二气体入口(20)；

其中，所述两个多路阀(14、22)的所述两个第一出口(34、36)与所述气体分析仪(16)相连，且所述两个多路阀(14、22)的所述两个第二出口(38、40)与所述真空泵(18)相连。

2.根据权利要求1所述的泄漏检测装置(10)，其特征在于，所述多路阀(14、22)由阀控制装置配置和控制，使得如果所述第二多路阀(22)的所述入口(32)连接到所述第二出口(40)并且所述两个多路阀(14、22)同步接通时，所述第一多路阀(14)的所述入口(28)连接到所述第一出口(34)。

3.根据权利要求2所述的泄漏检测装置(10)，其特征在于，所述两个气体入口(12、20)设置在不同的嗅探探头上。

4.根据上述任何一项权利要求所述的泄漏检测装置(10)，其特征在于，所述气体分析仪(16)是具有多级高真空泵(60)的质谱检漏器(56)。

5.根据权利要求4所述的泄漏检测装置(10)，其特征在于，所述真空泵(18)为独立的辅助泵，不与所述检漏器(56)相连。

6.根据权利要求4所述的泄漏检测装置(10)，其特征在于，所述真空泵(18)形成所述多级高真空泵(60)的泵级。

7.根据上述权利要求中的任何一种的泄漏检测装置(10)，其特征在于，所述两个第一出口(34、36)通过公共连接分支(64)连接到所述气体分析仪(16)，而所述两个第二出口(38、40)通过公共连接线(42)连接到所述真空泵(18)。

8.根据上述权利要求中的任何一种的泄漏检测装置(10)，其特征在于，所述两个第一出口连接到所述两个第二出口，并通过节流线(64)连接到所述气体分析仪(16)，并通过又一节流线(42)连接到将所述真空泵(18)连接到所述高真空泵(60)的连接分支。

9.一种用于嗅探泄漏检测的方法，使用根据上述权利要求中的任何一项权利的泄漏检测装置(10)，其特征在于：具有以下步骤：

接通所述真空泵(18)；

将所述第一多路阀(14)的所述入口(28)与其第一出口(34)连接，将所述第二多路阀(22)的所述入口(32)与其第二出口(40)连接；

通过所述气体分析仪(16)分析通过所述第一气体入口(12)吸入的气体，同时分析通过所述真空泵(18)从所述第二气体入口(20)吸入的气体；

同步切换所述两个多路阀(14、22)，同时所述真空泵(18)保持开启状态；和

通过所述气体分析仪(16)分析通过所述第二气体入口(20)吸入的气体，同时分析通过所述真空泵(18)从所述第一气体入口(12)吸入的气体。