DE102008003741A1

DE102008003741A1 - Leakage detection device for examining leakage rate of medical test tube, has outer electrode formed as cathode and inner electrode formed as anode, where direct current voltage potential is applied between outer and inner electrodes

Info

Publication number: DE102008003741A1
Application number: DE200810003741
Authority: DE
Inventors: Jürgen Morlock
Original assignee: Tantec Oberflachenbehandlung GmbH; TANTEC OBERFLAECHENBEHANDLUNG
Current assignee: Tantec Oberflachenbehandlung GmbH; TANTEC OBERFLAECHENBEHANDLUNG
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2009-07-16

Abstract

The device (1) has an outer electrode (2) arranged opposite to an outer surface of a test object (O) e.g. test tube. An inner electrode (3) is inserted into an interior of the object and is arranged opposite to an inner surface of the object. The outer electrode is formed as a cathode and the inner electrode is formed as an anode. The outer electrode and the object are moved relative to each other. A direct current voltage potential is applied between the outer electrode and the inner electrode and potential difference between the electrodes is below a breakdown voltage of the object.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leckdetektions-Vorrichtung, die eine äußere Elektrode, die gegenüber einer äußeren Oberfläche eines Prüfobjekts anordbar ist, und eine innere Elektrode, die in einen Innenraum dieses Prüfobjekts einbringbar und einer inneren Oberfläche desselben gegenüberliegend angeordnet ist, aufweistThe The invention relates to a leak detection device comprising an outer electrode, the opposite an outer surface of a Test object can be arranged is, and an inner electrode, which is in an interior of this test object einbringbar and an inner surface of the same opposite is arranged

Eine derartige Leckdetektions-Vorrichtung ist bekannt und wird unter anderem dazu eingesetzt, die Leckfreiheit von – insbesondere medizinischen – Proberöhrchen zu überprüfen. Bei der bekannten Vorrichtung ist vorgesehen, dass die äu ßere Elektrode rohrförmig ausgestaltet ist, wobei dann in den Innenraum dieser rohrförmigen Elektrode das zu überprüfenden Röhrchen eingebracht wird. In dessen Innenraum wird dann die innere Elektrode eingeschoben und eine Wechselspannung wird an die beiden Elektroden angelegt. Treten keine Spannungsdurchschläge auf, so wird angenommen, dass das zu testende Röhrchen kein Leck aufweist.A Such leak detection device is known and is under Others used to check the leak-free from - especially medical - test tubes. at the known device is provided that the externa ßere electrode designed tubular is, then introduced into the interior of this tubular electrode, the tube to be tested becomes. In the interior of the inner electrode is then inserted and an alternating voltage is applied to the two electrodes. To step no voltage breakdowns it is assumed that the tube to be tested does not leak.

Die Verwendung von Wechselstrom bei der Leckdetektion besitzt den Nachteil, dass hierdurch eine Veränderung der Oberfläche des zu prüfenden Objekts und/oder von dessen Oberflächeneigenschaften eintreten kann. Die Verwendung von Gleichspannung zur Beaufschlagung der beiden Elektroden wird bis jetzt von den Fachkreisen abgelehnt, da hierdurch in nachteiliger Art und Weise eine nur schwer entfernbare elektrostatische Aufladung des zu prüfenden Objekts auftreten würde.The Use of alternating current in leak detection has the disadvantage that's a change the surface of the object to be tested and / or its surface properties can occur. The use of DC voltage for charging of the two electrodes is rejected so far by the professional circles, as a result, in a disadvantageous way a difficult to remove electrostatic charge of the object to be tested would occur.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leckdetektions-Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass in einfacher Art und Weise die Gefahr einer Beeinträchtigung der Oberfläche und/oder der Oberflächeneigenschaften des zu prüfenden Objekts eliminiert oder zumindest reduziert wird.It Object of the present invention, a leak detection device of the type mentioned in such a way that in a simple way and the risk of deterioration of the surface and / or the surface properties of the to be tested Object is eliminated or at least reduced.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die äußere Elektrode als Kathode und die innere Elektrode als Anode ausgebildet ist, und dass zwischen der inneren und der äußeren Elektrode ein Gleichspannungspotential angelegt ist, dessen Potentialdifferenz unter der Durchschlagspannung des Prüfobjekts ist.These Task is solved by that the outer electrode is formed as a cathode and the inner electrode as an anode, and that between the inner and the outer electrode, a DC potential whose potential difference is below the breakdown voltage of the test object is.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise eine Vorrichtung geschaffen, welche sich dadurch auszeichnet, dass durch die Verwendung einer Gleichspannung zur Beaufschlagung der bei der Leckdetektion zusammenwirkenden Elektroden die Gefahr einer negativen Beeinflussung der Oberfläche und/oder der Oberflächeneigenschaften des zu prüfenden Objekts eliminiert oder zumindest weitgehend reduziert ist. Indem nun erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die innere Elektrode als Anode und die äußere Elektrode als Kathode ausgebildet ist, wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass die bei der unter Verwendung einer Gleichspannung durchgeführten Leckdetektion auftretende elektrostatische Ladung leicht entfernt werden kann: Die langlebigere, negative elektrostatische Aufladung ist an der Außenfläche des zu prüfenden Objekts konzentriert und kann daher von dieser leicht – z. B. durch einen Ionisationsstab – entfernt werden. Die an der Innfläche des zu prüfenden Objekts konzentrierte positive elektrostatische Ladung ist relativ kurzlebig und klingt rasch von selbst ab.By the measures according to the invention will created in an advantageous manner, a device which characterized by the fact that by the use of a DC voltage for acting on the electrodes cooperating in the leak detection the risk of a negative influence on the surface and / or the surface properties of the test to be tested Object is eliminated or at least largely reduced. By doing now provided according to the invention is that the inner electrode as the anode and the outer electrode is formed as a cathode, is in an advantageous manner achieved that when using a DC voltage conducted Leak detection occurring electrostatic charge can be easily removed can: The more durable, negative electrostatic charge is on the outside surface of the to be tested Concentrated object and therefore can easily from this -. B. through an ionization bar - removed become. The at the Innfläche of the object to be tested concentrated positive electrostatic charge is relatively short-lived and sounds fast by itself.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die die äußere Elektrode beaufschlagende negative Spannung und die die innere Elektrode beaufschlagende positive Spannung im wesentlichen gleich groß sind. Hierdurch wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass mit relativ geringen Spannungen, die typischerweise im Bereich von unter 5 kV liegen, gearbeitet werden kann.A advantageous development of the invention provides that the outer electrode acting on negative voltage and the inner electrode acting on positive voltage are essentially the same size. As a result, in an advantageous manner and achieved that with relatively low voltages, which typically in the range of less than 5 kV, can be worked.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die äußere Elektrode rohrförmig ausgebildet ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch das Prüfobjekt leicht in den Innenraum der derart ausgebildeten äußeren Elektrode eingebracht werden kann.A Further advantageous development of the invention provides that the outer electrode tubular is trained. Such a measure has the advantage that thereby the test object easily into the interior of the outer electrode thus formed can be introduced.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die äußere Elektrode ring- oder zylinderabschnittförmig ausgebildet ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch das zu Prüfobjekt durch die derart ausgebildete äußere Elektrode geschoben oder diese entlang des zu prüfenden Objekts verschoben werden kann. Hierdurch ist es in vorteilhafter Art und Weise nicht mehr erforderlich, dass die äußere Elektrode die gesamte Längserstreckung des zu prüfenden Objekts einnimmt.A Further advantageous development of the invention provides that the outer electrode annular or cylindrical section-shaped is trained. Such a measure has the advantage that thereby becomes the test object through the outer electrode thus formed pushed or moved along the object to be tested can. As a result, it is no longer in an advantageous manner required that the outer electrode the entire longitudinal extent of the test to be tested Object occupies.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung außer der ring- oder zylinderabschnittförmig ausgebildeten äußeren Elektro de eine kappenartig ausgebildete weitere Elektrode aufweist, in die ein Ende des zu prüfenden Objekts einbringbar ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch auch bei röhrchenförmig ausgebildeten Prüfobjekten mit einem abgerundetem Endbereich – wie es bei typischerweise bei medizinischen Proberöhrchen der Fall ist – eine Leckdetektion auch in diesem Bereich einfach durchführbar ist.A Further advantageous development of the invention provides that the device except the annular or cylindrical section-shaped outer electric de having a cap-like further electrode, in the an end to be tested Object is einbringbar. Such a measure has the advantage that thereby also in tube-shaped test objects with a rounded end area - as is typical with in medical test tubes the case is - one Leak detection in this area is easy to carry out.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den beiden Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im folgenden anhand der Figuren beschrieben werden.Further Details and advantages of the invention are the two embodiments to be taken, which are described below with reference to the figures.

Es zeigen:It demonstrate:

1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer Leckdetektions-Vorrichtung zusammen mit einem zu untersuchenden Proberöhrchen, 1 A first embodiment of a leak detection device together with a sample tube to be examined

2: ein Schnitt entlang der Linie A-A der 1, 2 : a section along the line AA the 1 .

3: eine Vorderansicht des ersten Ausführungsbeispiels, 3 : a front view of the first embodiment,

4: ein zweites Ausführungsbeispiel einer Leckdetektions-Vorrichtung, 4 a second embodiment of a leak detection device,

5: ein Schnitt entlang der Linie A-A der 4, und 5 : a section along the line AA the 4 , and

6: eine Vorderansicht des zweiten Ausführungsbeispiels 6 : A front view of the second embodiment

In den 1–3 ist nun ein erstes Ausführungsbeispiel einer allgemein mit 1 bezeichneten Leckdetektions-Vorrichtung dargestellt. Diese Vorrichtung weist ei ne äußere Elektrode 2 auf, die einer äußeren Oberfläche O' des Prüfobjekts O gegenüberliegend angeordnet ist. Die Elektrode 2 besitzt einen Innenraum 2a, in den ein zu prüfendes Objekt O einbringbar ist. In den Innenraum I dieses Objekts O ist eine stabförmige innere Elektrode 3 der Vorrichtung 1 eingebracht, welche einer inneren Oberfläche O'' des Prüfobjekts O gegenüberliegend angeordnet ist. Eine Gleichspannungsquelle 4 der Vorrichtung 1 ist über Leitungen 4a und 4b mit den Elektroden 2, 3 verbunden, und zwar derart, dass die äußere Elektrode 2 mit dem negativem Pol der Spannungsquelle 4 und die innere Elektrode 3 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle 4 verbunden ist. Das zwischen den beiden Elektroden 2, 3 anliegende Spannungspotential ist dabei derart gewählt, dass bei einem intakten Prüfobjekt O kein Spannungsdurchschlag stattfindet, so dass ein von einem entsprechenden Messgerät (nicht gezeigt) der Vorrichtung 1 detektierter Spannungsdurchschlag ein zuverlässiges Anzeichen dafür ist, dass das Prüfobjekt O ein Leck aufweist und somit den Prüfkriterien nicht entspricht.In the 1 - 3 is now a first embodiment of a generally with 1 designated leak detection device shown. This device has an outer electrode 2 on, which is disposed opposite to an outer surface O 'of the test object O. The electrode 2 has an interior 2a in which an object to be tested O can be introduced. In the interior I of this object O is a rod-shaped inner electrode 3 the device 1 introduced, which is disposed opposite to an inner surface O '' of the test object O. A DC voltage source 4 the device 1 is via lines 4a and 4b with the electrodes 2 . 3 connected, in such a way that the outer electrode 2 with the negative pole of the voltage source 4 and the inner electrode 3 with the positive pole of the voltage source 4 connected is. That between the two electrodes 2 . 3 applied voltage potential is chosen such that in an intact test object O no voltage breakdown takes place, so that one of a corresponding meter (not shown) of the device 1 detected voltage breakdown is a reliable indication that the test object O has a leak and thus does not meet the test criteria.

Von Vorteil bei der beschriebenen Vorrichtung 1 ist nun, dass die beiden Elektroden 2, 3 mit einer Gleichspannung beaufschlagt werden. Hierdurch wird die bei den bekannten Vorrichtungen, welche zur Beaufschlagung der beiden Elektroden 2, 3 Wechselspannung verwenden, bestehende Gefahr der Beeinträchtigung der Oberflächen O', O'' des Prüfobjekts O und/oder von deren Oberflächeneigenschaften eliminiert oder zumindest reduziert. In dem nun vorgesehen ist, dass die äußere Elektrode 2 als die Kathode und die innere Elektrode 3 als die Anode der Leckdetektions-Vorrichtung 1 ausgebildet ist, wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass die bei dem Detektionsvorgang durch die verwendete Gleichspannung hervorgerufene elektrostatische Aufladung des Prüfobjekts O leicht wieder entfernt werden kann, da sich an der äußeren Oberfläche O' dann die negative elektrostatische Aufladung und an der inneren Oberfläche O'' des Prüfobjekts O die positive elektrostatische Aufladung ansammelt. Die an der leicht zugänglichen äußeren Oberfläche O' befindliche negative elektrostatische Aufladung kann nach dem Entfernen des Prüfobjekts O aus der Vorrichtung 1 leicht – z. B. durch einen Ionisationsstab – entfernt werden. Die an der inneren Oberfläche O'', also der den schwer zugänglichen Innenraum I begrenzenden Oberfläche des Prüfobjekts O, befindliche positive statische Aufladung ist nur kurzlebig und verschwindet somit rasch von selbst, so dass in der Regel keine spezielle Behandlung der Oberfläche O'' des Prüfobjekts O erforderlich ist.Advantageous in the described device 1 Now, that's the two electrodes 2 . 3 be subjected to a DC voltage. As a result, in the known devices, which for applying the two electrodes 2 . 3 Using alternating voltage, existing risk of deterioration of the surfaces O ', O''of the test object O and / or its surface properties eliminated or at least reduced. In which it is now provided that the outer electrode 2 as the cathode and the inner electrode 3 as the anode of the leak detection device 1 is formed, is achieved in an advantageous manner that in the detection process caused by the DC voltage used electrostatic charge of the test object O can be easily removed again, since on the outer surface O 'then the negative electrostatic charge and on the inner surface O '' of the test object O accumulates the positive electrostatic charge. The negative electrostatic charge located on the readily accessible outer surface O 'may be removed from the device after removal of the test object O. 1 easy - z. B. by a Ionisationsstab - are removed. The on the inner surface O '', so the hard to reach interior I delimiting surface of the test object O, located positive static charge is only short-lived and thus disappears quickly by itself, so that usually no special treatment of the surface O '' of Test object O is required.

Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, dass der an der äußeren Elektrode 2 und an der inneren Elektrode 3 anliegende Spannungswert im wesentlichen gleich groß sind. Hierdurch wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass die Leckdetektion mit einem relativem geringen Spannungspotential, typischerweise im Bereich zwischen 3 und 5 kV, durchgeführt werden kann.Preferably, it is provided that the at the outer electrode 2 and on the inner electrode 3 applied voltage value are substantially equal. As a result, it is achieved in an advantageous manner that the leak detection can be carried out with a relatively low voltage potential, typically in the range between 3 and 5 kV.

In den 4 bis 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 dargestellt, die ihrem Grundaufbau nach dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, so dass einander entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nicht mehr näher beschrieben werden. Ein wesentlicher Unterschied zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel besteht nun darin, dass die äußere Elektrode 2' nun nicht mehr – wie beim ersten Ausführungsbeispiel – röhrchenförmig ausgebildet ist, sondern als Ring- oder Zylinderabschnitt, welcher durch eine nicht-gezeigte Einrichtung entlang der Längserstreckung des Prüfobjekts O in mindestens einer Richtung des Doppelpfeils X verschiebbar ist. Durch eine Verschiebung der ring- oder zylinderabschnittförmigen äußeren Elektrode 2' entlang der Längserstreckung des Prüfobjekts O wird dann sukzessive eine Leckdetektion durchgeführt.In the 4 to 6 is a second embodiment of a device 1 represented, which corresponds to its basic structure according to the first embodiment, so that corresponding components provided with the same reference numerals and will not be described in detail. An essential difference between the first and second embodiments is that the outer electrode 2 ' no longer - as in the first embodiment - tube-shaped, but as a ring or cylinder portion, which is displaceable by a device not shown along the longitudinal extent of the test object O in at least one direction of the double arrow X. By a displacement of the annular or cylindrical section-shaped outer electrode 2 ' along the longitudinal extension of the test object O is then successively carried out a leak detection.

Wie die 4 zeigt, weist die Vorrichtung 1 eine weitere Elektrode 2'' auf, welche kappenförmig ausgebildet ist, so dass – wie am besten aus 5 ersichtlich ist – die weitere Elektrode 2'' einen abgerundeten Endbereich des Prüfobjekts O umschließt. Hierdurch ist eine zuverlässige Leckdetektion auch bei einem gerundeten Endbereich möglich.As the 4 shows, the device 1 another electrode 2 '' on which is cap-shaped, so that - as best of 5 it can be seen - the further electrode 2 '' encloses a rounded end region of the test object O. As a result, a reliable leak detection is possible even with a rounded end.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die äußere Elektrode 2' durch einen elektrisch leitenden Stab 5 auf der weiteren Elektrode 2'' geführt, so dass die beiden Elektroden 2', 2'' auf dem gleichen Spannungspotential liegen. Diese Maßnahme ist zwar vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlich, da es natürlich auch möglich ist, dass die äußere Elektrode 2' durch eine entsprechende Einrichtung entlang der Längsrichtung des Prüfobjekts O bewegt und unabhängig von der weiteren Elektrode 2'' mit einer Spannung beaufschlagt wird.In the described embodiment, the outer electrode 2 ' by an electrically conductive rod 5 on the further electrode 2 '' guided so that the two electrodes 2 ' . 2 '' are at the same voltage potential. Although this measure is advantageous, but not mandatory, since it is of course also possible that the outer electrode 2 ' moved by a corresponding device along the longitudinal direction of the test object O and independent of the further electrode 2 '' is applied with a voltage.

Natürlich ist nicht erforderlich, dass die äußere Elektrode 2' entlang des Prüfobjekts O verschoben wird. Es ist auch denkbar, dass die äußere Elektrode 2' ortsfest angeordnet und das Prüfobjekt O durch die ring- oder zylinderabschnittförmig ausgebildete äußere Elektrode 2' bewegt wird. Auch eine Kombination dieser beiden Vorgehensweisen ist möglich. Die Ausbildung der äußeren Elektrode 2' als ring- oder zylinderabschnittförmige Elektrode besitzt insbesondere bei längeren Prüfobjekten O Vorteile, da hierdurch die äußere Elektrode 2' nicht mehr die gesamte zu detektierende Längserstreckung des Prüfobjekts O einnehmen muss.Of course, that does not require the outer electrode 2 ' is moved along the test object O. It is also conceivable that the outer electrode 2 ' arranged stationary and the test object O through the annular or cylindrical section-shaped outer electrode 2 ' is moved. A combination of these two approaches is possible. The formation of the outer electrode 2 ' As a ring or cylinder-shaped electrode has in particular O for longer test objects O advantages, as a result, the outer electrode 2 ' no longer has to occupy the entire longitudinal extent of the test object O to be detected.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die beschriebenen Maßnahmen eine Vorrichtung 1 ausgebildet wird, die sich dadurch auszeichnet, dass durch die Verwendung von Gleichstrom die Gefahr einer Beeinflussung der Oberflächen O', O'' des Prüfobjekts O und/oder von deren Oberflächeneigenschaften eliminiert oder zumindest reduziert wird. Die Ausbildung der inneren Elektrode 3 als Anode und der äußeren Elektrode 2 bzw. 2', 2'' als Kathode besitzt den Vorteil, dass die bei dem gleichspannungsbeaufschlagten Leckdetektions-Vorgang entstehende elektrostatische Aufladung des Prüfobjekts O leicht entfernt werden kann.In summary, it should be noted that by the measures described a device 1 is distinguished, which is characterized by the fact that the use of direct current eliminates or at least reduces the risk of influencing the surfaces O ', O''of the test object O and / or their surface properties. The formation of the inner electrode 3 as an anode and the outer electrode 2 respectively. 2 ' . 2 '' as the cathode has the advantage that the electrostatic charging of the object under test O resulting from the DC-applied leak detection process can be easily removed.

Claims

Leak detection device comprising an external electrode ( 2 ; 2 ' . 2 '' ) which can be arranged opposite an outer surface (O ') of a test object (O), and an inner electrode ( 3 ), which is insertable into an inner space (I) of this test object (O) and is disposed opposite to an inner surface (O '') thereof, characterized in that the outer electrode ( 2 ; 2 ' . 2 '' ) as the cathode and the inner electrode ( 3 ) is formed as an anode, and that between the outer and the inner electrode ( 2 respectively. 2 ' . 2 ''; 3 ) is applied a DC potential whose potential difference is below the breakdown voltage of the test object (O).

Device according to claim 1, characterized in that the outer electrode ( 2 ) is tubular, so that in its interior ( 2a ) the test object (O) can be introduced.

Device according to claim 1, characterized in that the outer electrode ( 2 ' ) is formed annular or cylindrical section-shaped, so that the test object (O) in the interior ( 2a ) of this electrode ( 2 ' ), and that the outer electrode ( 2 ' ) and the test object (O) are relatively movable relative to each other.

Device according to claim 3, characterized in that the device ( 1 ) another external electrode ( 2 '' ), which is formed cap-like.

Device according to claim 1, characterized in that the outer electrode ( 2 ' ) is displaceable at least along a part of the longitudinal extension of the test object (O).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner electrode ( 3 ) rod-shaped and in the interior (I) of a test object (O) can be introduced.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) a DC voltage source ( 4 ) whose negative pole via a first line ( 4a ) with the outer electrode ( 2 ; 2 ' . 2 '' ) and its positive pole via a second line ( 4b ) with the inner electrode ( 3 ) connected is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) has a measuring device for detecting a voltage breakdown.