DE1192851B

DE1192851B - Lecksuchersonde mit einer Mischkammer

Info

Publication number: DE1192851B
Application number: DEG29025A
Authority: DE
Inventors: John Alfred Roberts
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1959-02-17
Filing date: 1960-02-16
Publication date: 1965-05-13
Also published as: CH379443A; US2996661A; GB888447A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOIl

Deutsche Kl.: 42 k - 30/04

Nummer: 1192851

Aktenzeichen: G 29025IX b/42 k

Anmeldetag: 16. Februar 1960

Auslegetag: 13. Mai 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lecksuchersoride mit einer Mischkammer, die einerseits mit einer drosselnden Durchlaßöffnung für das zu prüfende Gas und mit einem Einlaßkanal für ein indifferentes Zusatzgas und andererseits über ein Anzeigegerät mit einer Vakuumpumpe in Verbindung steht.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Auffinden von Undichtigkeiten an Behältern bekannt, bei der durch ein Diodenmeßsystem fortlaufend ein konstanter Luftstrom hindurchgeführt wird, der von einer Meß- ίο sonde angesaugt wird, die bei der Prüfung über die Fehlerstellen des Meßsystems hinwegstreicht. Das aufgefundene Leck kann durch Zeigerausschlag an einem Meßinstrument oder durch akustische Signale über einen Lautsprecher angezeigt werden. Bei sehr kleinen Lecks ist es unter Umständen zweckmäßig, ein zusätzliches bekanntes Leck anzuordnen, damit die bereits erwähnte Luftströmung eine ausreichende Größe aufweist. Unter gewissen Arbeitsbedingungen ist es sogar angebracht, ein regelbares Hilfsleck vorzusehen, von dem aus eine Leitung zu einer eine Mischkammer bildenden Röhre führt, durch die das zu prüfende Gas aus der zu untersuchenden Apparatur zum Diodenmeßsystem angesaugt wird. Durch das regelbare Hilfsleck kann ein Strom reiner Luft oder ein halogenfreies Gas in die Vakuumapparatur und das Diodenmeßsystem eingeführt werden. Hierdurch können ein optimaler Arbeitsdruck und eine rasche Spülung des Diodensystems erzielt werden. Zum Finden von Lecks in Behältern, die unter einem Überdruck von halogenhaltigen Gasen stehen, kann die zuvor bezeichnete Röhre durch eine entsprechend drosselnde Durchlaßöffnung ersetzt werden; diese kann beispielsweise ein langes, schmales Kupferrohr sein, mit dessen Hilfe in dem Meßsystem bei angeschlossener Vakuumpumpe ein Druck in der Größenordnung von 1 mm Hg fortgesetzt aufrechterhalten werden kann, obwohl das eine Ende der Röhre nach außen zur Atmosphäre hin offen liegt.

Bei einem bekannten Lecksucher ist die Einlaßröhre zum Meß- und Anzeigesystem von Hand verstellbar ausgebildet. Durch ein langgestrecktes Einlaßrohr läuft koaxial eine Nadel hindurch, deren freies Ende an der Einlaßöffnung der Einlaßröhre endigt. Das entgegengesetzte Ende der Nadel ist mit einem Gewinde versehen, mit dessen Hilfe die Nadel koaxial innerhalb der Einlaßöffnung etwas verschoben und dadurch die Größe der Öffnung verändert werden kann. Mit dem Gewinde der Nadel arbeitet eine Drehscheibe zusammen, an der von Hand die Größe der Einlaßöffnung eingestellt werden kann.

Ferner ist es bei einer Vorrichtung zum Messen Lecksuchersonde mit einer Mischkammer

Anmelder:

General Electric Company,

Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,

Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13

Als Erfinder benannt:

John Alfred Roberts,

Lynnfield, Center, Mass. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 17. Februar 1959, (793 903)

von Verunreinigungen in der äußeren Atmosphäre bekannt, durch zwei zueinander parallele Röhren ein reines Gas bzw. das zu prüfende Gas einem Tastoder Meßelement zuzuführen. Durch beide Röhren führt ein Ventilkörper hindurch, mit dem je nach nach Wunsch die eine oder die andere Röhre abgesperrt werden kann. Mit Hilfe eines solchen Ventilkörpers kann auch das Verhältnis der reinen Gasströmung zur Prüfgasströmung eingestellt werden.

Ein Ziel der Erfindung besteht darin, in der Mischkammer die drosselnde Durchlaßöffnung und den Einlaßkanal für das indifferente Gas so anzuordnen, daß das zu prüfende Gas besser aus dem zu prüfenden Bereich angesaugt wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein doppelter Verschluß an der Einlaßöffnung und an der drosselnden Durchlaßöffnung in der Verbindung zur Mischkammer. Schließlich soll diese Verbindung für das zu prüfende Gas völlig verschlossen werden können, damit das Meß- und Tastelement allein mit dem indifferenten Zusatzgas durchspült werden kann.

Bei der Lecksuchersonde der eingangs bezeichneten Art endigt der Einlaßkanal für das indifferente Zusatzgas gemäß der Erfindung als Röhre dicht gegenüber der aus mehreren drosselnden Einzelöffnungen bestehenden Durchlaßöffnung für das zu prüfende Gas in der Mischkammer und die Verbindung von der Mischkammer zur Vakuumpumpe ist ein die Röhre koaxial umgebender, röhrenförmiger Hohlraum.

509 569/147

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend auf die Figuren Bezug genommen.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch die Sonde und zeigt die veränderbare öffnung;

F i g. 2 ist ein weiterer Schnitt durch die Sonde;

Fig. 3 ist eine Auftragung der Empfindlichkeit des Lecksuchers hinsichtlich eines Spurgases in Teilen von einer Million.

Die Konstruktion der Sonde 11 ist im einzelnen in den F i g. 1 und 2 zu sehen. Nach diesen Figuren ist die Sonde 11 aus zwei wesentlichen Teilen, nämlich zwei Abschnitten 15' und 15", einer Kunststoffhülle 15 und einem elastischen Endabschnitt 16 aufgebaut, der eine biegsame Röhre 12 fest umschließt. Eine Dichtung 17 liegt zwischen der Innenfläche des Hüllenabschnittes 15' und einer Rille 19, die dem Hüllenabschnitt 15 zugeordnet ist, um Undichtigkeiten zu vermeiden.

In der biegsamen Röhre 12 ist ein Kanal 5 enthalten, der an seinem einen Ende mit einer Kammer 3 endigt und an seinem anderen Ende mit einem Anzeigegerät (nicht gezeigt) in Verbindung steht. Der Einlaßkanal 2 mit einem Filter ist ebenfalls in der biegsamen Röhre 12 enthalten, an einer gasdichten Kupplung 20 angeschlossen und endigt an einem Ende 21 in einer Mischkammer 8. Ein mittlerer Bereich der Hülle 15 weist einen solchen Durchmesser auf, daß sich die Hülle leicht mit der Hand festhalten läßt; in Richtung auf eine Sondenspitze 26 läuft innen die Hülle zusammen. Im Bereich der Spitze weist die Hülle 15 ein in Umfangsrichtung verlaufendes Gewinde 27 und einen in der Mitte gelegenen konischen Ansatz 28 auf, der in Achsenrichtung vom Mittelteil der Spitze 26 aus nach außen läuft. Mehrere öffnungen 29 sind am Ende der Spitze 26 im Bereich zwischen dem in der Mitte gelegenen Ansatz 28 und dem Gewinde 27 in Umf angsrichtung in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet und verlaufen winkelförmig nach innen bis zu einem inneren Durchgang 30, der in Achsenrichtung durch den mittleren Bereich der Hülle 15 hindurchläuft. Der Duchmesser des Durchgangs 30 ist größer als der der Röhre 2, so daß das durch die öffnungen 29 und die Röhre 2 gesogene Gas um die Röhre 2 herum durch die Mischkammer und über die Röhre 5 zum Anzeigegerät strömen kann. Der innere Durchgang 30 ist also eine Verlängerung oder ein Teil der Mischkammer 8.

Um zu vermeiden, daß Staub und andere Fremdkörper mit der Gasströmung das Anzeigegerät erreichen, ist ein Filter 32 z. B. aus Zellulosefasern eingesetzt. Das Filter wird in bestimmten Zeitabständen ausgewechselt.

Eine Abschlußkappe oder ein Regler 33 ist drehbar auf dem Gewinde 27 der Spitze 26 mit Hilfe eines Innengewindes 34 befestigt, so daß eine Mittelöffnung 35 des Steuerkörpers konzentrisch zum konischen Ansatz 28 angeordnet ist. Bei einer Drehung der Abschlußkappe 33 werden die öffnung 35 und der Vorsprung 28 in Achsenrichtung zueinander versetzt, so daß die Größe des Durchgangs oder der öffnung zur Steuerung der Gasströmung verändert werden kann, die durch die öffnung 35 angesogen wird. Um Undichtigkeiten zwischen der Kappe 33 und der Spitze 26 zu vermeiden, ist ein O-förmiger Dichtungsring in einer in Umfangsrichtung verlaufenden Rille 31 eingelegt, die zwischen den Öffnungen 29 und dem Gewinde 27 angebracht ist.

Die Neigung des Ansatzes 28 zur Öffnung 35 ist derart gewählt, daß die Abschlußkappe 33 so weit gedreht werden kann, bis sie vollständig die veränderbare Öffnung abschließt. Eine derartige Anordnung ist bei Lecksuchern erwünscht, da, wie man herausgefunden hat, die Empfindlichkeit des dem Anzeigegerät zugeordneten empfindlichen Elementes schnell abnimmt, wenn dieses große Konzentrationen eines Spurgases ausgesetzt ist, das z. B. ein Halogen enthält. Die Empfindlichkeit kann vergrößert und das empfindliche Element reaktiviert werden, wenn reine Luft oder ein von Verunreinigungen freies Gas während einer bestimmten Zeit über das empfindliche Element hinwegströmt. Wenn die veränderbare Öffnung vollständig geschlossen ist, erreicht nur die Gasströmung, die durch die Röhre 2 herankommt, das empfindliche Element; diese ist so rein, daß das empfindliche Element wirksam reaktiviert oder gereinigt wird.

Man möchte auch die Menge des stets vorhandenen störenden Spurgases, die das Anzeigegerät erreicht, beeinflussen können. Wie in F i g. 3 zu sehen ist, spricht der Lecksucher am besten auf einen Störpegel der Umgebung an, der nicht zum Betrieb im »gesättigten« Bereich führt. Beim Aufsuchen von Bereichen mit einem hohen Störpegel des Spurgases kann der lineare Empfindlichkeitsbereich einfach dadurch bewirkt werden, daß die veränderbare öffnung und somit die Menge des den Störpegel herstellenden Spurgases vermindert werden, das in die Sonde hineingesogen wird.

Die Röhre 2 endigt dicht an den Öffnungen 29. Wie man herausgefunden hat, unterstützen die Turbulenz und Wirbelströme, die von dem Gas, das von der Röhre 2 zur Mischkammer 8 strömt, im Bereich der Öffnungen 29 hervorgerufen werden, eine schnellere Aufnahme und Heranführung des Gases vom Prüfbereich aus, nachdem es durch die veränderbare öffnung hindurchgegangen ist. Wie man annimmt, treten einige zufällige Wirbelströme aus der einen öffnung 29 heraus und in eine andere ein und erleichtern dadurch das Ansaugen des im Prüfbereich befindlichen Gases in die Mischkammer 3. Da die Ansprechzeit eines Lecksuchers hauptsächlich von der Zeitdauer abhängt, die das Spurgas zur Strömung durch die Sonde und die Verbindungsröhre zum Anzeiger in Anspruch nimmt, wird bei der vorliegenden Anordnung, wie man herausgefunden hat, die Anspruchzeit verringert, insbesondere wenn kleine Leckstellen gesucht werden.

Um Leckstellen mit der Sonde visuell anzuzeigen, die häufig bis zu 4,5 m oder weiter von der Kontrolleinrichtung entfernt sind, ist koaxial zur öffnung 35 eine Lampe 40 untergebracht, die mit der Kontrolleinheit 10 über zwei elektrische Leitungen 41 und 42 in Verbindung steht, die in der biegsamen Röhre 12 enthalten sind. Damit das Aufflammen der Lampe 40 sichtbar ist, ist die Hülle 15 aus zwei Teilen aufgebaut, nämlich aus dem durchsichtigen Kunststoffabchnitt 15' und dem nicht durchsichtigen Abschnitt 15". Wie hervorgehoben sei, ist die Mittelöffnung größer als die Lampe mit Zubehör, so daß die Gasströmung durch den Bereich zwischen der Lampe und dem Hüllenteil 15" nicht behindert wird.

Wie man erkennen kann, zieht eine Vakuumpumpe ein von Verunreinigungen freies Gas durch die Röhre 2 und außerdem das Gas aus dem zu prüfenden Bereich durch die veränderbare öffnung in

die Mischkammer 8 hinein, von wo aus das Gemisch beider Gase zum Anzeigegerät gesaugt wird. Der Anteil des Gases, das aus dem zu prüfenden Bereich stammt, zur Gesamtgasmenge kann je nach Wahl durch Veränderung der Öffnung 35 eingestellt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Lecksuchersonde mit einer Mischkammer, die einerseits mit einer drosselnden Durchlaßöffnung für das zu prüfende Gas und einem Einlaßkanal für ein indifferentes Zusatzgas und andererseits über ein Anzeigegerät mit einer Vakuumpumpe in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal für das indifferente Zusatzgas als Röhre (2) dicht gegenüber der aus mehreren drosselnden Einzelöffnungen (29) bestehenden Durchlaßöffnung für das zu prüfende Gas in der Mischkammer (8) endigt und daß die Verbindung von der Mischkammer zur Vakuumpumpe ein die Röhre (2) koaxial umgebender, röhrenförmiger Hohlraum (30) ist.

2. Lecksuchersonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den drosselnden Einzelöffnungen (29) eine von Hand einstellbare Einlaßöffnung (35) vorgeschaltet ist.

3. Lecksuchersonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (35) als Mittelöffnung an der Spitze eines auf den Sondenkörper (15) aufschraubbaren Hülsenkörpers (33) ausgebildet ist und daß der Sondenkörper (15) in einem Vorsprung (28) endigt, der durch die Einlaßöffnung (35) hinausragt.

4. Lecksuchersonde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Hülsenkörper (33) eine schrägliegende Dichtfläche ausgebildet ist, die die drosselnden Einzelöffnungen (29) in der einen Endlage des Hülsenkörpers (33) verschließt.

5. Lecksuchersonde nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sondenkörper (15) als langgestreckter Handgriff ausgebildet ist, dessen der Einlaßöffnung (35) entgegengesetztes Ende mit biegsamen Leitungen (12) verbunden ist, von denen die eine das Zusatzgas und die andere die vermischten Gase in Gegenstrom leitet.

6. Lecksuchersonde nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sondenkörper zumindest teilweise durchsichtig ist und in diesem Teil eine Anzeigelampe untergebracht ist, zu der durch die biegsamen Leitungen (12) Anschlußdrähte vom Anzeigegerät herankommen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1035 379;
USA.-Patentschriften Nr. 2579 352, 2706 398, 2749536;

»Proceedings of the I. R. Ε.«, 1950, S. 852 bis 858.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen