JPH08327492A - 流体回路内のヘリウムの存在を検出するための設備 - Google Patents

流体回路内のヘリウムの存在を検出するための設備

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JPH08327492A JP8130334A JP13033496A JPH08327492A JP H08327492 A JPH08327492 A JP H08327492A JP 8130334 A JP8130334 A JP 8130334A JP 13033496 A JP13033496 A JP 13033496A JP H08327492 A JPH08327492 A JP H08327492A
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    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/202Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material using mass spectrometer detection systems

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体回路内のヘリウムの存在を検出するため
の設備を提供する。 【解決手段】 ヘリウムを通す半透過隔壁(5)によっ
て分離された第一空間(3)および第二空間(4)を含
む容量を構成する採取装置(2)を備え、前記採取装置
(2)の前記第一空間(3)が流体回路(1)内に直列
に挿入され、前記第二空間(4)が可変開口オリフィス
(6)を介して気体発生源(9)に接続されるととも
に、管路(7)によりポンピング手段(8)に接続さ
れ、前記管路(7)内でポンピングされる流束によりこ
の粘性状態の流束が、ヘリウム漏れ検出器(11)に接
続された取り込み装置(10)の方向に送られることを
特徴とする流体回路(1)内のヘリウムの存在を検出す
るための設備。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体回路内のヘリ
ウムの存在を検出するための設備に関する。
【0002】
【従来の技術】稼働している化学、石油化学、熱等の設
備内の回路の気密性を点検する方法として、これら回路
内に加圧ヘリウムを注入し、点検しようとする部分を、
二次流体が流れる二次回路を構成するケーシング(enve
loppe )で取り囲む方法が知られている。被検部分内の
設備のある回路から漏れがある場合、二次流体はヘリウ
ムによって「汚染」される。このように、二次回路内に
ヘリウムが存在することにより、漏れが存在することが
わかる。ヘリウムの存在を検出するための既知の技術
は、主として、多孔質媒体に支持されヘリウムだけを通
過させる分離半透過膜によって内部的に二つの部分に分
離された小型ケーシングから成る半透過膜採取セルを使
用することから成る。このセルが二次流体採取回路内に
挿入され、二次流体は半透過膜の前を通過するが、膜の
反対側に位置するケーシングの部分はヘリウム漏れ検出
器に接続される。
【0003】上記と同じ作用をもたらす別の既知の方法
は、漏れ検出器に接続された半透過膜通気(reniflage
)プローブ(sonde )を使用することである。唯一の
違いは、この場合はプローブが、膜によって内部的に二
つの部分に分離される小型ケーシングではなく、いわば
膜によってケーシングが閉じられること、ならびに膜の
前において、ヘリウムが存在した場合その検出を所望す
る場所を流体が通過するようにするために、プローブの
周囲にパッキンを設けることにより、この流体が通過す
る回路内にプローブを挿入しなければならないことであ
る。
【0004】いずれの場合も、漏れ検出器を採取セルま
たは通気プローブに接続する管路は真空度が高く、万一
ヘリウムが存在したとしても、分子状態で循環する。従
って素早い検出器の反応を得るためには、この管路が最
大でも2〜3mと短く、かつ直径が少なくとも1cmと
充分に大きいことが必須である。このように検出器は被
検回路に近いところになければならないが、被検回路
は、配管が入り組んだりあるいは危険ですらあるよう
な、接近が難しい環境下にあることが多い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、この欠点を解
消することを目的とし、ヘリウムを通す半透過隔壁によ
って互いに分離された第一空間および第二空間を含む容
量を構成する採取装置を備え、前記採取装置の前記第一
空間が前記流体回路内に直列に挿入され、前記第二空間
が可変開口オリフィスを介して気体発生源に接続される
とともに、管路によりポンピング手段に接続され、管路
内でポンピングされる流束によりこの粘性状態の流束
が、ヘリウム漏れ検出器に接続された取り込み装置の方
向に送られることを特徴とする流体回路内のヘリウムの
存在を検出するための設備を対象とする。
【0007】個別の実施態様によれば、前記ポンピング
手段は、前記漏れ検出器を構成する一次ポンプ段であ
り、前記取り込み装置は、前記管路および前記ポンピン
グ手段、ならびに前記ヘリウム漏れ検出器の入力部に接
続された半透過多孔質隔壁カプセルである。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、図を参照しながら本発明に
ついて説明する。
【0009】図1を参照すると、流体回路1内のヘリウ
ムの存在を検出するための本発明による設備がある。こ
の検出を行うために採取装置2を使用する。このような
装置は既知である。この装置はたとえば、ヘリウムしか
通さない半透過隔壁5によって分離された第一空間3お
よび第二空間4を含む容量を構成する。この隔壁はたと
えば、液体中に溶解したヘリウムしか通さない厚み10
ミクロン程度の薄い分離膜と、膜を支持する多孔質媒体
とで構成される。
【0010】この採取装置2の第一空間3は回路1に直
列に挿入される。この採取装置2の第二空間4は、単に
空気か好ましくは窒素または二酸化炭素などのヘリウム
を含まない気体である坦体気体の発生源に可変開口弁6
を介して接続されるとともに、管路7によりポンピング
手段8に接続される。この管路7の長さは数mから数十
mとし、内径はmm程度と小さくすることができる。ポ
ンピングされた流束は9において吸引され、粘性状態で
輸送される。管路7の端部では、ポンピングされた流束
が、ヘリウム漏れ検出器11に接続された取り込み装置
10上を通過する。
【0011】取り込み装置10はたとえば(図2)、採
取装置2に類似した半透過多孔質隔壁カプセル26、ま
たは管路7の拡大部分内に挿入された簡単な通気プロー
ブである。この取り込み装置は、管路7およびポンプ
8、ならびに検出器11の入力部27に接続される。
【0012】従って流体回路1内にヘリウムが存在する
場合、ヘリウムのみが半透過隔壁5を通過し、ポンプ8
により9において吸引される坦体気体(空気、窒素等)
によって駆動され同気体と混合されて第二空間4内に戻
り、ポンプにより粘性状態で駆動される。坦体気体の流
束は、可変弁6によって調節される。取り込み装置10
内で、気体流束は二つに分かれ、小さい方は検出器11
に向かって流れ、大きい方はポンプ8によってポンピン
グされる。有利には、9において吸引される坦体気体と
して、必然的にヘリウムを含む空気ではなく、窒素を使
用する。これにより、バックグラウンドノイズを低減す
ることが可能である。
【0013】有利には、ポンプ8は、図1のフレーム1
2内にまとめられた要素のアセンブリの好ましい実施例
を示す図2に示すように、検出器そのもののポンピング
システムの一部を成す。
【0014】取り込み装置10につながる管路7につい
て説明する。そこでは、直列接続された二つのベーンポ
ンプ14および8を含む一次ポンプユニット13の高圧
段8によって、気体流束の大部分が高速でポンピングさ
れる。
【0015】10に入る流束の一部は、二次ポンプ15
および一次ポンプユニット13を含む検出器のポンピン
グユニットによって吸引される。分析セル16は、二次
ポンプ15の吸引側に接続される。
【0016】このように、本発明により、アセンブリ1
2は被検回路1から遠いところに設置することができ、
ヘリウムが回路内に存在し隔壁5を通過する場合、ヘリ
ウムは、9において吸引される坦体気体流束によって駆
動され、粘性状態で素早く検出器の取り込み装置10ま
で送られる。前記で説明したように、管路7は非常に長
くすることができる。
【0017】図3は、分離膜の表面積がより大きい、す
なわちより多量のヘリウムがこれら膜を横断できるよう
にし、従って坦体気体で駆動されるヘリウム流束を増大
させることが可能な採取装置2の実施変形例を示す図で
あり、これにより感度が向上する。
【0018】この装置は、それぞれが半透過膜の媒体の
役目を果たす複数の多孔質の管17を含む。これらの管
は平行に配設され、一方の端部が、吸い込みマニホール
ド(collecteur)19に結合された第一管板18に接続
され、管17のもう一方の端部は、排出マニホールド2
1に結合された第二管板20に同じ方法で接続される。
外部ケーシング22は、二つの管板18および20を接
続することにより管17を囲んでいる。このケーシング
22は、坦体気体発生源に接続される入力オリフィス2
3と、管路7に接続された出力オリフィス24とを含
む。
【0019】吸い込みマニホールド19および排出マニ
ホールド21は、被検流体回路1に接続される。
【0020】図4は、異なる複数の流体回路1A、1B
および1Cの点検を可能にする複数の採取装置2を直列
に組み合わせた設備の場合を示す図である。これら回路
はそれぞれ、連続測定を可能にする仕切弁25を具備す
る。
【0021】図5は、採取装置2が並列に配置される図
4の変形である。この図においては、検出装置は図2と
同様に詳細が示してある。
【図面の簡単な説明】
【図1】流体回路内のヘリウムの存在を検出するための
本発明による設備を示す略図である。
【図2】個別の実施態様における図1の部分の詳細を示
す図である。
【図3】個別の実施態様における発明による採取装置を
示す図である。
【図4】複数の流体回路の点検を可能にする複数の採取
装置を直列に組み合わせた場合を示す、本発明による設
備を示す図である。
【図5】異なる採取装置が並列に配置される、図4の設
備の変形例である。
【符号の説明】
1 流体回路 2 採取装置 3 第一空間 4 第二空間 5 半透過隔壁 6 可変開口オリフィス 7 管路 8 ポンピング手段 9 気体発生源 10 取り込み装置 11 ヘリウム漏れ検出器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヘリウムを通す半透過隔壁(5)によっ
    て互いに分離された第一空間(3)および第二空間
    (4)を含む容量を構成する採取装置(2)を備え、前
    記採取装置(2)の前記第一空間(3)が流体回路
    (1)内に直列に挿入され、前記第二空間(4)が可変
    開口オリフィス(6)を介して気体発生源(9)に接続
    されるとともに、管路(7)によりポンピング手段
    (8)に接続され、前記管路(7)内でポンピングされ
    る流束によりこの粘性状態の流束が、ヘリウム漏れ検出
    器(11)に接続された取り込み装置(10)の方向に
    送られることを特徴とする流体回路(1)内のヘリウム
    の存在を検出するための設備。
  2. 【請求項2】 前記ポンピング手段(8)が、前記ヘリ
    ウム漏れ検出器(11)を構成する一次ポンプ(13)
    段であることを特徴とする請求項1に記載の設備。
  3. 【請求項3】 前記取り込み装置(10)が、前記管路
    (7)および前記ポンピング手段(8)、ならびに前記
    ヘリウム漏れ検出器(11)の入力部(27)に接続さ
    れた半透過多孔質隔壁カプセル(26)であることを特
    徴とする請求項1または2に記載の設備。
  4. 【請求項4】 前記採取装置(2)が、それぞれが半透
    過膜の媒体の役目を果し、平行に配設され、一方の端部
    が、吸い込みマニホールド(19)に結合された第一管
    板(18)に接続され、もう一方の端部が、排出マニホ
    ールド(21)に結合された第二管板(20)に接続さ
    れた、複数の多孔質の管(17)を備え、外部ケーシン
    グ(22)が二つの管板を接続し管を囲み、入力オリフ
    ィス(23)と出力オリフィス(24)とを備えること
    を特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の設
    備。
  5. 【請求項5】 n個の採取装置(2)の前記第二空間
    (4)が直列または並列に結合され、n個の採取装置そ
    れぞれの前記第一空間(3)が、点検を行う個々の流体
    回路(1A、1B、1C)内に挿入されることを特徴と
    する請求項1から4のいずれか一項に記載の設備。
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