TWI815020B - 氣體洩漏感測方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種氣體洩漏感測方法，包括管制液體中一注氣口距離液面的高度，以導引洩漏氣體經由注氣口進入液體生成氣泡，檢知該液體中所生成之氣泡的流量，以改善洩漏氣體的感測精確度。

Description

氣體洩漏感測方法

本發明涉及氣體檢知技術，進而提供一種氣體洩漏感測方法。

一般例如是熱交換、鍋爐、熱處理、燃氣或廢氣處理等工業設備中都存在有製程氣體，所述的製程氣體多半具備特定的壓力，並且利用例如是管或艙室等構造元件加以導流或儲存。

由於存在有製程氣體的工業設備，在經過一段時間的使用後，經常容易發生製程氣體洩漏的現象，而影響該等工業設備的妥善率。倘若，洩漏的製程氣體具有毒性，其對環境的迫害、人員的健康甚至是安全都會造成相當的威脅。因此，該等工業設備中的製程氣體一旦發生洩漏時，必須立即被檢知，以為護設備的妥善率、環境衛生和公共安全。

且知，當今存在有製程氣體的工業設備，多半在氣體導流管道或氣體儲存艙等處安裝氣體壓力感測器、氣體流量計等量測元件，以檢知製程氣體是否洩漏或洩漏的流量、體積等情形。然而，起因於氣體的體積通常具有可壓縮性，因此現有技術對於小流量氣體洩漏時的流量數據，較難獲得檢知時的精確性，故亟待加以改善。

有鑑於此，本發明之目的，旨在提供一種氣體外洩的感測技術，特別是導引外洩氣體溶於一液體中而生成氣泡，進一步監測氣泡生成的實際情形，以實現較敏銳且較精密的氣體外洩檢知。

為達上述目的，本發明之一較佳實施例，係在提供一種氣體 洩漏感測方法，包括執行下列步驟S1至S2：S1：管制液體中一注氣口距離液面的高度，以導引洩漏氣體經由注氣口進入液體生成氣泡；及S2：檢知該液體中所生成之氣泡的流量。

在進一步實施中，管制該注氣口距離液面的高度，使該洩漏氣體的宣洩壓力大於該液體壓力。

在進一步實施中，在該注氣口與該液面之間檢知該液體中所生成之氣泡的流量。

在進一步實施中，以超音波檢知該液體中所生成之氣泡的流量。

在進一步實施中，以光學檢知該液體中所生成之氣泡的流量。

根據上述技術手段，本發明的優點在於：將洩漏氣體導入液體中生成氣泡，能使洩漏氣體完全轉換成相同體積的多個氣泡在液體內浮動上升，並且透過氣泡的監測，進而敏銳且精密的計算出洩漏氣體的流量數據。

以上所述之方法與裝置之技術手段及其產生效能的具體實施細節，請參照下列實施例及圖式加以說明。

10:氣體導管

11:入氣端

12:注氣口

20:儲液槽

21,21a:監測部

22,22a:連通孔

23:歧管

30:氣泡感測元件

31:超音波感測器

32:視覺器

40:洩漏氣體

41:氣泡

50:液體

51:液面

60:揚水馬達

61:取水口

62:汲水口

h1,h2:高度

D:管徑

W:寬度

S1至S2:實施例之步驟說明

圖1是本發明氣體洩漏感測方法的步驟流程圖。

圖2是本發明第一款實施例的配置剖示圖。

圖3是本發明第二款實施例的配置剖示圖。

圖4是本發明第三款實施例的配置剖示圖。

請參閱圖1，說明本發明所提供的氣體洩漏感測方法，包括依序執行下列S1至S2步驟：

步驟S1：導引氣體進入液體。

請參閱圖2，說明將一氣體導管10植入一儲液槽20中，該氣體導管10是用來導引一工業設備的洩漏氣體40，該工業設備可以是具 有製程氣體的熱交換設備、鍋爐、熱處理設備、燃氣設備或廢氣處理設備等。依普通知識可知，此等工業設備為了防止製程氣體洩漏，通常都會在導流製程氣體的導流管道或氣體儲存艙的管道接口、艙蓋接口等容易洩漏氣體的位置，加裝導流洩漏氣體40的氣體導管10，以防製程氣體洩漏至大氣中。因此，該氣體導管10具有接收該洩漏氣體40的一入氣端11及排放該洩漏氣體40的一注氣口12。

該儲液槽20可由透明或不透明的槽壁框圍而成，使儲液槽20連通大氣並且裝填有液體50，且液體50的液面51可以形成於儲液槽20內，該液體50可以是水或其他不影響氣泡41生成及上浮的油或溶劑等。在不同的實施場合中，該液體50的液面51也可以形成在與儲液槽20相連通的其他液艙或導液管體內。該氣體導管10的注氣口12必須植入於該儲液槽20的液體50內，以便導引洩漏氣體40在儲液槽20的液體50內生成氣泡41。

在具體實施上，可經由添加及排放該儲液槽20內液體50的手段，而管制該儲液槽20內液體50的體積，使該注氣口12距離液面51的高度h1可控，使得液體50形成的液體壓力小於該洩漏氣體40的宣洩壓力，以便於該洩漏氣體40能由注氣口12進入液體50內生成氣泡41；換個方式說，該注氣口12距離液面51的高度h1會影響到該洩漏氣體40是否能由注氣口12進入液體50內生成氣泡41。

步驟S2：檢知氣泡流量。

請再次參閱圖2，說明該儲液槽20的槽壁上形成有一監測部21，實質上該監測部21是用以組裝或配置一氣泡感測元件30的處所，且該監測部21距離液面51的高度h2必須小於該注氣口12距離液面51的高度h1(即h2<h1)；換個方式說，在離地高度上，監測部21是坐落於相對較高的液面51與相對較低的注氣口12之間；使得監測部21上的氣泡感測元件30能方便地持續監測液體50內是否生成有氣泡41及生成氣泡41的大小、數量和上浮頻率。

該氣泡感測元件30可以選用一超音波感測器31或是一安 裝有電荷耦合元件(CCD)的視覺器32，此等氣泡感測元件30皆可容易地以鎖裝、黏貼或扣接等組裝手段而被配置於儲液槽20槽壁的監測部21上。當該氣泡感測元件30為超音波感測器31時，該監測部21可以是透明或不透明的；該超音波感測器31可憑藉其生成的超音波，而穿透透明或不透明的監測部21(由儲液槽20的槽壁形成)，來感測儲液槽20之液體50內的氣泡41。另外，當該氣泡感測元件30為視覺器32時，該監測部21必須是透明的，以便提供視覺器32能經由透明的監測部21(由儲液槽20的槽壁形成)，來辨識儲液槽20之液體50內的氣泡41。

請參閱圖3，揭露本發明之第二款實施例，說明該儲液槽20的槽壁上可以開設形成一連通孔22，該連通孔22必須低於液面51，以便於提供該氣體導管10的注氣口12能夠連接該連通孔22進而植入液體50內，令該氣體導管10能夠實現導引洩漏氣體40在儲液槽20的液體50內生成氣泡41的作用；除此之外，其餘的實施細節皆與上述實施例相同。

請參閱圖4，揭露本發明之第三款實施例，說明該儲液槽20的槽壁上還叉分連接或形成有一歧管23，該歧管23是用於導流該儲液槽20內的液體50進入，使得歧管23能低於液面51；此外，該歧管23的管徑D可以小於該儲液槽的寬度W(即D<W)，且歧管23的雙端管口皆可以實施成和儲液槽20相連通的形態，以利液體50能在歧管23內流動；上述第二實施例中的連通孔22a，在本實施中可以形成於該歧管23的槽壁上，且該連通孔22a同樣必須低於該液面51，以便於該氣體導管10的注氣口12連接至連通孔22a進而植入於該液體50內；再者，上述第一及第二實施例中的監測部21a，在本實施中係坐落於該歧管23的管壁上；除此之外，其餘的實施細節皆與上述實施例相同。

請再次參閱圖4，說明上述第三款實施例中，該儲液槽20的液體50內擺放有一揚水馬達60，該揚水馬達60具有一取水口61及一汲水口62；該取水口61在液體50中擷取液體50，並且經由該汲水口62相對連接或鄰近對應該連通孔22或22a，以便驅動液體50導入該歧管23內，避免歧管23內的液體50產生真空或液量不足而影響氣泡41的生成。

綜上所陳，本發明憑藉超音波的穿透感測能力及電荷耦合元件(CCD)的光學辨識能力，對於檢知液體50中氣泡41的生成與否，及氣泡41生成的大小、數量和上浮頻率而言，皆能產生敏銳且精確的檢知作用，而且上述氣泡感測元件30也便於將檢知氣泡41的信號傳遞至相應的信號控制單元，進而精確的取得洩漏氣體40的流量數據；由此可見，本發明在產業上是充分具備可實施性的技術。

以上實施例僅為表達了本發明的較佳實施方式，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。因此，本發明應以申請專利範圍中限定的請求項內容為準。

S1至S2:實施例之步驟說明

Claims (3)

1. 一種氣體洩漏感測方法，包括執行下列步驟：S1：確定一儲液槽之一注氣口距離該儲液槽內之液面的高度，而令一小流量洩漏氣體的宣洩壓力大於所述液體的壓力，其中該儲液槽的側壁形成一歧管提供該注氣口連接，並且經由一揚水馬達朝向該注氣口驅動所述液體導入該歧管內，使得洩漏氣體經由該注氣口進入所述液體而生成氣泡；及S2：檢知該注氣口與該液面之間之所述液體中生成之氣泡的流量。
2. 如請求項1所述的氣體洩漏感測方法，其中以超音波檢知該液體中所生成之氣泡的流量。
3. 如請求項1所述的氣體洩漏感測方法，其中以光學檢知該液體中所生成之氣泡的流量。

Images