CN105987796A - 一种气体浓度探测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体浓度探测方法及装置。所述方法其包括以下步骤：S1：把待检工件放置在密闭空间内；S2：在待检工件的外部分布若干气体吸入点，且对每一气体吸入点进行编号标识气体吸入点位置；S3：对密闭空间进行抽真空，真空压力可大于100Pa；S4：对待检工件内部充入示踪气体；S5：设置在密闭空间外部的气体传感器通过气体吸入点对吸入气体进行气体浓度检测；S6：当气体传感器检测到某一气体吸入点的示踪气体浓度达到预设泄漏值，即可根据该气体吸入点的编号确定待检工件的泄漏位置。本发明采用上述技术方案，其既可实现低成本且快速地对气体浓度、气体泄漏进行检测，也同时实现自动检测而无需人工干预，而且还可以对泄漏点进行大致定位。

Description

一种气体浓度探测方法及装置

技术领域

本发明涉及一种气体检测技术，具体涉及一种气体浓度探测方法及为实现该方法的装置。

背景技术

气体浓度(包括气体检漏)探测技术应用范围较广，其中真空箱式气体检漏技术及大气吸枪式检漏技术是常用的两种，通过示踪气体浓度的探测对产品进行气密性检测。

真空箱式及大气吸枪式气体检漏技术一般是用卤素气体、氢气或氦气等气体作为示踪气体，如图1所示，真空箱式气体检漏装置包括检测箱1、抽真空阀门4、真空泵5、气体传感器阀门6、气体传感器7、示踪气体阀门2及示踪气体气源3，检测时，先打开抽真空阀门4，用真空泵5将检测箱1抽至高度真空，然后打开示踪气体阀门2及示踪气体气源3，将示踪气体充入待检工件10内部，最后打开气体传感器阀门6，用气体传感器7探测待检工件10外部示踪气体的浓度，如果探测到的示踪气体信号超过气体传感器7设定值，表明待检工件有泄漏。

真空箱式气体检漏技术的特点是待检工件放在检测箱1中，在对工件充示踪气体检漏前，先打开抽真空阀门4，用真空泵5将检测箱抽至高度真空，对真空度的要求很高，不然检测的准确度容易受到影响。由于高度真空，示踪气体扩散速度快，气体传感器7不需要进行辅助吸气靠示踪气体在真空环境的扩散运动即可快速检测示踪气体的浓度。真空箱式气体检漏系统检测精度高，生产节拍快，可以实现全自动检测，不需人工干预。但设备结构十分复杂和严格，设备制造成本高，因为需要高度真空，真空系统设计复杂，制造成本也高，高成本的设备投入限制了真空箱式检漏技术的推广使用,同时这种技术不能对待检工件具体的泄漏点进行定位。

如图2所示，大气吸枪式气体检漏装置包括示踪气体阀门2、示踪气体气源3、吸枪12及气体传感器7，其特点是在大气环境下采用人工手持吸枪12检测产品的待检位置，确认是否存在泄漏，而且可以对泄漏点进行定位，即可检测到具体的泄漏位置。由于在大气环境下操作，这种方法要求吸枪12与检测点的距离＜3mm,每个检测点的吸枪停留时间为3秒，移动速度＜20mm/sec。大气吸枪式气体检漏装置设备成本较低，只需配备气体浓度传感器及吸枪，但这种检测方法依赖操作者的经验，检测精度低，不能保证工作质量，而且效率非常低。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题不足之处，提供一种新的气体浓度探测方法，其既可实现低成本且快速地对气体浓度、气体泄漏进行检测，也同时实现自动检测而无需人工干预，而且还可以对泄漏点进行大致定位。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种气体浓度探测方法，其包括以下步骤：

S1：把待检工件放置在密闭空间内；

S2：在密闭空间内，在待检工件的外部分布若干气体吸入点，且对每一气体吸入点进行位置编号标识气体吸入点位置；

S3：对密闭空间进行抽真空，真空压力在100Pa-90000Pa之间；

S4：对待检工件内部充入示踪气体；

S5：设置在密闭空间外部的气体传感器通过气体吸入点对吸入气体进行气体浓度检测，且所述气体传感器设有与吸入点位置编号对应的检测编号；

S6：当气体传感器检测到某一气体吸入点的示踪气体浓度达到预设泄漏值，即可根据该气体吸入点的位置编号确定待检工件的泄漏位置。

进一步，所述气体吸入点与待检工件的距离在6mm-200mm之间；所述气体吸入点设置在待检工件的易泄漏处外部。

进一步具体，所述每一气体吸入点单独连接一气体传感器。或者，所述气体吸入点统一连接一气体传感器。

本发明的另一目的在于提供一种上述方法的气体浓度探测的装置，其具体技术方案如下：

一种用于上述方法的气体浓度探测的装置，其包括有提供密闭空间用于放置待检工件的检测箱；所述检测箱外设置有与待检工件内部连接的示踪气体阀门及示踪气体气源；所述检测箱外设有用于对其密闭空间进行抽真空的抽真空阀门及真空泵；所述检测箱的密闭空间内且待检工件外设有若干气体吸嘴，所述气体吸嘴通过管路与设置在检测箱外的气体传感器阀门、气体吸入泵及气体传感器连接，所述每一气体吸嘴上标记有位置编号，且所述气体传感器设有与气体吸嘴的位置编号对应的检测编号。

进一步，所述气体吸入嘴与待检工件的距离在6mm-200mm之间；所述气体吸入嘴设置在待检工件的易泄漏处外部。

进一步具体，每一气体吸入嘴单独连接一组气体传感器阀门、气体吸入泵及气体传感器；或者所述每一气体吸入嘴单独连接一组气体传感器阀门及气体吸入泵后统一与一气体传感器连接。

作为优选，本发明所述装置还包括一可编程控制器，其分别与示踪气体阀门、抽真空阀门、真空泵、气体吸入泵、气体传感器阀门及气体传感器电连接。

本发明采用上述技术方案，其既可实现低成本且快速地对气体浓度、气体泄漏进行检测，也同时实现自动检测而无需人工干预，而且还可以对泄漏点进行大致定位。

附图说明

图1为现有真空箱式气体检漏装置简化结构示意图。

图2为现有大气吸枪式气体检漏装置简化结构示意图。

图3为本发明所述实施例2气体浓度探测装置简化结构示意图。

图4为本发明所述实施例2气体浓度探测装置的电气原理简化框图。

图5为本发明所述实施例3气体浓度探测装置简化结构示意图。

图6为本发明所述实施例3气体浓度探测装置的电气原理简化框图。

以下通过附图和具体应用方式来对本发明作进一步描述：

具体实施方式

实施例1

本发明所述的一种气体浓度探测方法，利用一种气体在另一种气体中扩散的速度跟周围气体的压力成反比的原理，即利用示踪气体在真空状态下扩散速度更快的特点，采取真空箱式气体检漏技术及大气吸枪式检漏技术两者的优点科学合理结合实现，其既可实现低成本且快速地对气体浓度、气体泄漏进行检测，也同时实现自动检测而无需人工干预，而且还可以对泄漏点进行大致定位。

本发明所述的气体浓度探测方法包括以下步骤：

S1：把待检工件放置在密闭空间内；

S2：在密闭空间内，在待检工件的外部分布若干气体吸入点，且对每一气体吸入点进行位置编号标识气体吸入点位置；

S3：对密闭空间进行抽真空，真空压力在100Pa-90000Pa之间；

S4：对待检工件内部充入示踪气体；

S5：设置在密闭空间外部的气体传感器通过气体吸入点对吸入气体进行气体浓度检测，且所述气体传感器设有与吸入点位置编号对应的检测编号；

S6：当气体传感器检测到某一气体吸入点的示踪气体浓度达到预设泄漏值，即可根据该气体吸入点的位置编号确定待检工件的泄漏位置。

进一步，所述气体吸入点与待检工件的距离在6mm-200mm之间；所述气体吸入点设置在待检工件的易泄漏处外部。

进一步具体，所述每一气体吸入点单独连接一气体传感器。或者，所述气体吸入点统一连接一气体传感器。

本发明所述的气体浓度探测方法，利用一种气体在另一种气体中扩散的速度跟周围气体的压力成反比的原理，即利用示踪气体在低压状态下扩散速度更快的特点，对密闭空间抽至一定的真空度(比现真空箱式气体检漏技术的真空度要求低)，然后利用靠近待检工件的气体吸入点进行主动吸气输送气体传感器(因为利用大气吸枪式检漏技术的靠近吸气技术，可以加快示踪气体的运输，因此对真空度要求相对真空箱式气体检漏技术较低，从而可以节约设备的材料和制造成本)，如果待检工件有泄漏，泄漏的气体信号会被吸入点收集并通过气体传感器探出来，另由于对吸入点进行位置编号标识，可较精确确定泄漏点的位置。本发明所述的体浓度探测方法，采取真空箱式气体检漏技术及大气吸枪式检漏技术两者的优点科学合理结合实现，其既可实现低成本且快速地对气体浓度、气体泄漏进行检测，也同时实现自动检测而无需人工干预，而且还可以对泄漏点进行大致定位。

实施例2

如图3和4所示，本发明所述的一种气体浓度探测装置，利用一种气体在另一种气体中扩散的速度跟周围气体的压力成反比的原理，即利用示踪气体在低压状态下扩散速度更快的特点，采取真空箱式气体检漏技术及大气吸枪式检漏技术两者的优点科学合理结合，其既可实现低成本且快速地对气体浓度、气体泄漏进行检测，也同时实现自动检测而无需人工干预，而且还可以对泄漏点进行大致定位。

本发明所述气体浓度探测装置包括有提供密闭空间用于放置待检工件的检测箱1；所述检测箱1外设置有与待检工件内部连接的示踪气体阀门2及示踪气体气源3；所述检测箱1外设有用于对其密闭空间进行抽真空的抽真空阀门4及真空泵5；所述检测箱1的密闭空间内且待检工件外设有若干气体吸嘴8，所述气体吸嘴8通过管路与设置在检测箱1外的气体传感器阀门6、气体吸入泵9及气体传感器7连接，所述每一气体吸嘴上8标记有位置编号，且所述气体传感器7设有与气体吸嘴8的位置编号对应的检测编号。

进一步，所述气体吸入嘴8与待检工件10的距离在6mm-200mm之间；所述气体吸入嘴8设置在待检工件10的易泄漏处外部，这样可以快速锁定具体的泄漏点，提高检漏效率。

具体地，每一气体吸入嘴8单独连接一组气体传感器阀门6、气体吸入泵9及气体传感器7。

为了实现智能自动化控制，本发明所述装置还包括一可编程控制器11，其分别与示踪气体阀门2、抽真空阀门4、真空泵5、气体吸入泵9、气体传感器阀门6及气体传感器7电连接。如图3和4所示，本实施例包括三组气体嘴8，即第一气体吸入嘴81、第二气体吸入嘴82及第三气体吸入嘴83，所述第一气体吸入嘴81通过管路与第一气体感器阀门61、第一气体吸入泵91及第一气体传感器71连接，所述第二气体吸入嘴82通过管路与第二气体感器阀门6、第二气体吸入泵922及第二气体传感器72连接，所述第三气体吸入嘴83通过管路与第三气体感器阀门63、第三气体吸入泵93及第三气体传感器73连接。可编程控制器11可分别对上述每组气体吸入泵9、气体感器阀门6及气体传感器7进行标识对应每组气体吸入嘴8，从而通过对应的气体传感器检漏报警可确定与之对应的气体吸入嘴8附近的泄漏点。

以下通过具体应用来对本发明作进一步描述：

先把待检工件放置在检测箱1内；通过可编程控制器进行控制，打开抽真空阀门4，通过真空泵5对密闭空间进行抽真空，真空压力在100Pa-90000Pa之间；然后打开示踪气体阀门2，通过示踪气体气源3对待检工件10内部充入示踪气体；打开气体感器阀门6和气体吸入泵9，通过气体吸入嘴8吸入待检工件10附近的气体输送至气体传感器7进行检测。当气体传感器7检测到某一气体吸入嘴8的示踪气体浓度达到预设泄漏值，可编程控制器即可根据该气体吸入嘴的位置编号确定待检工件10的泄漏位置。

本发明所述的气体浓度探测装置，利用一种气体在另一种气体中扩散的速度跟周围气体的压力成反比的原理，即利用示踪气体在低压状态下扩散速度更快的特点，对密闭空间抽至一定的真空度(比现真空箱式气体检漏技术的真空度要求低)，然后利用靠近待检工件的气体吸入嘴进行主动吸气输送气体传感器(因为利用大气吸枪式检漏技术的靠近吸气技术，可以加快示踪气体的运输，因此对真空度要求相对真空箱式气体检漏技术较低，从而可以节约设备的材料和制造成本)，如果待检工件有泄漏，泄漏的气体信号会被气体吸入嘴收集并通过气体传感器探出来，另由于可编程控制器可对每组气体吸入泵、气体感器阀门及气体传感器进行标识，从而可以确定与之对应的气体吸入嘴，实现可较精确确定泄漏点的位置。由于对检测箱的真空度要求相对较低，简化了真空系统的设计，降低了制造成本。

实施例3

如图5和6所示，本实施例与实施例2的不同之处在于气体传感器连续设置不同，其他结构与实施例2均相同，具体为：所述每一气体吸入嘴8单独连接一组气体吸入泵9及气体传感器阀门6后统一与一气体传感器7连接。本实施例包括三组气体嘴8，即第一气体吸入嘴81、第二气体吸入嘴82及第三气体吸入嘴83，所述第一气体吸入嘴81通过管路与第一气体感器阀门61、第一气体吸入泵91及气体传感器7连接，所述第二气体吸入嘴82通过管路与第二气体感器阀门62、第二气体吸入泵92及气体传感器7连接，所述第三气体吸入嘴83通过管路与第三气体感器阀门63、第三气体吸入泵93及气体传感器7连接，上述气体传感器7为一个集合型气体传感器，其可以设置对应气体吸入嘴8数量的检测通道，通过可编程控制器11对每一检测通道进行检测编号标记，从而可以标记与之对应的气体吸入嘴8，进而实现对具体泄漏点的定位。

本实施例其他结构如实施例2所述。

Claims (10)

1.一种气体浓度探测方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：把待检工件放置在密闭空间内；

S2：在密闭空间内，在待检工件的外部分布若干气体吸入点，且对每一气体吸入点进行位置编号标识气体吸入点位置；

S3：对密闭空间进行抽真空，真空压力在100Pa-90000Pa之间；

S4：对待检工件内部充入示踪气体；

S5：设置在密闭空间外部的气体传感器通过气体吸入点对吸入气体进行气体浓度检测，且所述气体传感器设有与吸入点位置编号对应的检测编号；

S6：当气体传感器检测到某一气体吸入点的示踪气体浓度达到预设泄漏值，即可根据该气体吸入点的位置编号确定待检工件的泄漏位置。

2.根据权利要求1所述的气体浓度探测方法，其特征在于：所述气体吸入点与待检工件的距离在6mm-200mm之间。

3.根据权利要求1所述的气体浓度探测方法，其特征在于：所述气体吸入点设置在待检工件的易泄漏处外部。

4.根据权利要求1所述的气体浓度探测方法，其特征在于：所述每一气体吸入点单独连接一气体传感器。

5.根据权利要求1所述的气体浓度探测方法，其特征在于：所述气体吸入点统一连接一气体传感器。

6.一种用于实现权利要求1所述方法的气体浓度探测的装置，其特征在于：包括有提供密闭空间用于放置待检工件的检测箱；所述检测箱外设置有与待检工件内部连接的示踪气体阀门及示踪气体气源；所述检测箱外设有用于对其密闭空间进行抽真空的抽真空阀门及真空泵；所述检测箱的密闭空间内且待检工件外设有若干气体吸嘴，所述气体吸嘴通过管路与设置在检测箱外的气体传感器阀门、气体吸入泵及气体传感器连接，所述每一气体吸嘴上标记有位置编号，且所述气体传感器设有与气体吸嘴的位置编号对应的检测编号。

7.根据权利要求6所述的气体浓度探测的装置，其特征在于：所述气体吸入嘴与待检工件的距离在6mm-200mm之间。

8.根据权利要求6所述的气体浓度探测的装置，其特征在于：所述气体吸入嘴设置在待检工件的易泄漏处外部。

9.根据权利要求6所述的气体浓度探测的装置，其特征在于：每一气体吸入嘴单独连接一组气体传感器阀门、气体吸入泵及气体传感器；或者所述每一气体吸入嘴单独连接一组气体传感器阀门及气体吸入泵后统一与一气体传感器连接。

10.根据权利要求6所述的气体浓度探测的装置，其特征在于：还包括一可编程控制器，其分别与示踪气体阀门、抽真空阀门、真空泵、气体吸入泵、气体传感器阀门及气体传感器电连接。