CN1270172C - 探吸式泄漏检测器及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种探吸式泄漏检测器(1)，带有一个装有探吸式探头(5)的手持部件(2)，还带有一个气体传感器(11)；一方面为延长使用寿命，另一方面也为得到更精确的测量结果，建议在该泄漏检测器上安装一个记录手持部件(2)的移动的加速度传感器(16)。
Description
本发明涉及一种探吸式泄漏检测器，其带有一个装有探吸式探头的手持部件，还带有一个气体传感器。还涉及此类泄漏检测器的操作方法。
具有探吸式装置的泄漏检测器已经公开(例如DE-A-24 41124和DE A-199 11 260)。在探吸式泄漏检测中，通过一个探吸式探头对含有测试气体的样本进行采样。如果存在泄漏，则测试气体将外溢。外溢的气体通过探吸式探头引向一个气体探测器或一个气体传感器。气体探测器输出的信号还用于产生一个报警信号，最好是一个声音报警信号。可简单地采用氦气作为测试气体。也可以使用存储在样本中的有效气体(Nutzgas)作为测试气体，例如制冷设备中的卤素气体。
本发明的任务在于，对此类的泄漏检测器以及由此实现的泄漏检测方法在多方面上加以改进。
对于一个此类的泄漏检测器，该任务可通过如下方式解决，即在检测器上安装一个加速度传感器。该加速度传感器例如可以用于当泄漏检测器不使用时将其切换为备用状态，而当使用时再将其“唤醒”。加速度传感器的另一种可能用途是抑制对运动敏感的气体传感器的干扰信号。
泄漏检测器在操作中不必一定要通过键盘来操作。因此目前只能通过手动方式将其切换为备用状态。这种切换方式是麻烦的，切换操作可能被使用者忘记或者故意耽搁执行。通过按本发明所述的在探吸装置上设置一个加速度传感器的方式，例如安装在连接导管或者最好安装在手持部件上，该装置可自动识别使用者是在进行探吸式检测式泄漏检测还是将手持部件放下。当放下手持部件后，该设备自动切换到所希望的备用状态。与这种切换状态相关的优点是可以提高使用寿命并节约能源等。
特别实用的是，在备用状态下并不是将电源电压整体切断，而只是当手持部件长时间处于静止的情况下，将用于抽吸测量气体的供气泵关闭。因此，不仅是供气泵的实用寿命可以延长，而且对污染敏感的探测传感器以及测量气体流过的过滤器的实用寿命也得以延长。由于在备用状态下对于传感器和电子设备不断电，因此只要手持部件移动，则泄漏检测器即可立即开始工作。
在探吸式泄漏检测器中，将气体传感器安装在手持部件中的方式是已知的，这样可以缩短响应时间。特别是对于由手持部件和与之分离的供给设备所组成的探吸式泄漏检测器更是如此。手持部件和供给设备之间的连接导管必须足够长(例如5米)，使得测试气体从探吸式探头输送到供给设备的时间足够长。如果气体传感器是一个对运动敏感的传感器(例如DE-A-19911 260中公开的红外线传感器)，则手持部件的移动将产生干扰信号并导致错误的测量结果。通过使用一个加速度传感器，可以识别出此干扰信号并可例如对其进行抑制。最简单的情况是当运动传感器给出信号时将测量信号线路中断。通过该措施，可使得探吸式泄漏检测更为简单和可靠。
对于本发明的其他优点和细节，以下结合图1至图4中给出的实施例进行说明，各图为：
图1和图2：此类泄漏检测器的示意图
图3至图5：解决方案的方框图，用于在使用对运动敏感的气体传感器时抑制干扰信号。
在图1和图2中泄漏检测器标为1，手持部件标为2。手持部件2具有一个探吸式探头5。这个探头具有两个位置上可变动的进气口7和8。进气口7位于探吸式探头5的前端的端部区域内。它用于采集测量气体，当出现泄漏时测量气体中会含有测试气体。通过进气口8采集到从没有表示出的样本周围环境中得到的参考气体，作为测试气体的背景来考虑。
图1和图2所示的解决方案的区别在于，在图1所示的实施例中，泄漏检测器1的所有组成部件全部设置在手持部件2中，而在图2所示的实施例中，设置有一个手持部件2和一个与之分离的供给设备3。
在手持部件2中装有气体传感器11。需要从中检测测试气体的待测气体通过一个供气泵15吸入并送到气体传感器11处(以虚线描述的导管13)。在图1所示的解决方案中，供气泵15位于手持部件2内，在图2所示的解决方案中，供气泵15位于分离的供给设备3内。此外在手持部件2内还设有一个加速度传感器16。它将其信号传递给一个组装成模块的供电、测量、指示电路14，该电路在图1所示的解决方案中位于手持部件2内，在图2所示的解决方案中位于供给设备3中。图中所示的扬声器17例如可作为报警指示器。它从模块14获得信号，同样可以安装在手持部件2内(如图1)，也可以安装在供给设备3内(如图2)。
在这两种实施例中，供气泵15也与模块14相连接。当放下手持部件后，并且加速度传感器在一个预先给定的时间段内不输出信号时，通过该连接可关闭供气泵，从而将泄漏检测器切换到所希望的备用状态。
在图2所示的解决方案中，手持部件2和供给设备3之间通过一个导管18相互连接。根据各个部件在手持部件2和供给设备3内的不同分配方式，导管18包括了导电和/或导气的线路。
结合图3至图5可以说明，如何使用加速度传感器16对手持部件2移动所产生的干扰信号加以抑制。例如在一个对运动敏感的气体探测器中，使用一个图中标为20的红外线传感器。它包括一个容器21，该容器的一个端面装有一个红外光源22，而另一个端面装有一个红外光探测器23。容器21在泄漏检测中是导气的。它在两个端面之间的区域内的连接端标为28和29。
图5中给出了一个用于在容器21产生气流的装置(也可对比德国专利申请100 62 126.0)。借助于与容器21的连接端29相连接的供气泵15，可以通过探吸式探头5的进气口7和8来吸取测量气体和参考气体。图中示意性示出的检测样本31具有一个泄漏32，因此测量气体中含有测试气体。控制阀33用于交替地向容器21中通入测量气体和参考气体。供气泵15决定速度，使得气体以该速度轴向流过容器21。在红外光探测器23处连接一个放大器34。指示器(声音指示，可视指示)标为35。
在对检测样本进行探吸式泄漏检测中，对怀疑出现泄漏的位置(焊接位置，连接位置等)依次用手持部件2的探吸式探头5进行采样。在这种采样阶段，手持部件的移动相当缓慢。由气体传感器给出的信号未受干扰。加速度传感器不输出信号或者输出的信号可以忽略。不需要抑制红外光探测器23给出的信号。如果出现泄漏，到达指示器35处的信号最好可给出一个声音报警。
当探吸式探头5从一个可疑的泄漏位置移动到另一个可疑的泄漏位置或者移动到它的放置位置时，手持部件通常移动比较迅速。即使在不存在泄漏的情况下，仅通过对运动敏感的气体传感器产生的干扰信号就可能给出一个报警。应该对该量级的干扰信号加以抑制。因此具有实用意义的是设置一个门限值，该门限值可根据泄漏检测所需的灵敏度进行选择。例如对于检测每年泄漏大于3克的所有泄漏时，只对那些可给出大于3克/年的输出指示的干扰信号进行抑制即可。
最简单的抑制干扰信号的形式是将其切断。图3对此给出了一个实施例。在放大器34和指示器35之间最好设有一个电子开关36。由两轴或三轴敏感的加速度传感器16输出的信号首先传递到一个加法级37处。如果加法级37输出的信号超过一个特定值，则中断探测器23和指示器35之间的测量信号路径。在模块38中对该门限值进行设置，在加法级37和开关36之间的模块39中确定一个阈值。
在图4所示的解决方案中，由模块39给出的信号影响到测量信号路径中的放大效果。模块39的信号被传输到放大器34，并对放大系数的减小起到决定性作用。
在图5所示的实施例中，加速度传感器16输出的信号传输到一个开关41。如果此类信号没有到达该开关41，则开关41位于所示的导通位置。红外光探测器23的测量信号到达指示器35。当由手持部件2移动所造成的加速度传感器16的输出信号到达该开关41时，则在探测器23的被干扰的测量信号到达指示器前，开关切换到虚线位置。
通过如图5所示的解决方案可以实现，测量信号路径的短暂中断不会被使用者觉察到，而较长的中断暂时不会被觉察到。对此建议的装置包括模块42，43和44。模块42位于开关41和指示器35之间。它具有滤波器的功能，如果需要的话还具有锁定逻辑电路(Lock-in-Logik)的功能。它与模块43相连接，模块43的任务是对测量信号进行再现。当开关41切换到图中虚线所示的位置处时，由组件43再现的、先前的测量信号通过组件42到达指示器35。对于手持部件2的短时而剧烈的运动给出测量值的连续指示。当使用一个锁定逻辑放大器时，例如可对还未解调的正弦信号进行再现，从而作为指示值的尺度来使用。
当加速度传感器16长时间输出信号时，意味着开关41长时间位于虚线位置处，因此可以有目的地使再现的信号缓慢衰减，可有目的地选择如下衰减速度，使得测量信号指示在泄漏检测结束时也以该速度衰减。位于模块43和开关41之间的模块44具有一个与此相适合的时间逻辑电路的功能。
在图1至图4中绘出的各个电路模块分别具有特定的功能。电路的许多部件也可以通过一个装有合适的软件的微型计算机加以实现。
Claims (13)
1.探吸式泄漏检测器(1)，带有一个装有探吸式探头(5)的手持部件(2)，还带有一个气体传感器(11)，其特征在于，它装有一个记录手持部件(2)的移动的加速度传感器(16)。
2.如权利要求1的泄漏检测器，其特征在于，加速度传感器(16)安装在手持部件(2)中，并且至少具有两轴敏感性。
3.如权利要求1或2的泄漏检测器，其特征在于，它具有一个用于从探吸式探头(5)来吸气的供气泵(15)。
4.如权利要求3的泄漏检测器，其特征在于，供气泵(15)安装在手持部件(2)上。
5.如权利要求1的泄漏检测器，其特征在于，设置有一个与手持部件(2)相分离的供给设备(3)，手持部件(2)和供给设备(3)通过一个导管(18)相互连接，并且加速度传感器(16)位于手持部件(2)中，或者固定在连接导管(18)上。
6.如权利要求1或2的泄漏检测器，其特征在于，所述气体传感器(11)对运动敏感。
7.如权利要求6的泄漏传感器，其特征在于，所述气体传感器(11)是一个红外线传感器。
8.操作具有权利要求1或2所述特征的泄漏检测器(1)的方法，其特征在于，利用加速度传感器(16)的信号，使得如果在一段给定的时间内不使用手持部件(2)，则将泄漏检测器(1)切换到备用状态。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在备用状态下关闭供气泵(15)。
10.操作具有权利要求1或2所述特征的泄漏检测器(1)的方法，其特征在于，利用加速度传感器(16)的信号，使得将泄漏检测器(1)从备用状态切换到工作状态。
11.操作具有权利要求6所述特征的泄漏检测器(1)的方法，其特征在于，在加速度传感器(16)输出信号的时间内切断测量信号路径。
12.操作具有权利要求6所述特征的泄漏检测器(1)的方法，其特征在于，在加速度传感器(16)输出信号的时间内，减小测量信号路径内的放大系数。
13.操作具有权利要求6所述特征的泄漏检测器(1)的方法，其特征在于，在加速度传感器(16)输出信号的时间内，操作位于测量信号路径内的开关(41)，使其在该时间段内，切换到对测量信号进行再现的模块(43)处。
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