專利名稱：探吸式泄漏檢測器及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分所述特征的探吸式泄漏檢測器，還涉及此類泄漏檢測器的操作方法。
具有探吸式裝置的泄漏檢測器已經(jīng)公開(例如DE-A-24 41124和DE-A-199 11 260)。在探吸式泄漏檢測中，通過一個探吸式探頭對含有測試氣體的樣本進行采樣。如果存在泄漏，則測試氣體將外溢。外溢的氣體通過探吸式探頭引向一個氣體探測器或一個氣體傳感器。氣體探測器輸出的信號還用于產(chǎn)生一個報警信號，最好是一個聲音報警信號?？珊唵蔚夭捎煤庾鳛闇y試氣體。也可以使用存儲在樣本中的有效氣體(Nutzgas)作為測試氣體，例如制冷設(shè)備中的鹵素氣體。
本發(fā)明的任務(wù)在于，對此類的泄漏檢測器以及由此實現(xiàn)的泄漏檢測方法在多方面上加以改進。
對于一個此類的泄漏檢測器，該任務(wù)可通過如下方式解決，即在檢測器上安裝一個加速度傳感器。該加速度傳感器例如可以用于當(dāng)泄漏檢測器不使用時將其切換為備用狀態(tài)，而當(dāng)使用時再將其“喚醒”。加速度傳感器的另一種可能用途是抑制對運動敏感的氣體傳感器的干擾信號。
泄漏檢測器在操作中不必一定要通過鍵盤來操作。因此目前只能通過手動方式將其切換為備用狀態(tài)。這種切換方式是麻煩的，切換操作可能被使用者忘記或者故意耽擱執(zhí)行。通過按本發(fā)明所述的在探吸裝置上設(shè)置一個加速度傳感器的方式，例如安裝在連接導(dǎo)管或者最好安裝在手持部件上，該裝置可自動識別使用者是在進行探吸式檢測式泄漏檢測還是將手持部件放下。當(dāng)放下手持部件后，該設(shè)備自動切換到所希望的備用狀態(tài)。與這種切換狀態(tài)相關(guān)的優(yōu)點是可以提高使用壽命并節(jié)約能源等。
特別實用的是，在備用狀態(tài)下并不是將電源電壓整體切斷，而只是當(dāng)手持部件長時間處于靜止的情況下，將用于抽吸測量氣體的供氣泵關(guān)閉。因此，不僅是供氣泵的實用壽命可以延長，而且對污染敏感的探測傳感器以及測量氣體流過的過濾器的實用壽命也得以延長。由于在備用狀態(tài)下對于傳感器和電子設(shè)備不斷電，因此只要手持部件移動，則泄漏檢測器即可立即開始工作。
在探吸式泄漏檢測器中，將氣體傳感器安裝在手持部件中的方式是已知的，這樣可以縮短響應(yīng)時間。特別是對于由手持部件和與之分離的供給設(shè)備所組成的探吸式泄漏檢測器更是如此。手持部件和供給設(shè)備之間的連接導(dǎo)管必須足夠長(例如5米)，使得測試氣體從探吸式探頭輸送到供給設(shè)備的時間足夠長。如果氣體傳感器是一個對運動敏感的傳感器(例如DE-A-19911 260中公開的紅外線傳感器)，則手持部件的移動將產(chǎn)生干擾信號并導(dǎo)致錯誤的測量結(jié)果。通過使用一個加速度傳感器，可以識別出此干擾信號并可例如對其進行抑制。最簡單的情況是當(dāng)運動傳感器給出信號時將測量信號線路中斷。通過該措施，可使得探吸式泄漏檢測更為簡單和可靠。
對于本發(fā)明的其他優(yōu)點和細節(jié)，以下結(jié)合

圖1至圖4中給出的實施例進行說明，各圖為圖1和圖2此類泄漏檢測器的示意3至圖5解決方案的方框圖，用于在使用對運動敏感的氣體傳感器時抑制干擾信號。
在圖1和圖2中泄漏檢測器標(biāo)為1，手持部件標(biāo)為2。手持部件2具有一個探吸式探頭5。這個探頭具有兩個位置上可變動的進氣口7和8。進氣口7位于探吸式探頭5的前端的端部區(qū)域內(nèi)。它用于采集測量氣體，當(dāng)出現(xiàn)泄漏時測量氣體中會含有測試氣體。通過進氣口8采集到從沒有表示出的樣本周圍環(huán)境中得到的參考氣體，作為測試氣體的背景來考慮。
圖1和圖2所示的解決方案的區(qū)別在于，在圖1所示的實施例中，泄漏檢測器1的所有組成部件全部設(shè)置在手持部件2中，而在圖2所示的實施例中，設(shè)置有一個手持部件2和一個與之分離的供給設(shè)備3。
在手持部件2中裝有氣體傳感器11。需要從中檢測測試氣體的待測氣體通過一個供氣泵15吸入并送到氣體傳感器11處(以虛線描述的導(dǎo)管13)。在圖1所示的解決方案中，供氣泵15位于手持部件2內(nèi)，在圖2所示的解決方案中，供氣泵15位于分離的供給設(shè)備3內(nèi)。此外在手持部件2內(nèi)還設(shè)有一個加速度傳感器16。它將其信號傳遞給一個組裝成模塊的供電、測量、指示電路14，該電路在圖1所示的解決方案中位于手持部件2內(nèi)，在圖2所示的解決方案中位于供給設(shè)備3中。圖中所示的揚聲器17例如可作為報警指示器。它從模塊14獲得信號，同樣可以安裝在手持部件2內(nèi)(如圖1)，也可以安裝在供給設(shè)備3內(nèi)(如圖2)。
在這兩種實施例中，供氣泵15也與模塊14相連接。當(dāng)放下手持部件后，并且加速度傳感器在一個預(yù)先給定的時間段內(nèi)不輸出信號時，通過該連接可關(guān)閉供氣泵，從而將泄漏檢測器切換到所希望的備用狀態(tài)。
在圖2所示的解決方案中，手持部件2和供給設(shè)備3之間通過一個導(dǎo)管18相互連接。根據(jù)各個部件在手持部件2和供給設(shè)備3內(nèi)的不同分配方式，導(dǎo)管18包括了導(dǎo)電和/或?qū)獾木€路。
結(jié)合圖3至圖5可以說明，如何使用加速度傳感器16對手持部件2移動所產(chǎn)生的干擾信號加以抑制。例如在一個對運動敏感的氣體探測器中，使用一個圖中標(biāo)為20的紅外線傳感器。它包括一個容器21，該容器的一個端面裝有一個紅外光源22，而另一個端面裝有一個紅外光探測器23。容器21在泄漏檢測中是導(dǎo)氣的。它在兩個端面之間的區(qū)域內(nèi)的連接端標(biāo)為28和29。
圖5中給出了一個用于在容器21產(chǎn)生氣流的裝置(也可對比德國專利申請100 62 126.0)。借助于與容器21的連接端29相連接的供氣泵15，可以通過探吸式探頭5的進氣口7和8來吸取測量氣體和參考氣體。圖中示意性示出的檢測樣本31具有一個泄漏32，因此測量氣體中含有測試氣體?？刂崎y33用于交替地向容器21中通入測量氣體和參考氣體。供氣泵15決定速度，使得氣體以該速度軸向流過容器21。在紅外光探測器23處連接一個放大器34。指示器(聲音指示，可視指示)標(biāo)為35。
在對檢測樣本進行探吸式泄漏檢測中，對懷疑出現(xiàn)泄漏的位置(焊接位置，連接位置等)依次用手持部件2的探吸式探頭5進行采樣。在這種采樣階段，手持部件的移動相當(dāng)緩慢。由氣體傳感器給出的信號未受干擾。加速度傳感器不輸出信號或者輸出的信號可以忽略。不需要抑制紅外光探測器23給出的信號。如果出現(xiàn)泄漏，到達指示器35處的信號最好可給出一個聲音報警。
當(dāng)探吸式探頭5從一個可疑的泄漏位置移動到另一個可疑的泄漏位置或者移動到它的放置位置時，手持部件通常移動比較迅速。即使在不存在泄漏的情況下，僅通過對運動敏感的氣體傳感器產(chǎn)生的干擾信號就可能給出一個報警。應(yīng)該對該量級的干擾信號加以抑制。因此具有實用意義的是設(shè)置一個門限值，該門限值可根據(jù)泄漏檢測所需的靈敏度進行選擇。例如對于檢測每年泄漏大于3克的所有泄漏時，只對那些可給出大于3克/年的輸出指示的干擾信號進行抑制即可。
最簡單的抑制干擾信號的形式是將其切斷。圖3對此給出了一個實施例。在放大器34和指示器35之間最好設(shè)有一個電子開關(guān)36。由兩軸或三軸敏感的加速度傳感器16輸出的信號首先傳遞到一個加法級37處。如果加法級37輸出的信號超過一個特定值，則中斷探測器23和指示器35之間的測量信號路徑。在模塊38中對該門限值進行設(shè)置，在加法級37和開關(guān)36之間的模塊39中確定一個閾值。
在圖4所示的解決方案中，由模塊39給出的信號影響到測量信號路徑中的放大效果。模塊39的信號被傳輸?shù)椒糯笃?4，并對放大系數(shù)的減小起到?jīng)Q定性作用。
在圖5所示的實施例中，加速度傳感器16輸出的信號傳輸?shù)揭粋€開關(guān)41。如果此類信號沒有到達該開關(guān)41，則開關(guān)41位于所示的導(dǎo)通位置。紅外光探測器23的測量信號到達指示器35。當(dāng)由手持部件2移動所造成的加速度傳感器16的輸出信號到達該開關(guān)41時，則在探測器23的被干擾的測量信號到達指示器前，開關(guān)切換到虛線位置。
通過如圖5所示的解決方案可以實現(xiàn)，測量信號路徑的短暫中斷不會被使用者覺察到，而較長的中斷暫時不會被覺察到。對此建議的裝置包括模塊42，43和44。模塊42位于開關(guān)41和指示器35之間。它具有濾波器的功能，如果需要的話還具有鎖定邏輯電路(Lock-in-Logik)的功能。它與模塊43相連接，模塊43的任務(wù)是對測量信號進行再現(xiàn)。當(dāng)開關(guān)41切換到圖中虛線所示的位置處時，由組件43再現(xiàn)的、先前的測量信號通過組件42到達指示器35。對于手持部件2的短時而劇烈的運動給出測量值的連續(xù)指示。當(dāng)使用一個鎖定邏輯放大器時，例如可對還未解調(diào)的正弦信號進行再現(xiàn)，從而作為指示值的尺度來使用。
當(dāng)加速度傳感器16長時間輸出信號時，意味著開關(guān)41長時間位于虛線位置處，因此可以有目的地使再現(xiàn)的信號緩慢衰減，可有目的地選擇如下衰減速度，使得測量信號指示在泄漏檢測結(jié)束時也以該速度衰減。位于模塊43和開關(guān)41之間的模塊44具有一個與此相適合的時間邏輯電路的功能。
在圖1至圖4中繪出的各個電路模塊分別具有特定的功能。電路的許多部件也可以通過一個裝有合適的軟件的微型計算機加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.探吸式泄漏檢測器(1)，帶有一個裝有探吸式探頭(5)的手持部件(2)，還帶有一個氣體傳感器(11)，其特征在于，它裝有一個記錄手持部件(2)的移動的加速度傳感器(16)。
2.如權(quán)利要求1的泄漏檢測器，其特征在于，加速度傳感器(16)安裝在手持部件(2)中，并且至少具有兩軸敏感性。
3.如權(quán)利要求1或2的泄漏檢測器，其特征在于，它具有一個用于從探吸式探頭(5)來吸氣的供氣泵(15)。
4.如權(quán)利要求3的泄漏檢測器，其特征在于，供氣泵(15)安裝在手持部件(2)上。
5.如權(quán)利要求1，2，3或4的泄漏檢測器，其特征在于，設(shè)置有一個與手持部件(2)相分離的供給設(shè)備(3)，手持部件(2)和供給設(shè)備(3)通過一個導(dǎo)管(18)相互連接，并且加速度傳感器(16)位于手持部件(2)中，或者固定在連接導(dǎo)管(18)上位于手持部件(2)附近的位置上。
6.操作具有權(quán)利要求1至5中任一項所述特征的泄漏檢測器(1)的方法，其特征在于，利用加速度傳感器(16)的信號，使得如果在一段給定的時間內(nèi)不使用手持部件(2)，則將泄漏檢測器(1)切換到備用狀態(tài)。
7.操作具有權(quán)利要求1至5中任一項所述特征的泄漏檢測器(1)的方法，其特征在于，利用加速度傳感器(16)的信號，使得將泄漏檢測器(1)從備用狀態(tài)切換到工作狀態(tài)。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的、具有權(quán)利要求3至4中任一項所述特征的泄漏檢測器(1)的方法，其特征在于，在備用狀態(tài)下關(guān)閉供氣泵(15)。
9.如權(quán)利要求1至5之一的泄漏檢測器，其特征在于，它裝有一個對運動敏感的氣體傳感器(11)，例如一個紅外線傳感器或熱電傳感器(20)。
10.操作具有權(quán)利要求9所述特征的泄漏檢測器(1)的方法，其特征在于，在加速度傳感器(16)輸出信號的時間內(nèi)切斷測量信號路徑。
11.操作具有權(quán)利要求9所述特征的泄漏檢測器(1)的方法，其特征在于，在運動傳感器(16)輸出信號的時間內(nèi)，減小測量信號路徑內(nèi)的放大系數(shù)。
12.操作具有權(quán)利要求9所述特征的泄漏檢測器(1)的方法，其特征在于，在運動傳感器(16)輸出信號的時間內(nèi)，操作位于測量信號路徑內(nèi)的開關(guān)(41)，使其在該時間段內(nèi)，切換到對測量信號進行再現(xiàn)的發(fā)生器(43)處。
13.如權(quán)利要求1至5之一或權(quán)利要求9的泄漏檢測器，其特征在于，為實現(xiàn)開關(guān)操作過程，設(shè)置了一個開關(guān)裝置，它至少部分地由裝有合適軟件的微型計算機組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種探吸式泄漏檢測器(1)，帶有一個裝有探吸式探頭(5)的手持部件(2)，還帶有一個氣體傳感器(11)；一方面為延長使用壽命，另一方面也為得到更精確的測量結(jié)果，建議在該泄漏檢測器上安裝一個記錄手持部件(2)的移動的加速度傳感器(16)。
文檔編號G01M3/20GK1526068SQ02813769
公開日2004年9月1日 申請日期2002年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月13日
發(fā)明者托馬斯·博姆, 格爾哈德·庫斯特爾, 卓恩·利必奇, 蘭朵夫－保羅·羅夫, -保羅 羅夫, 利必奇, 德 庫斯特爾, 托馬斯 博姆 申請人:因菲康有限公司