專利名稱：流體泄漏傳感器的制作方法
背景技術：
1.發(fā)明領域本發(fā)明涉及流體泄漏感測設備，更具體地講，涉及一種導電流體感測設備，這個感測設備耦合到一個用于指示導電流體從容器中泄漏的最初發(fā)生的電子裝置。
2.相關技術的說明現有技術包含許多在檢測到泄漏流體時提供警報的流體泄漏系統。C.J.Ford在1954年10月5日申請的第2,691,134號美國專利中公開了這些設備中的一個典型設備，這種設備需要多個沿一個大型容器，例如飛機汽油箱，的接縫設置的感測設備。如果在一個接縫發(fā)生泄漏，傳感器提供可以在儀表上讀取的指示。
Suzukj在1980年6月10日申請的第4,206,632號美國專利公開了一種流體泄漏檢測設備，其包括兩個平行設置的導電體，兩個導電體由一種包括連續(xù)孔聚四氟乙烯(PTFE)的材料相互隔離，連續(xù)孔聚四氟乙烯的孔內包含有導電材料。當與泄漏流體接觸時，存在于PTFE中的材料改變它的電阻值。
Spencer在1993年4月20日申請的第5,203,202號美國專利在管道和沿管道長度設置的信道攜帶元件之間使用了一層柔性導電材料。導電材料是一層纏繞在管道的上的導電帶。從壓力氣體容器中泄漏的氣體導致導電柔性層的瞬間膨脹，導電柔性層一旦與信號攜帶元件的暴露部分接觸，將改變構成由阻抗變化直接測量的信號攜帶元件的導體之間的電阻值。
本發(fā)明通過提供了一種簡單的流體泄漏傳感器和一種感測裝置克服了現有技術的缺陷，感測裝置利用導電流體的最初泄漏提供一個脈沖，脈沖在一個輸出設備上造成一個指示。
發(fā)明概要根據本發(fā)明的原理，一個流體泄漏傳感器包括一個用于容納導電流體的內部部件；一個繞內部部件周圍設置的第二或外部導電部件，內部部件可以是不導電的或導電的，在一個替代實施例中可以包括一個設置在導電外部部件和內部部件之間的用于絕緣或加強內部部件的不導電部件；在導電外部部件和內部部件之間建立連接，兩個部件之間適合經過一個電壓源連接。用于感測從內部部件到外部部件的導電流體泄漏的設備可以包括一個提供流體泄漏的聲音或可見指示的設備。
因此，本發(fā)明的一個主要目的是要提供一種流體泄漏傳感器，傳感器包括一個用于容納導電流體的內部或第一不導電或導電部件；一個繞第一或內部部件周圍設置的導電外部部件；一個固定于第二導電或處部部件和內部部件的連接件，連接件跨越一個電壓源連接。
本發(fā)明的另一個目的是要提供一種流體泄漏傳感器，傳感器包括一個用于容納導電流體的第一或內部部件；一個繞第一或內部部件周圍設置的導電外部部件；一個設置在導電外部部件與第一或內部部件之間的、用于絕緣或加強第一或內部部件的不導電部件，一個連接件固定于第二導電或外部部件和內部部件，連接件跨越一個電壓源連接。
本發(fā)明的再一個目的是要提供一種流體泄漏感測裝置，它通過感測流體通過液體容納部件(內部)和外部部件之間時的變化能夠在泄漏發(fā)生時立即感測到從容納流體的部件泄漏的導電流體，并提供啟動聲音或可見警報或諸如流體流動控制之類的任何其它選擇輸出設備的輸出信號。
本發(fā)明的再一個目的是要提供一種在導電流體最初泄漏時立即感測到從一個內部容器泄漏的導電流體的裝置。
從下面的說明中可以認識到本發(fā)明的上述和其它目的及優(yōu)點。在說明中參考附圖，附圖形成了說明書的一部分，并且在附圖中以圖示的方式示出了本發(fā)明可以實施的特定實施例。這些實施例將被充分地詳細說明，以使熟悉本領域的人員能夠實施本發(fā)明，并且應當理解可以利用其它實施例，和可以改變其結構而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，以下的詳細說明并沒有限制的意圖，本發(fā)明的范圍是由附屬權利要求最好地定義的。在附圖中，相同的參考號給予了所有幾種視圖的相同或類似的部件。
附圖的簡要說明在說明書的結束部分中特別指出并且明確地要求了我視為我的發(fā)明的技術主題。但是，通過結合以下附圖參考下面的說明可以最好地理解我的發(fā)明的本身，包括它的組成和操作方法，及其進一步的顯著優(yōu)點，在附圖中

圖1是根據本發(fā)明的原理的流體泄漏傳感器的流體攜帶部分的一端的放大剖面圖；圖2是用于攜帶導電流體的軟管部件的局部截取部分；
圖3是設置在流體容納軟管部件的孔徑內的導電套管的放大剖面圖；圖4是設置在圖3中所示導電套管上的導電圓環(huán)部件的透視圖；圖5是沿圖4的5-5線的剖面圖；圖6是用于在導電流體泄漏到內部容器之外時提供輸出指示的感測裝置的電路圖；圖7是類似于圖1的，示出了流體泄漏傳感器的流體攜帶部分的一個替代實施例的一端的放大剖面圖；圖8是替代實施例的，用于攜帶導電流體的軟管部件的一個局部截取部分；圖9是設置在替代實施例的圖7所示的導電套管上的導電圓環(huán)部件的透視圖；圖10是沿圖9的10-10線的剖面圖。
優(yōu)選實施例的說明現在參考附圖，特別是圖1，圖1示出了一個設置在一個軟管部件13的一端的偶聯部件12的放大剖面圖，軟管13的另一端(未示出)連接到一個其中存儲導電流體的容器(未示出)，另一端包括相同的偶聯部件12，偶聯部件12一般以通常的方式連接到一個協同操作的外螺紋連接件(未示出)。偶聯部件12包括一個適用于固定在一個外螺紋部分(未示出)上的螺紋部分14，和一個剖面為S-型的部件16，S-型部件16接受偶聯部件12的螺紋部件14的另一端。S-部件16的另一端20適合于接受導電套管24的擴張部分22。
包括在連接件螺紋部分14內的是一個常用的密封墊圈26，密封墊圈26用于與插在其中的外螺紋配合件(未示出)密封連接。導電套管24適用于插入到提供在不導電軟管或內部部件30，或插入到替代的導電內部部件30中的開口28中，并且被設計為當插入到內部軟管部件30的開口28中時具有壓力配合。
如果需要的話，可以附加地使用一個不導電絕緣或加強部件32，并且最好是用一種網狀、螺旋纏繞或編織結構，或替代地使用一個具有多孔的部件，圍繞內部軟管部件30，起到對軟管部件30的加強作用，并給予它額外的強度。圍繞內部軟管部件30和/或加強部件32的是一個導電外軟管部件34。內軟管部件30加強部件32可以由不導電橡膠，尼龍，或一些其它類型的不導電塑料制造，以使其具有撓性。作為替代，內和外部件30和34可以是由包括大百分比的炭黑的橡膠材料制造的，以保證其導電性。
為了剛性地將部件30，(32)和34固定在導電套管24上，可以使用一個導電夾持套管36使部件30，(32)和34剛性地結合于導電套管部件24，夾持套管36可以包括一個用夾鉗工具(未示出)造成的凹槽38。圖2中示出了軟管13的部分截取圖。應當特別注意，盡管導電套管24和36機械地固定于軟管部件13，但它們被電絕緣，因而它們之間沒有電連續(xù)性。
現在參考圖3，圖3示出了導電套管24與圓環(huán)部件40的組裝的放大視圖和細節(jié)，以及圓環(huán)部件40分別與上和下輸出線52和54的連接，輸出線52和54可以包括在一個常用的雙導線電纜62中。
在圖4中以透視方式示出的圓環(huán)型部件40提供了至導電套管24和36的電接觸，圓環(huán)型部件40具有中心孔42，如圖3中所示，中心孔42接受導電套管24的下端部分44。圓環(huán)型部件40具有一個上導電表面46，一個下導電表面48，和一個設置在它們之間的絕緣部分50。圓環(huán)型部件40的上導電表面46提供了對導電套管36的獨立的電連接，導電套管36又連接到導電外軟管部件34。圓環(huán)型部件40的下導電表面48提供了對導電套管24的獨立電連接，導電套管24又提供了對處于內軟管部件30內部的導電流體的電連接。圖5的剖面圖中清楚地示出了圓環(huán)型部件40的構造。在使用絕緣材料50之前，用常用的方式(焊接或熔接)把一個導線52固定在上表面46，并把第二導線54固定到下表面48，實現與它們的導電接觸。導線52和54延長到圓環(huán)型部件40之外適當的長度，將一個插塞56固定在兩個導線上，其中導線54連接到環(huán)形部分58，另一個導線52固定到插塞56的端部60。將圓環(huán)型部件40的頂部或上部46保持為正極連接，而把底部或下部48保持為負極連接。一旦導電流體泄漏穿過內軟管部件30的軟管壁，導電流體將與外導電軟管部件34內壁接觸(圖7)，或是穿過多孔的不導電絕緣或加強部件32(圖1)與外導電軟管部件34的內壁接觸，造成突然的變化，通過圖6中所示的有關電感測電路檢測這種突然變化，圖6所示電感測電路將在下面進行說明，它可以進一步包括多個選擇的輸出設備(未示出)以指示泄漏條件，也可以包括用于停止導電流體流動的設備。
現在參考圖6，在圖6中示出了一個帶有一個適合于接受插塞56的插56’的感測電路，正極連接通過一個高阻抗電阻64耦合到一個電池66的正極一側，電池最好是1.5伏。導線60的正極一側也直接耦合到一個高阻抗運算放大器68的正極一側和地線69，放大器68的負極一側連接到電池電壓66的負極一側。
高阻抗差動放大器68將傳感器與電路的共同接點69隔離，電路共同接點69可以或可以不連接到電路架或地線。電容器70和電阻72起到一個隔離來自D.C.偏壓的瞬變和任何可能通過差動放大器68的低頻電噪聲的高通濾波器的作用。電阻72和74，和放大器76把信號脈沖放大到一個使輸出觸發(fā)器78置位的電平。電容器80和電阻74起到使信號脈沖與任何可能通過放大器68的高頻電噪聲分離的低通濾波器的作用。觸發(fā)器78是在置位時鎖住并具有高阻抗，而在復位時改變到低阻抗值的數字式門電路。這使得能夠一直保持報警，直到置位了復位下限。
在初始設計中，如果我們假設無泄漏電阻值是從10,000歐姆到無限，泄漏電阻值是從零歐姆到100,000兆歐，那么1.5伏的電泄電壓和具有1兆歐阻值的電阻64將產生至少-1毫伏的信號脈沖。盡管電池可以是一個獨立的電源，但由于從電池流出的電流最大的在1.5微安的范圍，因此一個小的長壽電泄將可以延用多年。利用具有10的增益的放大器68和18伏的電壓源，將把偏壓提高到15伏，并將信號脈沖提高到-10毫伏。這些參數正好在現有的差動放大器的限度之內。選擇電容器70的電阻72為4至5毫秒時間常數，4.7微法，和1,000歐姆，將濾除可能從電力線產生的任何60周的噪聲，并從-10毫伏信號脈沖除去15伏D.C.偏壓。為了從1,000的放大器76獲得反向的增益，電阻74應當是1兆歐。這將把信號脈沖提高到10伏，這足以使輸出觸發(fā)器78置位。利用一個0.001微法的電容器80，產生1毫秒的時間常數，并且利用1兆歐的電阻74，信號脈沖將通過，但是它將阻隔任何射頻或電機噪聲。
現在參考圖7，圖7與圖1類似，示出了一個替代實施例的流體泄漏傳感器的流體攜帶部分的一端的放大剖面圖，這個流體攜帶部分沒有加強或絕緣部件32，并且用相同的標號指示與圖1中說明的相同的組件。
圖8是用于攜帶導電流體的沒有絕緣或加強部件32的替代實施例的軟管部件13的局部截取部分。
圖9是設置在替代實施例的圖7中所示的導電套管24上的改進的導電圓環(huán)部件的透視圖。
現在參考圖10，圖10是沿圖9的10-10線的剖面圖，并且清楚地示出了為了防止沿圖1中所示的部件36的導電軟管部件(30)和34(在替代實施例中)的電短路而在尺度上的改變。
應當理解盡管是針對特定的軟管實施例進行說明的，但是本發(fā)明也適合用于檢測從任何容器或儲存器的泄漏。
至此說明了一種液體泄漏傳感器和一種液體感測裝置，其克服了現有技術中的已知缺陷。熟悉本領域的人員應當知道，可以在本發(fā)明的原則和范圍內對為了解釋本發(fā)明的特征而在這里說明和圖示的細節(jié)、材料、部件的安排以及操作條件進行各種改變。
權利要求
1.一種流體泄漏傳感器，包括A.一個用于容納導電流體的內部部件；B.一個設置在所述內部部件周圍的外部導電部件；和C.一個設置在所述內部部件和所述外部部件的至少一端的偶聯部件。
2.一種根據權利要求1所述的流體泄漏傳感器，其中所述內部部件是由一種具有相對高的電阻的材料制造的。
3.一種根據權利要求1所述的流體泄漏傳感器，其中所述外部部件是由一種具有相對低的電阻的材料制造的。
4.一種根據權利要求1，2或3所述的流體泄漏傳感器，其中所述偶聯部件將信號耦合到一個感測裝置。
5.一種根據權利要求1，2，3或4所述的流體泄漏傳感器，進一步包括一個設置在所述內部和所述外部部件之間的不導電部件。
6.一種根據權利要求5所述的流體泄漏傳感器，其中所述不導電部件是由一種具有設置其中的多個孔的材料制造的。
7.一種根據權利要求5所述的流體泄漏傳感器，其中所述不導電部件是由一種網狀材料制造的。
8.一種根據權利要求5所述的流體泄漏傳感器，其中所述不導電部件是由一種螺旋纏繞在所述內部部件上的材料制造的。
9.一種根據權利要求5所述的流體泄漏傳感器，其中所述內部部件是由一種具有相對低的電阻的材料制造的。
10.一種根據權利要求5所述的流體泄漏傳感器，其中所述內部和外部部件是由一種具有相對低的電阻的材料制造的。
11.一種流體泄漏感測裝置，包括在組合中的A.一個用于容納導電流體的內部部件；B.一個設置在內部部件周圍的外部部件；C.一個設置在所述內部和所述外部部件之間的不導電部件；D.設置在所述內部部件和所述外部部件以及所述不導電部件的至少一端的偶聯部件；E.所述內部部件和所述外部部件適合于跨越一個電壓源連接；和F.用于感測所述導電流體從所述內部部件到所述外部部件的泄漏的裝置。
12.一種根據權利要求11所述的流體泄漏感測裝置，進一步包括用于提供導電流體已經從所述內部部件泄漏的指示的輸出裝置。
13.一種根據權利要求11所述的流體泄漏感測裝置，其中所述輸出裝置提供一種聲音指示。
14.一種根據權利要求11所述的流體泄漏感測裝置，其中所述輸出裝置提供一種可視指示。
15.一種根據權利要求11所述的流體泄漏感測裝置，其中所述輸出裝置提供一個用于啟動一個電設備的控制電壓裝置。
16.一種根據權利要求11所述的流體泄漏感測裝置，其中所述內部部件和所述外部部件跨越一個大約1.5伏的電壓源連接。
17.一種根據權利要求11所述的流體泄漏傳感器，其中所述不導電部件是由一種具有設置在其中的多個孔的材料制造的。
18.一種根據權利要求11所述的流體泄漏傳感器，其中所述不導電部件是由一種網狀材料制造的。
19.一種根據權利要求11所述的流體泄漏傳感器，其中所述不導電部件是由一種螺旋纏繞在所述內部部件上的材料制造的。
20.一種流體泄漏感測裝置，包括組合中的A.一個用于攜帶流體的，具有一個設置在其中的導電套管的內部部件；B.一個設置在所述內部部件周圍，具有設置在其上的用于把所述外部部件夾持在所述內部部件和所述導電套管之上的夾持套管的外部部件；C.所述導電夾持套管和所述導電套管適合于跨越一個電壓源連接；和D.用于感測所述導電流體從所述內部部件到所述外部部件的泄漏的電路。
21.一種根據權利要求20所述的流體泄漏感測裝置，進一步包括一個設置在所述內部部件和所述外部部件之間的不導電部件。
22.一種根據權利要求21所述的流體泄漏傳感器，其中所述不導電部件是由一種具有設置在其中的多個孔的材料制造的。
23.一種根據權利要求21所述的流體泄漏傳感器，其中所述不導電部件是由一種網狀材料制造的。
24.一種根據權利要求21所述的流體泄漏傳感器，其中所述不導電部件是由一種螺旋纏繞在所述內部部件上的材料制造的。
25.一種根據權利要求21，22，23或24所述流體泄漏感測裝置，其中所述導電夾持套管和所述導電套管由一個設置它們之間的絕緣部件絕緣，所述絕緣部件包括A.具有中心設置的孔的圓環(huán)部件；a)一個導電上表面，b)一個導電下表面，和c)設置在所述導電上表面和所述導電下表面之間的絕緣部件。
26.一種根據權利要求25所述的流體泄漏感測裝置，其中所述導電上表面和所述導電下表面適合于在其上接受用于連接到所述電路的導線。
27.一種根據權利要求20所述的流體泄漏傳感器，其中所述內部和外部部件是由一種具有相對低的電阻的材料制造的。
28.一種根據權利要求21所述的流體泄漏傳感器，其中所述內部和外部部件是由一種具有相對低的電阻的材料制造的。
29.一種根據權利要求22所述的流體泄漏傳感器，其中所述內部和外部部件是由一種具有相對低的電阻的材料制造的。
30.一種根據權利要求23所述的流體泄漏傳感器，其中所述內部和外部部件是由一種具有相對低的電阻的材料制造的。
31.一種根據權利要求24所述的流體泄漏傳感器，其中所述內部和外部部件是由一種具有相對低的電阻的材料制造的。
32.一種根據權利要求25所述的流體泄漏傳感器，其中所述內部和外部部件是由一種具有相對低的電阻的材料制造的。
33.一種根據權利要求26所述的流體泄漏傳感器，其中所述內部和外部部件是由一種具有相對低的電阻的材料制造的。
全文摘要
一種能夠檢測從存儲著導電液體的一個第一導電或不導電容器的泄漏的導電流體泄漏傳感器,具有一個在第一導電或不導電內部容器周圍的第二或外部導電包覆件。此外,可以將一個不導電絕緣材料設置在內部容器和外部包覆件之間。在內部和外部部件之間以及到存放在容器內的導電流體實現電連接,因而從容器泄漏的導電流體與外部導電包覆件的接觸產生一個脈沖,一個提供泄漏指示的感測裝置可以感測到這個脈沖。
文檔編號G01M3/16GK1354831SQ99810026
公開日2002年6月19日 申請日期1999年6月24日 優(yōu)先權日1998年6月26日
發(fā)明者斯蒂芬·A·特里巴 申請人:斯蒂芬·A·特里巴