[发明专利]检漏器

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测吸入气体中至少一种气体组分的探漏器。

背景技术

对于使用氦作为探漏气体进行的泄漏检测，一般情况下，商用仪器是依靠质谱仪来检测氦是否出现，而质谱仪则需要生成一个真空环境。另一检测方法是利用氦可被选择性通过的薄膜。该薄膜密封出一个空腔，并在该空腔中设置一压力传感器。在空腔内部，与环境空气中氦的分压对应的压力会被生成。一般情况下需要对薄膜进行加热。该传感器在智慧技术中被称为分压传感器。英福康有限责任公司生产有这种传感器。在德国专利申请文件DE102005021909A1和DE102005047856A1中对使用智慧技术的探漏器进行了描述。其中，该传感器可以以质谱仪或具有高灵敏性的分压传感器形式进行提供，但该分压传感器对探漏气体的过高的浓度比较敏感。依靠智慧技术对氦的检测只限于分压为0.5毫巴（mbar）的情况。对于较大情况的泄漏，必须对传感器进行保护以远离高浓度氦，这是因为，在高浓度氦污染后，探漏器会失效并持续数秒，这样用户无法继续进行探漏检测。具体地，是无法确定泄漏的位置。当其嗅探探头到达泄漏点时，探漏系统将会转换到失效模式，以保护系统。类似地，其它传感器系统也对气体污染或饱和敏感，当到达饱和限制时，泄漏测量也无法进行。

另一种可渗透气体选择性传感器型的传感器为质谱仪。该质谱仪具有较高的灵敏度以及气体选择性，但其操作需要一高真空，即：在其测量输出端存在非常低的总压力值。当总压力值上升到允许的限定值时，质谱仪会到达饱和范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一高灵敏度探漏器，以使得测量范围得到扩展，从而可用于高浓度和高总压力的环境。

权利要求1提供了本发明探漏器的第一变体。

根据本发明，提供了一种可渗透气体选择性传感器型的第一传感器。另外，还提供了一种热导探传感型的第二传感器。第一传感器用于测量低浓度，第二传感器用于测量高浓度，在高浓度下，第一传感器无法工作。

众所周知，探漏器包括一热导传感器。US3,020,746、US3,786,675以及JP09292302A已经对所述热导传感器进行了描述。该传感器具有一依赖温度的电阻，该电阻包括在测量电桥中，并暴露在气体或气流中。所述气体或气流可带走电阻产生的热量。气体密度越大，从电阻上带走热量更多。一般情况下，可以对电阻的发热量进行测量，这对于保持一恒定电阻温度是非常必要的。因此，这也暗示了电阻的热导率的数量级。当气流为包括氦的气体时，当氦增加时，总气体的密度会减少。因此，总气体的热导率也会减少。热导传感器只有较低的气体选择性。尽管如此，他们不会依赖饱和、污染程度，而且会随着环境气体中的气体组分高浓度变化而变化。尽管如此，其灵敏度还是会被限制。

第一传感器为一种可饱和气体选择性传感器型的传感器，可以这样理解，当大于气体组分的某一浓度或某一分压之上时，包括气体组分高浓度值时发生污染的情形，该传感器不能提供一有用的定量检测结果。在发生严重污染后，该传感器系统会持续失效数秒钟，这样会使得用户不能持续进行泄漏检测。具体地，不能实现严重泄漏位置的定位。当嗅探探头到达泄漏位置时，传感器系统将会转换到失效模式，以保护系统。可渗透气体选择性传感器型传感器可以为：质谱仪、智慧传感器、用于探测H2的基于金属氢化物的传感器、用于探测H2的基于金属氧化物的传感器（可用于分析制冷剂或酒精）、能够分散吸收或非分散吸收的传感器。

由于作为热导传感器的第二传感器对过高浓度值并不敏感，因此，第二传感器一直可处于活动/运行状态。对于低浓度，二种传感器都是有效地，而当浓度升高时，第一传感器则会转换到失效模式。转换到失效模式可以根据第一和第二传感器的测量值进行控制。

可以通过不同的方式来实现第一传感器的失效状态。其中一种方式可以是：切断流向第一传感器的气流。另一种方式是：将第一传感器转换到非活动模式。而对于智慧传感器，这则可以通过如下方式来实现：中断流经气体选择性薄膜的加热电流，以使薄膜冷却下来，从而使得其渗透性变差。

在其它应用中，本发明可用于嗅探探漏器，使用嗅探探漏器时，气体被吸入到手持嗅探探头中。第二传感器可以设置在嗅探探头中或一基体装置中，所述嗅探探头通过柔性导管连接到所述基体装置。