JP4344236B2 - 漏れ検出器および漏れ検出器の運転法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の漏れ検出器ならびに漏れ検出器の運転法に関する。

サンプリング装置を備えた漏れ検出器は公知である（たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第２４４１１２４号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９１１２６０号明細書参照）。漏れ検出に際して、テストガスを含んだ試験体が、サンプリング尖端部によって検査される。漏れが存在すると、テストガスは外側に押し出される。漏れはサンプリング尖端部を介してガス検出器またはガスセンサに供給される。ガス検出器から送られる信号は、とりわけアラーム信号を有利には音響学的に形成するのに役立つ。テストガスとして、多くの場合ヘリウムが用いられる。テストガスとして、いずれにせよ試験体に存在する有用ガス、冷却装置ではたとえばハロゲンガスを用いることもできる。

本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の漏れ検出器ならびに漏れ検出法を多くの点で改良することである。

この課題を解決するための本発明の手段によれば、漏れ検出器が加速度センサを備えている。この加速度センサは、たとえば漏れ検出器を、非使用状態ではスタンバイ状態に切り換え、使用状態では再び作動させるのに役立つ。加速度センサを使用する別の手段によれば、動きに敏感なガスセンサの妨害信号を抑制する。

漏れ検出器は、運転中に必ずしもキーを介して操作する必要はない。従来ではスタンバイ状態への切換は手動でしか行われなかった。このような切換は面倒であり、また使用者によって忘れられるか、または意図的に見送られる。本発明に基づいて、加速度センサがサンプリング装置に設けられる、たとえば接続ラインに取り付けられるか、または有利には手持ち部に内設されていることによって、使用者が漏れ検出を行っているか、または手持ち部が非使用位置に置かれているかを、検出器自体が認識できる。手持ち部が非使用位置に置かれた状態では、検出器は自動的に所望のスタンバイ状態に切り替わる。この切換状態によって、耐用寿命の増加、エネルギ節約などの利点が得られる。

特に有利には、スタンバイ状態の間、手持ち部が長時間にわたって動かされない場合、供給電圧全体ではなく、測定ガスを吸い込むガス搬送ポンプだけが遮断される。これによって搬送ポンプだけでなく、汚れに敏感な検出センサ部分および測定ガスの貫流するフィルタの耐用寿命を高めることができる。センサ部分およびエレクトロニクスは、スタンバイ状態の間遮断されていないので、手持ち部が再び動かされると、漏れ検出器は迅速に作動可能状態になる。

漏れ検出器では、短い応答時間を得るために、ガスセンサを手持ち部自体に内設することが公知である。このことは特に手持ち部と、手持ち部とは別個の供給部とから成る漏れ検出器に有効である。手持ち部と供給部との間を延びる接続ラインは比較的長く（たとえば５ｍ）する必要があるので、サンプリング尖端部から供給部に向かう測定ガスの搬送は比較的長くかかることとなる。ガスセンサが動きに敏感なセンサ（たとえばドイツ連邦共和国特許公開第１９９１１２６０号明細書から公知であるような赤外線センサ）だと、手持ち部の動きによって、誤った測定結果をもたらし得る妨害信号が生じる。加速度センサを用いることによって、そのような妨害信号は認識することができ、かつたとえば抑制することができる。このことは最も簡単な手段では、運動センサから信号が送られる場合、測定信号ラインが遮断されることによって行われる。このような手段によって、漏れ検出はより簡単になり、かつより高い信頼性が得られる。

本発明の別の利点および詳細は、以下の実施例の説明から明らかである。

次に図面につき、本発明の実施例を詳しく説明する。

図１および図２には、漏れ検出器を符号１で、手持ち部２を符号２で示した。手持ち部２はサンプリング尖端部（Schnueffelspitze）５を支持している。このサンプリング尖端部５は、互いにずらして位置するガス流入開口７，８を備えている。ガス流入開口７はサンプリング尖端部５の前側の端部領域に設けられている。このガス流入開口７は、漏れが存在する場合に試験ガスを含んでいる測定ガスを取り込むのに役立つ。ガス入口開口８を介して、図示していない試験体の周囲から基準ガスが取り込まれ、これによって試験ガスバックグラウンドが考慮される。

図１の実施例と図２の実施例との違いによれば、図１の実施例では漏れ検出器１の全ての構成部材が手持ち部２自体に内設されており、これに対して図２の実施例では手持ち部２と、この手持ち部２とは別個の供給部３とが設けられている。

手持ち部２にガスセンサ１１が内設されている。試験ガスの存在について検査しようとするガスは、搬送ポンプ１５によって吸い込まれて、ガスセンサ１１に送り込まれる（破線で示したライン１３）。搬送ポンプ１５は、図１の実施例では手持ち部２内に設けられていて、図２の実施例では別個の供給部３内に設けられている。さらに手持ち部２には加速度センサ１６が内設されている。この加速度センサ１６は信号を１つのブロックにまとめられる給電兼測定兼表示回路１４に送り、この給電兼測定兼表示回路１４は、図１の実施例では手持ち部２に内設されており、図２の実施例では供給部３に内設されている。アラーム表示の例としてスピーカ１７が示されている。このスピーカ１７はブロック１４から信号を受け取る。このスピーカ１７もまた手持ち部２（図１）かまたは供給部３（図２）に内設されている。

搬送ポンプ１５もまた図１および図２に示した両方の実施例ではブロック１４と接続されている。手持ち部が非使用位置に置かれていて、かつ加速度センサに予め選択された時間にわたって信号が送られない場合に、この接続を介して搬送ポンプを遮断し、これによって漏れ検出器を所望のスタンバイ状態に切り換えることができる。

図２の実施例では、手持ち部２と供給部３とがライン１８を介して互いに接続されている。手持ち部２および供給部３内に存在する個々の構成部材の配置に応じて、ライン１８は電気的な線路および／またはガスを案内する管路を備えている。

図３〜図５に基づいて、どのようにして加速度センサ１６を用いて、手持ち部２の運動によって生じる妨害信号を抑制することができるかについて説明する。動きに敏感なガス検出器の例として赤外線センサ２０を概略的に示した。赤外線センサ２０は容器（ Kuevette）２１を備えており、この容器２１の一方の端面にＩＲ−光源２２が対応配置されていて、また別の一方の端面にＩＲ−光−検出器２３が対応配置されている。漏れ検査を実施している間、容器２１をガスが貫流する。容器２１の両方の端面領域に配置された接続部は符号２８，２９で示されている。

図５には、容器２１にガス流を形成する手段の１実施例を示した（ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００６２１２６号明細書参照）。ガス搬送ポンプ１５は容器２１の接続部２９と接続されており、このガス搬送ポンプ１５によってサンプリング尖端部５を介してガス流入開口７，８で測定ガスおよび基準ガスが吸い込まれる。概略的に示した試験体３１が漏れ３２を有していると、試験ガスが測定ガスに含まれている。制御弁３３は測定ガスと基準ガスとを交互に容器２１に供給するのに役立つ。搬送ポンプ１５は、ガスが容器２１の軸方向でこの容器を貫流する速度を定める。ＩＲ−光−検出器２３に増幅器３４が接続されている。表示器（音響学的、光学的）は符号３５で示した。

試験体で漏れ検出を行う際には、漏れのおそれのある箇所（継ぎ目箇所、接続部など）が順次手持ち部２のサンプリング尖端部５で検査される。サンプリング段階の間、手持ち部は比較的ゆっくりと動かされる。ガスセンサから送られる信号は妨害されない。加速度センサは、信号を出さないかまたは無視できる信号しか出さない。ＩＲ−光−検出器２３から送出される信号は抑制しないのが望ましい。漏れが存在すると、表示器３５に到達した信号は、有利には音響学的なアラームを作動させる。

サンプリング尖端部５が漏れのおそれのある１箇所から別の箇所に動かされるかまたは非使用位置に置かれる場合、手持ち部は一般的に比較的迅速に動かされる。単に動きに敏感なガスセンサによって送られる妨害信号によって、漏れが確認されていなくてもアラームが作動し得る。このような大きさの妨害信号は抑制するのが望ましい。この場合限界値を規定し、この限界値を、漏れ検出に際して所望の感度に応じて選択するのが有利である。たとえば試験体の傍において１年あたり３グラムを超える全ての漏れを表示するように要求すると、３ｇ／ａを超える表示を送るような妨害信号だけを抑制すれば十分である。

妨害信号を抑制する簡単な手段はその遮断である。図３にはその１実施例を示した。増幅器３４と表示器３５との間には、有利には電子的なスイッチ３６が設けられている。２軸または３軸に関して感度を有する加速度センサ１６から送られる信号は先ず累算段３７に供給される。累算段３７から送られる信号が特定の値を超えると、検出器２３と表示器３５との間の測定信号パスの遮断が行われる。限界値の調節はブロック３８で行われ、このブロック３８は、累積段３７とスイッチ３６との間のブロック３９において閾値を規定する。

図４の実施例では、ブロック３９から送られる信号が測定信号パスにおける増幅に影響を与える。ブロック３９の信号は増幅器３４に供給されて、増幅ファクタの決定的な減少をもたらす。

図５の実施例では、加速度センサ１６から送られる信号が切換スイッチ４１に供給される。この種の信号が切換スイッチ４１に到達しない間は、切換スイッチ４１は実線で示した位置を占める。ＩＲ−光−検出器２３の測定信号は表示器３５に到達する。加速度センサ１６の、手持ち部２の運動に起因する信号が切換スイッチ４１に到達すると、検出器２３の妨害測定信号が表示器に到達する前に、切換スイッチ４１は破線で示した位置に切り替わる。

図５の実施例によって、使用者が、測定信号パスの短い遮断を認識せず、比較的長い遮断を当初は認識しないようになっている。このために提案される手段ではブロック４２，４３，４４が設けられている。ブロック４２は、切換スイッチ４１と表示器３５との間に設けられている。ブロック４２はフィルタの機能を有していて、かつ場合によってはロックインロジックの機能を有している。このブロック４２はブロック４３と接続されており、このブロック４３は測定信号−シミュレーションの役割を有している。スイッチ４１を破線で示した位置に切り換えたあとで、ボックス４３によってシミュレーションされた、先行する測定信号に対応する信号がボックス４２を介して表示器３５に達する。手持ち部２が短時間で激しく動かされる場合には、持続的な測定値の表示が行われる。ロックイン増幅器を用いる際には、たとえばまだ復調されていない正弦波信号をシミュレーションすることができ、この場合基準として表示値を用いることができる。

加速度センサ１６が長時間にわたって信号を送る、つまりスイッチ４１が長時間にわたって破線で示した位置を占める場合、シミュレーションされた信号はゆっくりと弱めると有利であり、それも漏れ検出の終了に際して測定信号−表示も弱められるような速度で弱めると有利である。ブロック４４はブロック４３と切換スイッチ４１との間に設けられており、このブロック４４は適当な時間ロジックの機能を有している。

図１〜図４には、それぞれ特定の機能を有する回路ブロックを示した。多くの回路部分は、適当なソフトウェアを備えたマイクロコンピュータを用いて実現することもできる。

本発明の漏れ検出器を概略的に示す図である。

本発明の漏れ検出器を概略的に示す図である。

動きに敏感なガスセンサを使用する際に妨害信号を抑制する働きをする手段を示すブロック回路図である。

動きに敏感なガスセンサを使用する際に妨害信号を抑制する働きをする手段を示すブロック回路図である。

動きに敏感なガスセンサを使用する際に妨害信号を抑制する働きをする手段を示すブロック回路図である。

符号の説明

１ 漏れ検出器、２ 手持ち部、 ３ 供給部、 ５ サンプリング尖端部、 ７，８ ガス流入開口、 １１ ガスセンサ、 １３ ライン、 １４ ブロック、 １５ 搬送ポンプ、 １６ 加速度センサ、 １７ スピーカ、 １８ ライン、 ２０ 赤外線センサ、 ２１ 容器、 ２２ 光源、 ２３ ＩＲ−光−検出器、 ２８，２９ 接続部、 ３４ 増幅器、 ３５ 表示器、 ３６ スイッチ、 ３７ 累算段、 ３８ ブロック、 ３９ ブロック、 ４１ 切換スイッチ ４２，４３，４４ ブロック

Claims (12)

1. 漏れ検出器（１）であって、
   サンプリング尖端部（５）を支持する手持ち部（２）とガスセンサ（１１）とが設けられており、
   当該漏れ検出器（１）が、手持ち部（２）から成っており、該手持ち部（２）に、当該漏れ検出器（１）の全ての構成部材が内設されているか、または、
   当該漏れ検出器（１）が、手持ち部（２）と該手持ち部（２）とは別個の供給部（３）とから成っている形式のものにおいて、
   手持ち部（２）が、該手持ち部（２）の動きを記録する加速度センサ（１６）を備えており、
   加速度センサ（１６）が、測定装置（１４）と接続されており、該測定装置（１４）自体は、サンプリング尖端部（５）からガスを吸い込んでガスセンサ（１１）に搬送する搬送ポンプ（１５）と接続されており、該搬送ポンプ（１５）によって、加速度センサ（１６）の信号を用いて、手持ち部（２）が所定の時間使用されないと、当該漏れ検出器（１）がスタンバイ状態に切り換えられ、手持ち部（２）が再び使用されると、当該漏れ検出器（１）がスタンバイ状態から運転状態に切り換えられるようになっていることを特徴とする、漏れ検出器。
2. 加速度センサ（１６）が、手持ち部（２）に内設されていて、かつ少なくとも２軸に関する動きに対する感度を有している、請求項１記載の漏れ検出器。
3. 搬送ポンプ（１５）が、手持ち部（２）に内設されている、請求項１記載の漏れ検出器。
4. 手持ち部（２）とは別個の供給部（３）が設けられており、手持ち部（２）と供給部（３）とが、接続ライン（１８）を介して互いに接続されており、加速度センサ（１６）が、手持ち部（２）に内設されているか、または手持ち部（２）の傍で接続ライン（１８）に取り付けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の漏れ検出器。
5. 請求項１から４までのいずれか１項記載の特徴を有する漏れ検出器（１）の運転法において、
   加速度センサ（１６）の信号を用いて、手持ち部（２）が所定の時間使用されないと、漏れ検出器（１）をスタンバイ状態に切り換えることを特徴とする、漏れ検出器の運転法。
6. 請求項１から４までのいずれか１項記載の特徴を有する漏れ検出器（１）の運転法において、
   加速度センサ（１６）の信号を用いて、漏れ検出器（１）をスタンバイ状態から運転状態に切り換えることを特徴とする、漏れ検出器の運転法。
7. 請求項１または３記載の特徴を有する漏れ検出器（１）を用いて、
   スタンバイ状態で搬送ポンプ（１５）を遮断する、請求項５または６記載の方法。
8. 当該漏れ検出器が、動きに敏感なガスセンサ（１１）、たとえば赤外線センサまたはパイロ電気センサ（２０）を備えている、請求項１から４までのいずれか１項記載の漏れ検出器。
9. 請求項８記載の特徴を有する漏れ検出器（１）の運転法において、
   加速度センサ（１６）が信号を送る時間にわたって、測定信号ラインを遮断することを特徴とする、漏れ検出器の運転法。
10. 請求項８記載の特徴を有する漏れ検出器（１）の運転法において、
    加速度センサ（１６）が信号を送る時間にわたって、測定信号ラインにおける増幅ファクタを減少させることを特徴とする、漏れ検出器の運転法。
11. 請求項８記載の特徴を有する漏れ検出器（１）の運転法において、加速度センサ（１６）が信号を送る時間のために、測定信号ラインに設けられたスイッチ（４１）が作動し、該スイッチ（４１）を、前記信号送出時間にわたって、測定信号をシミュレーションする信号のためのジェネレータ（４３）に向かって切り換えることを特徴とする、漏れ検出器の運転法。
12. 切換過程を実施するために切換手段が設けられており、該切換手段が、少なくとも部分的に適当なソフトウェアを有するマイクロコンピュータから成っている、請求項１から４または８のいずれか１項記載の漏れ検出器。

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