BRPI0607718B1

BRPI0607718B1 - Leakage detector understanding a vacuum source

Info

Publication number: BRPI0607718B1
Application number: BRPI0607718-8A
Authority: BR
Inventors: Wetzig Daniel; Mebus Stefan
Original assignee: Inficon Gmbh
Priority date: 2005-03-03
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2017-06-20
Also published as: JP2008532027A; DE102005009713A1; US7779675B2; EP1853891B1; BRPI0607718A2; CN101133310A; CN101133310B; WO2006092352A1; EP1853891A1; US20080276692A1

Abstract

detector de vazamento compreendendo uma sonda de aspiração. a presente invenção refere-se a um detector de vazamento que compreende um dispositivo básico (10) que inclui uma bomba de vácuo (11) e um sensor de gás de teste (12), e uma sonda de aspiração manual (16). a sonda de aspiração (16) é conectada com o dispositivo básico (10) via uma linha de mangueira (15) que inclui tubos capilares (20). de acordo com a invenção, pelo menos dois tubos capilares (20) são fornecidos os quais são adaptados para serem abertos via as válvulas (23). por conseguinte, diferentes seções transversais capilares podem ser tornadas operativas. o tempo morto entre a entrada do gás de teste na sonda de aspiração (16) e a detecção pelo sensor de gás de teste (12) pode ser mudado e/ou selecionado. por conseguinte, mesmo a menor taxa de vazamento detectável pode ser mudada e/ou selecionada. o detector de vazamento pode ser adaptado para diferentes exigências pelo usuário sem a necessidade por alteração da linha de mangueira. adicionalmente, é possível equipar diferentes detectores de vazamento da mesma família de dispositivos com as mesmas linhas de mangueira.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DETECTOR DE VAZAMENTO COMPREENDENDO UMA SONDA DE ASPIRAÇÃO". A presente invenção refere-se a um detector de vazamento que tem uma sonda de aspiração e compreende um dispositivo principal que inclui uma bomba de vácuo e um sensor de gás de teste e é conectado com a sonda de aspiração via uma linha de mangueira.

Em DE 44 45 829 A1 (Leybold AG) um detector de vazamento por aspiração de contra-corrente é descrito o qual compreende um estágio de bomba de alto vácuo na extremidade de uma mangueira de aspiração. É usada uma mangueira de aspiração de aproximadamente 4 m de comprimento configurada como uma linha capilar e tendo um diâmetro interno de aproximadamente 0,4 mm. A mangueira de aspiração exerce o efeito de estrangulamento exigido para manter o vácuo gerado na sua extremidade de saída. DE OS 24 41 124 descreve um aparelho de detecção de vazamento compreendendo uma mangueira de aspiração, onde a mangueira tem um diâmetro relativamente grande. Imediatamente em frente do sensor de gás de teste, que é um espectrômetro de massa, é fornecido um estrangula-dor. Uma vez que um estrangulador é disposto imediatamente em frente do sensor de gás de teste, o gás a ser detectado pode ser mais rapidamente distribuído da entrada da sonda de aspiração para um local imediatamente em frente ao estrangulador, isto é, ao sensor de gás de teste, com a ajuda da bomba de vácuo. Por conseguinte, o tempo de resposta que depende do comprimento da linha de uma mangueira, é reduzido. O requerente oferece, entre outras coisas, uma família de dispositivos compreendendo os dispositivos ECOTEC e PROTEC que são detectores de vazamento tendo uma sonda de aspiração. Os dois dispositivos diferem um do outro, entre outras coisas, pela seção transversal do tubo capilar que conecta a sonda de aspiração com o dispositivo principal. O fluxo no tubo capilar é causado pela diferença de pressão entre a entrada da sonda de aspiração e a extremidade de saída do tubo capilar no dispositivo principal, onde um vácuo grosseiro (p<250 mbar) é produzido. No dispositivo prin- cipa! a proporção de gás de teste é permanentemente determinada pelo sensor de gás de teste. A partir da concentração de gás de teste medida, a taxa de vazamento dos vazamentos é determinada.

Independente do tempo de resposta do sensor de gás de teste no dispositivo principal, o período entre a entrada de gás na sonda de aspiração e a indicação de sinal é determinado pelo tempo que ele leva para o gás passar através do tubo capilar. Esse tempo é assim chamado tempo morto. Quanto maior é o tubo capilar, mais longo é o tempo morto do sistema. Em um comprimento do tubo capilar predeterminado, o tempo morto pode ser influenciado através de alteração da velocidade do fluxo. A velocidade do fluxo, por sua vez, pode ser trocada por alteração da seção transversal do tubo e a diferença de pressão entre a extremidade de entrada e a de saída do tubo capilar. É desejável selecionar tão grande quanto possível um fluxo na sonda de aspiração de modo que o tempo morto seja minimizado e uma quantidade suficiente de ar é levada na sonda de aspiração mesmo de uma distância maior. A concentração de gás de teste c no fluxo de gás do ar ingressado é mostrada pela equação a seguir: onde c é a concentração do gás de vazamento, L é a taxa de vazamento e qpv é o fluxo de gás através do tubo capilar. A menor taxa de vazamento determinável corresponde à menor concentração de gás de teste detectável. Por conseguinte, a menor taxa de vazamento determinável é prejudicada quando o fluxo de gás na sonda de aspiração aumenta. Dessa maneira, o fluxo selecionado é sempre uma troca entre as condições de limite de tempo morto mínimo e menor taxa de vazamento determinável. É um objetivo da invenção fornecer um detector de vazamento que compreende uma sonda de aspiração, que permite o fluxo de gás ótimo para uma tarefa respectiva ser selecionada sem a necessidade de alteração da linha de mangueira. O detector de vazamento inventivo é definido na reivindicação 1. De acordo com a invenção, a linha de mangueira que conecta a sonda de aspiração com o dispositivo principal compreende pelo menos dois tubos capilares que são adaptados para serem seletivamente fechados no dispositivo principal ou na sonda de aspiração.

Uma abertura seletiva de uma ou mais válvulas permite que o tubo capilar seja selecionado através do qual o ar é levado. Quando os tubos capilares têm diferentes seções transversais internas, o fluxo de gás desejado pode ser obtido, e consequentemente o tempo morto pode ser mudado adequadamente. A linha de mangueira variável ou linha de aspiração permite aos dispositivos satisfazerem diferentes exigências para serem equipados com a mesma linha de aspiração como os dispositivos antes mencionados ECOTEC e PROTEC do requerente, por exemplo. Preferivelmente, os tubos capilares têm diferentes seções transversais. A invenção permite dois tipos de dispositivos diferentes operando em fluxos de gás diferentes para serem usados em combinação com a mesma linha de mangueira. A linha de mangueira compreende dois tubos capilares. Somente aquele tubo se estende no dispositivo principal, cujo fluxo de gás é adequado para o dispositivo principal envolvido, enquanto o outro tubo capilar permanece não usado. Por conseguinte, uma e a mesma linha de aspiração pode ser usada para dois dispositivos que operam em fluxos de gás diferentes sem quaisquer válvulas sendo fornecidas no dispositivo principal. É adicionalmente possível usar os mesmos tubos capilares e definir o número de tubos capilares abertos comutando as válvulas. Em qualquer caso, fluxos variados podem ser obtidos com uma e a mesma linha de mangueira. No dispositivo principal os tubos capilares respectivos são abertos via as válvulas, com a seção transversal capilar permitindo o fluxo de gás desejado. Nos tubos capilares não usados a diferença de pressão entre a entrada e a saída é aproximadamente 0 kPa (0 bar) de modo que os tubos capilares abertos na sonda de aspiração não afetam o fluxo de gás.

Um aumento no fluxo resulta em um aumento da distância sensi- tiva da sonda de aspiração aiém da redução do tempo morto.

Uma vantagem adicional da invenção é que o usuário, desejando adaptar o fluxo de gás à situação de medição, não necessita mudar a linha de mangueira. A alteração é efetuada no dispositivo principal operando o dispositivo de válvula que compreende as válvulas individuais. Um dos tubos capilares pode ser usado para suprir uma sonda de aspiração bloqueada com ar comprimido para o propósito de remover o bloqueio. Finalmente, é possível usar o mesmo tipo de linha de mangueira para uma família de dispositivos onde os dispositivos operam em diferentes fluxos de gás.

Preferivelmente, as válvulas são dispostas no dispositivo principal. No entanto, é também possível dispor as válvulas na extremidade oposta, isto é, na sonda de aspiração.

Uma modalidade da invenção será agora descrita em maiores detalhes com referência à figura única do desenho. O desenho mostra uma vista esquemática de um detector de vazamento de acordo com a invenção. O detector de vazamento compreende um dispositivo principal 10 fornecido com aqueles componentes que não necessitam serem movidos durante detecção de vazamento. O dispositivo principal 10 é configurado como uma bancada ou dispositivo montado no piso. Ele compreende, entre outras coisas, uma bomba de vácuo 11 e um sensor de gás de teste 12. Um espectrômetro de massa ou um analisador de gás infravermelho pode ser usado como um sensor de gás de teste. A bomba de vácuo 11 puxa o ar através do sensor de gás de teste 12. A entrada 13 do detector de gás de teste é conectada com uma linha de mangueira flexível 15 via um dispositivo de válvula 14. A linha de mangueira que pode ter diversos metros de comprimento se estende para a sonda de aspiração 16. A sonda de aspiração 16 é um dispositivo manual que compreende um manipulo 17 e uma linha de aspiração 18. A sonda de aspiração pode ser configurada como uma pistola. A linha de mangueira 15 compreende uma pluralidade de tubos capilares 20 que são conectados para formar um bloco de linha 21 na sonda de aspiração 16. O bloco de linha 21 tem uma câmara a qual leva uma linha de entrada 22 se estendendo através da linha de aspiração 18. A linha de entrada 22 se divide no bloco de linha 22 para formar os tubos capilares individuais 20 que são adaptados para serem individualmente fechados. O dispositivo de válvula 14 serve para fechar os tubos capilares. O dito dispositivo de válvula compreende uma pluralidade de válvulas 23, cada válvula sendo associada com um dos tubos capilares. Preferivelmente, as válvulas 23 são válvulas magnéticas que são eletricamente controladas. No entanto, é também possível usar válvulas operadas manualmente. As válvulas são válvulas de comutação que são adaptadas para serem comutadas entre o estado aberto e o estado fechado.

Na presente modalidade, os tubos capilares 20 têm diferentes seções transversais, e o dispositivo de válvula 14 é adaptado para ser operado de modo que somente uma válvula 23 no máximo seja aberta de uma vez.

Durante a detecção de vazamento, o gás de teste é fornecido no objeto de teste, por exemplo um recipiente. O hélio é freqüentemente usado como um gás de teste que é introduzido nas cavidades para ser testado para vazamentos antes de fechar as ditas cavidades. O objeto do teste é então escaneado com a ajuda da sonda de aspiração 16. A linha de entrada 22 faz entrar o gás de teste escapando através de qualquer vazamento existente, e o gás de teste é alimentado ao dispositivo principal 10 para ser analisado aí.

Em uma modalidade, a linha de mangueira 15 tem 5 m de comprimento. Ela inclui três tubos capilares com seções transversais de 0,6 mm, 0,7 mm e 0,8 mm. Tal linha de mangueira pode por opção ser operado com fluxos de gás de 110 sccm, 200 sccm ou 350 sccm.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Detector de vazamento tendo uma sonda de aspiração (16) e compreendendo um dispositivo principal (10) que inclui uma bomba de vácuo (11) e um sensor de gás de teste (12) e é conectado com a dita sonda de aspiração (16) via uma linha de mangueira (15), caracterizado pelo fato de que a dita linha de mangueira (15) compreende pelo menos dois tubos capilares (20) que são adaptados para serem seletivamente fechados no dito dispositivo principal (10) ou na dita sonda de aspiração (16).

2. Detector de vazamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os tubos capilares têm diferentes seções transversais.

3. Detector de vazamento de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que no dispositivo principal (10) são dispostas válvulas (23) as quais são adaptadas para serem seletivamente fechadas.

4. Detector de vazamento de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as válvulas são dispostas na sonda de aspiração (16).

5. Detector de vazamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os tubos capilares (20) são conectados com um bloco de linha comum (21) na sonda de aspiração (16), com uma linha de entrada (22) levando para o dito bloco de linha.

6. Detector de vazamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a linha de mangueira (15) é de modo removível anexada ao dispositivo principal (10), e o dispositivo principal (10) compreende um dispositivo de conexão para a dita linha de mangueira em que somente um tubo capilar selecionado é aberto do qual o fluxo de gás é adequado para o dispositivo principal respectivo.

7. Detector de vazamento de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as válvulas (23) são adaptadas para serem operadas de modo que somente uma válvula no máximo seja aberta de uma vez.

8. Detector de vazamento de acordo com a reivindicação 3, ca- racterizado pelo fato de que as válvulas (23) são adaptadas para serem a-bertas em paralelo em grupos compostos de combinações selecionáveis.