JPS6073331A - 洩れ検出器および洩れ検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分層〕 木兄りｊは洩れの検出に関するものであｐｌとくに、表
７１１カ・ら洩れる信号ガスを検出するための方法と装
置１°ｌ゛に［５′ｊするものでを・る。その表面とし
ては）ＪＪＴ、動供イｑ車１ｄｉの車体とすることがで
き、しかもその表面で囲寸れている内部が、ヘリウ′ム
と空気の混合気によシ４・ｊｉ成された信号ガスにょシ
周囲よシ高い圧力に加圧をれている。洩れ検出はドアの
シールと窓のシール、および車体を構成している材料の
薄板の間の接合部に集中すなわち限定できる。

〔発明の背景〕

検出器は洩れから直接出る信号に応答するが、大気中に
存在したシ、その時点では走査していない車体部分の洩
れから生ずることがある信号ガスの偽の集中には応答し
ないととが重要である。信号ガスが検出された時の検出
器ヘッドの位置は洩れの位置を表す。

たとえば、未決の英国特許出願陽８３０１４０７（公告
階２１３３８９２）には、ガス標本人口を囲む環状開口
部を設けることが提案されている。その環状開口部を通
してバリヤガスを導いてガスのカーテンを作シ、表面の
洩れ部分から直接出てきた信号ガス以外の信号ガスから
、ガス標本人口を保護するようになっている。空気は便
利なバリヤガスである。この明細書を通じて、信号ガス
に関しては中性的に振舞い、信号ガスの検出を妨げない
ガスを指すためにバリヤガスという用語を一般的に用い
ることにする。バリヤガスが空気で、信号ガスが空気と
ヘリウムの混合気である場合には、検出器が空気中に通
常存在するヘリウムのレベルには応答しないように検出
器はセットされる。

カーテンの１つの効果は、プローブとカーテンおよび表
面によシ囲まれている領域内に、環状のうすの形の流れ
パターンを発生することである。

典型的な洩れがこのうず流に入シ、そのうずの中に信号
ガスを非常に集中し、ヘッドによシ信号ガスが検出され
ることである。

〔発明の概要〕

本発明の１つの特徴によれば、試験表面を通って逃げた
信号ガスを検出するためにその試験表面を走査する検出
ヘッドと、環状開口部と、ガスカーテンを形成するため
にその環状開口部を通じてバリヤガスを導くだめの手段
と、細長い標本人口へ向かうジェットの形で試験表面か
ら出る信号ガス洩れを案内するように構成されたジェッ
ト収集表面とを備え、前記細長い標本人口はジェット収
集表面の周縁部の周囲を少くとも部分的に延び、かつ環
状開口部により囲まれている洩れ検出器が得られる。細
長い入口とジェット収集表面は、ジェットの形の洩れに
対する検出ヘッドの感度を高くする。

ジェット収集表面はなるべく円錐形にする。標本人口は
ジェット収集表面の周縁部の周囲の環状入口とすること
ができ、この表面は凸状円錐面とすることができる。

標本人口はジェット収集表面の縁部と検出ヘッドの縁の
間に形成して、ジェット収集表面から出た信号ガスが入
口の緑に当るようにできる。

本発明の第２の面において、表面からガスのジェットを
与えるためにその表面の一方の側を信号ガスで加圧する
過程と、ジェットからの信号ガスがジェット収集表面に
泊って案内されるように、ジェット収集表面を含んでい
る検出ヘッドで表面の他方の側を走査する過程と、ジェ
ット収集表面に泊って案内された信号ガスのうちの少く
ともいくらかを、ジェット収集表面の周縁部の周囲を少
くとも部分的に延びる細長い標本人口で収集する過程と
を備える洩れ検出方法が得られる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

バリヤガスのカーテン１が、検出器ヘッドの端部のガス
標本人口２を囲む。ガス標本人口２は、通路３および４
の中を通る柔軟表ホース７によシ、信号ガスの検出装置
に連結される。検出器ヘッドは、洩れの存在を検出する
ために、表面Ｓを走査するように構成される。表面Ｓの
（図における）−ト側は、信号ガスが表面の洩れ部を通
るように、信号ガスで加圧される。バリヤガスは空気で
あシ、信号ガスは少量のヘリウムが添加されている空気
である。ヘリウムを検出するために、検出装置として質
量分析用１が使用される。もちろん、別の信月ガスとバ
リヤガスも使用できる。

図示の洩れ検出器はボデー５を有し、とのボデー５にス
リーブ６が固定される。ボデー５の頂部は、端板８によ
シ閉じられる。通路４を形成する管９と端板８は一体で
ある。

スリーブ６には正方形の溝１０が切られる。その沿１０
はスリーブの全周にわたって延び、第１の環状室１１を
形成する。

環状通路１５を経て第１の環状室１１に通ずる周縁オリ
フィス１４を形成するために、スリーブ６の頂部とボデ
ー５の近くの表面との間の距離は、スリーブの接触する
表面１２とボデーの接触する表面１３とによシ慎重に制
御される。

バリヤガスは、ボデーに互いに直角にあけられた穴１６
．１７によシ、第１の環状室１１へ供給される。それら
の穴のうちの４個がボデーの周囲に等間隔で配置され、
ボデーの頂面に第２の環状室１８を形成する正方形断面
の溝に通ずる。入口１９は、圧縮ガス源に連結される。

オリフィス１４と、バリヤガスがオリフィス１４に到達
するまでに通らねば力らない曲った経路との目的は、オ
リフィス１４から出たバリヤガスが、環状ダクト２１の
全周にわたって等しい質量流量で環状ダクト２１に入る
ようにすることである。

バリヤガスは、第２の環状室１８から環状オリフィス１
４まで流れるために、穴１６を通υ、そこから直角に曲
って穴１１の中に入シ、それから更に直角に曲って通路
１５に入り、その後で更に直角に曲ってオリフィス１４
に入らなければならないことに気がつくであろう。最後
に、オリフィス１４から出たガス流は、ガス流に垂直な
円筒壁に直接当る。

第２の現状室１８はマニホルドのように機能して、圧力
を穴１６の間に等しく分布させ、第１の環状室１１０入
ロボートまでの全ての点に活って等しい圧力でバリヤガ
スが送られるようにする。

第１の環状室１１はガス溜として機能し、オリフィス１
４までの入口通路の周囲に空気を等しく分配する助けを
する。

オリフィス１４を通った後で、バリヤガスは環状ダクト
２１の中を降シる。ダクト２１の外壁はスリーブ６によ
り形成され、ダクト２１の内壁は中空インサート２２に
よシ形成される。ダクト２１は検出器の軸線に関して対
称的である、すなわち、検出器の軸線を中心とする円と
して掃引すると軸線方向に任意の断面のダクトの形状を
形成できる。

ダクト２１の外面は半角が約３０度の円錐台形であり、
ダクトのこの領域の上の内面は肩部２３を有する。ダク
ト２１の外面の下側は円筒形でｓｂ、この領域の上側で
は、ダクトの内面は半角が約５〜１０度の円錐台形であ
る。ダクトカバーの表面は滑らかである。

ダクト２１の形は、オリフィス１４の直後の流れが乱流
であっても、円形開口部２０からｔｌは層流を生ずるよ
うなものである。層流というのは、開口部２１の周囲の
任意の点におけるカーテンの幅全体にわたる速度分布が
常に正で、カーテンの中心から側方まで徐々に減少する
ようなものを意味する。

等しい質量流量がダクトの周囲からダクトの中に入るか
ら、速度分布もカーテンの全周にわたってほぼ同じであ
る。したがって、カーテンには弱い点すなわち局部的な
乱れはなく、その周囲の強度は等しい。

ダクト２１の直径が部分的に長い領域を形成する肩部２
３は希望の層流を発生するのに重要である。

ダクト２１をテーパー状にすることによシ、層流を生ず
るために必要であるダクトよシも短いダ′り１・を使用
できるという効果が得られる。

典型的な寸法は次の通シである。すなわち、カーテンの
直径は１００１ｍ、−ダクト２１の軸長は１１００ｙｎ
オリフイス１４の幅は０．２５〜１．２５ＩＩＩ＋Ｉ＋
１　カーテンの幅は２〜４ｍｍである。表面Ｓからの検
出器の動作高さは２〜２５ｍｍである。

圧縮空気源の圧力は、０．３〜１．３バールとすること
ができる。よシ大きい直径の管の中に空気を流す場合に
は、よシ低い圧力を使用できる。ガス人口２と柔軟なホ
ースとのアセンブリは、補助ポンプ（図示せず）により
排気される。こうすることによシ、ｆｉ！ｊ、周分析計
で検出するために分析装置中へ送られる信号ガスを、迅
速に送ることができる。この装置は、１秒間当シ１ｏ−
７〜１０−８ミリバール・リットルの量のヘリウムを検
出する。試験すべき表面Ｓとともに閉じた体積を形成す
るバリヤガスの作用のために、カーテン１の内部の圧力
が、大気圧よシ僅かに高いから、補助ポンプなしに結果
を得ることが可能である。しかし、応答はかなシ遅くな
る。

以上説明したように、この検出器は前記未決の英国特許
出願ｔＪｎ　ｓａ　０１４０７　（公告Ｎｕ　２１３３
８９２）に対応するものである。

図は、それぞれのフランジ３３．３４を溶接することに
よシ、互いに接合された２枚のプレスされた鋼製パネル
３１３２によシ構成された試験表面Ｓの一部を示す。フ
ランジ３３と３４の間に狭い隙間があれば、高速の信号
ガスジェット３５が生ずることになる。

本発明において、ヘッドは、軟かい材料で作られた先端
部３６を含む。その先端部３６が表面Ｓに偶発的に接触
したとしても、その先端部が表面Ｓを破損することはな
い。先端部３６は、ジェット収集表面として機能する円
錐面３Ｔを有する。

すなわち、高速の信号ガスジェット３５が表面３Ｔに当
ると、信号ガスは参照番号３８で示されているようにそ
の表面に清って曲げられる。先端部３６はペース部材３
９のくほみの中に設けられ、そのくほみの縁部は縁４１
を形成する。表面３Ｔの外周縁部と緑４１の間のスペー
スは、標本人口４２を形成する。ガスは、この入口に吸
いこまれ、フィルタ４３を通ってから信号ガス検出器へ
送られる。ジェット収集表面３γを離れた直後に、参照
番号３８で示されるように曲げられた信号ガスが緑４１
に当ることによシ、信号ガスは大量に入口２の中に吸い
こまれる。希望によっては、軟かい先端部は円錐形のジ
ェット収集表面の一部だけを形成できる。

標本人口の幅は、０１〜１．０　ｍｍである。入口の直
径は、ガスカーテン用開口部の直径の２分の１から４分
の３でなりればならない。直径がそれより大きいと、信
号ガスを望首しくない範囲まで分散および薄めることが
ある不規則な流れに基本の現状うずを壊す場所に入口が
位置させられることがある。まだ、直径が前記した値よ
シ小さいと、ジェット収集表面３７がそれに当るジェッ
トに対してのみもちろん作用するのであるから、ジェッ
ト収集表面により走査される経路の有効幅が狭くなる。

図示の円錐形ジェット収集表面は、試験表面に垂直なジ
ェットに対してはかシではなく、傾いたジェットに対し
ても有効である。円錐の半角の好適な範囲は８０〜４５
度である。ジェット収集表面が円錐面であることは重要
なことではない。平らな表面またはくほんだ形でも満足
に機能する。

入口に対する基本的な要求は、細長いことと、ジェット
収集表面に沼って曲げられた信号ガスを収集するように
配置されることである。標本人口は、スロットが走査の
方向に対して交差するように検出ヘッドを常に向けるこ
とができれば、適当な入口を形成できる。その場合には
、平らなジェット収集表面（試験表面に対して傾くこと
が可能である）を採用できる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の洩れ検出器の検出ヘッドの線図的横断面
図である。 ２・・拳・標本人口、３．４・・・・通路、６・・１拳
スリーブ、８・・・φ端板、１ｏ・・・・溝、１１・・
・・第１の環状室、１４・・・・オリフィス、１６．１
７・・・・穴、１８・・・・第２の環状室、１９・・・
・入口、２１・・・・ダク）、３１．３２・・・・鋼製
パネル、３３゜３４・・・・フランジ、３５・争・・ジ
ェット、３６・・・・先端部、３７・・・・円錐面、３
９・・・・ベース部材、４１・・・・縁、４２・・・・
入口、４３・・ｅ＊フィルタ。 特許出願人　ビーエル・チクノロシイ・リミテッド代理
人　山川数構（ほか２名） 第１頁の続き ０発　明　者　ピータ−・ニドワー ド・ジョージ・マージ ャル ０発　明　者　フランシス・レイモン ドーノ）０イ／で− ０発　明　者　イアン・ハミルトン・ マードック イギリス国つオリツクシア・ストラットフオードオンエ
ーヴオン・サクソン　クローズ・３フ イギリス国ウスターシア・イーヴスハム・セダーウツド
ガーデンズ・５ イギリス国つエストミドランズ・メリダン・マックス　
ストローク・３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）試験表面を通って逃げた信号ガスを検出するため
   にその試験表面を走査する検出器ヘッドと、環状開口部
   と、ガスカーテンを形成するためにその現状開口部を通
   じてバリヤガスを導くための手段と、細長い標本人口へ
   向かうジェットの形で試験表面から出る信号ガス洩れを
   案内するように構成されたジェット収集表面とを備え、
   前記細長い標本人口はジェットＪＦｙ、梨表面の周縁部
   の周囲を少くとも部分的に延び、かつ現状開口部によシ
   囲まれていることを特徴とする洩れ検出器。 （２、特許請求の範囲の第１項に記載の洩れ検出器であ
   って、標本人口はジェット収集表面の周縁部の周囲の環
   状入口であることを特徴とする洩れ検出器。 （３）特許請求の範囲の第１項または第２項に記載の洩
   れ検出器であって、ジェット収集表面は凸状円錐面であ
   ることを特徴とする洩れ検出器。 （４）特許請求の範囲の第３項に記載の洩れ検出器であ
   って、円錐の半角は８０〜４５度であるととを特徴とす
   る洩れ検出器。 （５）特許請求の範囲の第３項に記載の洩れ検出器であ
   って、円錐形ジェット収集表面は、試験表面に偶発的に
   接触した時に試験表面に損傷を与えない軟かい先端部を
   有することを特徴とする洩れ検出器。 （６）特許請求の範囲の第１または２項に記載の洩れ検
   出器であって、ジェット収集表面から出た信号ガスが標
   本人口の緑に当るように、ジェット収集表面の縁部と検
   出ヘッドの縁の間に標本人口が形成されることを特徴と
   する洩れ検出器。 （７）特許請求の範囲の第１または２項に記載の洩れ検
   出器であって、入口内に配置されるフィルタを　。 含むことを特徴とする洩れ検出器。 （８）特許請求の範囲の第１−１．たけ２項に記載の洩
   れ検出器であって、細長い標本人口の幅は０．１〜１．
   ０１であることを特徴とする洩れ検出器。 （９）表面から信号ガスのジェットを与えるためにその
   表面の一方の側を信号ガスで加圧する過程と、ジェット
   からの信号ガスがジェット収集表面に沿って案内される
   ように、ジェット収集表面を含んでいる検出ヘッドで表
   面の他方の側を走査する過程と、ジェット収集表面に沿
   って案内された信号ガスのうちの少くともいくらかを、
   ジェット収集表７７’ｌｌの周縁部の周囲を少くとも部
   分的に延びる細長い標本人口で収集する過程とを備える
   ことを特ｆｉ′ρとする洩れ検出方法。