专利名称：渗漏检测的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测热交换器中流体或者类似物渗漏的方法。
背景技术：
用于牛奶加工业中的巴氏灭菌器通常包括一条产品通道，其中包含需要处理的牛奶。在借助于许多热交换板与产品通道保持近距离热交换关系的一条独立的回路中流动着一种加热和/或冷却介质。这种现代巴氏灭菌器被称作HTST(高温、短时)巴氏灭菌器。
在加热/冷却回路与产品通道之间常常发生渗漏。这种渗漏造成的损失是非常巨大的，这不仅是因为必须要废弃被污染的产品，而且由于寻找和排除渗漏点的费用很大。目前的防护维修技术需要关闭工厂设备，拆卸巴氏灭菌器，利用机械或化学检测方法详细检查和测试每块热交换板，仔细地清洗各个部件，采用新的密封重新装配，进行加压和渗漏检测，最后再次使用重新组装的巴氏灭菌器。这种检修方法由于设备不能运行而损失了大量的生产时间，而且检修劳动强度很大，还增加了新的密封材料的费用。此外，仍然存在一个实际的风险，就是在重新安装的过程中会由于疏忽而引起其他位置的渗漏。
可以看出，本发明的目的就是要克服这些问题。
发明概要本发明提出了一种检测渗漏的方法，如权利要求书中所述。
附图简介下面的说明以及其中所参照的附图都是以非限定的方式来解释如何实现本发明的。在这些附图中
图1为一示意图，表示正在利用本发明的第一检测方法进行检测的一部牛奶巴氏灭菌器；图2为一方框图，表示用于本发明的第二检测方法中的超声波检测装置；和图3为一示意图，表示正在利用使用了图2所示装置的本发明的第二检测方法进行检测的一部牛奶巴氏灭菌器。
附图的详细说明在图1中，所讨论的牛奶巴氏灭菌器用一个虚线框围着。这种巴氏灭菌器包括若干热交换器，它还包括供冷却剂流动的一条第一路径A和供牛奶制品通过的一条第二路径B。这两条路径A和B彼此接近，以便在正常使用过程中在两条路径之间进行热交换，因此如果在路径A和B之间发生任何渗漏，路径B中的产品都会被冷却剂污染。
利用本发明的方法，可以检测巴氏灭菌器中路径A和B之间的渗漏，而无需拆卸巴氏灭菌器。一种施主流体(见下文)在一个循环泵P1的作用下绕一条封闭环路的路径A循环，而一种受主流体(仍见下文)则在泵P2的作用下沿一条封闭的环路在路径B中循环。在施主流体和受主流体路径A和B中分别设置有已知结构的接触型电导率探头10和12。每个探头分别通过一个适合的接口电路14、16(例如697C1型电导率发射器，由Great Lakes Instruments，Inc.of Milwaukee，Wisconsin公司制造)分别与一个数字显示器18和20连接，这些显示器以适合的单位，如毫西(门子)/厘米来表示电导率读数。设置在受主流体循环路径B中的探头12还通过接口电路16与电路22相连，该电路以一定的间隔监测电导率读数，储存所得读数，并显示最后两个读数之间的差值(该值在下文中被称作X值)。
举例来说，可以采用干净的自来水作为受主流体，而采用盐和水的溶液作为施主流体。施主流体的循环压力通常要高于受主流体的压力，例如可以为45psi。任何适合的电解液都可以用作施主流体，但是普通食盐(氯化钠)效果最好。水中含有盐分增加了水的电导率，而增加的数量则依赖于盐的浓度。例如，食盐浓度为0.05克/升时的电导率为100微西/厘米，而当食盐浓度为0.25克/升时，电导率读数为500微西/厘米。因此，如果X值等于零(受主流体的电导率没有变化)，则没有发生渗漏，但是如果在受主流体路径B中循环的水的电导率持续增大，则表明电解液已经从施主流体中渗漏到受主流体中。对于施主流体中给定浓度的盐和施加的压力差，电导率变化的速率，X，能够直接表示渗漏程度，较严重的渗漏使得电导率的变化速率较大，因此X值也较大。
在浓度、压力和流速稳定的情况下，虽然开始时检测设备所指示的读数仍可能是离散的，但是经过很短的一段时间后，X值就会稳定下来。利用探头10可以监测施主流体中盐的浓度。通过在施主流体中使用标准浓度的盐(或者通过适当调整盐的浓度)和已知的压力差，可以标定检测设备，并利用所测得的施主流体中浓度X的变化率准确地修正渗漏程度的大小。
当饮用水中食盐浓度为15克/升，压力为45psi(3bar)时，可以检测到它们能够通过小到70微米的孔渗漏到软水中。所以，该检测设备能够准确到足以保证其应用性能，只有通过小于70微米的偏差的渗漏才被忽略不计。
图2表示用于渗漏检测的装置的另一种结构。一个超声波传感器探头1与一个输入放大器2相连。混频器3将放大器2的输出与晶体振荡器4的输出结合，产生一个声频范围内的差频信号。这个声频输出5被输入到一个AC/DC转换器6中以产生一个直流输出电压，该电压值正比于该声频输出5的均方根值，因而正比于由传感器1所采集的声音的幅值。所说直流信号输入到一个两位七段式显示器7中，以显示出分贝数(dB)。
现在参见图3，待检测的牛奶巴氏灭菌器为热交换器结构，其中包括一个流通冷却剂的第一路径A和供牛奶制品通过的第二路径B。两条路径A和B通过一组热交换板S保持相邻关系，以使这两条路径在正常运行过程中能够进行热交换。如果在路径A和B之间发生任何渗漏，路径B中的产品都会被冷却剂污染。
可以采用图2所示的设备检测巴氏灭菌器中路径A和B之间的渗漏，而无需拆卸所说的巴氏灭菌器。在路径A中通有加压的施主气体(例如，空气)，而在路径B中则加有受主液体(例如，水)。路径A中的空气压力可以利用压力计G，借助于加压阀V1和减压阀V2来设置。
超声波探头1与巴氏灭菌器的一个热交换板在外侧接触放置。显示器7上的读数表示在第一路径A和第二路径B之间存在渗漏，而没有读数则表明不存在渗漏。
如果指示有渗漏存在，可以将探头1保持在一个固定的位置，并通过阀门V1和V2调节路径A中的压力，直到得出最大的读数(可听度)。依次将探头1放置在巴氏灭菌器外侧的各个热交换板上，就可以确定产生最大读数的这个/这些热交换板，从而指示出这个/这些板有裂纹存在。于是可以采取相应的修补措施。
这个技术同样还可以应用于检测以前用其他方法进行检测的通过裂纹产生的极微小的渗漏，例如前面参照图1所描述的情况。
权利要求
1.一种用于检测在彼此物理分隔、并相邻设置的第一和第二流体路径之间的渗漏的方法，该方法包括以下步骤在第一路径中通入一种施主流体，在第二路径中通入一种受主流体，在施主流体与受主流体之间施加正压力差，和利用电子设备监测施主流体向受主流体中的渗漏。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所说电子设备通过分析受主流体中施主流体的存在来监测渗漏的发生。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所说施主流体是一种电解液，受主流体是一种非电解液，通过测量受主流体电导率来分析受主流体中施主流体的存在。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括计算受主流体中施主流体浓度的变化率。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于按一定的时间间隔重复计算所说的变化率。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的电子设备探测由于施主流体渗漏到受主流体中而产生的声音。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于施主流体为一种气体，受主流体为一种液体。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于所说渗漏声音是用超声波检测的。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于所说电子声音探测设备包括一个与声幅探测装置相连的声音传感器，所说传感器在设备上移动以寻找声音最响的区域，从而指示出发生渗漏的位置。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于在一个牛奶巴氏灭菌器中构成所说的第一和第二路径，将受主流体加入所说巴氏灭菌器的产品路径中，而将施主流体加入加热或冷却回路中。
全文摘要
通过在路径(A)中循环一种加压的施主流体，和在路径(B)中循环一种受主流体如干净的自来水来检测一个容器如一个牛奶巴氏灭菌器中的渗漏，所说牛奶巴氏灭菌器包括产品路径(B)和一条分开的、并与路径(B)相邻的流动冷却剂的路径(A)。如果所说的施主流体为一种电解液，则在路径(B)中放置一个探头(12)以测量受主流体的电导率。电导率经过一定时间后的上升表明在两条路径之间存在渗漏，变化率表示渗漏的大小。此外，施主流体可以是一种气体，渗漏的探测则采用超声波探头。
文档编号G01M3/22GK1142866SQ9419495
公开日1997年2月12日 申请日期1994年12月14日 优先权日1993年12月14日
发明者M·包林 申请人:萨默塞特技术实验室有限公司