具有与距离相关的载气流量控制的嗅探器检漏仪的制作方法

嗅探探头通过气流路径连接到真空泵，该泵产生相对于嗅探探头的周围环境减小的气压。由此，气体从嗅探探头的周围通过开设在嗅探探头的嗅探尖端处的进气口被吸入，并沿着气流路径被传送至真空泵。使用气体分析仪分析由嗅探探头吸入的气体，由此，从嗅探尖端到气体分析仪之间产生载气流。气体分析仪可以分析吸入的载气流中是否存在预先填充于测试对象中的测试气体。此时，测试对象充满测试气体，使得测试对象内部的气压高于测试对象外部的压力，从而使得测试气体通过测试对象的外壁上可能的泄漏处而逸出。如果嗅探探头沿着测试对象的表面经过并接近泄漏处，则从泄漏处逸出的测试气体被嗅探探头吸入，并被气体分析仪检测。

对于嗅探器检漏仪，必须在嗅探线路中持续地保持载气流，以便从泄漏处逸出的测试气体被输送到气体分析仪，从而以确定的方式检测从泄漏处逸出的测试气流，由此可以获得泄漏率的定量测量。

如果嗅探探头与泄漏处之间的距离增加或(横向)嗅探速度增加，即使在恒定的载气流中，通过嗅探探头吸入的载气流中的测试气体浓度也会降低，这是一个特殊的特征。相反，吸入的气体流中的测试气体比例随着距离的减小以及嗅探探头和泄漏处之间的相对速度的减小而增加。因此，只有在使用相同的“嗅探参数”(距离、横向速度、载气流量)时，测量才具有可比性。如果所有嗅探参数在任何时候都已知，则无论距离、速度和载气流量如何，测量结果始终都是正确的。

具体地，距泄漏处的距离是一个可导致很难找到未知位置的泄漏处的参数，这就是为什么在大的或仍然未知的距离(例如，相对仍然隐藏的泄漏处)的情况下需要更大的载气流量。然而，对于精准定位的泄漏处(短的测量距离)，小的载气流量是有利的，甚至能够测量非常低的泄漏率。

因此，本发明的目的是在提高未知泄漏处的检测以及当测量低泄漏率时提高对测试气体的检测极限。

本发明的装置在权利要求1中限定。本发明的方法在权利要求7中限定。

根据本发明，提供了一个用于测量距离传感器和测试对象之间的距离的距离传感器，嗅探探头沿测试对象经过。提供一个控制器，其被配置为检测测得的距离，并依赖于检测到的距离来改变沿着气流路径从嗅探尖端到真空泵的载气流量。此时，较大的距离应设置相对于较短的距离更大的气流量。只要距离不变，载气流量就保持恒定。

距离传感器可以是具有弹簧元件和/或磁性触点或可机械操作的电开关的机械传感器。当触点或开关闭合时，假定已经检测到预定距离。距离传感器的信号，优选地通过电子装置，传输到电子控制器。作为替代，距离传感器可以是光学传感器或声学传感器(超声波传感器)。传感器可被配置为发射和接收电磁波(例如雷达)。

此外，传感器还可被配置为检测嗅探探头相对于测试对象的表面被引导和移动时相对于测试对象的表面的相对速度。替代地或者互补地，除了距离传感器之外，还可以提供单独的速度传感器。速度传感器也应该被配置为发射和接收电磁波(光、无线电、声音)。距离和/或速度的计算可以通过电子设备(例如，控制电子器)以本身已知的方式(例如，使用多普勒原理)来执行。

控制器可以被配置为作用在真空泵和/或沿着气流路径布置的机械驱动式或电驱动式流阀上。在真空泵的情况下，控制器可以设置和改变泵的速度。在节流阀的情况下，控制器可以设定和改变节流阀的流动阻力。

气体分析仪可以被配置为分析由载气流输送的气体。作为替代或者补充，气体分析仪可被配置为分析由嗅探探头吸入并通过第二气流路径输送的气体。为此目的，气体分析仪可以沿相应的气流路径布置。在第二气流路径的情况下，第二气流路径可以连接到第二真空泵。沿第二气流路径输送的气体量取决于经由第一气流路径输送的气流量，所述经由第一路径输送的气流量取决于距离。

下面将参考附图详细说明本发明的三个实施例。在附图中：

图1示出了第一实施例的示意图，

图2示出了第二实施例的示意图，

图3示出了第三实施例的示意图，

图4示出了距离、速度和气流量之间的关系图。

首先，下面将说明实施例的共同特征。

嗅探器检漏仪10包括一个嗅探探头12，嗅探探头12的嗅探尖端14设有用于吸入气流的吸气口16。嗅探探头12的后端经由第一气流路径18连接到第一真空泵20。第一真空泵20被构造成产生相对于嗅探探头12的周围环境22减小的气压。真空泵20被设计为气体输送泵，并且通过吸气口16从周围环境22吸入气体并沿着气流路径18输送该气体。

嗅探探头12设置有距离传感器24，该距离传感器24位于嗅探尖端14的吸气口16区域中。距离传感器24被配置成检测其到测试对象30的表面28的距离26，嗅探探头12设置于测试对象30的表面28的附近用于吸入从可能的泄漏处32逸出的测试气体34。

由嗅探探头12通过吸入口16吸入的气体被供应到气体分析仪36，气体分析仪36可以是一个质谱仪。气体分析仪36被配置为检测测试气体34。

由距离传感器24测得的距离26经由电子线路38传送到控制器40。控制器40可以是微控制器或计算机。控制器40用于依赖于测得的距离26来改变和调节沿第一气流路径18输送的气流量。这可以通过电线路42以下列方式实现：

通过控制器40调节或改变沿第一气流路径18布置的可调节的节流阀44的流动阻力。如图1所示，如果气体分析仪36沿第一气流路径18布置，节流阀44可以设置在嗅探探头12和气体分析仪36之间和/或设置在气体分析仪36和真空泵20之间(如图1中的虚线所示)。

替代地或者互补地，控制器40可以通过线路42调节或改变泵20的流率，例如，通过控制器40调节泵20的速度。

下面将说明实施例之间的差异。

在图1中，气体分析仪36沿第一气流路径18布置。

在图2所示的第二实施例和图3所示的第三实施例中，气体分析仪36沿着不同于第一气流路径18的第二气流路径46布置。第二气流路径46连接嗅探探头12到与第一真空泵20不同的真空泵20。基本思想是，由控制器40调节的沿第一气流路径18的流量至少也间接地分别影响沿第二气流路径46输送的流量和沿第二气流路径46输送的气体量。

在图2所示的第二实施例和图3所示的第三实施例中，控制器40可以通过对应于第一实施例的节流阀44的节流阀调节或改变流动阻力。作为节流阀44的替代，第一气流路径18可包括一个阀50，为了便于说明，阀50在图2和图3中邻近节流阀44处示出，与节流阀44类似，阀50可以由控制器40通过线路42致动。在阀50的关闭状态下，没有气体沿第一气流路径18输送，使得由嗅探探头吸入的所有气体通过第二气流路径45供给气体分析仪36。在阀50的打开状态下，只有一部分由嗅探探头12吸入的气体通过第二气流路径46到达气体分析仪36，而吸入的另一部分气体沿第一气流路径18被引导。

作为节流阀44或阀50的替代或者补充，控制器40也可以与第一实施例类似地直接作用于第一真空泵20的流率，或者打开或关闭第一真空泵20。与关闭的阀50相似，在第一真空泵20关闭的状态下，由嗅探探头12吸入的所有气流经由第二气流路径供给气体分析仪36。与打开的阀50相似，在泵20打开的状态下，吸入的一部分气体通过第一气流路径18输送，而另一部分通过第二气流路46输送到气体分析仪36。

第三实施例与第二实施例的不同之处在于，还有一个与距离传感器24分开的速度传感器52布置在嗅探尖端14处，速度传感器被配置成测量嗅探尖端14相对于表面28的相对速度54。测得的速度也通过图3中未示出的线路传送到控制器40。控制器40被配置成以上述方式沿第一气流路径18调节或改变气流导向。

图4示出了距离26、相对速度54和沿着第一气流路径18的被调节的流量56之间的关系。距离26越大和/或速度54越高时，必须设定越低的流量56，以便于检测相同量的测试气体并且保持测试气体检测极限不变，以用于测漏点32的检测。