专利名称：流体泄漏传感器的制作方法
背景技术：
1.发明领域本发明涉及流体泄漏感测设备，更具体地讲，涉及一种导电流体感测设备，这个感测设备耦合到一个用于指示导电流体从容器中泄漏的最初发生的电子装置。
2.相关技术的说明现有技术包含许多在检测到泄漏流体时提供警报的流体泄漏系统。C.J.Ford在1954年10月5日申请的第2,691,134号美国专利中公开了这些设备中的一个典型设备，这种设备需要多个沿一个大型容器，例如飞机汽油箱，的接缝设置的感测设备。如果在一个接缝发生泄漏，传感器提供可以在仪表上读取的指示。
Suzukj在1980年6月10日申请的第4,206,632号美国专利公开了一种流体泄漏检测设备，其包括两个平行设置的导电体，两个导电体由一种包括连续孔聚四氟乙烯(PTFE)的材料相互隔离，连续孔聚四氟乙烯的孔内包含有导电材料。当与泄漏流体接触时，存在于PTFE中的材料改变它的电阻值。
Spencer在1993年4月20日申请的第5,203,202号美国专利在管道和沿管道长度设置的信道携带元件之间使用了一层柔性导电材料。导电材料是一层缠绕在管道的上的导电带。从压力气体容器中泄漏的气体导致导电柔性层的瞬间膨胀，导电柔性层一旦与信号携带元件的暴露部分接触，将改变构成由阻抗变化直接测量的信号携带元件的导体之间的电阻值。
本发明通过提供了一种简单的流体泄漏传感器和一种感测装置克服了现有技术的缺陷，感测装置利用导电流体的最初泄漏提供一个脉冲，脉冲在一个输出设备上造成一个指示。
发明概要根据本发明的原理，一个流体泄漏传感器包括一个用于容纳导电流体的内部部件；一个绕内部部件周围设置的第二或外部导电部件，内部部件可以是不导电的或导电的，在一个替代实施例中可以包括一个设置在导电外部部件和内部部件之间的用于绝缘或加强内部部件的不导电部件；在导电外部部件和内部部件之间建立连接，两个部件之间适合经过一个电压源连接。用于感测从内部部件到外部部件的导电流体泄漏的设备可以包括一个提供流体泄漏的声音或可见指示的设备。
因此，本发明的一个主要目的是要提供一种流体泄漏传感器，传感器包括一个用于容纳导电流体的内部或第一不导电或导电部件；一个绕第一或内部部件周围设置的导电外部部件；一个固定于第二导电或处部部件和内部部件的连接件，连接件跨越一个电压源连接。
本发明的另一个目的是要提供一种流体泄漏传感器，传感器包括一个用于容纳导电流体的第一或内部部件；一个绕第一或内部部件周围设置的导电外部部件；一个设置在导电外部部件与第一或内部部件之间的、用于绝缘或加强第一或内部部件的不导电部件，一个连接件固定于第二导电或外部部件和内部部件，连接件跨越一个电压源连接。
本发明的再一个目的是要提供一种流体泄漏感测装置，它通过感测流体通过液体容纳部件(内部)和外部部件之间时的变化能够在泄漏发生时立即感测到从容纳流体的部件泄漏的导电流体，并提供启动声音或可见警报或诸如流体流动控制之类的任何其它选择输出设备的输出信号。
本发明的再一个目的是要提供一种在导电流体最初泄漏时立即感测到从一个内部容器泄漏的导电流体的装置。
从下面的说明中可以认识到本发明的上述和其它目的及优点。在说明中参考附图，附图形成了说明书的一部分，并且在附图中以图示的方式示出了本发明可以实施的特定实施例。这些实施例将被充分地详细说明，以使熟悉本领域的人员能够实施本发明，并且应当理解可以利用其它实施例，和可以改变其结构而不脱离本发明的精神和范围。因此，以下的详细说明并没有限制的意图，本发明的范围是由附属权利要求最好地定义的。在附图中，相同的参考号给予了所有几种视图的相同或类似的部件。
附图的简要说明在说明书的结束部分中特别指出并且明确地要求了我视为我的发明的技术主题。但是，通过结合以下附图参考下面的说明可以最好地理解我的发明的本身，包括它的组成和操作方法，及其进一步的显著优点，在附图中
图1是根据本发明的原理的流体泄漏传感器的流体携带部分的一端的放大剖面图；图2是用于携带导电流体的软管部件的局部截取部分；
图3是设置在流体容纳软管部件的孔径内的导电套管的放大剖面图；图4是设置在图3中所示导电套管上的导电圆环部件的透视图；图5是沿图4的5-5线的剖面图；图6是用于在导电流体泄漏到内部容器之外时提供输出指示的感测装置的电路图；图7是类似于图1的，示出了流体泄漏传感器的流体携带部分的一个替代实施例的一端的放大剖面图；图8是替代实施例的，用于携带导电流体的软管部件的一个局部截取部分；图9是设置在替代实施例的图7所示的导电套管上的导电圆环部件的透视图；图10是沿图9的10-10线的剖面图。
优选实施例的说明现在参考附图，特别是图1，图1示出了一个设置在一个软管部件13的一端的偶联部件12的放大剖面图，软管13的另一端(未示出)连接到一个其中存储导电流体的容器(未示出)，另一端包括相同的偶联部件12，偶联部件12一般以通常的方式连接到一个协同操作的外螺纹连接件(未示出)。偶联部件12包括一个适用于固定在一个外螺纹部分(未示出)上的螺纹部分14，和一个剖面为S-型的部件16，S-型部件16接受偶联部件12的螺纹部件14的另一端。S-部件16的另一端20适合于接受导电套管24的扩张部分22。
包括在连接件螺纹部分14内的是一个常用的密封垫圈26，密封垫圈26用于与插在其中的外螺纹配合件(未示出)密封连接。导电套管24适用于插入到提供在不导电软管或内部部件30，或插入到替代的导电内部部件30中的开口28中，并且被设计为当插入到内部软管部件30的开口28中时具有压力配合。
如果需要的话，可以附加地使用一个不导电绝缘或加强部件32，并且最好是用一种网状、螺旋缠绕或编织结构，或替代地使用一个具有多孔的部件，围绕内部软管部件30，起到对软管部件30的加强作用，并给予它额外的强度。围绕内部软管部件30和/或加强部件32的是一个导电外软管部件34。内软管部件30加强部件32可以由不导电橡胶，尼龙，或一些其它类型的不导电塑料制造，以使其具有挠性。作为替代，内和外部件30和34可以是由包括大百分比的炭黑的橡胶材料制造的，以保证其导电性。
为了刚性地将部件30，(32)和34固定在导电套管24上，可以使用一个导电夹持套管36使部件30，(32)和34刚性地结合于导电套管部件24，夹持套管36可以包括一个用夹钳工具(未示出)造成的凹槽38。图2中示出了软管13的部分截取图。应当特别注意，尽管导电套管24和36机械地固定于软管部件13，但它们被电绝缘，因而它们之间没有电连续性。
现在参考图3，图3示出了导电套管24与圆环部件40的组装的放大视图和细节，以及圆环部件40分别与上和下输出线52和54的连接，输出线52和54可以包括在一个常用的双导线电缆62中。
在图4中以透视方式示出的圆环型部件40提供了至导电套管24和36的电接触，圆环型部件40具有中心孔42，如图3中所示，中心孔42接受导电套管24的下端部分44。圆环型部件40具有一个上导电表面46，一个下导电表面48，和一个设置在它们之间的绝缘部分50。圆环型部件40的上导电表面46提供了对导电套管36的独立的电连接，导电套管36又连接到导电外软管部件34。圆环型部件40的下导电表面48提供了对导电套管24的独立电连接，导电套管24又提供了对处于内软管部件30内部的导电流体的电连接。图5的剖面图中清楚地示出了圆环型部件40的构造。在使用绝缘材料50之前，用常用的方式(焊接或熔接)把一个导线52固定在上表面46，并把第二导线54固定到下表面48，实现与它们的导电接触。导线52和54延长到圆环型部件40之外适当的长度，将一个插塞56固定在两个导线上，其中导线54连接到环形部分58，另一个导线52固定到插塞56的端部60。将圆环型部件40的顶部或上部46保持为正极连接，而把底部或下部48保持为负极连接。一旦导电流体泄漏穿过内软管部件30的软管壁，导电流体将与外导电软管部件34内壁接触(图7)，或是穿过多孔的不导电绝缘或加强部件32(图1)与外导电软管部件34的内壁接触，造成突然的变化，通过图6中所示的有关电感测电路检测这种突然变化，图6所示电感测电路将在下面进行说明，它可以进一步包括多个选择的输出设备(未示出)以指示泄漏条件，也可以包括用于停止导电流体流动的设备。
现在参考图6，在图6中示出了一个带有一个适合于接受插塞56的插56’的感测电路，正极连接通过一个高阻抗电阻64耦合到一个电池66的正极一侧，电池最好是1.5伏。导线60的正极一侧也直接耦合到一个高阻抗运算放大器68的正极一侧和地线69，放大器68的负极一侧连接到电池电压66的负极一侧。
高阻抗差动放大器68将传感器与电路的共同接点69隔离，电路共同接点69可以或可以不连接到电路架或地线。电容器70和电阻72起到一个隔离来自D.C.偏压的瞬变和任何可能通过差动放大器68的低频电噪声的高通滤波器的作用。电阻72和74，和放大器76把信号脉冲放大到一个使输出触发器78置位的电平。电容器80和电阻74起到使信号脉冲与任何可能通过放大器68的高频电噪声分离的低通滤波器的作用。触发器78是在置位时锁住并具有高阻抗，而在复位时改变到低阻抗值的数字式门电路。这使得能够一直保持报警，直到置位了复位下限。
在初始设计中，如果我们假设无泄漏电阻值是从10,000欧姆到无限，泄漏电阻值是从零欧姆到100,000兆欧，那么1.5伏的电泄电压和具有1兆欧阻值的电阻64将产生至少-1毫伏的信号脉冲。尽管电池可以是一个独立的电源，但由于从电池流出的电流最大的在1.5微安的范围，因此一个小的长寿电泄将可以延用多年。利用具有10的增益的放大器68和18伏的电压源，将把偏压提高到15伏，并将信号脉冲提高到-10毫伏。这些参数正好在现有的差动放大器的限度之内。选择电容器70的电阻72为4至5毫秒时间常数，4.7微法，和1,000欧姆，将滤除可能从电力线产生的任何60周的噪声，并从-10毫伏信号脉冲除去15伏D.C.偏压。为了从1,000的放大器76获得反向的增益，电阻74应当是1兆欧。这将把信号脉冲提高到10伏，这足以使输出触发器78置位。利用一个0.001微法的电容器80，产生1毫秒的时间常数，并且利用1兆欧的电阻74，信号脉冲将通过，但是它将阻隔任何射频或电机噪声。
现在参考图7，图7与图1类似，示出了一个替代实施例的流体泄漏传感器的流体携带部分的一端的放大剖面图，这个流体携带部分没有加强或绝缘部件32，并且用相同的标号指示与图1中说明的相同的组件。
图8是用于携带导电流体的没有绝缘或加强部件32的替代实施例的软管部件13的局部截取部分。
图9是设置在替代实施例的图7中所示的导电套管24上的改进的导电圆环部件的透视图。
现在参考图10，图10是沿图9的10-10线的剖面图，并且清楚地示出了为了防止沿图1中所示的部件36的导电软管部件(30)和34(在替代实施例中)的电短路而在尺度上的改变。
应当理解尽管是针对特定的软管实施例进行说明的，但是本发明也适合用于检测从任何容器或储存器的泄漏。
至此说明了一种液体泄漏传感器和一种液体感测装置，其克服了现有技术中的已知缺陷。熟悉本领域的人员应当知道，可以在本发明的原则和范围内对为了解释本发明的特征而在这里说明和图示的细节、材料、部件的安排以及操作条件进行各种改变。
权利要求
1.一种流体泄漏传感器，包括A.一个用于容纳导电流体的内部部件；B.一个设置在所述内部部件周围的外部导电部件；和C.一个设置在所述内部部件和所述外部部件的至少一端的偶联部件。
2.一种根据权利要求1所述的流体泄漏传感器，其中所述内部部件是由一种具有相对高的电阻的材料制造的。
3.一种根据权利要求1所述的流体泄漏传感器，其中所述外部部件是由一种具有相对低的电阻的材料制造的。
4.一种根据权利要求1，2或3所述的流体泄漏传感器，其中所述偶联部件将信号耦合到一个感测装置。
5.一种根据权利要求1，2，3或4所述的流体泄漏传感器，进一步包括一个设置在所述内部和所述外部部件之间的不导电部件。
6.一种根据权利要求5所述的流体泄漏传感器，其中所述不导电部件是由一种具有设置其中的多个孔的材料制造的。
7.一种根据权利要求5所述的流体泄漏传感器，其中所述不导电部件是由一种网状材料制造的。
8.一种根据权利要求5所述的流体泄漏传感器，其中所述不导电部件是由一种螺旋缠绕在所述内部部件上的材料制造的。
9.一种根据权利要求5所述的流体泄漏传感器，其中所述内部部件是由一种具有相对低的电阻的材料制造的。
10.一种根据权利要求5所述的流体泄漏传感器，其中所述内部和外部部件是由一种具有相对低的电阻的材料制造的。
11.一种流体泄漏感测装置，包括在组合中的A.一个用于容纳导电流体的内部部件；B.一个设置在内部部件周围的外部部件；C.一个设置在所述内部和所述外部部件之间的不导电部件；D.设置在所述内部部件和所述外部部件以及所述不导电部件的至少一端的偶联部件；E.所述内部部件和所述外部部件适合于跨越一个电压源连接；和F.用于感测所述导电流体从所述内部部件到所述外部部件的泄漏的装置。
12.一种根据权利要求11所述的流体泄漏感测装置，进一步包括用于提供导电流体已经从所述内部部件泄漏的指示的输出装置。
13.一种根据权利要求11所述的流体泄漏感测装置，其中所述输出装置提供一种声音指示。
14.一种根据权利要求11所述的流体泄漏感测装置，其中所述输出装置提供一种可视指示。
15.一种根据权利要求11所述的流体泄漏感测装置，其中所述输出装置提供一个用于启动一个电设备的控制电压装置。
16.一种根据权利要求11所述的流体泄漏感测装置，其中所述内部部件和所述外部部件跨越一个大约1.5伏的电压源连接。
17.一种根据权利要求11所述的流体泄漏传感器，其中所述不导电部件是由一种具有设置在其中的多个孔的材料制造的。
18.一种根据权利要求11所述的流体泄漏传感器，其中所述不导电部件是由一种网状材料制造的。
19.一种根据权利要求11所述的流体泄漏传感器，其中所述不导电部件是由一种螺旋缠绕在所述内部部件上的材料制造的。
20.一种流体泄漏感测装置，包括组合中的A.一个用于携带流体的，具有一个设置在其中的导电套管的内部部件；B.一个设置在所述内部部件周围，具有设置在其上的用于把所述外部部件夹持在所述内部部件和所述导电套管之上的夹持套管的外部部件；C.所述导电夹持套管和所述导电套管适合于跨越一个电压源连接；和D.用于感测所述导电流体从所述内部部件到所述外部部件的泄漏的电路。
21.一种根据权利要求20所述的流体泄漏感测装置，进一步包括一个设置在所述内部部件和所述外部部件之间的不导电部件。
22.一种根据权利要求21所述的流体泄漏传感器，其中所述不导电部件是由一种具有设置在其中的多个孔的材料制造的。
23.一种根据权利要求21所述的流体泄漏传感器，其中所述不导电部件是由一种网状材料制造的。
24.一种根据权利要求21所述的流体泄漏传感器，其中所述不导电部件是由一种螺旋缠绕在所述内部部件上的材料制造的。
25.一种根据权利要求21，22，23或24所述流体泄漏感测装置，其中所述导电夹持套管和所述导电套管由一个设置它们之间的绝缘部件绝缘，所述绝缘部件包括A.具有中心设置的孔的圆环部件；a)一个导电上表面，b)一个导电下表面，和c)设置在所述导电上表面和所述导电下表面之间的绝缘部件。
26.一种根据权利要求25所述的流体泄漏感测装置，其中所述导电上表面和所述导电下表面适合于在其上接受用于连接到所述电路的导线。
27.一种根据权利要求20所述的流体泄漏传感器，其中所述内部和外部部件是由一种具有相对低的电阻的材料制造的。
28.一种根据权利要求21所述的流体泄漏传感器，其中所述内部和外部部件是由一种具有相对低的电阻的材料制造的。
29.一种根据权利要求22所述的流体泄漏传感器，其中所述内部和外部部件是由一种具有相对低的电阻的材料制造的。
30.一种根据权利要求23所述的流体泄漏传感器，其中所述内部和外部部件是由一种具有相对低的电阻的材料制造的。
31.一种根据权利要求24所述的流体泄漏传感器，其中所述内部和外部部件是由一种具有相对低的电阻的材料制造的。
32.一种根据权利要求25所述的流体泄漏传感器，其中所述内部和外部部件是由一种具有相对低的电阻的材料制造的。
33.一种根据权利要求26所述的流体泄漏传感器，其中所述内部和外部部件是由一种具有相对低的电阻的材料制造的。
全文摘要
一种能够检测从存储着导电液体的一个第一导电或不导电容器的泄漏的导电流体泄漏传感器,具有一个在第一导电或不导电内部容器周围的第二或外部导电包覆件。此外,可以将一个不导电绝缘材料设置在内部容器和外部包覆件之间。在内部和外部部件之间以及到存放在容器内的导电流体实现电连接,因而从容器泄漏的导电流体与外部导电包覆件的接触产生一个脉冲,一个提供泄漏指示的感测装置可以感测到这个脉冲。
文档编号G01M3/16GK1354831SQ99810026
公开日2002年6月19日 申请日期1999年6月24日 优先权日1998年6月26日
发明者斯蒂芬·A·特里巴 申请人:斯蒂芬·A·特里巴