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CN1099478A - 气体或液化气体容器的泄漏气体的检测 - Google Patents

气体或液化气体容器的泄漏气体的检测 Download PDF

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Abstract

本发明涉及检测气体或液化气体容器的泄漏气 体的一种方法和一种装置。
为了简单和可靠地进行泄漏气体检测，将容器 (1)的有泄漏危险的位置与一个至少抽去一部分空气 的测量空腔(2)相连，并且将测量空腔(2)内的压力变 化考虑为容器(1)密封的测量值。

Description

本发明涉及一种检测气体或液化气体容器的泄漏气体的方法以及实施这种方法的装置。
气体或液化气体容器应用于个人生活和日常生活的许多领域。
至今仍未公开的德国专利申请P4135547描述了一种气体发生器，这种气体发生器用于防止汽车乘客受伤的可充气膨胀的缓冲垫（气囊），在这里产生使缓冲垫膨胀的压力气体的材料是液化气体。气体或液化气体发生器的主要缺点是：当容器密封不好或泄漏时，特别是当容器的焊接处密封不好或泄漏时，气体会逸出，因此，容器中的气体量或液化气体量减少。因而，气体发生器可能不再具有功能准备。
众所周知，检测一个气体容器的压力例如可以使用气压计。但是对液化气体容器来说这是不可能的，因为在有泄漏时，气相的压力（即液体气体的上半部的压力）几乎保持不变。
本发明的任务在于：给出一种方法和一种装置，使用这种方法或这种装置可以对气体或液化气体容器的泄漏气体实行简单和可靠的检测。
本发明所述的泄漏气体检测方法，其特征在于，容器有泄漏危险的位置与一个至少抽去一部分空气的测量空腔相连，并且测量空腔的压力改变作为容器密封的测量值来加以考虑。
然后，测量空腔被用作所谓的“气体收集器”（Gasfalle），即很小的泄漏就应显著升高测量空腔内的压力。如果测量空腔本身与大气间有泄漏，测量空腔的压力升高不是由容器泄漏引起时，则至少气体或液化气体容器的使用者会知道要加以注意。
这种泄漏气体的检测可用于监测可充气膨胀缓冲垫（气囊）的气体发生器的气体或液化气体容器。这种气体发生器必须长年保证有功能准备。
这种泄漏气体检测还可以与气体发生器的点火电路的监控系统集成为一体。例如，可以在测量空腔压力升高时输出一个报警信号。
按照本发明，一种实施这种方法的装置（容器具有一个可封闭的装料口）的特征在于，测量空腔是一个螺旋形的细管（螺旋形气压计），它的一端直接或经一个接头与装料口相连，它的另一端封闭，并且它与操纵机构这样相连，即当测量空腔内气体压力升高时操纵机构自动操作。
螺旋形细管或螺旋形气压计的优点在于，它的外围长取决于大气压力与细管内压力的压差。
当螺旋形细管不是直接而是通过一个接头与装料口相连时，最好，接头罐状地、全面地包围装料口并且密封地紧固在容器上，这时，接头的内腔与螺旋形细管的内腔相连通。
实施这种方法的一个可供选择的装置（这里，容器也有一个可封闭的装料口）的特征在于，测量空腔是包围装料口的接头的内腔，此内腔具有一个可相对大气移动的壁，壁的位置取决于接头内腔压力与大气压力的压差。
在这种装置中，测量空腔内的压力升高直接导致壁的移动，壁的移动作为容器密封的测量值来加以考虑。
向外突出的操纵机构安置在壁上是合适的。
可移动的壁可以是一个隔膜或活塞。
为使很小的泄漏也能引起壁的显著移动，对可移动的壁施加一个与大气压的作用力方向相反的弹簧力是合适的，这样，当压力有微小的升高时壁就能向与大气压作用力方向相反的方向移动或成拱形。
操纵机构可以是伺服机构、开关、指示器或测量装置。
下面借助于附图详细解释本发明。
图1是一个具有螺旋形细管的泄漏气体检测装置，螺旋形细管与容器的装料口直接相连;
图2是一个根据图1所示相似的泄漏气体检测装置，其中，螺旋形细管经一个接头与装料口相连;
图3一个具有被集成一体的本发明泄漏气体检测装置的气体发生器监控装置的线路图;
图4是一个具有一个被弹簧加载的隔膜的泄漏气体检测装置;
图5是一个具有一个未被弹簧加载的隔膜的泄漏气体检测装置;
图6是一个具有一个波纹膜的泄漏气体检测装置;
图7是一个具有一个被弹簧加载的活塞的泄漏气体检测装置。
图1示出了一个用于液化气体或压力气体的容器1。容器1呈一整体，并且没有焊缝。在容器1的一个端面容器颈部逐渐变细成装料口4。在容器1装料后装料口4被挤紧（见沟槽11），因此，可以很容易地通过一个焊点12将装料口4封闭。在图1中焊点12以横断面示出。
一个螺旋细管5被固定在装料口4上，这样，如果在焊点12处发生泄漏，则逸出的气体进入螺旋形细管5内。此外，螺旋形细管5可以将其面向装料口4的端部扩大并套在装料口4上，然后焊接。细管5的另一端封闭。然而，在封闭前应将细管5抽真空，至少抽去一部分空气。细管5的与装料口4相反的一端被弄弯并与一个合适的配合件构成开关14。
当在细管5（测量空腔2）内产生真空或从中抽去一部分空气产生部分真空后，开关14应这样设置，即正常的气压波动不会导致开关14的闭合。但当测量空腔2内的真空度或部分真空度减小时开关14则闭合。此外，人们一定知道，螺旋形细管在抽真空状态时比充气状态时具有较小的围长。
随着时间的推移，细管5内的真空度发生变化，细管5的螺旋形缠绕的围长变大，直到超过一定的压力后开关14闭合。
细管5内真空度的减小有两个原因，一个原因是焊点12处发生泄漏，另一个原因是细管5相对大气发生泄漏。在两种情况下，低压（真空）都作为一种气体收集器，也就是说，作为误差它也显示了相对大气的不密封性，并且因此起自检作用。此外，精确性与测量空腔2（即细管5的内腔）的容积有关。此容积越小，真空度在泄漏时减小的越早，开关14因而闭合得越早。
这里所描述的泄漏气体检测特别适合于用于可充气膨胀的缓冲垫（即所谓的气囊）的气体发生器的气体或液化气体容器。
图3为具有所述泄漏气体检测装置的一个监控装置的电路图。用标号15表示电池，用标号16表示逻辑电路。如果开关14是断开的，也就是说没有泄漏，譬如，逻辑电路16可给予点火电路一个准备信号。如果开关14闭合，也就是说存在泄漏，则逻辑电路16发出一个警报信号。
图2示出了一个与图1所示相似的装置，只是螺旋形细管5经一个接头6与装料口4相连。接头6全面地、罐状地包围装料口4并且密封地旋紧在容器1上。为此，容器1的颈部设置螺纹17。用密封环18实现密封，密封环18被接头6压到容器1的颈部上。在与螺纹17相反的端面在接头6内设置一个孔，细管5的一端焊在孔内。本实施例的功能与图1所示实施例的一样，只是这里的测量空腔2略大些。
图4至图7示出了一些实施例。在这些实施例中，接头7与图2所示一样全面地、罐形地包围装料口4并且用螺纹17和密封环18固定在容器1上。在与装料口4相反的端面在接头内设置一个孔。
在图4所示的实施例中，大气20经孔19与接头7内腔的空腔21相连，空腔21面向装料口4的侧面由隔膜8构成。隔膜8构成测量空腔2（即接头7的内腔）的可移动的壁。隔膜8这样与接头7的内壁相连（例如通过焊接），即，使测量空腔2不与大气20接触。在隔膜8上固定了一个销22，销22突入孔19内。如果在测量空腔2内存在真空，那么销22不会从孔19中突出。一旦测量空腔2内真空度减小并且隔膜8沿与大气压的作用力方向23相反的方向向外移动，销22从孔19中突出。这有很大优点，即商人可以对容器进行纯机械的或光学的泄漏气体检测，他只需简单地触摸或查看一下销22是否从孔19中突出就可以了。为了在小泄漏（即测量空腔2内的真空度减小很少）时销22能从孔19中突出，用弹簧10对隔膜8施加一个与大气作用力方向23反向的力。弹簧10一端支承在容器1的颈部上，另一端支承在隔膜8上。为此一个罐状的支座套装在容器1的颈部上，弹簧10突入此支座内得以支承。
图5示出了一个与图4相同的实施例，只是这里未对隔膜8施加弹簧力。显然可以将其它的操纵机构（如伺服机构、开关、指示器或测量装置等）附加到销22上。
图6示出了一个具有波纹膜24的可供选择的实施例，波纹膜24突入孔19内。波纹膜24相对大气20密封测量空腔2并且替代了图4和图5中的带有销的隔膜。然而作用原理是相同的。
在图7所示的实施例中，活塞9构成了测量空腔2的可移动的壁。因此，接头7的圆柱形内腔在其与装料口4相反的端部具有径向周长扩大部分，活塞9在这个扩大部分内运行。为了密封在活塞9和接头7内壁之间设置了一个密封环25。接头7与装料口4相反的端面由一个罐形的法兰26构成，法兰26经螺纹27固定在接头7上。在法兰26的中心设置一个孔19，活塞的一个柱形延长部分伸入孔19内。另外，与图4相似，活塞9被弹簧10施加一个力。其中，弹簧10一端支承在活塞9上，另一端支承在接头7上。

Claims (10)

1、气体或液化气体容器的泄漏气体的检测方法，其特征在于，容器(1)的有泄漏危险的位置与一个至少抽去一部分空气的测量空腔(2)相连，测量空腔(2)内的压力改变作为容器(1)的密封的测量值来考虑。
2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于，该泄漏气体检测用于对可充气膨胀缓冲垫（气囊）的气体发生器的气体或液化气体容器的监测。
3、按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该泄漏气体检测与气体发生器的点火电路的监控系统成为一体。
4、实施按照权利要求1至3所述方法的装置，这里容器（1）具有一个可封闭的装料口（4），其特征在于，测量空腔（2）是一个螺旋形细管（5）（螺旋形气压计），它的一端直接或经一个接头（6）与装料口（4）相连，它的另一端封闭，并且它与操纵机构这样相连，即当测量空腔（2）内压力升高时操纵机构自动操作。
5、按照权利要求4所述的装置，其特征在于，接头（6）罐状地、全面地包围装料口（4）并且密封地紧固在容器（1）上，接头（6）的内腔与螺旋形细管（5）的内腔连通。
6、实施按照权利要求1至3所述方法的装置，这里容器（1）具有一个可封闭的装料口（4），其特征在于，测量空腔（2）是包围装料口（4）的接头（7）的内腔，此内腔具有一个可相对大气移动的壁（8、9），这里壁的位置取决于接头（7）的内腔压力与大气压力间的压差。
7、按照权利要求6所述的装置，其特征在于，在壁（8、9）上安置了向外突出的操纵机构。
8、按照权利要求6或7所述的装置，其特征在于，可移动的壁是一个隔膜（8）或一个活塞（9）。
9、按照权利要求6至8之一所述的装置，其特征在于，对可移动的壁（8、9）用弹簧（10）施加一个与大气压的作用力方向相反的力，这样，当内腔压力有微小升高时壁（8，9）就向与大气压作用力方向相反的方向移动或成拱形。
10、按照权利要求4至9之一所述的装置，其特征在于，操纵机构是伺服机构、开关、指示器或测量装置。
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