一種用於微小洩漏檢測的氫氣過濾器的製作方法

2023-06-01 10:26:56

專利名稱：一種用於微小洩漏檢測的氫氣過濾器的製作方法
技術領域：
本發明涉及微小洩漏檢測，特別是一種用於微小洩漏檢測的氫氣過濾器。
背景技術：
目前，很多行業中的微小洩漏檢測普遍使用氦質譜檢漏儀，以氦氣作為洩漏檢測的示蹤氣體。由於氦氣的價格不斷上漲等原因，一些行業中開始採用氮氫檢漏儀，有效降低了微小洩漏檢測的成本。氮氫檢漏儀內部裝有氫氣傳感器，一般使用5 %的氫氣和95 %的氮氣的混合氣作為示蹤氣體。使用氮氫檢漏儀進行檢測時，首先將被測物內部空腔中充入一定壓力的示蹤氣體，然後對被測物外部洩漏點附近的氣體進行採樣並輸送至氮氫檢漏儀，通過測量採樣氣體中氫氣濃度的變化來進行洩漏檢測。通常情況下，採樣氣體中還會混有採樣環境中存在的本底氣體，本底氣體不僅會導致氫氣濃度進一步降低，其中的某些成分還會影響氫氣濃度測量的準確性。針對這一問題，國內外現有的氮氫檢漏儀均未能提供有效的解決辦法，直接影響了氮氫檢漏儀洩漏檢測的靈敏度和準確度。

發明內容
本發明的目的是針對上述問題，提供一種用於微小洩漏檢測的氫氣過濾器，該過濾器通過鈀合金管將氫氣從採樣氣體中分離出來，將其它影響氫氣濃度測量的氣體濾除掉，保證採樣氣體中只有氫氣能進入檢漏儀，從而有效降低環境本底氣體對洩漏檢測的影響；同時，可將經過濾後的氫氣進行濃縮，從而大幅提高微小洩漏檢測的靈敏度和準確度。本發明的技術方案—種用於微小洩漏檢測的氫氣過濾器,包括器體、IE合金管、加熱芯、溫度傳感器、加熱芯電纜和溫度傳感器電纜，器體為密閉管式結構，器體設有圓筒型內腔，器體兩端分別設有氫氮混合示蹤氣進口通道和過濾後剩餘氣體出口通道，器體壁上分別設有氫氣出口和電纜口，氫氣出口通過管道與抽氣泵連接並將抽出的氫氣通過管道送至氮氫檢漏儀進行檢測，所述氫氣過濾器採用鈀合金作為過濾材料。所述氫氣過濾器使用鈀合金管，鈀合金管位於器體內腔，鈀合金管的兩端與內腔的兩端密封連接並在鈀合金管與內腔之間形成環形真空腔，加熱芯平行設置於鈀合金管中心，加熱芯內設有溫度傳感器，加熱芯電纜和溫度傳感器電纜從電纜口引出並通過密封塊與器體密封。本發明的工作原理本發明是採用鈀合金管將氫氣從採樣氣體中分離出來，使採樣氣體中除氫之外的氣體均被過濾掉，只有氫氣能進入氮氫檢漏儀，從而有效降低測試環境中的其它氣體對檢測的影響；同時，可將經過濾後的氫氣進行濃縮，從而大幅提高微小洩漏檢測的靈敏度和準確度。本發明的優點是該氫氣過濾器通過鈀合金管將氫氣從採樣氣體中分離出來並進行濃縮，可有效降低氮氫檢漏儀對測試環境的限制條件，可大幅提高洩漏檢測的靈敏度和準確度。


附圖為該氫氣過濾器結構示意圖。圖中1.氫氮混合示蹤氣進口通道 2.器體 3.鈀合金管 4.加熱芯5.溫度傳感器 6.氫氣出口 7.加熱芯電纜 8.溫度傳感器電纜9.密封塊 10.過濾後剩餘氣體出口通道 11.真空腔 12.電纜口
具體實施例方式實施例—種用於微小洩漏檢測的氫氣過濾器,包括器體2、鈕合金管3、加熱芯4、溫度傳感器5、加熱芯電纜7和溫度傳感器電纜8，器體2為密閉管式結構，器體2設有圓筒型內腔，器體2兩端分別設有氫氮混合示蹤氣進口通道I和過濾後剩餘氣體出口通道10，器體2壁上分別設有氫氣出口 6和電纜口 12，氫氣出口 6通過管道與抽氣泵連接並將抽出的氫氣通過管道送至氮氫檢漏儀進行檢測；鈀合金管3位於器體2內腔，鈀合金管3的兩端與內腔的兩端密封連接並在鈀合金管3與內腔之間形成環形真空腔11，氫氣出口 6從真空腔11內引出；加熱芯4平行設置於鈀合金管3中心，加熱芯4內設有溫度傳感器5並通過溫度傳感器5與過濾後剩餘氣體出口通道10固定，加熱芯電纜7和溫度傳感器電纜8從電纜口 12引出並通過密封塊9與器體2密封。純鈀金屬在300-500°C下可以過濾氫氣，同時對其它任何氣體不能過濾。本發明中的氫氣過濾器就是利用此原理獲得。純鈀金屬的機械性能差、易發生氫脆，故鈀管的材料一般是鈀與IB與VIII族元素形成的合金。最常用的鈀管材料中，銀約佔25%，其他成分(如金等)的含量〈5%。本發明是通過加熱鈀合金管，同時對鈀合金管外側腔體抽真空，將氫氣與其它氣體分離後從真空腔抽出來。該實施例的工作過程首先將被測物的內部空腔中充入一定壓力的5%的氫氣和95%的氮氣的混合示蹤氣，將氫氮混合示蹤氣進口通道I通過管路連接至被測物需要檢漏的位置，同時在氫過濾後剩餘氣體出口通道10連接一氣體抽取泵，以維持一定氣體流量。然後通過加熱芯電纜7對加熱芯4進行通電，同時通過溫度傳感器電纜8讀取溫度傳感器5的溫度，通過控制電路維持溫度保持恆定。將氫氣過濾器的氫氣出口 6通過管路連接一真空泵，對氫氣過濾器的真空腔11進行真空抽取，將抽取出來的氣體通過管路送至氮氫檢漏儀進行檢測。當有氣體從被測物洩漏時，必然是包含一定濃度的氫氣和空氣的混合氣體。該混合氣體通過氫氮混合示蹤氣進口通道I進入鈀合金管3。由於鈀合金管3在加熱芯4通電狀態下處在高溫狀態。同時又由於真空腔11處在真空狀態，這時鈀合金管3內部的混合氣體中的氫氣將通過鈀合金管3進入真空腔11，然後氫氣通過氫氣出口 6進入氮氫檢漏儀進行檢測，通過氮氫檢漏儀計算得到洩漏量。其餘過濾後的氣體從過濾後剩餘氣體出口通道10排出。
權利要求
1.一種用於微小洩漏檢測的氫氣過濾器，包括器體、鈀合金管、加熱芯、溫度傳感器、加熱芯電纜和溫度傳感器電纜，器體為密閉管式結構，器體設有圓筒型內腔，器體兩端分別設有氫氮混合示蹤氣進口通道和過濾後剩餘氣體出口通道，器體壁上分別設有氫氣出口和電纜口，氫氣出口通過管道與抽氣泵連接並將抽出的氫氣通過管道送至氮氫檢漏儀進行檢測，其特徵在於:所述氫氣過濾器採用鈀合金作為過濾材料。
2.根據權力要求I所述用於微小洩漏檢測的氫氣過濾器，其特徵在於:所述氫氣過濾器使用鈀合金管，鈀合金管位於器體內腔，鈀合金管的兩端與內腔的兩端密封連接並在鈀合金管與內腔之間形成環形真空腔，加熱芯平行設置於鈀合金管中心，加熱芯內設有溫度傳感器，加熱芯電纜和溫 度傳感器電纜從電纜口引出並通過密封塊與器體密封。
全文摘要
一種用於微小洩漏檢測的氫氣過濾器，包括器體、鈀合金管、加熱芯、溫度傳感器、加熱芯電纜和溫度傳感器電纜，器體設有圓筒型內腔，器體兩端分別設示蹤氣進口通道和過濾後剩餘氣體出口通道，器體壁上設有氫氣出口和電纜口，氫氣出口與抽氣泵連接並將抽出的氫氣送至氮氫檢漏儀進行檢測；鈀合金管位於器體內腔，其兩端與內腔的兩端密封連接並形成環形真空腔；加熱芯平行設置於鈀合金管中心，加熱芯內設有溫度傳感器，加熱芯電纜和溫度傳感器電纜從電纜口引出並通過密封塊與器體密封。本發明的優點是該氫氣過濾器通過鈀合金管將氫氣從採樣氣體中分離並進行濃縮，可有效降低氮氫檢漏儀對測試環境的限制條件，可大幅提高洩漏檢測的靈敏度和準確度。
文檔編號B01D53/00GK103071358SQ20121058307
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者艾子蔚, 劉德亮, 張偉明, 姜海洋, 張慶輝, 趙超越 申請人:博益(天津)氣動技術研究所有限公司