專利名稱：用于檢測氣體的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測氣體存在的方法和裝置，并且特別是用于在泄露檢測環(huán)境中檢測存在探漏氣體的方法和裝置。
背景技術(shù)：
標(biāo)題為“用于檢測氣體的方法和裝置”并于2003年3月6日提出的美國專利序列號為10/382,961的申請內(nèi)容以及標(biāo)題為“用于檢測泄露的方法和裝置”并于2003年3月6日提出的美國專利序列號為10/382,565的申請內(nèi)容在此引用其全部內(nèi)容特別作為參考。
在傳統(tǒng)的泄露檢測裝置中，將受檢零件的內(nèi)部區(qū)域或外部區(qū)域放在一種比受檢零件的內(nèi)部區(qū)域或外部區(qū)域中的另一個更高的壓力下。這樣，如果受檢零件中存在泄露，氣體將從受檢零件的較高壓力側(cè)流到受檢零件的較低壓力側(cè)。一種用于監(jiān)測這種氣體流動并因此檢測存在泄露的方法是采用壓力衰減裝置監(jiān)測受檢零件較高壓力側(cè)的壓力。壓力降低為一種泄露指示。另一種方法則是采用基于質(zhì)譜的裝置，用于檢測在受檢零件較低壓力側(cè)存在的探漏氣體。其中探漏氣體已被引入受檢零件的較高壓力側(cè)。
所述裝置為操作者提供了一種指示，其用于指示受檢零件是否已泄露，或者至少受檢零件的泄露是否超過預(yù)定的閾值。典型地，由顧客指定閾值并且由操作者設(shè)定裝置的閾值。如果泄露檢測裝置的操作者從泄露檢測裝置接收到受檢零件包含不能接受的泄露的指示，即泄露超過閾值，操作者就可知道受檢零件不合格，并將該零件放在序列中作進(jìn)一步測試。然而，操作者不知道泄露位置或者之后的不合格零件的泄露是否來自近似相同的位置或不同的位置。
為了確定泄露位置，通常需要作進(jìn)一步測試。一旦泄露位置被確定，可以改變生產(chǎn)過程以使之后的不合格零件數(shù)最少。泄露位置典型地采用兩種方法之一進(jìn)行測定。第一種，對于較大的泄露，通過對不合格零件加壓并將不合格零件浸入水浴中來確定泄露位置。泄露位置根據(jù)從泄露部位發(fā)出的氣泡而確定。第二種，對于較小的泄露，泄露位置可以通過采用探漏氣體對不合格零件進(jìn)行加壓，并將不合格零件的潛在泄露區(qū)通過探漏氣體探測器(如嗅探器裝置)來確定。探漏氣體探測器將氣體吸到探漏氣體探測器裝置上的探針附近、再進(jìn)入探針，并通過探測器以檢測存在的探漏氣體。一種將氣體吸到探針附近的方法是采用風(fēng)扇單元，其將氣體吸入探針內(nèi)并最終穿過探測器。泄露部位隨后被指出并對生產(chǎn)過程作潛在的改變。

發(fā)明內(nèi)容
上述的兩階段過程需要其它資源，延誤了確定給定的受檢零件的泄露位置，并延誤了確定不同的不合格零件的泄露位置是否為可重復(fù)的。而且，上述兩階段過程與操作者非常相關(guān)，這是由于操作者必須從視覺上識別泄露，指出泄露位置，并將每個不合格零件送到一致的測試過程中。此外，由于每個操作者識別泄露并指出泄露位置的能力不同，結(jié)果因操作者不同而發(fā)生變化。
此外，由于需要檢測少量的探漏氣體，傳統(tǒng)的裝置經(jīng)常利用質(zhì)譜裝置檢測泄露存在。所述裝置需要將位于受檢零件較低壓力側(cè)的氣體吸入用于分析氣體的傳感元件以檢測存在的探漏氣體。
因此，需要一種泄露檢測裝置，其可提供受檢零件中泄露位置的指示，通常與零件的原始泄露檢測同時進(jìn)行。此外，需要一種泄露檢測裝置，其可提供泄露位置的指示和泄露速率的指示或測定。此外，需要一種性價比高的泄露檢測裝置。
在一個實施例中，本發(fā)明包括一種泄露檢測裝置，被配置成可檢測受檢零件中存在的泄露。在一個實施例中，本發(fā)明的泄露檢測裝置還配置成測定受檢零件中的泄露位置。在另一實施例中，該泄露檢測裝置還被配置成同時測定受檢零件中的泄露位置和相應(yīng)泄露的泄露速率。
在另一實施例中，一種用于檢測在受檢零件的第一區(qū)域存在至少一個泄露并用于確定所述至少一個泄露的位置的裝置，其中，所述第一區(qū)域的第一側(cè)包含探漏氣體，并處于比所述第一區(qū)域的第二側(cè)更高的壓力下，從而探漏氣體將散發(fā)通過所述至少一個泄露，從第一側(cè)到第二側(cè)，該裝置包括多個傳感器，被設(shè)置成靠近所述第一區(qū)域，每個傳感器都被配置成可檢測存在從泄露位置散發(fā)的探漏氣體并提供傳感信號；以及一個控制器，連接到多個傳感器?？刂破鞅慌渲贸身憫?yīng)于多個傳感器中的至少第一傳感器檢測到存在探漏氣體而提供一個泄露檢測信號，該泄露檢測信號包含泄露檢測信息，其基于從多個傳感器的至少第一傳感器和第二傳感器所接收到的傳感信號，代表在所述第一區(qū)域內(nèi)的泄露位置。在一個實施例中，裝置還包括一個指示器，配置成可提供泄露位置的一種直觀指示。在一個變形例中，指示器包括一個顯示器，配置成顯示受檢零件的第一圖像以及設(shè)置在第一圖像上的一個傳感器圖標(biāo)，該傳感器圖標(biāo)相應(yīng)于靠近泄露位置的第一傳感器的位置。在另一個變形例中，指示器包括一個顯示器，配置成顯示受檢零件的第一圖像以及設(shè)置在第一圖像上的泄露圖，該泄露圖的位置相應(yīng)于靠近泄露位置的第一傳感器的位置。
在一個典型的方法中，一種監(jiān)測受檢零件以測定第一區(qū)域是否包含泄露的方法，該方法包括步驟靠近所述第一區(qū)域設(shè)置多個傳感器，多個傳感器中的每一個都配置成可檢測存在從泄露位置散發(fā)的探漏氣體并提供一個傳感信號；監(jiān)測多個傳感器中的每一個，以確定是否由多個傳感器中的任一個檢測到探漏氣體；并響應(yīng)于多個傳感器中的至少第一傳感器檢測到存在的探漏氣體而提供泄露檢測信號，泄露檢測信號包含泄露位置信息，該信號基于從多個傳感器的至少第一傳感器和第二傳感器所接收的傳感信號，代表所述第一區(qū)域內(nèi)的泄露位置。在一個實施例中，該方法還包括步驟提供泄露位置的第一指示。在一個變形例中，所述第一指示包括在顯示器上顯示受檢零件的第一圖像以及設(shè)置在第一圖像上的傳感器圖標(biāo)，所述傳感器圖標(biāo)相應(yīng)于靠近泄露位置的第一傳感器的位置。在另一變形例中，所述第一指示包括在顯示器上顯示受檢零件的第一圖像以及置在第一圖像上的泄露圖，泄露圖的位置相應(yīng)于靠近泄露位置的第一傳感器的位置。
在另一典型實施例中，一種在泄露檢測應(yīng)用中使用的計算機(jī)可讀介質(zhì)，用于確定多個傳感器中的哪一個靠近受檢零件中的泄露，其包括軟件部分，該軟件部分配置成加載相應(yīng)于多個傳感器位置的數(shù)據(jù)文件，監(jiān)測多個傳感器以確定是否多個傳感器中任一個已檢測到存在的泄露，如果多個傳感器中的至少第一傳感器檢測到存在的泄露則確定泄露位置，并且如果多個傳感器中至少第一傳感器檢測到存在的泄露，則提供泄露位置的一種直觀指示。在一個實施例中，軟件部分還被配置成提供受檢零件的第一圖像以及設(shè)置在至少受檢零件的第一圖像上的所述至少第一傳感器圖象。在另一實施例中，所述至少第一傳感器的視覺圖像為傳感器圖標(biāo)。在另一種實施例中，軟件部分還被配置成通過確定多個傳感器中的哪一個傳感器已檢測到從受檢零件散發(fā)的探漏氣體的最大濃度而確定泄露位置。在另一實施例中，軟件部分還被配置成通過確定多個傳感器中的哪一個首先檢測到存在的從受檢零件散發(fā)的探漏氣體而確定泄露位置。在另一實施例中，軟件部分還被配置成測定受檢零件中的泄露的泄露速率。在一個變形例中，軟件部分還被配置成提供泄露圖，其設(shè)置在受檢零件的第一圖像上靠近泄露位置的位置處。
在另一典型實施例中，本發(fā)明包括一種傳感器裝置，配置成檢測存在氣體，如氦氣或氫氣。在一個實施例中，所述傳感器裝置包括一個傳感器控制器并為可聯(lián)網(wǎng)的傳感器裝置，從而，所述傳感器裝置能通過網(wǎng)絡(luò)與其它裝置共享信息。在另一實施例中，所述傳感器裝置被配置成檢測氣體的存在和濃度，如氦氣或氫氣。在另一實施例中，所述傳感器裝置被配置成包含在組件中，以檢測存在的氣體。
在另一典型實施例中，一種用于檢測受檢零件中存在泄露的傳感器裝置，該受檢零件采用包含探漏氣體的氣體加壓，包括一個外殼；一個傳感器，配置成檢測存在的探漏氣體并產(chǎn)生傳感信號；所述傳感器的至少第一部分包含在所述外殼中；以及一個I/O接口，連接到所述外殼，所述I/O接口被配置成可提供相應(yīng)于模擬輸出的第一連接以及相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)輸出的第二連接；以及一個傳感器控制器，連接到所述傳感器，并且所述I/O接口配置成基于由傳感器產(chǎn)生的傳感信號而產(chǎn)生一個輸出信號，所述傳感器控制器還被配置成通過所述I/O接口的第二連接測定網(wǎng)絡(luò)是否存在，并產(chǎn)生一個用于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，如果網(wǎng)絡(luò)存在的話，傳感器控制器包含在所述外殼中。在一個實施例中，所述傳感器包括一個熱導(dǎo)傳感器。在一個變形例中，所述熱導(dǎo)傳感器的一部分可外殼外部訪問，并設(shè)置成靠近外殼的外部。在另一實施例中，所述傳感器控制器被配置成檢測存在一個第一網(wǎng)絡(luò)和至少一個其它網(wǎng)絡(luò)。在一個變形例中，當(dāng)?shù)谝痪W(wǎng)絡(luò)或至少一個其它網(wǎng)絡(luò)都不存在時，所述傳感器控制器被配置成在第一連接提供模擬輸出。在另一實施例中，所述傳感器裝置為一個獨立的泄露檢測裝置，所述傳感器裝置還包括一個電源，設(shè)置在外殼內(nèi)，并連接到至少所述傳感器控制器，以及一個指示器，可從所述外殼外部看到，所述指示器被配置成可提供存在的探漏氣體的一種指示。
在另一實施例中，一種用于檢測存在氣體的氣體傳感器裝置，包括一個包含第一外表面的外殼；一個傳感器，配置成檢測存在氣體并產(chǎn)生一個傳感信號，所述傳感器包含一個傳感器部分，所述傳感器部分設(shè)置成靠近所述外殼的第一外表面，從而，所述傳感器部分可接觸氣體；一個傳感器控制器，連接到所述傳感器并配置成基于由傳感器產(chǎn)生的傳感信號而產(chǎn)生一個輸出信號；并且，其中，所述傳感器的至少一部分和所述傳感器控制器包含在所述外殼內(nèi)。在一個實施例中，氣體傳感器裝置還包括一個I/O接口，連接到所述外殼，并配置成將所述傳感器控制器連接到遠(yuǎn)離氣體傳感器裝置的至少一個裝置。在一個變形例中，所述傳感器控制器的輸出信號為一種換算過的模擬輸出信號，代表由所述傳感器檢測的氣體量，該換算過的模擬輸出信號通過所述I/O接口的第一連接可以被至少一個遠(yuǎn)程裝置使用。在另一變形例中，所述傳感器控制器的輸出信號為一個數(shù)字信號，代表由所述傳感器檢測的氣體量，所述數(shù)字信號通過所述I/O接口的第二連接可以被至少一個遠(yuǎn)程裝置利用。在另一變形例中，所述I/O接口還包括至少一個收發(fā)器，被配置成從所述傳感器控制器接收數(shù)字信號并產(chǎn)生和傳輸一個含有所述數(shù)字信號的數(shù)據(jù)包。在另一實施例中，氣體傳感器還包括一個指示器，配置成提供一個可視的指示信號，所述可視的指示信號代表存在氣體，并且所述可視的指示信號可從所述外殼的外部看到。
在另一典型實施例中，一種采用網(wǎng)絡(luò)使用的傳感器裝置，包括一個外殼；一個傳感器，配置成檢測存在探漏氣體并產(chǎn)生一個傳感信號，所述傳感器包含第一檢測部分，所述第一檢測部分被設(shè)置成使所述第一檢測部分可接觸探漏氣體；一個傳感器控制器，連接到所述傳感器，并配置成基于由傳感器產(chǎn)生的傳感信號而產(chǎn)生一個輸出信號；一個網(wǎng)絡(luò)控制器，連接到所述傳感器控制器，并配置成產(chǎn)生一個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包包含基于由傳感器控制器產(chǎn)生的輸出信號的信息；一個網(wǎng)絡(luò)接口，連接到所述網(wǎng)絡(luò)控制器，并用于將所述傳感器裝置連接到網(wǎng)絡(luò)；其中，所述外殼配置成含有所述傳感器的至少第一部分、所述傳感器控制器和所述網(wǎng)絡(luò)控制器。在一個實施例中，所述傳感器包括一個熱導(dǎo)傳感器。在另一實施例中，所述傳感器裝置還包括一個指示器，連接到所述傳感器控制器，所述指示器包含一個第一指示器，其被配置成提供與所述傳感器裝置有關(guān)的位置信息，以及一個第二指示器，其被配置成提供存在的探漏氣體的一種指示。
對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，通過思考以下對優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特征將會變得顯而易見，如當(dāng)前可察覺的，優(yōu)選實施例舉例說明了實施本發(fā)明的最佳方式。


特別參照附圖對實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，其中圖1為本發(fā)明的泄露檢測裝置的簡圖，配置成用于在受檢零件中檢測泄露，該受檢零件具有一個第一潛在泄露區(qū)；圖2為圖1中的泄露檢測裝置的簡圖，配置成用于在受檢零件中檢測泄露，該受檢零件具有至少一個第一潛在泄露和一個第二潛在泄露區(qū)；圖3為一個傳感器陣列的透視圖，其包括多個傳感器和一個可固定所述多個傳感器的固定件，多個傳感器被設(shè)置成靠近具有一個第一潛在泄露區(qū)的受檢零件，所述受檢零件為轉(zhuǎn)矩變換器，并且所述第一潛在泄露區(qū)為焊接接頭；圖4a為圖3中的傳感器陣列和固定件的仰視圖，為多個傳感器中的每一個均顯示了一個傳感元件；圖4b為圖3中的傳感器陣列和固定件的透視圖；圖5為圖3中的傳感器陣列、固定件和受檢零件的透視圖，顯示出傳感器陣列和固定件靠近受檢零件；圖6為沿圖5中的線6-6得到的橫截面圖，顯示出相對于第一潛在泄露區(qū)的位置將第一傳感器和第二傳感器設(shè)置在傳感器陣列中；圖7為第一實施例的泄露檢測軟件的流程圖，該泄露檢測軟件具有設(shè)置部分和操作者部分；圖8的流程圖顯示出圖7中的泄露檢測軟件的設(shè)置部分的第一實施例；圖9的流程圖顯示出圖7中的泄露檢測軟件的操作者部分的第一實施例；圖10的流程圖為圖9顯示的泄露檢測軟件的操作者部分的測試程序的第一實施例；圖11為本發(fā)明泄露檢測裝置的傳感器的試驗輸出，與第一實施例的泄露測試相關(guān)的試驗數(shù)據(jù)顯示出在泄露測試中使用的16個傳感器中5個傳感器的輸出數(shù)據(jù)；圖12為泄露檢測裝置中傳感器的輸出數(shù)據(jù)，顯示出由一個傳感器陣列中所有傳感器測定的探漏氣體的平均濃度與時間的線性函數(shù)關(guān)系；圖13a顯示出在受檢零件圖像上覆蓋的許多例舉的傳感器圖標(biāo)；圖13b顯示出圖13a的傳感器圖標(biāo)以及覆蓋在受檢零件圖像上的一個泄露圖例子，用于在泄露圖位置上提供從受檢零件散發(fā)泄露的一種視覺提示；圖14為雙模傳感器裝置的簡圖，被配置成用于檢測存在的探漏氣體；圖15為一種傳感器裝置的簡圖，被配置成用于檢測存在的探漏氣體并向遠(yuǎn)程裝置提供一個輸出信號；圖16為一種傳感器裝置的簡圖，該裝置被配置成一種獨立的泄露檢測裝置；圖17顯示出本發(fā)明的雙模傳感器裝置的電路示意圖；圖18為在傳感器裝置如圖14至圖17的傳感器裝置中使用的熱導(dǎo)傳感器元件的透視圖；圖19為圖17中的傳感器裝置外部的第一透視圖，其含有圖18的熱導(dǎo)傳感器；圖20為圖17中的傳感器裝置外部的第二透視圖，顯示了一個指示器和一個I/O接口；圖21為用于傳感器裝置的第一實施例的傳感器軟件流程圖；圖22為圖21中傳感器軟件的第一實施例的中斷程序流程圖；圖23為圖21中傳感器軟件的第二實施例的中斷程序流程圖；圖24為圖21中傳感器軟件的第三實施例的中斷程序流程圖；圖25為傳感器裝置外部的第一透視圖，顯示出一個可從外部訪問的傳感元件；圖26為圖25中的傳感器裝置外部的第二透視圖，顯示了一個I/O接口；以及圖27為本發(fā)明的傳感器裝置的簡圖，其作為傳感器包含在組件中，如汽車中。
具體實施例方式
盡管本發(fā)明容許有各種修改和替代形式，作為例子在附圖中顯示了其典型的實施例并且將在本文中進(jìn)行詳細(xì)地描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，不希望將本發(fā)明限定為所公開的特定形式，而是相反，希望本發(fā)明涵蓋所有的修改、等同物以及替代物，這些都落入如附屬的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的主題和范圍內(nèi)。
泄露檢測裝置參照圖1，顯示了根據(jù)本發(fā)明的泄露檢測裝置100的簡圖。泄露檢測裝置100包括一個檢測區(qū)102、多個傳感器106(其中，為了說明而顯示了傳感器106a和106b)、一個控制器108以及一個指示器110。盡管圖1中僅顯示了兩個傳感器106a和106b，預(yù)期所述多個傳感器106包括兩個、三個或多個傳感器。檢測區(qū)102配置成用于接收具有至少一個第一潛在泄露區(qū)114的受檢零件112。典型的潛在泄露區(qū)包括焊接區(qū)域和接頭。然而，在一個實施例中，為確定潛在泄露而檢測受檢零件的全部表面或其一部分，并且因此，其全部表面或一部分可以被視為一個潛在泄露區(qū)。在一個實施例中，檢測區(qū)102包括至少一個固定件(未示出)，其被配置成用于容納受檢零件112以及被配置成相對于受檢零件112的潛在泄露區(qū)114而設(shè)置多個傳感器106。在另一實施例中，檢測區(qū)102還包括一個壓力腔(未示出)。該壓力腔被配置成對受檢零件112周圍的一定量的空氣加壓。
在圖示的實施例中，控制器108包括計算機(jī)116和可編程邏輯控制器(PLC)118。計算機(jī)116被配置成處理從多個傳感器106接收的數(shù)據(jù)，鑒別泄露位置，向指示器110提供泄露位置信號，并設(shè)置成具有儲存泄露數(shù)據(jù)的能力，以便用于以后的分析。在另一實施例中，計算機(jī)116還被配置成確定泄露的泄露速率量，并向指示器110提供泄露速率信號。典型的計算機(jī)116為EMAC工業(yè)計算機(jī)，可購自位于P.O.Box 2042，Carbondale，IL 62902的EMAC有限公司。
PLC 118被配置成用于控制泄露檢測裝置100的物理運(yùn)動。典型的PLC 118為SLC 5/05型，可購自位于US Bank Center，777 East WisconsinAvenue，Suite 1400Milwaukee，Wisconsin 53202的Allen Bradley throughRockwell Automation公司。在一個實施例中，PLC 118被配置成可啟動組件，如汽缸，以確保將受檢零件112緊固在檢測區(qū)102中相應(yīng)的固定件中，該固定件被配置成緊固受檢零件112并將多個傳感器106a和106b定位成靠近潛在泄露區(qū)114。進(jìn)一步配置PLC 118，以采用探漏氣體來控制受檢零件112的加載和抽出。在一個可選的實施例中，配置PLC 118以采用探漏氣體控制檢測區(qū)102的壓力腔的加載和抽出。采用探漏氣體，利用PLC如PLC 118來控制受檢零件的加載和抽出為本領(lǐng)域公知。
PLC 118進(jìn)一步連接到人機(jī)接口(HMI)119。HMI 119為泄露檢測裝置100的操作者提供了一種可仿效的接口，以將參數(shù)值輸入到泄露檢測裝置100，如調(diào)整點或泄露速率，其相應(yīng)于受檢零件中的一種不能接受的泄露，和/或檢測計時器的數(shù)值，以便為受檢零件112控制檢測周期長度。一種可選的HMI為來自Allen Bradley through RockwellAutomation公司的面板視圖標(biāo)準(zhǔn)終端，該公司位于US Bank Center，777East Wisconsin Avenue，Suite 1400Milwaukee，Wisconsin 53202。在圖示的實施例中，HMI 119通過網(wǎng)絡(luò)連接到控制器108，如以下討論的網(wǎng)絡(luò)120。在一個可選的實施例中，HMI 119直接連接到控制器108。
在另一實施例中，從計算機(jī)116或遠(yuǎn)程計算機(jī)(未示出)通過網(wǎng)絡(luò)如網(wǎng)絡(luò)120為PLC 118提供參數(shù)值。在另一實施例中，從計算機(jī)可讀介質(zhì)(未示出)為PLC 118提供參數(shù)值，該介質(zhì)可移動地連接到PLC118或計算機(jī)116或遠(yuǎn)程計算機(jī)(未示出)。
在泄露檢測裝置100的一個實施例中，將PLC 118進(jìn)一步配置成可在受檢零件112上進(jìn)行原始的破壞或粗略泄露測試，如壓力衰減測試。利用PLC如PLC 118在受檢零件上進(jìn)行壓力衰減測試是本領(lǐng)域公知的。如果受檢零件112部分在粗略泄露測試中被視為不合格，則受檢零件112不需要再采用更精確的探漏氣體或下述的精密泄露檢測進(jìn)行測試，除非希望具體指出粗略泄露的位置。在一個變形例中，粗略泄露測試，如壓力衰減測試，與精密泄露測試同時進(jìn)行。當(dāng)壓力衰減測試和精密泄露測試同時進(jìn)行時，壓力衰減測試采用含有探漏氣體的氣體。
在圖示的實施例中，計算機(jī)116和PLC 118通過網(wǎng)絡(luò)120連接在一起。網(wǎng)絡(luò)120被配置成允許計算機(jī)116和PLC 118共享信息。典型的網(wǎng)絡(luò)包括有線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)(如RF網(wǎng)絡(luò)、IR網(wǎng)絡(luò)或細(xì)胞網(wǎng)絡(luò))，局域網(wǎng)(如以太網(wǎng)或令牌網(wǎng))，廣域網(wǎng)，控制域網(wǎng)絡(luò)(CAN)，連接到Internet或Intranet，RS232連接，RS485連接，或其它可連接計算機(jī)116和PLC 118的適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)或方法。計算機(jī)116和PLC 118可通過網(wǎng)絡(luò)120連接到其它裝置，如質(zhì)量控制中的遠(yuǎn)程計算機(jī)(未示出)，或者連接到控制裝置，其設(shè)置在受檢零件112的生產(chǎn)過程中的多個位置。這樣，可以立即提供給質(zhì)量控制人員或生產(chǎn)人員關(guān)于不合格零件中的泄露位置以及不合格零件的泄露位置之間的任何關(guān)聯(lián)的反饋。
在一個可選的實施例中，控制器108包括一個單獨的計算機(jī)，如計算機(jī)116，其被配置成可實現(xiàn)計算機(jī)116和PLC 118的上述功能。在一個實施例中，HMI 119為觸摸屏、光筆、鼠標(biāo)、滾筒球或鍵盤。
如前所述，對于精密泄露測試，控制器108被配置成將包含探漏氣體的氣體提供到受檢零件112內(nèi)部或受檢零件112外部。密封受檢零件是本領(lǐng)域公知的，從而，當(dāng)受檢零件112中不存在泄露時，探漏氣體保留在受檢零件112內(nèi)部或外部。如果將探漏氣體提供到受檢零件內(nèi)部，則檢測區(qū)102不需要壓力腔，同時如果將探漏氣體提供到受檢零件112外部時，則檢測區(qū)102包括一個壓力腔(未示出)，以允許受檢零件112的外部被加壓。
將探漏氣體引入受檢零件112內(nèi)部或外部，從而相對于另一個不包含探漏氣體的內(nèi)部或外部，包含探漏氣體的內(nèi)部或外部處于較高的壓力。因此，在受檢零件112內(nèi)部和受檢零件112外部之間產(chǎn)生壓差，較高的壓力區(qū)對應(yīng)于含有探漏氣體的區(qū)域。這樣，如果受檢零件112包括泄露，探漏氣體將從較高的壓力區(qū)散發(fā)或流入到較低的壓力區(qū)。在一個實施例中，探漏氣體為氦氣。在另一實施例中，探漏氣體為氫氣。
泄露測試裝置100被配置成用于檢測受檢零件112中存在泄露，如在較低的壓力區(qū)存在探漏氣體所示。泄露檢測裝置100還被配置成可運(yùn)行泄露測試，由此，為檢測泄露，對受檢零件112監(jiān)測一段時間，該時間相應(yīng)于檢測計時器提供到PLC 118的數(shù)值。如圖1所示，傳感器106設(shè)置在靠近潛在泄露區(qū)114。如前指出的，預(yù)期在泄露區(qū)114附近設(shè)置至少兩個傳感器106。將傳感器106連接到控制器108，并配置成可提供一個傳感信號，代表檢測探漏氣體。在一個實施例中，檢測信號正比于探漏氣體的濃度。在圖示的實施例中，傳感器106a和106b通過網(wǎng)絡(luò)122連接到控制器108，網(wǎng)絡(luò)122大體上類似于網(wǎng)絡(luò)120，從而，傳感器106a和106b中的每一個都產(chǎn)生傳感信號，并將傳感信號作為網(wǎng)絡(luò)信息或數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)絡(luò)122提供給控制器108。在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)122和網(wǎng)絡(luò)120為同一網(wǎng)絡(luò)的部分。在一個可選的實施例中，傳感器106直接連接到控制器108，從而，控制器108從每個傳感器接收傳感信號，作為一種直接輸入，如模擬信號。
控制器108被配置成從傳感器106接收傳感信號，并確定該傳感信號是否指示泄露存在于受檢零件112中。如以下更加詳細(xì)地解釋，通過監(jiān)測來自傳感器106的各個傳感信號可推導(dǎo)泄露位置。此外，如以下解釋，如果傳感器定義了包含或積聚區(qū)，通過監(jiān)測總的傳感信號，如來自兩個傳感器106的傳感信號，可以推導(dǎo)泄露的泄露速率或進(jìn)行定量。
將指示器110連接到控制器108，并配置成向泄露檢測裝置100的操作者提供指示受檢零件112存在的泄露以及泄露位置的信號。對應(yīng)于傳感器106a和106b中的至少一個檢測到存在的探漏氣體，將控制器108配置成向指示器110提供泄露檢測信號。此外，控制器108的泄露檢測信號可以提供給其它裝置，如遠(yuǎn)程控制器(未示出)。泄露檢測信號包含代表泄露位置的信息和/或與泄露的泄露速率相關(guān)的信息。
在圖示的實施例中，指示器110直接連接到控制器108。在另一實施例中，指示器110通過網(wǎng)絡(luò)，如網(wǎng)絡(luò)120，連接到控制器108。典型的指示信號包括發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)裝置的信號，含有泄露位置、聲音信息和泄露位置的可視文本信息，或受檢零件的視覺圖像，其在泄露位置處設(shè)有泄露圖。在一個實施例中，指示器110還被配置成可提供泄露的泄露速率指示。泄露速率指示可以包含在與泄露位置相同的信號中，或在第二指示信號中發(fā)送。
參照圖2，顯示了一種構(gòu)型的泄露檢測裝置100′，用于監(jiān)測具有至少兩個潛在泄露區(qū)214a與214b的受檢零件212。泄露檢測裝置100′大體上類似于泄露檢測裝置100。這樣，相同數(shù)字用于表示泄露檢測裝置100和泄露檢測裝置100′共有的組件。如圖2所示，第一傳感器陣列224a，包括多個傳感器，如傳感器106a和106b，設(shè)置成靠近第一潛在泄露區(qū)214a，并且第二傳感器陣列224b，包括多個傳感器，如傳感器206a、206b、206c、206d、206e、206f和206g，設(shè)置成靠近第二潛在泄露區(qū)214b。傳感器206a-g基本與傳感器106a和106b相同。傳感器陣列224a和224b均連接到控制器108。如上所述，傳感器通過網(wǎng)絡(luò)如網(wǎng)絡(luò)122連接到控制器，或直接連接到控制器。
在一個實施例中，傳感器陣列224a和224b僅分別表示傳感器106a和106b以及傳感器206a-g構(gòu)成的傳感器組。在另一實施例中，傳感器陣列224a和224b相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)裝置，所述網(wǎng)絡(luò)裝置被配置成將網(wǎng)絡(luò)通信量從相應(yīng)的傳感器轉(zhuǎn)播到其它網(wǎng)絡(luò)組件，如控制器108。在一個實施例中，傳感器陣列224a和224b為網(wǎng)絡(luò)路由器。在另一實施例中，傳感器陣列224a和224b為控制器，并被配置成從相應(yīng)的傳感器接收數(shù)據(jù)，以及基于從相應(yīng)傳感器接收的數(shù)據(jù)向其它網(wǎng)絡(luò)裝置編輯網(wǎng)絡(luò)信息。在一個實施例中，相應(yīng)的傳感器通過類似于網(wǎng)絡(luò)122的網(wǎng)絡(luò)連接到傳感器陣列控制器。在另一實施例中，相應(yīng)的傳感器直接連接到傳感器陣列控制器并提供一個模擬輸出。由傳感器陣列控制器編輯的網(wǎng)絡(luò)信息可以為來自相應(yīng)傳感器的轉(zhuǎn)播信號，一種指示泄露位置，或一種指示泄露的泄露速率。
盡管可以采用設(shè)置成靠近泄露區(qū)214a的單個傳感器和設(shè)置成靠近區(qū)域214b的單個傳感器來實施本發(fā)明。然而，設(shè)置成靠近潛在泄露區(qū)214a或214b的傳感器越多，泄露檢測裝置100在確定泄露位置和/或泄露速率量時的精度越高。這樣，優(yōu)選通過網(wǎng)絡(luò)將傳感器206a-g、106a和106b連接到控制器108。這是因為這種連接可允許許多傳感器與控制器108進(jìn)行通訊，不需要控制器108具有很多數(shù)據(jù)輸入，僅訪問網(wǎng)絡(luò)即可。
參照圖3，一種典型的傳感器陣列130包括多個傳感器132a-1。傳感器陣列130被配置成與泄露檢測裝置100或泄露檢測裝置100′一起使用。如圖4a所示，每個傳感器132a-1都包括一個傳感元件或傳感器134a-1。在一個優(yōu)選實施例中，傳感器132a-1被配置成與網(wǎng)絡(luò)如控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)或RS-485網(wǎng)絡(luò)通過接口連接。一種可通過CAN網(wǎng)絡(luò)或RS-485使用的典型傳感器為下面圖14至24中所示的傳感器裝置300。如以下解釋，與傳感器裝置300連接，傳感器132a-1的傳感元件或傳感器134a-1被配置成當(dāng)探漏氣體接觸傳感元件或傳感器134a-1時檢測到存在的探漏氣體。如下所述，盡管傳感器裝置300在模擬模式和網(wǎng)絡(luò)模式下均能發(fā)揮作用，應(yīng)當(dāng)理解，在優(yōu)選實施例中，傳感器132a-1僅需要能在該網(wǎng)絡(luò)模式中發(fā)揮作用即可，并且還僅需要配置成用于一個網(wǎng)絡(luò)，如RS-485或CAN。在可選的實施例中，將傳感器132a-1配置成用于兩個或多個網(wǎng)絡(luò)。
將傳感器陣列130的傳感器132a-1固定在固定件133內(nèi)，從而，傳感器陣列130很容易相對于受檢零件的潛在泄露區(qū)而定位。如在圖3、5和6中所示的轉(zhuǎn)矩變換器136的焊縫134。固定件133被配置成將傳感器132a-1以可重復(fù)的方式靠近轉(zhuǎn)矩變換器136的焊縫134定位。從而，傳感器132a經(jīng)常被放置成靠近焊縫134的部分138。這樣，如果泄露存在于第一轉(zhuǎn)矩變換器136和隨后的轉(zhuǎn)矩變換器136之間的焊縫134的部分138中，將表示該相同的傳感器即傳感器132a靠近泄露。
如圖3、4a、4b、5和6中所示，固定件133被配置成與焊縫134部分一起限定內(nèi)部區(qū)域或累積區(qū)140(如圖6所示)，在那里將收集從零件136的內(nèi)部區(qū)域142通過泄露如焊縫134中的泄露144散發(fā)的任何探漏氣體。散發(fā)的探漏氣體被收集在內(nèi)部區(qū)域140中，從而可以監(jiān)測探漏氣體的濃度隨時間的改變，以確定泄露的泄露速率量。在一種實施例中，為預(yù)防壓力積累在內(nèi)部區(qū)域142中并因此減慢泄露144，而這將導(dǎo)致對相應(yīng)泄露速率的計算不精確，內(nèi)部區(qū)域142不是密封的區(qū)域。
在一個可選的實施例中，用于緊固傳感器陣列的固定件支撐著傳感器，并相對于潛在泄露區(qū)可重復(fù)地定位傳感器。然而，固定件不限定于其中收集散發(fā)的探漏氣體的內(nèi)部區(qū)域。這樣，如果僅有一種相對于潛在泄露區(qū)的泄露位置指示，固定件不容許準(zhǔn)確地估計泄露速率。
參照圖6，傳感器132f被設(shè)置成靠近泄露144。這樣，在傳感器132a的傳感元件134a檢測到存在的探漏氣體之前，傳感元件134f將檢測到存在的從泄露144散發(fā)的探漏氣體。此外，隨著時間的推移，與傳感器132a相比，傳感器132f將具有最大的響應(yīng)，這意味著傳感器132f將比傳感器132a檢測到較高的探漏氣體濃度。如以下解釋，這些因素中的一種或兩種被用于確定泄露144位置。此外，如以下解釋，所有傳感器132a-1的響應(yīng)總和與平均值被用于確定與泄露144的有關(guān)泄露速率。此時，固定件133的幾何構(gòu)型為使從泄露144發(fā)出的探漏氣體基本保留在內(nèi)部區(qū)域140中。
參照圖7至10，顯示了泄露檢測軟件600的典型實施例。泄露檢測軟件600被配置成通過與精密泄露測試相關(guān)的控制器108執(zhí)行。例如，為了測試圖3、5和6中的零件136，軟件600被配置成與檢測零件136有關(guān)的傳感器陣列130和傳感器132a-1連接，以監(jiān)測由傳感器132a-1通過網(wǎng)絡(luò)，如網(wǎng)絡(luò)122，提供的信號，并提供泄露144位置指示和/或提供與泄露144有關(guān)的泄露速率指示。在一個實施例中，控制器108提供泄露144位置和/或泄露144的泄露速率指示，作為泄露檢測信號。預(yù)期軟件600被配置成監(jiān)測多個傳感器陣列。在圖7至10所示的實施例中，由計算機(jī)116執(zhí)行泄露檢測軟件600并向PLC 118收發(fā)信息。在一個可選的實施例中，泄露檢測軟件600部分由計算機(jī)116執(zhí)行，而部分由PLC 118執(zhí)行。在另一可選的實施例中，軟件600的至少部分功能作為固件提供。在另一可選的實施例中，由遠(yuǎn)程計算機(jī)執(zhí)行軟件600并且通過網(wǎng)絡(luò)(如網(wǎng)絡(luò)120)將指令提供給控制器108。
在一個實施例中，軟件600作為便攜式計算機(jī)可讀介質(zhì)上的一個或多個文件使用，如磁盤、CD-Rom、Zip磁盤、磁帶、存儲器卡或flash存儲卡。在一個實施例中，軟件600包括安裝程序，其被配置成在計算機(jī)116上裝載軟件600和/或配置軟件600。在一個可選的實施例中，軟件600和/或安裝程序可通過網(wǎng)絡(luò)作為一個或多個可下載的文件使用。
參照圖7，泄露檢測軟件600包括設(shè)置部分602及操作者部分604，其中設(shè)置部分602被配置成允許操作者設(shè)定各種與特定的工作，如測試特定的受檢零件(例如，零件136)的相關(guān)參數(shù)，而操作者部分604被配置成由操作者用于準(zhǔn)備零件的泄露測試。操作者部分604被配置成為裝載特定的受檢零件而設(shè)定的參數(shù)并執(zhí)行測試程序656，以檢測第一部分是否泄露。
參照圖8，顯示了典型的軟件600的設(shè)置部分602。如方塊606所代表的，至少裝載代表受檢零件的第一圖像。該圖像用于向操作者提供泄露位置的一種直觀指示。在第一實施例中，該圖像相應(yīng)于實物零件的靜止圖像。在第二實施例中，該圖像相應(yīng)于由零件的電子數(shù)據(jù)庫如CAD軟件包產(chǎn)生的圖像。在第三實施例中，該圖像相應(yīng)于由電子數(shù)據(jù)庫如CAD軟件包產(chǎn)生的零件的三維整體模型。
如方塊608所代表的，操作者將傳感器如傳感器132a的圖像放在受檢零件的圖像上。在一個實施例中，該傳感器的圖像為傳感器圖標(biāo)，對于例舉的傳感器圖標(biāo)，如傳感器圖標(biāo)135a，參見圖13a。圖13a所示的傳感器圖標(biāo)為三角形。然而，預(yù)期傳感器圖標(biāo)可以為各種形狀并可包括文本，從而顯示傳感器編號和/或傳感器名稱。圖像上的傳感器132a的位置就是實物傳感器132a的位置，在測試零件136期間對應(yīng)于零件136。然而，更新圖像上的傳感器132a位置不移動傳感器132a在實物零件上的位置。傳感器132a在圖像上的位置僅代表傳感器132a在實物零件上的位置。操作者隨后更新與傳感器132a相關(guān)的信息，如方塊610所代表的。例舉的傳感器待更新的信息包括傳感器132a的名稱、傳感器132a的網(wǎng)絡(luò)ID、傳感器位置數(shù)據(jù)，其與哪個傳感器組或陣列130有關(guān)，以及用于傳感器132a的顯示優(yōu)先權(quán)或當(dāng)前被顯示的圖像。顯示優(yōu)先權(quán)為一個與優(yōu)選的圖像有關(guān)的參數(shù)，以便從傳感器132a顯示泄露。在圖像的情況下，顯示主參數(shù)指示在操作者部分604要使用錯誤的圖像。
軟件600詢問是否其它傳感器將被顯示在受檢零件的當(dāng)前圖像上，如方塊612所代表的。如果其它傳感器位置在當(dāng)前的圖像中為可見的，操作者選擇“是”并對其它傳感器重復(fù)以上處理。如果其它傳感器在當(dāng)前的圖像中不可見，操作者應(yīng)當(dāng)選擇“否”，其使軟件600詢問是否要裝載受檢零件的其它圖像，如方塊614所代表的。如果其它圖像被裝載，操作者選擇“是”并且軟件600將循環(huán)返回到方塊606。否則，操作者被提示保存與受檢零件相應(yīng)的傳感器映像文件，如方塊616所代表的。所述傳感器映像文件包括在設(shè)置部分602輸入的信息。在一個實施例中，所述傳感器映像文件為文本文件，其至少包括受檢零件的圖像、在每張圖像上包括的傳感器、每張圖像的傳感器位置和每張圖像的傳感器參數(shù)的參考。
轉(zhuǎn)到圖9，顯示了軟件600的操作者部分604。如方塊620所代表的，操作者在啟動操作者部分604時輸入或選擇目錄位置，其含有相應(yīng)于當(dāng)前受檢零件如零件136的傳感器映像文件。如果操作者沒有選擇正確的路徑，操作者需要再次輸入或選擇目錄，如方塊622所代表的。否則，如果選擇了正確的路徑，操作者接著選擇恰當(dāng)?shù)膫鞲衅饔诚裎募?16，如方塊624所代表的。
該傳感器映像文件被載入控制器108的存儲器中，并且操作者被呈現(xiàn)出包含在所述傳感器映像文件中的受檢零件的圖像列表，如方塊626所代表的。操作者從列表中選擇一個圖像并且該被選擇的圖像和傳感器圖標(biāo)135一起顯示在相應(yīng)的顯示器上，如方塊628和630所代表的。通過使操作者選擇用于觀察的圖像，操作者可以進(jìn)行目視檢查，以確保被選擇的傳感器映像文件對應(yīng)于受檢零件。
此時，操作者可以改變傳感器信息或傳感器放置方式或進(jìn)入開始檢測，如方塊632所代表的。如果需要更新，操作者選擇要更新的傳感器，如方塊634所代表的。通過手動輸入新的位置信息，或通過相應(yīng)于零件的圖像而移動相應(yīng)的傳感器圖標(biāo)135，操作者可以更新所選的傳感器放置方式。然而，用戶僅改變傳感器在圖像上的位置，而不是實際的實物傳感器位置。采用任何一種方式接收新的傳感器位置并且更新傳感器表，如方塊636、638和640所代表的。此外，操作者可以更新傳感器信息，如顯示優(yōu)先權(quán)、傳感器名稱或傳感器網(wǎng)絡(luò)ID，如方塊642、644和646所代表的。在一種實施例中，當(dāng)用具有不同網(wǎng)絡(luò)ID的新傳感器替代壞的傳感器時，必須更新傳感器信息。
現(xiàn)在，操作者選擇另一個傳感器，并更新任一與該傳感器有關(guān)的傳感器位置或傳感器信息，如方塊648所代表的。如果其它傳感器被選擇，重復(fù)上述與方塊636、638、640、642、644和646有關(guān)的處理。一旦對傳感器位置或傳感器信息進(jìn)行了更新，操作者必須將改變保存到傳感器映像文件或丟棄改變，如方塊650所代表的。如果改變被保存，軟件600詢問是否啟動測試程序，如方塊652、654和656所代表的。如果改變被丟棄，操作者再次被呈現(xiàn)出更新傳感器位置或傳感器信息的選項，如方塊632所代表的。
如方塊654、656、658、660和662所代表的，一旦對被顯示的圖像進(jìn)行了更新，操作者可以開始測試程序，如方塊656，或退出程序，如方塊660，或選擇新傳感器映像文件，如方塊662和620，或選擇與當(dāng)前傳感器映像文件相關(guān)的具它圖像，如方塊662、626和628。在一個實施例中，操作者將選擇與所述傳感器映像文件相關(guān)的其它圖像，以更新傳感器放置方式或傳感器信息，其在先前顯示的圖像中是看不見的。此外，在一個實施例中，軟件在第一圖像中識別傳感器位置改變或傳感器信息改變，并對包含該傳感器的其它圖像更新相應(yīng)的傳感器位置或傳感器信息。
參照圖10，顯示了一種典型的測試程序656。如方塊664和665所代表的，當(dāng)啟動測試程序時，所選的傳感器映像文件被裝載，如方塊664，并且相關(guān)的零件圖像被裝載，如方塊665。每個零件圖像具有一個可指明零件圖像為不合格零件圖像的參數(shù)值。不合格零件的圖像顯示在顯示器上，如方塊668所代表的。顯示不合格圖像為操作者提供了一種視覺提示，即軟件600已裝載恰當(dāng)?shù)膫鞲衅饔诚裎募拖鄳?yīng)的零件圖像。
軟件600等待來自PLC的開始檢測信號，指示受檢零件準(zhǔn)備完畢檢測，如方塊670所代表的。在一個實施例中，來自PLC的信號相應(yīng)于這種情形，其中，受檢零件136已正確地放置在檢測區(qū)102中，傳感器132全部處于恰當(dāng)位置，已經(jīng)正確地引入了探漏氣體并且已經(jīng)建立受檢零件外部和內(nèi)部之間的壓差。一旦從PLC 118接收到開始檢測信號，就向所有傳感器132發(fā)出指令，以監(jiān)測存在的探漏氣體，如方塊672所代表的，并啟動檢測計時器，如方塊674所代表的。檢測計時器限定零件136的檢測長度。如果在檢測長度期間在零件136中未檢測到泄露，零件136被認(rèn)可。在測試程序656的一個實施例中，測試程序在檢測泄露或檢測計時器到期時被重新設(shè)定，以開始測試第二個零件。其中，第二個零件通常與零件136相同。這樣，在測試第二個零件之前，一旦操作者輸入測試程序656，操作者不必在操作者部分604的其它提示中循環(huán)，如方塊620、624和628。
如方塊676所代表的，軟件監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)122確定是否從傳感器132或網(wǎng)絡(luò)122上的其它組件接收數(shù)據(jù)。如果通過網(wǎng)絡(luò)122接收數(shù)據(jù)，則確定該數(shù)據(jù)是否相應(yīng)于探漏氣體檢測，如方塊678所代表的。在一個實施例中，決定取決于是否檢測的探漏氣體量超過由傳感器映像文件中的參數(shù)所設(shè)定的閾值。如果該數(shù)據(jù)與探漏氣體檢測不相應(yīng)，則察看檢測計時器以確定是否已完成測試過程，如方塊680所代表的。數(shù)據(jù)與探漏氣體檢測不相應(yīng)的實例包括傳感器狀態(tài)數(shù)據(jù)，如傳感器132準(zhǔn)確地運(yùn)行或已出現(xiàn)誤差。
如果數(shù)據(jù)相應(yīng)于探漏氣體檢測，則分析該數(shù)據(jù)和之后的數(shù)據(jù)，如方塊685所代表的。分析該數(shù)據(jù)以確定泄露位置，如方塊686所代表的定位程序。在一個實施例中，進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)以確定泄露速率，如方塊688所代表的泄露速率程序。泄露速率程序688通常與定位程序686同時執(zhí)行。定位程序686和泄露速率程序688均可提供信息，以產(chǎn)生零件136中泄露的一種指示，如將泄露呈現(xiàn)在檢測零件的圖像上，從而允許操作者輕易地指出泄露的位置和尺寸。例如，圖13b所示的泄露圖137代表由傳感器132f檢測泄露。其它泄露指示包括由控制器108向遠(yuǎn)程裝置發(fā)送的信號，如質(zhì)量控制或生產(chǎn)領(lǐng)域中的計算機(jī)，與PLC 118相連的HMI單元上的可視文本信息、音響報警、或視覺提示(如閃光燈)。
定位程序686通過尋找檢測到最大濃度的探漏氣體的那個傳感器而確定泄露位置，如方塊690所代表的。泄露位置與該傳感器的位置有關(guān)，如方塊692所代表的。零件136的圖像，提供了最佳的泄露位置觀察，與泄露位置指示一起自動被選擇和顯示，如方塊694所代表的。要顯示的圖像取決于對傳感器映像文件中的傳感器的顯示優(yōu)選設(shè)定。在第一實施例中，將相應(yīng)的傳感器圖標(biāo)閃光或改變相應(yīng)傳感器圖標(biāo)的顏色或其它特性為泄露位置的一種視覺提示。在第二實施例中，如圖13b所示，泄露位置由泄露圖137顯示，其表示從泄露位置泄露探漏氣體。在另一實施例中，圖13b的泄露圖為一個動畫圖形。從而，該圖形模仿氣體從泄露位置散發(fā)。在另一實施例中，泄露圖閃光以進(jìn)一步指示泄露位置。圖13b中顯示了傳感器圖標(biāo)和泄露圖的實例。
在一個可選的實施例中，由首先檢測到探漏氣體的傳感器確定泄露位置。在另一種可選的實施例中，由首先檢測到存在高于閾值水平的探漏氣體的傳感器確定泄露位置。在另一個可選的實施例中，其中，兩個相鄰傳感器都報道了相似的探漏氣體檢測，根據(jù)由每個傳感器報道的相對加權(quán)值，確定泄露位置位于兩個相鄰傳感器之間的位置，如傳感器中間或更靠近該相鄰傳感器中的第一傳感器。
也預(yù)期受檢零件可以包括至少一個泄露。多個泄露可以出現(xiàn)在相同的潛在泄露區(qū)或不同的潛在泄露區(qū)。當(dāng)位于不同潛在泄露區(qū)中的每個傳感器都報道檢測泄露時，對每個區(qū)域執(zhí)行以上的定位程序686和泄露速率程序688。當(dāng)多個泄露位于相同的潛在泄露區(qū)時，軟件通過由兩個非相鄰的傳感器檢測探漏氣體而識別多個泄露，引起泄露情況。例如，兩個非相鄰的傳感器都紀(jì)錄一個局部的探漏氣體濃度最大值，或在中間傳感器紀(jì)錄存在探漏氣體之前，兩個非相鄰的傳感器都紀(jì)錄存在探漏氣體。
在多個泄露的情況下，有可能在顯示器上同時顯示受檢零件的多個圖像，如分屏。需要受檢零件的多個圖像，這是因為每個傳感器的優(yōu)選圖像可以為不同的圖像，或傳感器中至少一個相應(yīng)于在其它傳感器的優(yōu)選圖像中看不見的泄露。
泄露速率程序688配置成確定被鑒別的泄露的泄露速率。如方塊696所代表的，對于檢測泄露的傳感器陣列，將來自與該傳感器陣列相關(guān)的每個傳感器的讀數(shù)相加并隨后求平均值。此外，隨時間監(jiān)測，這種平均傳感器讀數(shù)并且在平均傳感器讀數(shù)中計算平均變化率，如方塊698所代表的。在常規(guī)的泄露檢測情況下，測試周期和泄露尺寸為這樣的，即平均傳感器讀數(shù)的變化率通常為線性。這樣，確定隨時間接近于平均傳感器讀數(shù)的直線的斜率可接近泄露速率。
在平均傳感器讀數(shù)中，將變化率換算為泄露速率單位，如方塊700所代表的。在一個實施例中，考慮到含有傳感器的固定件(如固定件133)的累積區(qū)，通過將來自方塊698的確定斜率和用于已知泄露的斜率對比而完成換算。平均傳感器讀數(shù)的變化率直接正比于泄露的泄露速率，并反比于累積區(qū)的體積。此外，泄露速率與采用定位程序686確定的泄露位置一起顯示在零件圖像中。在一個實施例中，泄露速率顯示為靠近泄露位置的數(shù)值。在另一實施例中，通過選擇用于模擬泄露的泄露圖而模擬泄露速率(參見圖13b)。例如，顯示從泄露位置散發(fā)大泄露的圖形被用于高的泄露速率，同時顯示從泄露位置散發(fā)小泄露的圖形被用于小的泄露速率。
參照圖11和12，顯示了利用泄露檢測裝置100相應(yīng)于零件136的泄露檢測的傳感器輸出的實例。對于圖11和12所示的實例，將一個已知的泄露144引入零件中，在潛在泄露區(qū)134附近。在零件136中，通過插入校準(zhǔn)的泄露標(biāo)準(zhǔn)穿過零件136而產(chǎn)生已知的泄露144。此外，已知的泄露144的尺寸為具有的已知泄露速率等于0.1scc/min(標(biāo)準(zhǔn)立方厘米/分鐘)。為了檢測泄露檢測軟件600，通過閥將探漏氣體提供到零件134的內(nèi)部區(qū)域142。從而，可以測定系統(tǒng)100的響應(yīng)時間。
圖11提供了隨時間的進(jìn)行各個傳感器讀數(shù)，16個傳感器中有5個設(shè)置成靠近潛在泄露區(qū)。5個所選的傳感器相應(yīng)于4個傳感器離泄露144最近并且1個傳感器位于泄露144末梢。應(yīng)當(dāng)指出16個傳感器優(yōu)于圖3至5所示的12個傳感器132a-1。這樣，圖11顯示的結(jié)果應(yīng)當(dāng)能夠比在圖3至5顯示的12個傳感器設(shè)置的結(jié)果提供更精確的泄露144位置。
參閱圖11，表示為傳感器13的傳感器顯示出首先檢測到探漏氣體，并且也表現(xiàn)出最高的探漏氣體紀(jì)錄濃度，如數(shù)列160所代表的。靠近傳感器13的傳感器12、14和15并分別用數(shù)列162、164和166表示。傳感器12、14和15均檢測存在的探漏氣體，稍晚于傳感器13，并且傳感器12、14和15均檢測到比傳感器13低的探漏氣體濃度。這樣，泄露144位置靠近傳感器13。然而，應(yīng)當(dāng)指出，傳感器14的強(qiáng)響應(yīng)和傳感器12和15的相似響應(yīng)暗示出泄露大概位于傳感器13和14之間。此外，相應(yīng)于放置在傳感器13的末梢、表示為傳感器5的傳感器，包括的數(shù)列168證明遠(yuǎn)離泄露144位置的傳感器后進(jìn)行探漏氣體檢測，并且更靠近泄露144的傳感器測定探漏氣體濃度，如傳感器12、14和15。
參照圖12，顯示了兩個數(shù)列170和172。數(shù)列170相應(yīng)于打開泄露144，如數(shù)列170的部分174所示，和關(guān)閉泄露144，如數(shù)列170的部分176所示。泄露144通過將探漏氣體經(jīng)閥引入到零件136的內(nèi)部區(qū)域142而打開，并通過關(guān)閉閥而關(guān)閉。數(shù)列172相應(yīng)于傳感器陣列中所有傳感器隨時間的探漏氣體濃度平均值。參閱圖12，系統(tǒng)的響應(yīng)時間很好。大約在3秒內(nèi)，數(shù)列172的線性區(qū)域180處于發(fā)展中，暗示出對于已知尺寸的泄露144，系統(tǒng)在大約3至5秒內(nèi)能夠確定泄露速率。此外，數(shù)列172的區(qū)域180的線性很好，暗示出區(qū)域180的斜率將可提供良好的泄露144的泄露速率的近似值。
再轉(zhuǎn)到圖10，檢測計時器優(yōu)先于定位程序686和泄露速率程序688。這樣，當(dāng)檢測計時器終止時，向傳感器發(fā)布停止指令，如方塊682所代表的。而且，計算最終的泄露速率并發(fā)送至PLC，如方塊684所代表的?？蛇x地，最終的泄露速率可以被網(wǎng)絡(luò)122上的其它裝置利用。
用于檢測氣體的傳感器裝置參照圖14，顯示了一種傳感器裝置300。傳感器裝置300被配置成檢測存在氣體，如探漏氣體，并提供了一個適當(dāng)?shù)妮敵?，以傳輸檢測存在氣體。在第一應(yīng)用中，傳感器裝置被配置成檢測存在的探漏氣體，如氦氣或氫氣，為一種泄露檢測應(yīng)用。在第二應(yīng)用中，傳感器裝置300被配置成檢測存在氣體，如氦氣或氫氣，并包含在組件的設(shè)計中，作為安全傳感器，例舉的組件包括汽車、卡車、飛機(jī)、船及其子系統(tǒng)，如燃料系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、客艙系統(tǒng)和貨運(yùn)系統(tǒng)。
在一個實施例中，傳感器裝置300能夠檢測氦氣的濃度。一種探漏氣體，其濃度為約0ppm(每百萬個中所占的部分)至約5000ppm，并且分辨率約25ppm。在另一實施例中，傳感器裝置300能夠檢測氦氣濃度。一種探漏氣體，其濃度為約0ppm至約5000ppm，并且分辨率為約5ppm。在另一實施例中，傳感器裝置300能夠檢測濃度超過約5000ppm的氦氣濃度。
傳感器裝置300能以兩種操作模式之一運(yùn)行。在第一操作模式中，傳感器裝置300為一個獨立的傳感器裝置或獨立的泄露檢測裝置，并向操作者提供采用傳感器裝置300檢測氣體的指示，如探漏氣體。在第二操作模式中，傳感器裝置300向遠(yuǎn)程控制器提供信號，該信號包含與采用傳感器裝置300檢測氣體如探漏氣體相關(guān)的信息。下面詳細(xì)描述了兩種操作模式。在第二操作模式的一個實施例中，傳感器裝置300為可聯(lián)網(wǎng)的傳感器，其通過網(wǎng)絡(luò)將信號提供到遠(yuǎn)程控制器。
當(dāng)傳感器裝置300能以兩種操作模式運(yùn)行時，盡管沒必要兩種模式同時運(yùn)行，傳感器裝置300為雙模傳感器裝置或雙模泄露檢測裝置。然而，本發(fā)明的范圍也包括配置成僅以第一操作模式運(yùn)行的傳感器裝置300，通常參見圖15中的傳感器裝置300′，或以第二操作模式運(yùn)行，通常參見圖16中的傳感器裝置300″。
再返回圖14，傳感器裝置300為一種雙模泄露檢測裝置，并包括一個控制器302，其直接或通過其它組件連接到傳感器304，一個電源306，一個指示器308和一個I/O接口310?？刂破?02、傳感器304、電源306、指示器308和I/O接口310包含在外殼312中。然而，指示器308至少可從外殼312的外部看到，并且I/O接口310可從外殼312的外部訪問。此外，傳感器304的傳感元件或傳感器314可訪問外殼312的外部，并且通常設(shè)置成靠近外殼312的外部。這樣，傳感器裝置300不需要吸入用于檢測存在的探漏氣體的待測氣體或經(jīng)過內(nèi)部的傳感元件。
如以下更加詳細(xì)地解釋，傳感器304被配置成檢測存在氣體，如探漏氣體，并提供傳感信號到控制器302，該傳感信號指示存在或不存在探漏氣體以及檢測到的探漏氣體量。在一個實施例中，該傳感信號正比于檢測到的探漏氣體濃度。電源306被配置成為控制器302、傳感器304、指示器308和/或I/O接口310供電。指示器308被配置成向傳感器裝置300的操作者提供一種探漏氣體檢測和/或檢測到的探漏氣體量的指示。I/O接口310被配置成向外部裝置提供輸出信號，該輸出信號代表檢測或未檢測探漏氣體和/或檢測到的探漏氣體量。也預(yù)期更多的信號，如誤差信號或傳感器狀況信號。在一個實施例中，I/O接口310被配置成將傳感器裝置300連接到網(wǎng)絡(luò)。
控制器302被配置成從傳感器304接收傳感信號，并基于來自傳感器304的傳感信號進(jìn)行分析或作其它決定。此外，控制器302被配置成向指示器308提供一種指示信號，該指示信號代表檢測或未檢測探漏氣體和/或檢測到的探漏氣體量，或控制器302被配置成向I/O接口310提供I/O信號，所述I/O信號代表檢測或未檢測探漏氣體和/或檢測到的探漏氣體量，或控制器302被配置成向指示器308提供指示信號，并向I/O接口310提供I/O信號。
參照圖15，顯示了傳感器裝置300′。傳感器裝置300′大體上類似于傳感器裝置300。此時，傳感器裝置300被配置成以第二操作模式運(yùn)行。這樣，相同數(shù)字用于表示傳感器裝置300和傳感器裝置300′共有的組件。傳感器裝置300′向遠(yuǎn)程控制器(未示出)提供信號，該信號包含與采用傳感器裝置300檢測氣體有關(guān)的信息。在一個實施例中，傳感器裝置300′配置成連接到網(wǎng)絡(luò)。這樣，傳感器裝置300′大體上類似于傳感器裝置300，除指示器之外，如不需要指示器308。此外，由于傳感器裝置300′通過I/O接口310連接到遠(yuǎn)程控制器，控制器302和傳感器304所需的電源可通過I/O接口310提供，而不是電源306?？蛇x地，在遠(yuǎn)程電源不可用的情況下，如無線網(wǎng)絡(luò)，電源306包括在傳感器裝置300′中。此外，傳感器裝置300′的電子組件，盡管大體上類似于傳感器裝置300的電子組件，可以被簡化，至少由于傳感器300′不需要提供模擬輸出，不需要控制指示器，并且不需要控制電源。
參照圖16，顯示了傳感器裝置300″。傳感器裝置300″大體上類似于傳感器裝置300。此時，傳感器裝置300被配置成以第一操作模式運(yùn)行，其相應(yīng)于一個獨立的傳感器裝置，可向操作者提供一種采用傳感器裝置300檢測探漏氣體的指示。這樣，相同數(shù)字被用于表示傳感器裝置300和傳感器裝置300″共有的組件。傳感器裝置300″大體上類似于傳感器裝置300，除I/O接口之外，如不需要I/O接口310。此外，傳感器裝置300″的電子組件，盡管大體上類似于傳感器裝置300的電子組件，可以被簡化，至少是由于不需要I/O接口，并且傳感器不需要配置用于通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和信息。
參照圖17，顯示了雙模傳感器裝置450的一個實施例。傳感器裝置450大體上類似于傳感器裝置300，并包括控制器452、傳感器454、電源456、指示器458和I/O元件或接口460。每種通常都分別類似于傳感器裝置300的控制器302、傳感器304、電源306、指示器308和I/O元件或接口310。傳感器裝置450還包括一個編程輸入462，其包括一系列輸入464并配置成提供程序信號到控制器452，以修改控制器452的配置或儲存在控制器452中或可被控制器452訪問的參數(shù)值。在一個實施例中，編程單元452用于修改指定到傳感器裝置450以便與CAN網(wǎng)絡(luò)一起使用的網(wǎng)絡(luò)ID。
傳感器裝置450的傳感器454包括熱導(dǎo)傳感器466和相關(guān)的傳感器電路468，該電路包括放電器電路470。熱導(dǎo)傳感器466包括一個傳感元件或傳感器467(如圖18所示)，如一個高于室溫加熱的隔膜(未示出)；一個檢測電阻器或一系列電阻器472，其測量隔膜的溫度；以及一個室溫參照電阻器或一系列電阻器474，其用于補(bǔ)償室溫變化。如圖18所示，傳感元件或傳感器467設(shè)在傳感器466的外部上。在圖示的實施例中，熱導(dǎo)傳感器466為MTCS-2202型，可購自位于RueJaquet-Droz 1，CH-2007 Neuchatel，Switzerland的Microsens SA。可選的傳感器包括其它適當(dāng)?shù)臒釋?dǎo)傳感器、聲波傳感器、光學(xué)反饋傳感器以及其它能檢測存在的探漏氣體的適當(dāng)傳感器。
熱導(dǎo)傳感器466通過對比檢測電阻器472的電阻而測量探漏氣體的存在或濃度，其為隔膜溫度和參照電阻器474電阻的測量。熱導(dǎo)低于空氣的氣體會引起傳感器隔膜表面溫度的變化，并因此引起檢測電阻器472的電阻變化。這樣，當(dāng)探漏氣體為氦氣或氫氣時，在傳感器隔膜附近存在氦氣或氫氣會引起傳感器隔膜的表面溫度變化，并因此引起檢測電阻器472的電阻變化。此外，隨著傳感器隔膜附近的氦氣或氫氣濃度增加，檢測電阻器472的電阻進(jìn)一步改變。
圖示的傳感器電路468，包含放大器470，為熱導(dǎo)傳感器366的生產(chǎn)商Microsens SA所推薦的。在可選的實施例中，期望改變傳感器電路。放大器470的輸出相應(yīng)于傳感器454的傳感信號，并通過連接473提供到控制器452。在一個實施例中，傳感信號正比于檢測到的探漏氣體濃度。放大器470輸出的電壓值直接取決于檢測電阻器472的電阻。這樣，采用檢測電阻器472檢測氦氣或氫氣將引起放大器470的輸出電壓降低。
電源456包括由名稱“5VDC”代表的電源474和穩(wěn)壓器476。應(yīng)當(dāng)指出，為了方便，名稱“5VDC”在圖17中顯示了多次并且每種情況都表示連接到電源474。在一個實施例中，電源474為便攜式電源，如電池。在另一實施例中，電源474為外電源，如連接到標(biāo)準(zhǔn)插座的AC適配器的輸出。此外，在另一實施例中，電源474為外電源，其通過I/O接口460為傳感器裝置450供電。
穩(wěn)壓器476被配置成為傳感器454和控制器452提供通常的穩(wěn)壓源。在圖示的實施例中，穩(wěn)壓器476包括ADR 421型電路芯片477，可購自位于One Technology Way，P.O.Box 9106，Norwood，MA02062-9106的Analog Devices。
在圖示的實施例中，控制器452包括一個AduC 834型微轉(zhuǎn)換器，可購自Analog Devices。控制器452為一個可編程裝置，并包括一個程序存儲器(未示出)和一個數(shù)據(jù)存儲器(未示出)。在本發(fā)明中，控制器452被配置成通過連接473從傳感器454接收傳感信號以分析傳感信號，和/或基于傳感信號和儲存在控制器452中的指令或程序做更多的決定。在一個實施例中，控制器452將來自傳感器454的傳感信號數(shù)字化，并換算該傳感信號以產(chǎn)生一個輸出信號提供給I/O接口460。在一個實施例中，該輸出信號為一種由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)產(chǎn)生的模擬信號。在另一實施例中，該輸出信號為一個數(shù)字信號。此外，在一個實施例中，控制器452產(chǎn)生一種指示信號提供給指示器458。
在圖示的實施例中，指示器458包括第一發(fā)光二極管“LED”478和第二LED 480。LED 478從傳感器裝置450外部提供一種可見光，該可見光具有第一種顏色，如綠色。對應(yīng)于開機(jī)狀態(tài)的傳感器裝置450，提供LED 478的綠光以響應(yīng)從控制器452接收到第一指示信號。這樣，LED 478向傳感器裝置450的操作者提供一種視覺提示，即傳感器裝置450接收到電能并發(fā)揮功能。在一個可選實施例中，在傳感器裝置受熱期間，該第一LED由控制器控制閃光，并且當(dāng)傳感器裝置準(zhǔn)備好檢測時提供一種穩(wěn)定信號。
LED 480從傳感器裝置450的外殼外部提供一種可見光，該可見光具有第二種顏色，如紅色。對應(yīng)于采用傳感器裝置450檢測存在探漏氣體，提供LED 480的紅光以響應(yīng)從控制器452接收到第二指示信號。這樣，LED 480向傳感器裝置450的操作者提供一種視覺提示，即已經(jīng)檢測到探漏氣體。在泄露檢測應(yīng)用中，LED 480向操作者提供一種視覺提示，即受檢零件在傳感器454附近發(fā)生了泄露。在另一實施例中，LED 480為雙色LED，如591-3001-013型，可購自位于1501Route 34 South Farmingdale，NJ 07727的Dialight Corporation。由雙色LED 480發(fā)射的波長取決于提供到LED 480的信號。例如，波長可以從常見的綠光波長變?yōu)槌Ｒ姷某壬ㄩL的多種陰影并直到常見的紅色波長。這樣，在一個實施例中，雙色LED 480向傳感器裝置450的操作者提供一種視覺提示，檢測到探漏氣體的濃度(綠色用于低濃度，直到紅色用于較高濃度)。在另一實施例中，雙色LED 480為低濃度發(fā)射綠色波長，并且為超過閾值的濃度發(fā)射紅色波長。在一個可選實施例中，在傳感器裝置的泄露檢測應(yīng)用的測試期間，該第二LED由控制器控制發(fā)光，以便當(dāng)傳感器檢測到存在的探漏氣體時提供一個穩(wěn)定信號，并且如果測試期間未檢測探漏氣體，結(jié)束時不發(fā)光。
參照圖19和20，顯示了傳感器裝置450的一種典型實施例，其包含外殼496。外殼496被配置成裝入控制器452、傳感器454、電源456(如果包括)和指示器458。而且，外殼496被配置成裝入部分零件460，如CAN收發(fā)器492、CAN控制器494和RS-485收發(fā)器490。然而，如圖19所示，熱導(dǎo)傳感器466的傳感元件或傳感器467可從外殼496的外部訪問，并通常設(shè)置成靠近外殼496的外部。此外，如圖20所示，指示器458至少可從外殼496的外部看到。
如圖19和20所示，外殼496的第一部分497配置成將外殼496連接到另一組件，如圖3所示的固定件133對應(yīng)于泄露檢測應(yīng)用。在圖示的實施例中，第一部分497為帶螺紋的，從而第一部分497可以穿入螺紋孔(未示出)。顯示了螺母498，可穿到第一部分497上。螺母498有助于控制第一部分497和螺紋孔之間的嚙合程度(未示出)。外殼496的第二部分499配置成通過工具連接。在圖示的實施例中，第二部分499為帶面的，從而，第二部分499可以通過扳手被握緊，以有助于從螺紋孔嚙合或脫開第一部分497。
返回到圖17，在圖示的實施例中，I/O接口460被配置成可提供三個輸出之一到外部裝置。首先，I/O接口460被配置成通過連接482提供模擬輸出，其通過連接484而連接到控制器452。在一個實施例中，控制器452提供了一個模擬信號，可換算為介于0-2.5伏之間，代表來自傳感器454的傳感信號。
其次，I/O接口460被配置成通過連接486和488提供一個RS-485網(wǎng)絡(luò)兼容的信號。I/O接口460包括一個適當(dāng)?shù)氖瞻l(fā)器490，配置成遵守RS-485標(biāo)準(zhǔn)，以與其它配置成遵守RS-485標(biāo)準(zhǔn)的裝置通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。RS-485收發(fā)器490由控制器452通過多種連接控制。在圖示的實施例中，RS-485收發(fā)器490為ADM 485型，可購自Analog Devices。
第三，I/O接口被配置成通過連接486和488或其它連接提供一種CAN網(wǎng)絡(luò)兼容的信號。I/O接口包括一個適當(dāng)?shù)腃AN收發(fā)器492，配置成遵守CAN標(biāo)準(zhǔn)，以便與其它配置成遵守被研究的CAN的裝置通過CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，和一個適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)控制器，如CAN控制器494，配置成連接控制器452和CAN收發(fā)器492。CAN收發(fā)器492由CAN控制器494控制，并且CAN控制器494通過與控制器452的多種連接由控制器452控制。在圖示的實施例中，CAN收發(fā)器492為MCP 2551型，并且CAN控制器494為MCP 2510型，二者均可購自位于2355WestChandler Blvd.，Chandler，AZ 85224-6199的Microchip Technology，Inc.。
選擇哪種輸出類型、模擬、RS-485或CAN以發(fā)送輸出信號都處于控制器452的控制之下。在一個優(yōu)選的實施例中，傳感器裝置450的控制器452為可編程的，以便具有即插即用功能，從而，控制器452能識別哪種類型的網(wǎng)絡(luò)，包含不存在網(wǎng)絡(luò)時，連接到傳感器裝置450。參照下面的圖21至24討論了控制器302的即插即用功能和其它功能的運(yùn)行。
轉(zhuǎn)到圖21，顯示了典型的軟件500的流程圖，被配置成向控制器302提供即插即用功能，并設(shè)置控制器302用于泄露檢測應(yīng)用。軟件500包括開機(jī)或重啟程序502，其相應(yīng)于在重啟傳感器裝置450期間要練習(xí)的功能，或延誤運(yùn)行其它任務(wù)，直到確定傳感器454被預(yù)熱并準(zhǔn)備好檢測傳感器裝置450周圍的空氣。此外，設(shè)置步驟504和506設(shè)置傳感器裝置450。設(shè)置步驟504設(shè)置控制器452，包含裝載設(shè)定控制參數(shù)，如網(wǎng)絡(luò)地址和傳感器常數(shù)。設(shè)置步驟506設(shè)置CAN控制器494。
一旦傳感器裝置450被設(shè)置，軟件500檢查當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)是否已連接到傳感器裝置450，如方塊508所代表的。如果未檢測到網(wǎng)絡(luò)，軟件500通過D/A轉(zhuǎn)換器使控制器452產(chǎn)生模擬輸出，如方塊510所代表的。模擬輸出接著通過連接482為可用的，如上所解釋。此外，軟件500能進(jìn)行循環(huán)511，其中，來自傳感器454的模擬數(shù)據(jù)由控制器452轉(zhuǎn)化為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并隨后再通過控制器452轉(zhuǎn)化為模擬數(shù)據(jù)。從而，模擬數(shù)據(jù)可通過連接482利用，如方塊512所代表的。在一個實施例中，由控制器452產(chǎn)生的模擬數(shù)據(jù)不同于從傳感器454接收的模擬數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)的換算。
循環(huán)511包括以下步驟從傳感器454通過A/D轉(zhuǎn)換器讀取模擬數(shù)據(jù)，如方塊514所代表的，處理并換算所接收的數(shù)據(jù)，如方塊516所代表的，并發(fā)送最終的數(shù)據(jù)到D/A轉(zhuǎn)換器。從而，數(shù)據(jù)可通過連接482利用，如方塊518所代表的。在一個實施例中，控制器452處理數(shù)據(jù)以確定是否數(shù)據(jù)相應(yīng)于檢測探漏氣體的閾值濃度，并對I/O部件460和指示器458產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹噶睢Ｔ谝粋€實施例中，閾值濃度或數(shù)值被編程到傳感器控制器452中。在另一實施例中，閾值從遠(yuǎn)程裝置傳輸?shù)絺鞲衅骺刂破?52。
當(dāng)執(zhí)行循環(huán)511時，軟件500監(jiān)測可能的網(wǎng)絡(luò)行為，指示網(wǎng)絡(luò)已連接到I/O部件460，如方塊520所代表的。如果未檢測到網(wǎng)絡(luò)行為，循環(huán)511繼續(xù)。然而，如果檢測到網(wǎng)絡(luò)行為，停止D/A輸出(模擬輸出)，如方塊522所代表的，并且檢測網(wǎng)絡(luò)行為以確定是否連接了有效網(wǎng)絡(luò)，如方塊508所代表的。如果該行為不是一個有效網(wǎng)絡(luò)，D/A輸出再次進(jìn)行方塊512，并且再次開始循環(huán)511。
假定檢測到有效網(wǎng)絡(luò)，軟件500察看是否已設(shè)定檢測運(yùn)行標(biāo)識，如方塊524所代表的。檢測運(yùn)行標(biāo)識為通過網(wǎng)絡(luò)如PLC 118或計算機(jī)116來自控制器452或裝置的一種指示，即已啟動泄露測試應(yīng)用。典型地，對于特定的期限執(zhí)行泄露測試應(yīng)用。這樣，傳感器裝置450被配置成在泄露測試應(yīng)用的期限內(nèi)提供檢測數(shù)據(jù)，如一個傳感信號。
假定已設(shè)定運(yùn)行檢測標(biāo)識，軟件500察看A/D結(jié)果是否準(zhǔn)備完畢，如方塊526所代表的。A/D結(jié)果相應(yīng)于一個數(shù)字信號，代表傳感器454的輸出。在一個實施例中，控制器452被配置成在具體的時間間隔內(nèi)從傳感器454讀取，如約每100ms(毫秒)。在一個實施例中，與該讀取相應(yīng)的數(shù)值儲存在可被控制器452訪問的存儲器中。這樣，軟件500察看當(dāng)前值是否已儲存在該存儲器中。如果當(dāng)前值未被儲存，軟件500等待當(dāng)前值，除非需要執(zhí)行中斷或其它功能，如檢查機(jī)載診斷程序，如方塊528所代表的。一種例舉類型的機(jī)載診斷程序為檢查傳感器失效，如方塊530所代表的。如果檢測到傳感器失效，軟件500產(chǎn)生并通過網(wǎng)絡(luò)將誤差包傳輸?shù)狡渌b置，如PLC 118或計算機(jī)116，如方塊532所代表的。
如果當(dāng)前值被儲存在存儲器中，軟件500從存儲器清除當(dāng)前結(jié)果，如方塊534所代表的，并生成和傳輸一個包含來自存儲器的當(dāng)前結(jié)果的數(shù)據(jù)包，如方塊536所代表的。該數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)狡渌b置，如PLC 118或計算機(jī)116。
軟件500，盡管以常見的漸進(jìn)方式進(jìn)行了討論，不局限為漸進(jìn)的執(zhí)行。在一個實施例中，軟件500以周期性的時間間隔查找中斷程序，或參數(shù)或標(biāo)識的變化，或是否存在網(wǎng)絡(luò)行為。圖22顯示了第一實施例的中斷程序550。中斷程序550相應(yīng)于通過網(wǎng)絡(luò)如CAN網(wǎng)絡(luò)接收網(wǎng)絡(luò)信息。所述網(wǎng)絡(luò)信息包括一個定向在傳感器裝置450中的指令，并配置成要求或命令傳感器裝置執(zhí)行一種功能。軟件500被配置成解釋被發(fā)送的命令，如方塊552所代表的。
圖22顯示了四種典型的命令類型。第一種為檢測命令類型，如方塊554所代表的，相應(yīng)于定向到啟動或停止測試時間周期的命令或與測試時間周期相關(guān)的其它命令。第一典型的命令，如方塊562所代表的，相應(yīng)于檢測開始命令。軟件500相應(yīng)地設(shè)定一個檢測運(yùn)行標(biāo)識，以指示已開始一個檢測時間周期，如方塊564所代表的。第二典型的命令，如方塊566所代表的，相應(yīng)于檢測結(jié)束命令。軟件500相應(yīng)地清除檢測運(yùn)行標(biāo)識，以指示一個檢測時間周期已結(jié)束，如方塊568所代表的。
第二種為更新數(shù)據(jù)命令類型，如方塊556所代表的，相應(yīng)于要求來自傳感器裝置的數(shù)據(jù)被更新或核實的命令。更新并核實數(shù)據(jù)的第一典型的命令由方塊570表示。軟件500相應(yīng)地生成并傳輸一個具有所要求的數(shù)據(jù)的響應(yīng)，如方塊572所代表的。
第三種為讀取數(shù)據(jù)命令類型，如方塊558所代表的，相應(yīng)于要求儲存在傳感器裝置的存儲器中的數(shù)據(jù)被讀取和發(fā)送的指令。從存儲器讀取數(shù)據(jù)的第一典型的命令由方塊574表示。軟件500相應(yīng)地生成并傳輸一個具有取回的數(shù)據(jù)的響應(yīng)，如方塊576所代表的。
第四種為更新傳感器的命令類型，如方塊560所代表的，相應(yīng)于要求當(dāng)前的傳感器裝置參數(shù)的數(shù)值或更新一個傳感器裝置參數(shù)的命令。方塊578顯示了向傳感器裝置450提供新參數(shù)值的第一種典型的命令。軟件500相應(yīng)地生成并傳輸一個指示已改變參數(shù)值的響應(yīng)，如方塊580所代表的。
圖23顯示了第二典型的中斷程序582。中斷程序582相應(yīng)于一個監(jiān)視服務(wù)程序。該監(jiān)視服務(wù)常規(guī)程序察看是否接收到RESET(重啟)命令，如方塊584所代表的，并生成傳感器裝置450的RESET，如方塊586所代表的。在一個實施例中，RESET命令通過網(wǎng)絡(luò)接收。在另一實施例中，通過操作者按下位于傳感器裝置450外部上的RESET按鈕(未示出)而接收RESET指令，或者啟動RESET命令。在另一實施例中，RESET命令由控制器本身產(chǎn)生，表示其變?yōu)椴环€(wěn)定的或處于鎖定狀態(tài)。
圖24顯示了第三種典型的中斷程序588。中斷程序588相應(yīng)于一個A/D結(jié)果準(zhǔn)備完畢程序。如圖21所解釋的，相應(yīng)于來自傳感器454的數(shù)據(jù)數(shù)值，軟件500監(jiān)測以察看是否A/D結(jié)果準(zhǔn)備完畢。中斷程序588為一種機(jī)理，通過該機(jī)理，軟件500確定相應(yīng)于傳感器454的數(shù)據(jù)數(shù)值為可用的。中斷程序588包括讀取A/D值，如方塊590所代表的，并設(shè)定一個A/D結(jié)果準(zhǔn)備完畢的標(biāo)識，以使軟件500知道新數(shù)據(jù)數(shù)值已準(zhǔn)備完畢，如方塊592所代表的。
在傳感器裝置450的一個實施例中，傳感器裝置450所有的或基本上所有的電子器件都包含傳感器控制器452，包含用于至少一個網(wǎng)絡(luò)類型的相應(yīng)電子器件的I/O部件460，以及傳感器454，都被設(shè)計成包含在用戶芯片中(未示出)，以減小傳感器裝置450的總尺寸。在一個實施例中，熱導(dǎo)傳感器466連接到用戶芯片表面(未示出)，含有所有的或基本上所有的電子器件。在另一實施例中，熱導(dǎo)傳感器配置成作為用戶芯片的一個組件(未示出)，從而，熱導(dǎo)傳感器的傳感元件或傳感器設(shè)置在芯片外部上，或可從芯片外部訪問。通過與用戶芯片的導(dǎo)線進(jìn)行多種連接，網(wǎng)絡(luò)如CAN網(wǎng)絡(luò)或RS-485網(wǎng)絡(luò)可以被連接到用戶芯片上。傳感器裝置450尺寸減小，并且傳感器裝置450具有出眾的檢測能力，使傳感器裝置450為適合于作為安全傳感器并入組件中，如汽車。傳感器裝置450將與組件的控制器(未示出)共享信息，以轉(zhuǎn)播關(guān)于存在氣體或氣體量的信息和數(shù)據(jù)。
在另一實施例中，傳感器裝置450被配置成以第二操作模式運(yùn)行，類似于圖15的傳感器裝置300′，并設(shè)計成包含在用戶芯片(未示出)中以減小傳感器裝置450的總尺寸。這樣，傳感器裝置450不包括指示器，如指示器458。此外，由于傳感器裝置450將通過I/O部件460連接到遠(yuǎn)程控制器，至少控制器452和傳感器454所需的電源可通過I/O接口460提供，而不是通過電源476。在一個實施例中，熱導(dǎo)傳感器466連接到含有所有或基本上所有的電子器件的用戶芯片表面上(未示出)。在另一實施例中，熱導(dǎo)傳感器配置成作為用戶芯片的組件(未示出)，從而，熱導(dǎo)傳感器的傳感元件或傳感器設(shè)置在芯片外部上或可從芯片外部訪問。通過與用戶芯片的導(dǎo)線進(jìn)行多種連接，網(wǎng)絡(luò)如CAN網(wǎng)絡(luò)或RS-485網(wǎng)絡(luò)可以連接到到用戶芯片。如以前提到的，傳感器裝置450的尺寸減小，同時傳感器裝置450具有出眾的檢測能力，使傳感器裝置450適合于作為安全傳感器并入組件中，如汽車。傳感器裝置450將與組件的控制器(未示出)共享信息，并轉(zhuǎn)播關(guān)于存在氣體或氣體量的信息和數(shù)據(jù)。
參照圖25和26，顯示了傳感器裝置450的一種典型的實施例，其中，傳感器裝置450的所有或基本上所有的電子器件并入到用戶芯片內(nèi)。傳感器裝置450包括外殼596，其配置成裝入用戶芯片(未示出)和傳感器454。此外，外殼596被配置成裝入一部分I/O接口460，如CAN收發(fā)器492，CAN控制器494，其可以并入用戶芯片中(未示出)。然而，如圖25所示，熱導(dǎo)傳感器466的傳感元件或傳感器467可從外殼596的外部訪問，并通常設(shè)置成靠近外殼596的外部。此外，如圖26所示，I/O接口460可從外殼596的外部訪問。
如圖25和26所示，外殼596的第一部分597配置成將外殼596連接到另一組件。如圖27所示，傳感器裝置450設(shè)置在組件700如汽車上的幾個位置。傳感器裝置450a和450b連接到汽車700的燃油系統(tǒng)702，并且傳感器裝置450c連接到汽車700的排放系統(tǒng)704。傳感器裝置450a、450b和450c通過I/O接口460a、460b和460c連接到汽車700的組件控制器706上。
盡管參照某些有插圖的實施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明，變更和修改也處于由權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍和主體內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種裝置，用于在受檢零件的第一區(qū)域中檢測存在至少一個泄露以及用于確定所述至少一個泄露的位置，其中，所述第一區(qū)域的第一側(cè)包含一種探漏氣體并處于比所述第一區(qū)域的第二側(cè)更高的壓力下，從而，所述探漏氣體將通過該至少一個泄露從第一側(cè)散發(fā)到第二側(cè)，所述裝置包括多個傳感器，置于靠近所述第一區(qū)域，每個傳感器均被配置成檢測存在從泄露散發(fā)的探漏氣體并提供一個傳感信號；和控制器，連接到多個傳感器并配置成響應(yīng)于多個傳感器中的至少第一傳感器檢測到存在的探漏氣體而提供一個泄露檢測信號，所述泄露檢測信號包含泄露檢測信息，其代表所述第一區(qū)域中的泄露位置，其基于從多個傳感器中的至少第一傳感器和一個第二傳感器接收的傳感信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個指示器，其配置成可提供泄露位置的一種直觀指示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述指示器包括一個顯示器，該顯示器配置成顯示受檢零件的第一圖像以及位于該第一圖像上的一個傳感器圖標(biāo)，所述傳感器圖標(biāo)相應(yīng)于靠近泄露位置的第一傳感器的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述傳感器圖標(biāo)提供了泄露位置的一種直觀指示。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述指示器包括一個顯示器，該顯示器配置成顯示受檢零件的第一圖像以及位于該第一圖像上的泄露圖，該泄露圖的位置相應(yīng)于靠近泄露位置的第一傳感器的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述泄露圖為一個動畫圖形，其配置成模擬從所述泄露散發(fā)的探漏氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中響應(yīng)于確定多個傳感器中的至少一個傳感器已檢測到探漏氣體的閾值量而提供所述泄露檢測信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述泄露檢測信號包括第一傳感器的一種指示，基于確定至少一個泄露位于所述第一傳感器附近而選擇所述第一傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述第一傳感器相應(yīng)于檢測到最高濃度的探漏氣體的傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述第一傳感器相應(yīng)于首先檢測到存在探漏氣體的傳感器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述泄露檢測信號包括所述至少一個泄露的泄露速率的一種指示。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述多個傳感器連接到一個固定件上，該固定件被配置成實質(zhì)上裝入所述第一區(qū)域，并且通過確定由多個傳感器檢測的探漏氣體的平均濃度隨時間變化的斜率而測定所述至少一個泄露的泄露速率。
13.一種用于監(jiān)測受檢零件以確定第一區(qū)域是否包含泄露的方法，該方法包括以下步驟靠近所述第一區(qū)域設(shè)置多個傳感器，將多個傳感器中的每一個都配置成檢測存在從泄露散發(fā)的探漏氣體并提供一個傳感信號；監(jiān)測多個傳感器中的每一個，以確定多個傳感器中的任一個是否檢測到探漏氣體；和響應(yīng)于多個傳感器中的至少第一傳感器檢測到存在探漏氣體而提供一個泄露檢測信號，所述泄露檢測信號包含泄露位置信息，代表所述第一區(qū)域中的泄露位置，其基于從多個傳感器中的至少第一傳感器和第二傳感器接收的傳感信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括提供泄露位置的第一指示的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一指示包括在顯示器上顯示受檢零件的第一圖像以及位于該第一圖像上的一個傳感器圖標(biāo)，所述傳感器圖標(biāo)相應(yīng)于靠近泄露位置的第一傳感器的位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一指示包括在顯示器上顯示受檢零件的第一圖像以及位于第一圖像上的泄露圖，所述泄露圖的位置相應(yīng)于靠近泄露位置的第一傳感器的位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述設(shè)置多個傳感器的步驟包括將多個傳感器連接到至少一個第一固定件上，并將所述第一固定件置于靠近所述第一區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一固定件被配置成實質(zhì)上裝入所述第一區(qū)域，從而使得從泄露散發(fā)的探漏氣體實質(zhì)上被所述第一固定件保留。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括響應(yīng)于所述多個傳感器中的至少第一傳感器檢測到存在的探漏氣體而提供一個泄露速率信號的步驟，所述泄露速率信號包含代表所述泄露的泄露速率的泄露速率信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中提供泄露速率信號的步驟包括確定所述多個傳感器的平均濃度；在第一時間段監(jiān)測多個傳感器平均濃度的變化；確定平均濃度隨時間的變化率；和將平均濃度的變化率與已知的泄露速率進(jìn)行對比。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述泄露檢測信號包括代表泄露速率的信息，并且所述方法還包括響應(yīng)于所述多個傳感器中的至少第一傳感器檢測到存在的探漏氣體而提供泄露速率的第二指示的步驟。
22.一種在泄露檢測應(yīng)用中使用的計算機(jī)可讀介質(zhì)，以測定多個傳感器中的哪一個靠近受檢零件中的泄露，所述計算機(jī)可讀介質(zhì)包括軟件部分，被配置成裝載相應(yīng)于所述多個傳感器位置的數(shù)據(jù)文件，用于監(jiān)測多個傳感器，以確定多個傳感器中是否任一個已檢測到存在泄露，如果多個傳感器中的至少第一傳感器檢測到存在泄露，則確定泄露位置，并且如果多個傳感器中的至少第一傳感器檢測到存在泄露，則提供泄露位置的一種直觀指示。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中軟件部分還被配置成提供受檢零件的第一圖像，并且至少第一傳感器的第一傳感器圖像位于受檢零件的至少第一圖像上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述至少第一傳感器的視覺圖像為傳感器圖標(biāo)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述第一傳感器圖象為泄露位置的直觀指示。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述軟件部分還被配置成通過確定多個傳感器中的哪一個檢測到從受檢零件散發(fā)的最大濃度的探漏氣體而確定泄露位置。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述軟件部分還被配置成通過確定多個傳感器中的哪一個首先檢測到存在從受檢零件散發(fā)的探漏氣體而確定泄露位置。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述所述軟件部分還被配置成在受檢零件中測定泄露的泄露速率。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述軟件部分被配置成通過確定由多個傳感器檢測的探漏氣體平均濃度，從而在受檢零件中測定泄露的泄露速率；在第一時間段內(nèi)監(jiān)測由多個傳感器檢測的探漏氣體平均濃度的變化；確定在第二時間段內(nèi)由多個傳感器檢測的探漏氣體平均濃度的變化率；并將由多個傳感器檢測的探漏氣體平均濃度的變化率與已知的泄露速率比較。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述軟件部分還被配置成在受檢零件的第一圖像上，于靠近泄露位置的位置處提供泄露圖。
31.一種傳感器裝置，用于檢測受檢零件中存在泄露，所述受檢零件采用包含探漏氣體的氣體加壓，該傳感器裝置包括外殼；傳感器，配置成檢測存在探漏氣體并產(chǎn)生傳感信號；所述傳感器的至少第一部分包含在所述外殼中；I/O接口，連接到所述外殼，所述I/O接口被配置成可提供相應(yīng)于模擬輸出的第一連接和相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)輸出的第二連接；以及傳感器控制器，連接到所述傳感器和所述I/O接口，并配置成可基于由傳感器產(chǎn)生的傳感信號產(chǎn)生輸出信號，所述傳感器控制器還被配置成通過所述I/O接口的第二連接確定是否存在網(wǎng)絡(luò)，并且如果網(wǎng)絡(luò)存在的話，產(chǎn)生用于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，所述傳感器控制器包含在所述外殼中。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的傳感器裝置，其中所述傳感器包括熱導(dǎo)傳感器。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的傳感器裝置，其中所述熱導(dǎo)傳感器的一部分可從外殼外部接觸，并設(shè)置成靠近所述外殼的外部。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的傳感器裝置，其中所述外殼外部的第一部分被配置成連接到一個固定件，所述固定件被配置成將所述傳感器裝置設(shè)置成靠近受檢零件。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的傳感器裝置，其中所述傳感器控制器被配置成檢測存在一個第一網(wǎng)絡(luò)和存在至少一個其它網(wǎng)絡(luò)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的傳感器裝置，其中當(dāng)?shù)谝痪W(wǎng)絡(luò)或至少一個其它網(wǎng)絡(luò)都不存在時，所述傳感器控制器被配置成通過第一連接提供模擬輸出。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的傳感器裝置，其中所述傳感器裝置為一個獨立的泄露檢測裝置，所述傳感器裝置還包括一個電源，設(shè)置在外殼內(nèi)并連接到至少所述傳感器控制器，以及一個指示器，可從外殼的外部看到，所述指示器被配置成可提供存在探漏氣體的一種指示。
38.一種用于檢測存在氣體的氣體傳感器裝置，該裝置包括包含第一外表面的外殼；傳感器，其配置成檢測存在氣體并產(chǎn)生傳感信號，所述傳感器包含一個傳感器部分，所述傳感器部分被設(shè)置成靠近外殼的第一外表面，從而，氣體可接觸到所述傳感器部分；傳感器控制器，連接到所述傳感器并被配置成基于由傳感器產(chǎn)生的傳感信號而產(chǎn)生個輸出信號；和其中，所述傳感器的至少一部分和所述傳感器控制器包含在所述外殼內(nèi)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的氣體傳感器裝置，還包括I/O接口，連接到所述外殼，并配置成將所述傳感器控制器連接到遠(yuǎn)離氣體傳感器裝置的至少一個裝置。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的氣體傳感器裝置，其中所述傳感器控制器的輸出信號為一個換算過的模擬輸出信號，代表由所述傳感器檢測的氣體量，該換算過的模擬輸出信號可以通過所述I/O接口的第一連接被至少一個遠(yuǎn)程裝置利用。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的氣體傳感器裝置，其中所述傳感器控制器的輸出信號為數(shù)字信號，代表由所述傳感器檢測的氣體量，所述數(shù)字信號可以通過所述I/O接口的第二連接被至少一個遠(yuǎn)程裝置利用。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的氣體傳感器裝置，其中所述I/O接口還包括至少一個收發(fā)器，配置成可從所述傳感器控制器接收數(shù)字信號，并產(chǎn)生和傳輸一個含有所述數(shù)字信號的數(shù)據(jù)包。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的氣體傳感器裝置，其中氣體傳感器裝置連接到CAN網(wǎng)絡(luò)，并且所述I/O接口包括一個CAN收發(fā)器和一個CAN控制器，并且由CAN收發(fā)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包可由至少一個遠(yuǎn)程裝置通過CAN網(wǎng)絡(luò)讀取。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的氣體傳感器裝置，其中氣體傳感器裝置通過RS-485連接而連接到至少一個遠(yuǎn)程裝置，并且所述至少一個收發(fā)器被配置成產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包可由至少一個遠(yuǎn)程裝置通過RS-485連接讀取。
45.根據(jù)權(quán)利要求38所述的氣體傳感器裝置，還包括一個指示器，其配置成可提供一個直觀的指示信號，所述直觀的指示信號代表存在氣體，并且所述直觀的指示信號可從外殼外部看到。
46.根據(jù)權(quán)利要求38所述的氣體傳感器裝置，其中所述傳感器控制器包括一個閾值，并且所述傳感器控制器的輸出信號包含一個由所述傳感器檢測的氣體量是否超過閾值的指示。
47.根據(jù)權(quán)利要求38所述的氣體傳感器裝置，其中所述傳感器包括熱導(dǎo)傳感器。
48.根據(jù)權(quán)利要求38所述的氣體傳感器裝置，所述氣體傳感器裝置還包括I/O接口，被配置成將所述傳感器控制器連接到至少一個遠(yuǎn)離氣體傳感器裝置的裝置，并且，其中氣體傳感器裝置的外殼連接到組件。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的氣體傳感器裝置，其中所述組件為汽車，并且所述I/O接口將氣體傳感器裝置連接到汽車的組件控制器。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的氣體傳感器裝置，其中所述氣體傳感器裝置的傳感器包括熱導(dǎo)傳感器。
51.一種采用網(wǎng)絡(luò)使用的傳感器裝置，該傳感器裝置包括外殼；傳感器，被配置成檢測存在探漏氣體并產(chǎn)生傳感信號，所述傳感器包含第一傳感部分，該第一傳感部分被設(shè)置成使所述第一傳感部分可接觸探漏氣體；傳感器控制器，連接到所述傳感器，并配置成可基于由傳感器產(chǎn)生的傳感信號產(chǎn)生輸出信號；網(wǎng)絡(luò)控制器，連接到所述傳感器控制器，并配置成產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包包含基于由傳感器控制器產(chǎn)生的輸出信號的信息；網(wǎng)絡(luò)接口，連接到所述網(wǎng)絡(luò)控制器，并用于將所述傳感器裝置連接到網(wǎng)絡(luò)；和其中，所述外殼被配置成至少包含所述傳感器的第一部分、所述傳感器控制器和所述網(wǎng)絡(luò)控制器。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的傳感器裝置，其中所述傳感器包括熱導(dǎo)傳感器。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的傳感器裝置，其中傳感器基于由所述熱導(dǎo)傳感器檢測的探漏氣體量產(chǎn)生傳感信號。
54.根據(jù)權(quán)利要求51所述的傳感器裝置，還包括連接到傳感器控制器的指示器，所述指示器包含一個第一指示器，其被配置成可提供與該傳感器裝置相關(guān)的位置信息，以及一個第二指示器，其被配置成可提供存在探漏氣體的一種指示。
全文摘要
本文涉及傳感器裝置(300、300′、300″、450)，其被配置成可檢測存在氣體如探漏氣體，以及泄露檢測裝置(100，100′)，其被配置成可檢測存在探漏氣體并指示泄露位置。所述泄露檢測裝置(100，100′)可進(jìn)一步被配置成確定泄露位置處的泄露速率。
文檔編號G01N11/00GK1784594SQ200480012093
公開日2006年6月7日 申請日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月6日
發(fā)明者F·G·麥科伊, J·M·法澤卡什, R·R·保恩特來格 申請人:辛辛那提測試系統(tǒng)公司