本實(shí)用新型涉及用于檢測(cè)過濾器的泄漏的測(cè)試探頭。

背景技術(shù)：

在其中不需要的物質(zhì)通過過濾氣體從氣體，例如空氣移除的某些環(huán)境中，連續(xù)地檢查過濾器正在工作且檢測(cè)過濾器的任何泄漏是重要的。檢查過濾器的一種方式是使用測(cè)試探頭，氣體借助于該測(cè)試探頭從過濾器的下游被收集且關(guān)于不需要的物質(zhì)被分析。由于期望測(cè)試探頭不顯著地干擾氣體流，因此測(cè)試探頭不能夠覆蓋整個(gè)區(qū)域。已經(jīng)發(fā)展了移動(dòng)以掃描過濾器區(qū)域的測(cè)試探頭的不同的概念。測(cè)試探頭中的一種類型是長(zhǎng)形的測(cè)試探頭，其沿過濾器的長(zhǎng)度或?qū)挾妊由欤掖怪庇谶^濾器縱向延伸部來回移動(dòng)以掃描過濾器表面附近的區(qū)域。典型的長(zhǎng)形測(cè)試探頭由管制成，該管具有穿過管壁沿測(cè)試探頭的長(zhǎng)度分布的數(shù)個(gè)入口孔，和中央出口。然而，該種類的測(cè)試探頭具有空氣穿過入口孔的非線性吸入的問題，其中，穿過入口孔的氣體流的流速取決于從入口孔至出口的距離，且因此該流速沿測(cè)試探頭的長(zhǎng)度是不同的。相比于更加居中地定位的泄漏，這進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)過濾器的邊緣處的泄漏的更低的靈敏度。

US7658787公開了具有數(shù)個(gè)入口開口的測(cè)試探頭，該入口開口稱為樣本端口，各自是朝向?qū)?yīng)的出口管成形的漏斗。樣本端口沿探頭并排布置。該探頭設(shè)計(jì)部分地解決了該問題，但是以大量的管為代價(jià)。因此，可選擇的解決方案將是期望的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

提供需要更少數(shù)量的空氣進(jìn)口和/或具有甚至更加線性的空氣進(jìn)口的解決方案將是有利的。

為了更好地解決該問題，在本實(shí)用新型的第一方面中，提供了用于在氣體過濾中檢測(cè)過濾器泄漏的測(cè)試探頭，該測(cè)試探頭包括：

-長(zhǎng)形外殼，其具有縱向入口部分和出口部分，該縱向入口部分用于容許氣體穿過入口部分的入口進(jìn)入至外殼的第一室中，該出口部分用于使氣體穿過出口部分的出口離開外殼的第二室；和

-中間元件，其包括節(jié)流部分。

該中間元件布置在入口部分與出口部分之間。第一室與第二室經(jīng)由節(jié)流部分流體地相互連接，該節(jié)流部分是長(zhǎng)形的且沿外殼縱向地延伸。在其中氣體從出口被吸出的運(yùn)行狀態(tài)中，節(jié)流部分布置成導(dǎo)致與節(jié)流部分的下游比較的節(jié)流部分的上游的較低的真空。因此，該測(cè)試探頭比缺少節(jié)流部分的測(cè)試探頭具有穿過入口部分的不同部分的更加等同的氣體流流速。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，在運(yùn)行狀態(tài)中，穿過節(jié)流部分的平均氣體流流速比穿過入口部分的平均氣體流流速高。因此，經(jīng)過節(jié)流部分比經(jīng)過入口部分產(chǎn)生更大的壓降，其強(qiáng)制空氣流分布沿節(jié)流部分均衡。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，節(jié)流部分的總的開放區(qū)域比入口部分的總的開放區(qū)域小。該實(shí)施方案具有和剛才提到的實(shí)施方案相同的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，節(jié)流部分的總的開放區(qū)域是入口部分的總的區(qū)域的1％-80％。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，節(jié)流部分的總的開放區(qū)域由沿節(jié)流部分的長(zhǎng)度分布的數(shù)個(gè)孔提供。這些孔提供沿節(jié)流部分的長(zhǎng)度的節(jié)流效應(yīng)的微調(diào)。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，外殼包括沿該外殼縱向地延伸且界定外殼的內(nèi)部空間的長(zhǎng)形的前部元件和長(zhǎng)形的后部元件，該內(nèi)部空間通過節(jié)流部分分割成第一室和第二室，該節(jié)流部分在前部元件與后部元件之間延伸穿過該內(nèi)部空間。該實(shí)施方案提供測(cè)試探頭的簡(jiǎn)單但功能性的構(gòu)造。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，該入口部分包括前部元件的前部元件第一邊緣部分和后部元件的后部元件第一邊緣部分，該前部元件第一邊緣部分和后部元件第一邊緣部分布置成鄰近彼此且平行于彼此且與布置在前部元件第一邊緣部分與后部元件第一邊緣部分之間的縱向隔開的間隔部分(distance portion)接合，其中，在該間隔部分之間的空間構(gòu)成進(jìn)入第一室的開口。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，該間隔部分包括中間元件的梳形的中間元件第一邊緣部分的突出部。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，該間隔部分包括凹部(dimple)或墊圈中的至少一個(gè)。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，該入口包括開口的縱向陣列。這是有利的，因?yàn)?，開口的位置和形狀可以被優(yōu)化以提供測(cè)試探頭所需要的性能。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，該前部元件包括前部元件第二邊緣部分，其中，該后部元件包括后部元件第二邊緣部分，其中，該中間元件包括中間元件第二邊緣部分，其中，前部元件第二邊緣部分、后部元件第二邊緣部分以及中間元件第二邊緣部分彼此接合，中間元件第二邊緣部分定位在前部元件第二邊緣部分與后部元件第二邊緣部分之間，其中，該前部元件還包括在前部元件第一邊緣部分與前部元件第二邊緣部分之間延伸的前部壁，其中，該后部元件包括在后部元件第一邊緣部分與后部元件第二邊緣部分之間延伸的后部壁，其中，該中間元件包括在中間元件第一邊緣部分與中間元件第二邊緣部分之間延伸的中間壁，該中間壁包括在前部壁與后部壁之間延伸的且包括節(jié)流部分的中部壁部分。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，前部壁與后部壁彎曲以形成外殼的菱形的橫向的橫截面。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，該中間壁彎曲以具有階梯狀的形狀。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，該節(jié)流部分包括網(wǎng)狀物。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，該節(jié)流部分包括多孔材料。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，該節(jié)流部分包括孔的縱向陣列。這是有利的，因?yàn)榭椎奈恢煤托螤羁梢员粌?yōu)化以提供測(cè)試探頭所需要的性能。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，包括分隔壁，其穿過室沿外殼橫向地布置將室分割成子室，其中，出口部分包括在每個(gè)子室處的出口。

根據(jù)測(cè)試探頭的實(shí)施方案，包括在第一室與第二室之間的第三室，和平行于中間元件的節(jié)流部分且在入口部分與中間部分之間延伸的另外的節(jié)流部分，且在運(yùn)行狀態(tài)中，該另外的節(jié)流部分布置成導(dǎo)致與該另外的節(jié)流部分的下游比較的在該另外的節(jié)流部分的上游中的較小的真空。

附圖說明

現(xiàn)在將更加詳細(xì)地且參考附圖描述本實(shí)用新型，在附圖中：

圖1示意性示出安裝在過濾器處的測(cè)試探頭；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試探頭的實(shí)施方案的切斷部分的透視圖；

圖3是在圖2中示出的測(cè)試探頭的橫截面視圖；

圖4是在圖2中示出的測(cè)試探頭的一部分的分解視圖；

圖5-7是根據(jù)本實(shí)用新型的不同的實(shí)施方案的測(cè)試探頭的內(nèi)部元件的一部分的示意性透視圖；

圖8是測(cè)試探頭的另一個(gè)實(shí)施方案的一部分的部分切開的透視圖；

圖9是測(cè)試探頭的另一個(gè)實(shí)施方案的橫截面視圖；

圖10是測(cè)試探頭的另一個(gè)實(shí)施方案的節(jié)段的部分切開的視圖；以及

圖11是測(cè)試探頭的另一個(gè)實(shí)施方案的節(jié)段的分解視圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本實(shí)用新型的測(cè)試探頭1的示例性用途是用于測(cè)試安裝在氣體流動(dòng)穿過的管道3中的過濾器2。在過濾器2的下游側(cè)處，其具有在兩個(gè)維度上顯著延伸的表面。測(cè)試探頭1是長(zhǎng)形的且在其端部處附接到安裝在過濾器2的相對(duì)的端部處的導(dǎo)引件4。測(cè)試探頭1安裝在過濾器2的表面的附近，且測(cè)試探頭布置成沿導(dǎo)引件4被來回驅(qū)動(dòng)以便掃描過濾器2以檢查泄漏。氣體被吸入至測(cè)試探頭1的外殼5中，且氣體進(jìn)一步穿過管6至分析器，例如，光度計(jì)或顆粒計(jì)數(shù)器等，這取決于過濾器將要移除何種不需要的物質(zhì)，或何種測(cè)量技術(shù)對(duì)于測(cè)試探頭的使用者是優(yōu)選的。

更具體地，根據(jù)測(cè)試探頭的第一實(shí)施方案，該長(zhǎng)形的外殼5包括用于容許氣體進(jìn)入外殼5中的縱向入口部分7，和用于使氣體離開外殼5的出口部分8。而且，外殼5包括第一室9、第二室10以及包括節(jié)流部分12的中間元件11。氣體穿過入口部分7的入口13進(jìn)入第一室9，且因此進(jìn)入外殼5，且氣體穿過出口部分8的出口14離開第二室10，且因此離開外殼5。

中間元件11布置在入口部分7和出口部分8之間，且第一室9與第二室10經(jīng)由節(jié)流部分12流體地相互連接，即，氣體能夠經(jīng)由節(jié)流部分12從第一室9流動(dòng)至第二室10。在測(cè)試探頭1的該實(shí)施方案中，節(jié)流部分12構(gòu)成了將外殼5分割成第一室9與第二室10的分隔壁。

節(jié)流部分12是長(zhǎng)形的，且沿外殼5，且更具體地，沿外殼5的整個(gè)長(zhǎng)度縱向地延伸。節(jié)流部分12包括沿節(jié)流部分12的長(zhǎng)度分布的數(shù)個(gè)孔15，且更具體地，孔15連續(xù)地布置。

外殼5包括沿外殼5縱向地延伸且界定外殼5的內(nèi)部空間的長(zhǎng)形的前部元件16和長(zhǎng)形的后部元件17，該內(nèi)部空間通過節(jié)流部分12分割成第一室9和第二室10，該節(jié)流部分在前部元件16與后部元件17之間延伸穿過該內(nèi)部空間。在入口部分7處，前部元件16與后部元件17靠近彼此定位，僅由間隔部分18隔開，當(dāng)數(shù)個(gè)長(zhǎng)形的開口19沿入口部分7的長(zhǎng)度連續(xù)地布置時(shí)，該間隔部分界定入口13。間隔部分18的縱向延伸相對(duì)于開口19的縱向延伸較小，使得入口13的總的延伸構(gòu)成入口部分7的長(zhǎng)度的主要部分。優(yōu)選地，但不是必要的，存在與每個(gè)間隔部分18相對(duì)的孔15和與每個(gè)開口19相對(duì)的至少一個(gè)孔15。

更具體地，入口部分7由前部元件16的前部元件第一邊緣部分20和后部元件17的后部元件第一邊緣21界定，前部元件第一邊緣部分20與后部元件第一邊緣部分21鄰近彼此并平行于彼此布置且與布置在前部元件第一邊緣部分20與后部元件第一邊緣部分21之間的縱向地隔開的間隔部分18接合。間隔部分18之間的空間構(gòu)成進(jìn)入第一室9的開口19。通常，第一邊緣部分20、21是直的且平行于彼此，從而形成狹縫形狀開口19。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的具有一組圓形孔的測(cè)試探頭對(duì)照，入口13可以被認(rèn)為是線性的，允許更靠近過濾器表面放置測(cè)試探頭1，這進(jìn)而通過在由測(cè)試探頭1捕獲之前降低氣體和從過濾器的泄漏正在離開的可能的顆粒含量的稀釋提高了測(cè)試探頭1的靈敏度。

在該第一實(shí)施方案中，中間元件11具有梳形的中間元件第一邊緣部分22，梳形的中間元件第一邊緣部分22包括數(shù)個(gè)突出部，即，梳齒23，該數(shù)個(gè)突出部在前部元件第一邊緣部分20與后部元件第一邊緣部分21之間突出并界定間隔部分18。如將在下面詳盡闡述的，在可選擇的實(shí)施方案中，間隔部分是例如，凹部或墊圈。

而且，前部元件16包括前部元件第二邊緣部分24，其中，后部元件17包括后部元件第二邊緣部分25，其中，中間元件11包括中間元件第二邊緣部分26，其中，前部元件第二邊緣部分24、后部元件第二邊緣部分25以及中間元件第二邊緣部分26彼此接合，中間元件第二邊緣部分26定位在另外兩個(gè)第二邊緣部分之間。前部元件16還包括在前部元件第一邊緣部分20與前部元件第二邊緣部分24之間延伸的前部壁27，后部元件17包括在后部元件第一邊緣部分21與后部元件第二邊緣部分25之間延伸的后部壁28，且中間元件11包括在中間元件第一邊緣部分22與中間元件第二邊緣部分26之間延伸的中間壁29，該中間壁29包括在前部壁27與后部壁28之間延伸的且包括節(jié)流部分12的中部壁部分30。

前部壁27與后部壁28彎曲以形成外殼5的菱形的橫向的橫截面，該橫截面是有利的形狀。中間壁29彎曲以具有階梯狀的形狀，其中，中間壁29具有鄰近后部壁28的一部分延伸且在中部壁部分30與中間元件第一邊緣部分22之間垂直于中部壁部分30延伸的第一中間壁部分31，和鄰近前部壁27的一部分并平行于第一中間壁部分31延伸且在中部壁部分30與中間元件第二邊緣部分26之間垂直于中部壁部分30延伸的第二中間壁部分32。

在運(yùn)行狀態(tài)中，即，當(dāng)測(cè)試探頭1布置在過濾器處并用于檢查過濾器的泄漏時(shí)，氣體穿過與出口14連接的管33被遠(yuǎn)程地主動(dòng)地吸入。因此，已經(jīng)通過過濾器2的氣體穿過入口13被吸入，穿過節(jié)流部分12的孔15并離開出口14。因此，真空，即，欠壓(under pressure)，在外殼5內(nèi)產(chǎn)生。在該運(yùn)行狀態(tài)中，該節(jié)流部分12布置成導(dǎo)致節(jié)流部分的上游，即，第一室9中的真空比節(jié)流部分12的下游，即，第二室10中的真空小。由于該壓力關(guān)系，穿過開口19進(jìn)入第一室的氣體沿外殼5的整個(gè)長(zhǎng)度對(duì)于所有開口以相對(duì)相似的氣體流流速經(jīng)過開口19。因此，泄漏獨(dú)立于在過濾器中其發(fā)生的位置是等同地可檢測(cè)的。

導(dǎo)致這樣的原理如下。如果導(dǎo)數(shù)δΔp/δv大，則朝向具有更低速度的區(qū)域的小的空氣包(air package)上的力大。這意味著大的δΔp/δv將迫使更多的空氣選擇本來將具有低的流速的路徑。由于在高的雷諾數(shù)Re流中的壓降，其中慣性效應(yīng)占主導(dǎo)，經(jīng)過障礙物與v²成正比，δΔp/δv與v成正比。因此，通過減小在節(jié)流部分12處的開放區(qū)域，且因此局部地提高v，該導(dǎo)數(shù)增大。同時(shí)，改變空氣的方向所需要的力，其也是慣性的，可以影響在節(jié)流部分12的上游的更低速度區(qū)段中的空氣流。

優(yōu)選地，節(jié)流部分的總的開放區(qū)域，即，孔15的總的區(qū)域，比入口部分7的總的開放區(qū)域，即，開口19的總的區(qū)域小。該總的開放區(qū)域之間的有利的關(guān)系是節(jié)流部分的總的開放區(qū)域是入口部分7的總的區(qū)域的1％-80％。更加優(yōu)選的關(guān)系是10％-60％，且最優(yōu)選的關(guān)系是20％-40％。應(yīng)注意，如果該百分比過低，則所需的吸入努力變得過高，而如果該百分比過高，則沿節(jié)流部分12均衡空氣流分布的所期望的效果變得過低。

如在圖5中示出的，根據(jù)測(cè)試探頭的第二實(shí)施方案，中間部分40的節(jié)流部分41包括作為第一實(shí)施方案的孔15的替代物的網(wǎng)狀物42。

如在圖6中示出的，根據(jù)測(cè)試探頭的第三實(shí)施方案，中間元件45的節(jié)流部分46包括多孔材料，例如，過濾介質(zhì)47。過濾介質(zhì)47選擇成使得其讓任何待檢測(cè)的顆粒經(jīng)過，但仍然限制氣體流。

如在圖7中示出的，根據(jù)測(cè)試探頭的第四實(shí)施方案，中間部分50的節(jié)流部分51的孔52、53具有不同的尺寸，使得與間隔部分54相對(duì)布置的孔52比與在入口處，即，在間隔部分54之間的開口相對(duì)布置的孔53大。這是為了補(bǔ)償間隔部分54導(dǎo)致的微小的阻礙。

如在圖8中示出的，根據(jù)測(cè)試探頭59的第五實(shí)施方案，其包括穿過第一室與第二室沿外殼62橫向地布置從而將第一室與第二室分割成子室63、64的分隔壁60、61，其中，出口部分包括在每個(gè)子室63、64處的出口。相應(yīng)的管65、66與每個(gè)出口端口連接。這些分隔壁60、61和子室63、64可以被提供作為插入至相同的外殼62中的單獨(dú)的分隔壁60、61或作為并排地附接至彼此的數(shù)個(gè)單獨(dú)的外殼。在該實(shí)施方案中，每個(gè)分隔壁60、61在前部元件67與后部元件68之間沿測(cè)試探頭59橫向地延伸，且中間元件69分割成節(jié)段70、71。因此，每個(gè)節(jié)段70在兩個(gè)鄰近的分隔壁60、61之間延伸。

如在圖9中示出的，根據(jù)測(cè)試探頭75的第六實(shí)施方案，其包括在第一室77與第二室78之間的第三室76，和平行于中間元件81的節(jié)流部分80且在中間元件81的入口部分82和節(jié)流部分80之間延伸的另外的節(jié)流部分79。在運(yùn)行狀態(tài)中，即，當(dāng)測(cè)試探頭75在使用中時(shí)，該另外的節(jié)流部分79布置導(dǎo)致該另外的節(jié)流部分79的上游的真空比該另外的節(jié)流部分79下游的真空小。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，可選擇地，該另外的節(jié)流部分79可以設(shè)置在中間元件81的節(jié)流部分與出口部分83之間。該兩個(gè)節(jié)流部分實(shí)施方案可以提供具有比具有單個(gè)節(jié)流部分的實(shí)施方案低的在整個(gè)測(cè)試探頭上的總的壓降，同時(shí)實(shí)現(xiàn)氣體流流速的相同的均等。

如在圖10中示出的，根據(jù)測(cè)試探頭85的第七實(shí)施方案，在入口部分90處將前部元件88從后部元件89隔開的中間元件87的突出部86可以認(rèn)為是墊圈。每個(gè)突出部86設(shè)置有靠近其自由端部的鉆孔，且前部元件88與后部元件89設(shè)置有與突出部的鉆孔對(duì)齊的鉆孔。緊固元件91，例如，鉚釘延伸穿過鉆孔且將元件87、88、89夾持在一起。

根據(jù)測(cè)試探頭95的第八實(shí)施方案，測(cè)試探頭95的短的節(jié)段在圖11的分解圖中示出，凹部96替代地作為間隔元件布置，以用于提供入口部分的開口。在該第八實(shí)施方案中，中間元件97在入口部分100下方附接至后部元件98，且因此在入口部分100處中間元件不會(huì)到達(dá)前部元件99與后部元件98之間。凹部在入口部分100處形成在后部元件98中，但是它們可以形成在前部元件99中，代替后部元件98的凹部或除后部元件98的凹部外。前部元件99和后部元件98借助于鉚釘101或一些其它合適的緊固元件相互連接。

第七實(shí)施方案和第八實(shí)施方案可以設(shè)置有上面描述的不同種類的節(jié)流部分中的任一個(gè)。而且，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，盡管上面沒有明確寫出，但是不同的實(shí)施方案的特征可以被組合。

盡管在附圖和前述描述中已經(jīng)詳細(xì)地說明和描述了本實(shí)用新型，但是這樣的說明和描述應(yīng)被認(rèn)為是說明性的或示例性的而不是限制性的；本實(shí)用新型并不限于所公開的實(shí)施方案。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員在實(shí)踐所要求保護(hù)的實(shí)用新型時(shí)，根據(jù)對(duì)附圖、公開內(nèi)容以及所附權(quán)利要求的研究，可以理解并實(shí)現(xiàn)所公開的實(shí)施方案的其它變型。在權(quán)利要求中，詞語“包括”并不排除其它的元件或步驟，且不定冠詞“一(a)”或“一(an)”不排除多個(gè)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中列舉某些措施的這一事實(shí)并不表示這些措施的組合不能被有利地使用。在權(quán)利要求中的任何參考標(biāo)記不應(yīng)該被理解為限制該范圍。