(57)【要約】【課題】  嗅気式漏洩検出において、被検体の漏洩個所から漏出する試験ガスと、被検体周囲の環境中の妨害ガスとの識別性を向上させる。【解決手段】  嗅気式漏洩検出の際に、センサ１８に接続された吸入口１４を有するスニッフ端具を用い、被検体の外表面領域で、周囲環境からガスを吸入するステップと、吸入されたガス流の流れ強度を周期的に繰り返し変動させるステップと、センサ１８における吸入されたガスの全圧を、被検体２１周囲の雰囲気２３中のガスの全圧の少なくとも８０％に設定するステップと、センサ１８における吸入されたガスの全圧の１０％を越える変動を回避するステップと、センサ１８を用いて、吸入されたガス流中に試験ガスの分圧を測定するステップと、測定された分圧が、吸入されたガス流の変動に追従し、平均振幅が閾値を超える変動成分を含む場合、被検体２１が漏洩個所を有することを表示するステップと、を含む方法とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
嗅気式漏洩検出の際に、被検体（２１）の漏洩個所から漏出する試験ガスを、前記被検体（２１）の周囲環境中の妨害ガスから区別する方法であって、
スニッフ端具を用いて、前記被検体の外表面の領域において、該被検体（２１）の周囲環境からガスを吸入するステップと、
吸入されたガス流中の前記試験ガスの分圧を測定するように構成されたセンサ（１８）にガスを導入するため、該センサ（１８）に接続された吸入口（１４）を有するスニッフ端具を用い、前記被検体の外表面領域において、前記被検体（２１）の周囲環境からガスを吸入するステップと、
前記吸入されたガス流の流れ強度を周期的に繰り返し変動させるステップと、
前記センサ（１８）における前記吸入されたガスの全圧を、前記被検体（２１）周囲の雰囲気（２３）中のガスの全圧の少なくとも８０％に設定するステップと、
前記センサ（１８）における前記吸入されたガスの前記全圧の１０％を越える変動を回避するステップと、
前記センサ（１８）を用いて、前記吸入されたガス流に含まれる前記試験ガスの分圧を測定するステップと、
測定された前記試験ガスの分圧が、前記吸入されたガス流の変動に追従し、平均振幅が閾値を超える変動成分を含む場合、前記被検体（２１）が漏洩個所を有することを表示するステップと、を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、測定された試験ガス成分が、前記閾値を超える成分を含まない場合、漏洩個所が存在しないことを表示することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、前記吸入ガスの前記流れ強度において周期的に繰り返しされる変動を、変調周波数が１Ｈｚ〜２０Ｈｚの範囲にある変調として生じさせることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の方法において、前記センサ（１８）における前記吸入されたガス流の全圧を、前記被検体の周囲の雰囲気の全圧の９０％〜１１０％の範囲の値に設定することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の方法において、前記吸入されたガス流の変調された流れ強度信号を、前記吸入されたガス流を変調するための所定の基準周波数および基準位相を用いて、ロックインアンプの原理により復調することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の方法において、さらに、前記吸入されたガス流の前記流れ強度を変動させることなく、前記試験ガス分圧の比較測定を行うことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の方法において、前記スニッファ（１２）の領域において前記被検体（２１）の周囲の前記雰囲気（２３）の全圧は、約９００ｍｂａｒ〜約１１００ｍｂａｒの範囲の大気圧であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の方法を実施するための嗅気型漏洩検出器（１０）であって、
吸入口（１４）を有するスニッファ（１２）と、
ガスポンプ（１６）と、
検出する試験ガスの分圧を測定するセンサ（１８）と、
前記吸入口（１４）、前記センサ（１８）、および前記ガスポンプを接続するガス管路（２０）と、
吸入されたガス流の流れ強度を繰り返し変動させて、前記センサ（１８）における前記吸入されたガス流の全圧を、被検体（２１）の周囲の雰囲気（２３）中のガスの全圧の少なくとも約８０％に設定し、かつ、前記センサ（１８）におけるガスの全圧が１０％を超えて変動することを回避するように構成された制御装置（２２）と、
前記吸入されたガス流に含まれる前記試験ガスの分圧が、前記吸入されたガス流の変動に追従し、平均振幅が閾値を超える変動成分を含むかどうかを判定するように構成された評価装置（２４）と
を備える嗅気型漏洩検出器（１０）。
【請求項９】
請求項８に記載の嗅気型漏洩検出器（１０）において、前記センサ（１８）は、前記ガスポンプ（１６）の下流に配置されていることを特徴とする嗅気型漏洩検出器（１０）。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の嗅気型漏洩検出器（１０）において、前記ガス管路（２０）は、前記吸入口（１４）と前記センサ（１８）との間にスロットル（２６）を有することを特徴とする嗅気型漏洩検出器（１０）。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか一項に記載の嗅気型漏洩検出器（１０）において、前記スロットル（２６）は、長さが約２ｃｍ〜約１００の範囲で、直径が最大で約５ｍｍの毛細管であることを特徴とする嗅気型漏洩検出器（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嗅気式漏洩検出において、被検体の漏洩個所から漏出する試験ガスを、被検体の周囲環境の妨害ガスから区別する方法に関する。本発明は、さらに、これに対応する嗅気型漏洩検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
嗅気式（スニッファ式）漏洩検出において、漏洩試験が行われる被検体には、試験ガス（例えば、ヘリウムまたはＣＯ２）が充填され、この被検体周囲の外気の圧力よりも高い圧力がかけられている。漏洩個所が存在すると、試験ガスは被検体から漏出し、被検体の外部環境中で測定することができる。そのため、スニッファを用いてこの外部環境（特に、被検体の外表面）の検査が行われる。
【０００３】
スニッファは、ガス流を吸入するための吸入口を有する。この吸入口は、ガス管路を介して、センサと、ガス流を発生させるガスポンプとに接続されている。このセンサは、吸入されたガス流中の試験ガスの分圧（試験ガス分圧）を検出するように構成されている。
【０００４】
上記の試験ガス分圧は、吸引され搬送される気体混合物全体の圧力に上記試験ガスが占める圧力部分である。一般的な試験ガス分圧センサは、例えば、質量分析計／質量分析器や赤外線吸収測定セルなどのガス分析装置である。
【０００５】
試験ガスの有無について被検体の周囲環境の試験を行うにあたり、難しいことに、この被検体の周囲の雰囲気に、試験ガスと同一のガス成分または試験ガスの測定信号と同一の測定信号を与えるガス成分が含まれる場合がある。本明細書において、これらのガス成分は、測定結果を歪め漏洩検出を妨害することから、妨害ガスと称される。例えば、試験対象となる上記被検体は、冷却剤としてＣＯ２が充填された熱交換器であってもよい。ここで、ＣＯ２が試験ガスとなるが、ＣＯ２は、スニッファを操作する者の呼気として、または内燃機関からの排気ガスとして上記被検体の周囲環境に存在する可能性がある。また、赤外線吸収法や質量分析検出法を用いて上記試験ガスを検出する際、上記被検体の周囲環境からの同様または同一のガスに対する交差感受性が存在する場合がある。
【０００６】
通常、漏洩個所から漏出する試験ガスは、２つの別個の吸入口を有するスニッファを用いて、被検体の周囲環境における妨害ガスから区別される。一方の吸入口は試験ガスを吸入し、他方の吸入口は、この一方の吸入口から離れた個所における参照値測定に用いられる。被検体の周囲環境におけるガス組成から、試験ガスの有無が試験される。そうした漏洩検出器は、例えば、欧州特許第１３４２０７０号（特許文献１）および欧州特許第２２３８４４２２号（特許文献２）に記載されている。試験ガス検出用および参照値測定用のこれら２つの吸入口間に距離があるため、参照値測定に用いられるガスは、試験ガスの吸入個所においては採取されず、これは測定結果に悪影響を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第１３４２０７０号
【特許文献２】欧州特許第２２３８４４２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の背景に鑑み、本発明の基本的な課題は、嗅気式漏洩検出の際に、被検体の漏洩個所から漏出する試験ガスと、前記被検体の周囲環境における妨害ガスとの識別性を向上させることである。
【０００９】
試験ガス漏洩表示器における質量分析計について、欧州特許第７０５０７３８号および独国特許出願公開第４４０８８７７号から、質量分析計の真空引きを妨害する要因を抑制するために、ガス取入口を通るガス流を変調することが知られている。上記の試験ガス漏洩表示器は、真空下での稼働用に設計されており、大気圧下で稼動する嗅気型漏洩検出器には適していない。ガス検出器におけるガスの全圧は、吸入量に対する、搬送されるガスのガス流の割合に比例する。したがって、測定された試験ガス分圧が、被検体の周囲環境からの妨害ガスに起因するものであるのか、被検体の漏洩個所から漏れた試験ガスに起因するものであるのかを評価することはできない。むしろ、取り除くことができるのは、例えば、排気ポンプの吸引量の変動に起因する妨害などの測定システム内部からの妨害のみである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の方法は、請求項１の構成によって定義される。本発明の装置は、請求項８の構成によって定義される。
【００１１】
本発明は、スニッファを用いて吸入されたガスの全圧を、センサ位置において可能な限り一定に保ちつつ、吸入口を介してスニッファに吸入されるガス流の流れ強度を周期的に繰り返し変動させるという着想に基づいている。１０％を超える全圧の変動は回避すべきである。また、スニッファの領域における被検体周囲の環境におけるガスの全圧はほぼ大気圧であり、センサ位置における全圧は、前記スニッファの領域における被検体の周囲環境のガスの全圧の少なくとも８０％の値に設定されることが好ましい。この範囲において、ガス流量とガス圧の相関は、ほぼ線形的である。前記センサにおける全圧の変動が最大でも１０％の無視できる程度でしかないとした場合、センサを用いて測定された試験ガス分圧と、吸入されたガス流における試験ガス濃度との関係は、おおよそ下記のように示される。
【００１２】
【数１】
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【００１３】
式中、Ｐｔｅｓｔｇａｓは、センサを用いて測定された試験ガス分圧であり、Ｐｔｏｔａｌはセンサにおける全圧であり、Ｑｌｅａｋは漏洩個所を通過するガス流量（漏洩速度）であり、Ｑｆｌｏｗはセンサにおけるガスの流量であり、ｃｏは被検体の周囲の雰囲気（妨害ガス）中の試験ガス濃度である。
【００１４】
漏洩ガス流（すなわち、被検体の漏洩個所から生じる試験ガス流）が無視できる程小さい場合、変動が無視できる程度のほぼ一定の試験ガス分圧が生じる。特に、漏洩個所から試験ガスが漏洩していなければ、試験ガス分圧は、（例えば、赤外線吸収測定時に）被検体周囲の雰囲気中に存在し、試験ガスと一致または少なくともこれと類似する、一定濃度の妨害ガスから生じる。しかし、被検体の漏洩個所から漏出する試験ガス流がスニッファに吸入された場合、吸入されるガス流の流れ強度が周期的に繰り返し変動することにより、センサにおける試験ガス分圧の成分が周期的に繰り返し変動することになる。
【００１５】
したがって、試験ガスが被検体の漏洩個所から漏れているのか、被検体の周囲の雰囲気に起因するのかを判断するためには、吸入されたガス流の試験を行い、測定された前記試験ガス分圧が、吸入されるガス流の変動に追従し（例えば、変動する試験ガス分圧成分の周波数が、吸入されるガス流の変動する流れ強度の周波数と一致し）、平均振幅が閾値を超える（つまり無視できない）変動成分を含むかどうかを検証する。変動する試験ガス分圧成分が閾値よりも大きい場合、被検体に漏洩個所があることを示す。このとき、評価装置は、被検体が漏洩個所を有すると表示する。変動する試験ガス分圧成分が認められない場合、または変動する試験ガス分圧成分が測定された閾値よりも小さい場合、前記被検体が漏洩個所を持たず、前記試験ガスは前記被検体の周囲の雰囲気に起因するものであり、妨害ガスであることを示す。このときは、被検体が漏洩個所を持たないことを表示してもよい。
【００１６】
前記吸入ガス流における試験ガスの濃度ｃは、漏洩速度をＱｌｅａｋ、流量をＱｆｌｏｗ（ここで、Ｑｌｅａｋ＜＜Ｑｆｌｏｗ）、被検体周囲の雰囲気（妨害ガス）中に存在する試験ガス濃度をｃ０とした場合、以下の式で表される。
【００１７】
【数２】
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【００１８】
この関係から、漏洩速度が無視できる程低い場合（すなわち、被検体が漏洩個所を持たないか、漏洩箇所が無視できる程小さい場合）、ｃ＝ｃ０であることがわかる。このとき、吸入されたガス流における試験ガス濃度は、被検体周囲の雰囲気中の（妨害ガスによって生じる）試験ガス濃度ｃ０である。
【００１９】
有意の漏洩速度Ｑｌｅａｋがある場合、吸入されたガス流の流れ強度が周期的に繰り返し変動することにより、流量Ｑｆｌｏｗ（ｔ）は周期的に繰り返し変動する。このとき、前記試験ガス濃度について、流量と共に周期的に高下する変動成分および被検体の周囲の雰囲気中の試験ガス濃度ｃ０と一致する一定成分が生じる。
【００２０】
Ｐｔｅｓｔ＝ｃ・Ｐｔｏｔａｌという関係を考慮に入れ、試験ガスの試験ガス分圧を測定するセンサは、一定成分ｃ０・Ｐｔｏｔａｌおよび吸入されたガス流の流量と共に変動する下記の変動成分を含む試験ガス分圧を測定する。
【数３】
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【００２１】
このことから、センサにおいて吸入されたガス流の全圧Ｐｔｏｔａｌ（ｔ）ができるだけ一定になることが、本発明においては極めて重要であることがわかる。ほぼ一定の試験ガス成分、すなわち、変動量が所定の閾値未満となる試験ガス成分は、前記被検体に漏洩個所が存在しない場合、または漏洩個所が無視できる程度に小さい場合にのみ得られるからである。
【００２２】
閾値は、別に行われる較正に従って定められる。検知可能な最小の漏洩個所は、周囲の雰囲気中における試験ガス濃度から来る避け難い分圧の変動よりも大きな分圧の変化を生じさせる。
【００２３】
センサにおける吸入されたガス流の全圧Ｐｔｏｔａｌは、スニッファ領域の被検体周囲における雰囲気の全圧の９０〜１１０％の範囲であることが好ましい。前記全圧は大気圧であってもよい。つまり被検体は空気に暴露して、その内部で大気圧よりも高い圧力を保持しており、一方で、嗅気型漏洩検出器のセンサにおいて、全圧は（変動量が無視できる程度、つまり、１０％未満）の大気圧の９０〜１１０％の範囲に維持される。
【００２４】
吸入されたガス流の流れ強度の測定信号は、変調周波数および変調位相を用いて変調することができる。変調された流れ強度信号は、前記流れ強度信号の変調に対する所定の基準周波数および基準位相を用いて、ロックインアンプの原理により復調することができる。基準周波数および基準位相とは、復調周波数および復調位相が前記変調の周波数および位相の複数倍となることを意味する。
【００２５】
被検体周囲の雰囲気中における試験ガス分圧を求め得るように、吸入されたガス流の流れ強度が周期的に変動せず、一定に保たれた状態で、更に比較測定を行うことも可能である。吸入されたガス流の流れ強度を変調する変調周波数は、好ましくは１Ｈｚ〜２０Ｈｚの範囲であり、好ましくは３Ｈｚ〜１０Ｈｚの範囲である。
【００２６】
本発明の嗅気型漏洩検出器において、ガス供給路（ガス管であってもよい）は、前記スニッファの吸入口と、前記センサと、ガスポンプとを接続する。センサは、吸入されたガス流から検出される試験ガスの分圧を測定するように構成されている。ガスポンプは、ガスを吸入するために必要なガス圧を生じさせる。制御装置は、吸入されたガス流の流れ強度を繰り返し変動させるとともに、センサにおけるガスの全圧が１０％を超えて変動することを防止するように構成されている。評価装置は、吸入されたガス流に含まれる試験ガスの分圧が、上記の閾値よりも大きい平均振幅を有し、吸入されたガス流の変動に追従する変動成分を含むかどうかを測定し判定するように構成されている。その場合、例えば、試験ガス分圧の変動成分の周波数が、変動させられるガス流の周波数と一致し、かつ、その位相がガス流変調の位相と一定の相関関係にあってもよい。
【００２７】
制御装置は、センサにおける吸入されたガス流の全圧を、被検体周囲の雰囲気中の前記ガスの全圧の少なくとも約８０％の範囲、好ましくは９０〜１１０％の範囲の値に設定するように構成されていることが好ましい。この範囲において、ガス流量とガス圧の相関はほぼ線形的である。また、制御装置は、既知の試験リークを用いた較正に対して漏洩ガス流を判断するように構成されているべきである。
【００２８】
センサにおけるガスの全圧の変動は、例えば、センサをガスポンプの下流に配置することにより、抑制または低減することができる。代替的または付加的に、吸入口とセンサとの間のガス管路は、スロットルを有していてもよい。前期ガス流の変動を低減するために、制御装置は、ガスポンプの流量もしくは速度を制御かつ／または前記スロットルのアドミッタンスもしくは流れ抵抗を変化させることができる。スロットルは、例えば、長さが約２ｃｍ〜約１ｍの範囲にあり、直径が最大で約５ｍｍの毛細管であってもよいが、より長い毛細管を用いることも可能である。
【００２９】
以下において、図面を参照しつつ、本発明の例示的な実施形態をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の例示的な実施形態の模式図である。
【図２】第２の例示的な実施形態の模式図である。
【図３】第３の例示的な実施形態の模式図である。
【図４】様々な直径の流路について、センサにおける圧力に対する、吸入されたガス流の曲線を示す図である。
【図５】図４の詳細を示す図である。
【図６】第４の例示的な実施形態の図である。
【図７】第５の例示的な実施形態の図である。
【図８】第６の例示的な実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１から図３に示す３つの例示的な実施形態の嗅気型漏洩検出器１０は、それぞれ従来の形で、吸入口１４を有するスニッファ１２にガス管路２０を介して接続されている。ガス管路２０に沿って、被検体２１の周囲の雰囲気２３からガスを吸入するために要求されるガス圧を生じさせるガスポンプ１６が配置されている。
【００３２】
従来のガス管の形をとるガス管路２０は、さらに、ポンプ１６を、そのすぐ下流に配置されたセンサ１８に接続している。センサ１８は、吸入されたガス流における試験ガスの分圧を測定するように構成されている。センサ１８は、例えば、赤外線吸収キュベットであってもよい。重要なのは、センサ１８が、ほぼ大気圧または大気圧の約９０〜１１０％の圧力において試験ガスの分圧を判定するように構成されていることである。試験ガス分圧は、吸入されたガス流の気体混合物における試験ガスの成分である。したがって、試験ガスの分圧は、圧力センサでは測定することができない。圧力センサは、単に、気体混合物の全圧を測定するに過ぎない。
【００３３】
吸入されたガス流がセンサ１８を通過すると、ガス管路２０は、出口３６を介してこのガス流を大気へと排出する。
【００３４】
ガス管路２０は、スロットル２６を有していてもよい。図１に示されているように、スロットル２６は、ガスポンプ１６の上流に配置することができる。ガスポンプ１６を制御するために、このガスポンプ１６に制御装置２２が電気的に接続されている。例えば、制御装置２２は、ガスポンプ１６の速度を制御するように設計されていてもよい。図１に示されているように、制御装置２２は、スロットル２６のアドミッタンスを変化させるために、スロットル２６にも接続されていてもよい。制御装置２２はまた、センサ１８に電気的に接続されていてもよい。
【００３５】
測定信号の処理および評価を行うために、センサ１８に評価装置２４が電気的に接続されている。評価装置２４は、吸入されたガス流に含まれる試験ガスの分圧が、変動成分を含むかどうかを判定するように構成されている。評価装置２４は、特に、試験ガス分圧の変動成分の平均振幅が閾値よりも大きいかどうかを検証することができる。また、評価装置２４は、試験ガス分圧の変動成分が、吸入されたガス流の変動に追従するかどうかを判定することができる。その場合、変動する試験ガス分圧成分の周波数が、変動するガス流の周波数またはこの周波数の倍数と一致するかどうかにより判定できる。
【００３６】
このため、評価装置２４は、制御装置２２に接続されていてもよい。制御装置２２は、例えば、ポンプ速度を変更することにより、吸入されたガス流の流れ強度を変化させる。これは、例えば、ロックインアンプの原理に従った変調により達成することができる。評価装置２４は、変動する試験ガス分圧の周波数と、吸入されたガス流の変調周波数との比較を行うことができる。
【００３７】
また、評価装置２４は、較正のフレームワークにおいて、既知の漏洩速度を有する既知の漏洩個所の漏洩速度を判定するように構成されている。
【００３８】
また、第１の例示的な実施形態の制御装置２２は、センサ１８の領域において前記吸入されたガス流の全圧を、被検体２１の周囲の雰囲気２３中のガスの全圧の少なくとも約９０〜１１０％に設定するように構成されている。以下において図５を参照しつつ説明するように、この圧力範囲におけるガス流量とガス圧の相関は、ほぼ線形的ある。センサ１８における吸入されたガス流の全圧は、ガスポンプ１６の速度を制御することにより、および／またはスロットル２６のアドミッタンスを制御することにより、設定することができる。
【００３９】
これらの例示的な実施形態は、センサ１８がガスポンプ１６のすぐ下流に配置された場合に関する。この配置により、センサ１８におけるガスの全圧の変動が抑制される。しかし、これに替えて、ガスポンプ１６の上流、つまり、スニッファ１２とガスポンプ１６との間にセンサ１８を配置してもよい。
【００４０】
図２の例示的な実施形態を、図１の例示的な実施形態から区別する点は、ガス管路２０における管の断面を変化させるために、制御装置２２により制御可能な調節弁がガスポンプ１６の上流に設けられているという点である。この調節弁２８は、スロットル２６とガスポンプ１６との間に配置されていることが好ましい。調節弁２８を用いてガス管路２０の断面を変化させることにより、ガス管路２０のアドミッタンスを変化させる（特に、変更する）ことができる。第２実施形態においては、このようにして、前記吸入されたガス流の流れ強度が繰り返し変動させられる。
【００４１】
第３の例示的な実施形態を、第２の例示的な実施形態から区別する点は、スニッファ１２とガスポンプ１６との間のガス管路２０、特にスロットル２６に、バイパス３０が橋絡されているという点である。バイパス３０にはスロットル３４が設けられており、当該スロットル３４のアドミッタンスは、スロットル２６のアドミッタンスよりもはるかに大きい。バイパス管３０は、このスロットル３４を制御するために、制御装置２２に電気的に接続された調節弁３２を備える。弁３２のアドミッタンスが増大すると、橋絡されているガス管路２０におけるガス流が減少する。弁３２のアドミッタンスが減少すると、橋絡されているガス管路２０におけるガス流が増大する、これにより、制御装置２２およびバイパス管３０において制御される弁３２を用いて、吸入されたガス流の流れ強度を変化させることができる。
【００４２】
スロットル２６は、長さが約２ｃｍ〜約１０ｃｍの範囲で、直径が最大で約５ｍｍの毛細管であってもよい。図４および図５において、得られるガス流量は、毛細管として構成されたスロットル２６の様々な直径について、横軸（横座標）に示された圧力（ｍｂａｒ：ミリバール）に対して、縦軸（縦座標）に示されたｓｃｃｍ（標準立法センチメートル／分：ｃｍ３／分）として表示されている。横軸に示された圧力Ｐ２については、この圧力Ｐ２は、センサ１８の領域においてガスポンプ１６の下流のガス管路２０内の圧力である。被検体２１の周囲環境２３における周囲環境圧力は、１０１３ｍｂａｒ（大気圧）である。この場合、大気圧とは、約９００〜約１１００ｍｂａｒの範囲となり得る圧力であると理解されたい。
【００４３】
図４には、０ｍｂａｒ〜１０００ｍｂａｒの範囲において、スロットル２６に用いられる様々な直径ｄの毛細管に自動調整されるガス流量の曲線が示されている。毛細管の長さは５ｃｍである。図５には、９５０〜１０１５ｍｂａｒの圧力範囲における図４の曲線が示されている。図５からわかるように、圧力が少なくとも９５０ｍｂａｒであるとき、ガス流量とガス圧との相関はほぼ線形的である。したがって、本発明によると、センサ１８における吸入されたガス流の全圧を、被検体２１の周囲環境における全圧の約９０％〜１１０％の範囲の値に設定することが有利である。基本的には、圧力の総変化量が無視できる範囲であり、流量に大きな変化を生じさせることが特に重要である。
【００４４】
センサにおける低圧での僅かな変化（例えば、長さ５ｃｍ、直径３ｍｍの毛細管において、９８５ｍｂａｒから１０００ｍｂａｒへの変化）により、流量は、１００ｓｃｃｍから５０ｓｃｃｍまで半分に変化する。この態様は、例えば、独国特許出願公開第４４０８８７７号や欧州特許第７０５０７３８号に記載されているような真空領域における用途とは区別される。例えば、真空漏洩検出器を用いる場合のように、センサ１８の個所における圧力Ｐ２が極めて低い場合、圧力の変化（例えば、０．１ｍｂａｒから５０ｍｂａｒへの変化）はガス流量に僅かな影響しか与えない。
【００４５】
被検体２１における典型的な漏洩個所は、１・１０４ｍｂａｒ・ｌ／ｓの漏洩ガス流を生じさせ得る。１２ｓｃｃｍ〜１２０ｓｃｃｍの範囲における吸入されたガス流の流量または流れ強度は、６Ｈｚの変調周波数を用いて変調される。この変調周波数により、全圧は、１０００ｍｂａｒ〜９５０ｍｂａｒの範囲で変動する。周囲環境濃度ｃＯは４００ｐｐｍになり得る。５０ｍｂａｒの全圧変動は比較的大きい。これにもかかわらず、この全圧変動により生じる分圧変動は小さいので、流れ変調から生じる分圧の変動成分と比較すると無視できる程度である。実際上は、全圧の変動は５０ｍｂａｒよりもさらに小さい。
【００４６】
図６の例示的な実施形態を、図１の例示的な実施形態から区別する点は、ガスポンプ１６が、ガス管路２０においてスロットル２６とセンサ１８との間に配置されているのではなく、ガス管路２０においてスニッファ１２とスロットル２６との間、つまり、スロットル２６の上流に配置されているという点である。
【００４７】
図７の例示的な実施形態を、図２の例示的な実施形態から区別する点は、ガスポンプ１６が、弁２８とセンサ１８との間に配置されているのではなく、図６の例示的な実施形態のようにスロットル２６の上流に配置されている点である。
【００４８】
図８に示す例示的な実施形態においても同様であり、ガスポンプ１６は、スロットル２６および弁３２の平行な管路とセンサ１８との間に配置されているのではなく、ガス管路２０においてスロットル２６および３４の平行な管路の上流に配置されている。
【符号の説明】
【００４９】
１０  嗅気型漏洩検出器
１２  スニッファ
１４  吸入口
１６  ガスポンプ
１８  センサ
２０  ガス管路
２１  被検体
２２  制御装置
２３  雰囲気
２６、３４  スロットル
３０  出口
３６  バイパス管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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