用于探測(cè)至少一種故障狀態(tài)的探測(cè)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】提出一種用于探測(cè)至少一種故障狀態(tài)的探測(cè)設(shè)備(10a-d)，所述探測(cè)設(shè)備具有至少一個(gè)示蹤單元(20a-d)和至少一個(gè)探測(cè)器單元(12a-d)，所述至少一個(gè)示蹤單元在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中具有至少一種專門添加的示蹤物質(zhì)(26a-d)，所述至少一個(gè)探測(cè)器單元用于探測(cè)所述至少一種示蹤物質(zhì)(26a-d)的所釋放的物質(zhì)部分。
【專利說(shuō)明】用于探測(cè)至少一種故障狀態(tài)的探測(cè)設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于探測(cè)至少一種故障狀態(tài)的探測(cè)設(shè)備，所述探測(cè)設(shè)備具有至少一個(gè)示蹤單元和至少一個(gè)探測(cè)器單元，所述至少一個(gè)示蹤單元在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中具有至少一種專門添加的示蹤物質(zhì)，所述至少一個(gè)探測(cè)器單元用于探測(cè)所述至少一種示蹤物質(zhì)的所釋放的物質(zhì)部分。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的探測(cè)器設(shè)備(其設(shè)置用于探測(cè)故障狀態(tài)，例如用于探測(cè)線纜火災(zāi)或儀器和/或部件內(nèi)的超壓)基于探測(cè)由故障狀態(tài)產(chǎn)生的產(chǎn)物——例如線纜絕緣部的塑料的、通過(guò)燒焦的線纜絕緣部釋放的分子——的原理。在超壓的情況下，示蹤物質(zhì)通過(guò)機(jī)械包封或嵌入的損壞來(lái)釋放。因此，故障狀態(tài)在其出現(xiàn)時(shí)才能夠被確定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目標(biāo)尤其在于，提供一種探測(cè)設(shè)備，所述探測(cè)設(shè)備允許探測(cè)至少一種故障狀態(tài)，并且優(yōu)選地允許對(duì)至少一種故障狀態(tài)在出現(xiàn)由所述故障狀態(tài)引起的大范圍的損壞或危險(xiǎn)之前進(jìn)行探測(cè)。
[0004]本發(fā)明描述一種用于探測(cè)至少一種故障狀態(tài)的探測(cè)設(shè)備，所述探測(cè)設(shè)備具有至少一個(gè)示蹤單元和至少一個(gè)探測(cè)器單元，所述至少一個(gè)示蹤單元在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中具有至少一種專門添加的示蹤物質(zhì)，所述至少一個(gè)探測(cè)器單元用于探測(cè)所述至少一種示蹤物質(zhì)的所釋放的物質(zhì)部分。
[0005]“故障狀態(tài)”尤其應(yīng)理解為一種與安全運(yùn)行狀態(tài)偏離的狀態(tài)，其中，在故障狀態(tài)中占主導(dǎo)地位的尤其是至少基本上與在安全運(yùn)行狀態(tài)中出現(xiàn)的條件偏離的條件，例如，具有劇烈溫度升高的狀態(tài)，尤其是傳導(dǎo)電流的部件(例如線纜或線纜束)的具有劇烈溫度升高的狀態(tài)，或者在容器和/或管路中具有壓力增加的狀態(tài)，或具有大氣損耗的狀態(tài)，尤其是在重力減小的條件下，例如在太空中。優(yōu)選地，應(yīng)探測(cè)的至少一種故障狀態(tài)是如此選擇的，使得至少一種故障狀態(tài)的出現(xiàn)先于引起對(duì)人的危害的狀態(tài)的出現(xiàn)，并且尤其在出現(xiàn)至少一種故障狀態(tài)時(shí)還能夠排除對(duì)人的危咅。
[0006]“示蹤單元”尤其應(yīng)理解為如下單元，所述單元在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中具有至少一種專門添加的示蹤物質(zhì)，所述至少一種示蹤物質(zhì)尤其設(shè)置用于在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中釋放，其中，尤其是在至少一種故障狀態(tài)中每單位時(shí)間釋放的至少一種示蹤物質(zhì)的物質(zhì)量比在安全運(yùn)行狀態(tài)中每單位時(shí)間釋放的至少一種示蹤物質(zhì)的量高至少10%，有利地高至少50%，并且優(yōu)選地高至少100%，或低至少10%，有利地低至少50%，并且優(yōu)選地低至少100%。至少一種示蹤物質(zhì)“設(shè)置用于在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中釋放”尤其應(yīng)理解為，至少一種示蹤物質(zhì)是專門選擇的和/或?qū)ｉT布置的，例如專門施加和/或引入的，使得在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中至少一種示蹤物質(zhì)的物質(zhì)部分轉(zhuǎn)入周圍環(huán)境中、尤其是轉(zhuǎn)入至少部分地填充氣體的周圍環(huán)境中或周圍的真空中。優(yōu)選地，至少一種示蹤物質(zhì)的各個(gè)分子轉(zhuǎn)入氣相中，并且通過(guò)在至少部分地填充氣體的周圍環(huán)境中隨機(jī)的分子運(yùn)動(dòng)和/或通過(guò)天然和/或人造地有針對(duì)性地產(chǎn)生的氣體流來(lái)達(dá)到至少一個(gè)探測(cè)器單元的位置?！霸谥辽僖环N運(yùn)行狀態(tài)中具有至少一種示蹤物質(zhì)”尤其應(yīng)理解為，示蹤單元具有至少一種示蹤物質(zhì)的儲(chǔ)備，該儲(chǔ)備在完全的排放之后不再可用。“專門添加的示蹤物質(zhì)”尤其應(yīng)理解為如下物質(zhì)，所述物質(zhì)作為部件材料的附加而布置在部件的表面處或部件的包封或包裝處，和/或部件、部件的包封或包裝中和/或部件、部件的包封或包裝上，其尤其相對(duì)于周圍環(huán)境具有如下蒸汽壓力，所述蒸汽壓力比部件材料的蒸汽壓力或部件的周圍環(huán)境的蒸汽壓力高至少0.1%或10%，有利地高至少50 %，并且優(yōu)選地高至少100 %，并且所述物質(zhì)相關(guān)于至少一個(gè)探測(cè)器單元大致如下來(lái)選擇:在周圍環(huán)境中至少一種示蹤物質(zhì)低濃度的情況下已經(jīng)由至少一個(gè)探測(cè)器單元探測(cè)到。尤其地，至少一種示蹤物質(zhì)優(yōu)選不同于在危險(xiǎn)中出現(xiàn)的尤其是危害健康的物質(zhì)一例如在火災(zāi)時(shí)出現(xiàn)的氣體和/或氣溶膠顆?！缤ㄟ^(guò)線纜火災(zāi)分解的線纜絕緣部的煙顆粒。尤其地，至少一種示蹤物質(zhì)即便當(dāng)在示蹤單元中存在的全部物質(zhì)量完全逸出時(shí)在由此引起的濃度方面對(duì)于人也沒有危險(xiǎn)。示蹤物質(zhì)例如可以由有機(jī)物質(zhì)一例如醇、酮、有氣味物質(zhì)、芳香物質(zhì)和/或無(wú)機(jī)物質(zhì)——例如氨或硫化氫形成。尤其地，示蹤物質(zhì)是專門選擇的和/或以專門處理的形式施加的，從而使示蹤物質(zhì)在環(huán)境條件朝故障狀態(tài)改變的情況下在出現(xiàn)故障狀態(tài)之前被釋放并且由探測(cè)器單元探測(cè)，例如其方式是，在線纜加溫時(shí)在超過(guò)極限溫度的情況下在形成線纜絕緣部的陰燃火災(zāi)之前或在已經(jīng)低的壓力降的情況下或在要監(jiān)視部件中的壓力增加的情況下釋放示蹤物質(zhì)。優(yōu)選地，至少一種示蹤物質(zhì)的分子具有小的分子大小，使得它們能夠擴(kuò)散通過(guò)如下材料——所述示蹤物質(zhì)的分子引入到所述材料中——或容易地從材料的小的機(jī)械損傷中漏出?！疤綔y(cè)器單元”尤其應(yīng)理解為如下單元，所述單元具有用于探測(cè)至少一種示蹤物質(zhì)的至少一個(gè)探測(cè)器元件，所述單元尤其在探測(cè)到超過(guò)至少一種示蹤物質(zhì)的預(yù)先確定的極限濃度的情況下發(fā)出信號(hào)，優(yōu)選是電信號(hào)、電子信號(hào)、機(jī)械信號(hào)、視覺信號(hào)或聽覺信號(hào)。原則上，探測(cè)器單元利用其來(lái)探測(cè)至少一種示蹤物質(zhì)的探測(cè)可基于不同的探測(cè)原理，例如基于光學(xué)吸收測(cè)量、氣體色譜分析法、具有與之耦合的質(zhì)譜分析法的氣體光譜分析法、紅外線光譜測(cè)量法、傅里葉變換紅外線光譜測(cè)量法、離子淌度光譜分析法、離子化探測(cè)、其中傳感器的振蕩特性和/或電容和/或電導(dǎo)通過(guò)至少一種示蹤物質(zhì)來(lái)改變的方法，例如金屬氧化物傳感器的情況下。優(yōu)選電子信號(hào)原則上可以通過(guò)線纜傳輸和/或無(wú)線地傳輸。原則上，探測(cè)器單元也可以具有多個(gè)探測(cè)器元件，所述多個(gè)探測(cè)器元件設(shè)置用于探測(cè)至少一種示蹤物質(zhì)或用于探測(cè)不同的示蹤物質(zhì)，其中，原則上，代替在超過(guò)預(yù)先確定的極限濃度時(shí)的信號(hào)發(fā)送，也可以在從多個(gè)測(cè)量信號(hào)確定一種模式時(shí)進(jìn)行信號(hào)發(fā)送。在出現(xiàn)通過(guò)至少一種故障狀態(tài)引起的危害之前尤其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)至少一種故障狀態(tài)的探測(cè)。
[0007]在本發(fā)明的一種改進(jìn)方案中提出，至少一個(gè)示蹤單元具有至少一個(gè)承載元件，至少一種示蹤物質(zhì)布置在所述至少一個(gè)承載元件處和/或所述至少一個(gè)承載元件中和/或所述至少一個(gè)承載元件上?！爸辽僖环N示蹤物質(zhì)布置在所述至少一個(gè)承載元件處和/或所述至少一個(gè)承載元件中和/或所述至少一個(gè)承載元件上”尤其應(yīng)理解為，至少一種示蹤物質(zhì)至少布置在承載元件的表面上和/或承載元件的材料中，其中，至少一種示蹤物質(zhì)基本上覆蓋整個(gè)表面和/或可以混合進(jìn)承載元件的整個(gè)材料中和/或僅僅部分地被涂覆和/或混合和/或引入。尤其可以在制造期間將至少一種示蹤物質(zhì)涂覆在承載元件的至少一個(gè)表面上和/或在制造承載元件的表面時(shí)將至少一種示蹤物質(zhì)布置在所述表面上。至少一種示蹤物質(zhì)尤其可以在制造至少一個(gè)承載元件時(shí)混合進(jìn)和/或在事后引入到至少一個(gè)承載元件的材料中，其中，承載元件可以具有專門為容納至少一種示蹤物質(zhì)而設(shè)置的空腔或多孔結(jié)構(gòu)，至少一種示蹤物質(zhì)可以結(jié)合和/或引入到其中。承載元件例如可以構(gòu)造為結(jié)構(gòu)單元的至少一個(gè)表面的涂層，構(gòu)造為在結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)元件上——例如在變壓器上、在傳導(dǎo)電流的線纜上或在醫(yī)療單元和/或醫(yī)療裝置(例如磁共振成像裝置)上安裝的單獨(dú)元件，例如固定在結(jié)構(gòu)元件上的標(biāo)簽(Plakette),構(gòu)造為集成到結(jié)構(gòu)單元中的元件和/或構(gòu)造為加入到結(jié)構(gòu)單元的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)元件的材料中的元件?！敖Y(jié)構(gòu)單元”尤其應(yīng)理解為具有至少一個(gè)結(jié)構(gòu)元件的至少一個(gè)單元，尤其例如在運(yùn)行中通過(guò)電流熱來(lái)加溫的設(shè)備——例如計(jì)算機(jī)或空調(diào)設(shè)備，或醫(yī)療裝置-例如磁共振成像裝置(Kernspintomograph)或X光設(shè)備,和/或功能部件——例如載流的線纜、變壓器和/或電設(shè)施和/或加壓設(shè)施，設(shè)備的表面(例如計(jì)算機(jī)或醫(yī)療裝置的蓋)，功能部件的表面，其他設(shè)備(例如實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái))，或限制空間的壁的表面，其中，優(yōu)選在通過(guò)壁限制的空間中存在由于運(yùn)行的儀器和/或所存儲(chǔ)的材料而增加的火災(zāi)危險(xiǎn)，和/或在宇宙航行中遭受特別的環(huán)境條件——例如周圍的真空空間。尤其是，至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元例如可以由如下面構(gòu)成，在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)行的激光器在對(duì)準(zhǔn)有缺陷的情況下可以朝所述面定向，并且所述面可能被激光器損壞。至少一種示蹤物質(zhì)可以以純的形式涂覆和/或結(jié)合到至少一個(gè)承載元件處和/或至少一個(gè)承載元件中，或以結(jié)合(gebunden)的形式例如結(jié)合到吸附材料處、容納到溶液和/或膠束中，和/或引入到微膠囊中和/或涂覆和/或結(jié)合到承載元件中和/或承載元件上。在結(jié)合至少一種示蹤物質(zhì)到至少一個(gè)承載元件的材料中時(shí)，所述示蹤物質(zhì)設(shè)置用于，擴(kuò)散通過(guò)至少一個(gè)承載元件的材料或由于包封的機(jī)械損壞而被釋放?！霸O(shè)置”尤其應(yīng)理解為專門選擇、設(shè)計(jì)和/或構(gòu)造?！拔镔|(zhì)設(shè)置用于特定功能”尤其應(yīng)理解為，物質(zhì)是大致如下選擇的:其滿足和/或執(zhí)行在至少一種應(yīng)用狀態(tài)和/或運(yùn)行狀態(tài)中的特定功能。優(yōu)選在特別受危害的位置處尤其能夠?qū)崿F(xiàn)至少一種示蹤物質(zhì)的有針對(duì)性的引入。
[0008]此外，提出，承載元件具有至少一種吸附材料?！拔讲牧稀庇绕鋺?yīng)理解為如下材料，所述材料設(shè)置用于，將至少一種示蹤物質(zhì)吸附在表面處和/或材料孔中，尤其吸附在限制材料孔的材料壁的表面處或其他空腔中。吸附材料例如可以由活性炭、納米材料(如碳納米管)、氣體色譜分析法或氣體凈化領(lǐng)域中的固定相、微膠囊、膠束和/或吸附樹脂構(gòu)成。至少一種示蹤物質(zhì)可以在制造吸附材料時(shí)已經(jīng)吸附在吸附材料處和/或由吸附材料吸附，和/或在制造期間和/或之后引入吸附材料中以吸附。尤其可以實(shí)現(xiàn)至少一種示蹤物質(zhì)的安全施加，并且尤其保護(hù)所述示蹤物質(zhì)以防在正常運(yùn)行條件下高釋放。
[0009]此外提出，至少一個(gè)示蹤單元包括具有至少一種示蹤物質(zhì)的至少一個(gè)涂層。所述涂層可以以純形式和/或以結(jié)合的形式來(lái)包含至少一種示蹤物質(zhì)。至少一個(gè)涂層尤其可以在制造至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元之后事后涂覆在任意位置處、尤其是特別受危害的位置處。優(yōu)選地，涂層布置在至少一個(gè)承載元件和/或至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的朝周圍環(huán)境敞開的表面處，從而使至少一種示蹤物質(zhì)的所釋放的物質(zhì)部分可以直接到達(dá)至少一個(gè)探測(cè)器單元。尤其可以實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)示蹤單元的快速且安全的施加。
[0010]此外提出，至少一個(gè)示蹤單元至少部分與至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元一體地構(gòu)造?！爸辽僖粋€(gè)示蹤單元至少部分與至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元一體地構(gòu)造”尤其應(yīng)理解為，至少一個(gè)示蹤單元和至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元具有至少一個(gè)共同的元件。尤其地，至少一種示蹤物質(zhì)可以涂覆在至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)元件上，和/或加入到至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)元件的材料中和/或在制造至少一個(gè)結(jié)構(gòu)元件和/或至少一個(gè)結(jié)構(gòu)元件的材料時(shí)已經(jīng)引入到所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)元件中，其中所述涂覆尤其是直接地、例如通過(guò)連續(xù)、分段式或逐點(diǎn)的涂層方法來(lái)涂覆。尤其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)特別受危害的和/或特別需要保護(hù)的位置的直接接觸，并且節(jié)省用于至少一個(gè)示蹤單元的單獨(dú)部件。
[0011]此外提出，至少一個(gè)故障狀態(tài)是至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的不允許的溫度變化?！安辉试S的溫度變化”尤其應(yīng)理解為至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)元件的溫度變化、優(yōu)選是加溫，由于所述溫度變化，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的溫度離開事先確定的、在正常運(yùn)行中所預(yù)期的溫度范圍。優(yōu)選地，不允許的溫度變化是如此選擇的，使得在探測(cè)到至少一種示蹤物質(zhì)的所釋放的物質(zhì)部分的情況下至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元還以高概率未受損壞。尤其是至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的不允許的加溫比至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的通過(guò)材料分解和/或火災(zāi)而引起至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的損壞的加溫要低。尤其能夠?qū)崿F(xiàn)火災(zāi)危險(xiǎn)的探測(cè)并且因此提高安全性。
[0012]此外提出，不允許的溫度變化是在所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的損壞溫度以下超過(guò)預(yù)給定的極限溫度。尤其能夠?qū)崿F(xiàn)在火災(zāi)出現(xiàn)之前對(duì)火災(zāi)危險(xiǎn)的探測(cè)并且因此提高安全性。
[0013]此外提出，至少一種故障狀態(tài)是壓力變化?！皦毫ψ兓庇绕鋺?yīng)理解為低于或超過(guò)空氣壓力和/或氣體壓力的事先確定的極限值。尤其在大范圍的真空條件下——例如在太空船上，壓力降代表很大的危險(xiǎn)，這是因?yàn)槠淇赡馨殡S著生死攸關(guān)的且僅僅有限地?cái)y帶的大氣氣體的損耗，并且還可能引起結(jié)構(gòu)損壞。尤其可以提高安全性。
[0014]此外提出，至少一個(gè)示蹤單元在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中具有至少一種專門添加的另外的示蹤物質(zhì)。原則上，至少一種示蹤物質(zhì)和至少一種另外的示蹤物質(zhì)可以彼此混合或彼此分開地存在。探測(cè)器單元尤其可以具有用于探測(cè)至少一種示蹤物質(zhì)的探測(cè)器元件和用于探測(cè)至少一種另外的示蹤物質(zhì)的探測(cè)器元件，從而即使在用于至少一種示蹤物質(zhì)的探測(cè)器元件失敗的情況下，所述至少一種故障狀態(tài)還可以通過(guò)對(duì)所述至少一種另外的示蹤物質(zhì)的探測(cè)來(lái)探測(cè)。所述至少一種另外的示蹤物質(zhì)也可以設(shè)置用于探測(cè)另外的故障狀態(tài)，從而借助所述至少一個(gè)示蹤單元可以探測(cè)至少兩種故障狀態(tài)。原則上，所述至少一種示蹤物質(zhì)和所述至少一種另外的示蹤物質(zhì)可以設(shè)置用于在不同位置處探測(cè)同一故障狀態(tài)。尤其可以實(shí)現(xiàn)探測(cè)概率和探測(cè)安全性的提高和/或?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同故障狀態(tài)的探測(cè)以及尤其附加地實(shí)現(xiàn)故障狀態(tài)的位置分辨率。
[0015]此外提出，所述至少一種示蹤物質(zhì)和所述至少一種另外的示蹤物質(zhì)至少部分地布置在不同的結(jié)構(gòu)單元處和/或不同的結(jié)構(gòu)單元上和/或至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的不同的結(jié)構(gòu)元件處和/或所述不同的結(jié)構(gòu)元件上。尤其能夠使對(duì)故障狀態(tài)的源的局部定位變得容易。
[0016]此外提出，至少一個(gè)探測(cè)器單元設(shè)置用于，借助至少一種示蹤物質(zhì)的和至少一種另外的示蹤物質(zhì)的信號(hào)的模式識(shí)別來(lái)確定所述至少一種故障狀態(tài)。所述至少一個(gè)探測(cè)器單元尤其可以通過(guò)多種示蹤物質(zhì)(例如8種示蹤物質(zhì))的信號(hào)的模式識(shí)別來(lái)確定故障狀態(tài)。原則上，探測(cè)器單元也可以構(gòu)造用于借助來(lái)自少于或多于8種示蹤物質(zhì)的信號(hào)的模式識(shí)別來(lái)確定至少一種故障狀態(tài)。尤其在出現(xiàn)具有多種化學(xué)上相似的物質(zhì)——至少一個(gè)探測(cè)器單元的探測(cè)器元件對(duì)所述物質(zhì)反應(yīng)——的氣體混合物時(shí)也能夠通過(guò)對(duì)多種示蹤物質(zhì)的特殊信號(hào)的探測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)至少一種故障狀態(tài)的安全探測(cè)。
[0017]此外提出，至少一個(gè)探測(cè)器單元設(shè)置用于探測(cè)所述至少一種示蹤物質(zhì)的釋放的下降和/或中斷。這表示與探測(cè)在至少一種故障狀態(tài)中出現(xiàn)的化學(xué)物質(zhì)的通常方法逆反的方式。至少一種示蹤物質(zhì)尤其設(shè)置用于，在正常條件下以某一量被釋放，所述量導(dǎo)致至少一個(gè)探測(cè)器單元的強(qiáng)的信號(hào)變化并且在出現(xiàn)故障狀態(tài)時(shí)以顯著更小的量被排放，例如其方式是，由于不允許的加溫，基本上揮發(fā)性的示蹤物質(zhì)引起與如下材料的基本上非揮發(fā)性的化合物，在所述材料上涂覆和/或引入了示蹤物質(zhì)。尤其可以提供安全性。
[0018]此外提出，至少一個(gè)探測(cè)器單元具有至少一個(gè)數(shù)據(jù)接口，所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)接口設(shè)置用于轉(zhuǎn)發(fā)所探測(cè)到的故障狀態(tài)到上級(jí)的監(jiān)視系統(tǒng)。“上級(jí)的監(jiān)視系統(tǒng)”尤其應(yīng)理解為以下監(jiān)視系統(tǒng):其借助探測(cè)設(shè)備來(lái)監(jiān)視至少一個(gè)部件、至少一個(gè)裝置和/或至少一個(gè)空間以及有利地監(jiān)視多個(gè)部件、多個(gè)裝置和/或多個(gè)空間，并且借助至少一個(gè)輸出設(shè)備至少通過(guò)視覺、光學(xué)和/或聽覺的方式顯示通過(guò)至少一個(gè)探測(cè)設(shè)備探測(cè)的故障狀態(tài)。優(yōu)選地，上級(jí)的監(jiān)視系統(tǒng)包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器單元，故障狀態(tài)的至少一個(gè)信息與另外的附加信息(例如故障狀態(tài)的時(shí)間和位置)一起存儲(chǔ)在所述至少一個(gè)存儲(chǔ)器單元中。尤其可以提高安全性。
[0019]此外提出，所述至少一個(gè)探測(cè)器單元具有至少一個(gè)信號(hào)單元，所述至少一個(gè)信號(hào)單元設(shè)置用于發(fā)信號(hào)通知所探測(cè)到的故障狀態(tài)。“信號(hào)單元”尤其應(yīng)理解為如下單元，所述單元設(shè)置用于發(fā)出聽覺信號(hào)、視覺信號(hào)、電信號(hào)和/或機(jī)械信號(hào)，并且為了信號(hào)發(fā)送，所述單元具有信號(hào)設(shè)備，例如警報(bào)器、揚(yáng)聲器、鈴、警告燈、機(jī)械顯示板或電子顯示板、借助機(jī)械裝置可翻開的顯示牌和/或屏幕。優(yōu)選地，信號(hào)單元布置在通過(guò)探測(cè)器單元所監(jiān)視的空間中和/或通過(guò)探測(cè)器單元所監(jiān)視的部件附近。原則上，探測(cè)設(shè)備可以包括存儲(chǔ)器單元，故障狀態(tài)的至少一個(gè)信息與另外的附加信息(例如故障狀態(tài)的時(shí)間和位置)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器單元中。尤其可以以高安全性使至少一種潛在的和/或即將發(fā)生的危險(xiǎn)狀態(tài)引起注意。
[0020]此外提出一種用于利用根據(jù)本發(fā)明的探測(cè)設(shè)備來(lái)探測(cè)故障狀態(tài)的方法。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]另外的優(yōu)點(diǎn)從下面的附圖描述中得出。在附圖中示出本發(fā)明的4個(gè)實(shí)施例。附圖、說(shuō)明書和權(quán)利要求書包含大量特征的組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員也符合目的地單獨(dú)考慮所述特征并且將其綜合成有意義的另外組合。
[0022]示出:
圖1:根據(jù)本發(fā)明的具有示蹤單元的探測(cè)設(shè)備的示意圖，
圖2:根據(jù)本發(fā)明的探測(cè)設(shè)備的示蹤單元的詳細(xì)視圖，
圖3:具有示蹤單元的備選構(gòu)造的備選探測(cè)設(shè)備，
圖4:具有示蹤單元的備選構(gòu)造的另外的備選探測(cè)設(shè)備，
圖5:根據(jù)本發(fā)明的具有示蹤單元的另外的備選探測(cè)設(shè)備的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于探測(cè)至少一種故障狀態(tài)的探測(cè)設(shè)備10a，所述探測(cè)設(shè)備具有示蹤單元20a和探測(cè)器單元12a，示蹤單元20a在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中具有專門添加的示蹤物質(zhì)26a，探測(cè)器單元12a用于探測(cè)所述示蹤物質(zhì)26a的所釋放的物質(zhì)部分。示蹤單元20a具有承載元件22a,示蹤物質(zhì)26a布置在所述承載元件處。示蹤單元20a部分地與結(jié)構(gòu)單元30a的結(jié)構(gòu)元件34a—體地實(shí)施,并且包括具有示蹤物質(zhì)26a的涂層,所述涂層布置在結(jié)構(gòu)元件34a的表面上,所述結(jié)構(gòu)元件因此與承載元件22a —體地實(shí)施。示蹤單元20a因此部分地與結(jié)構(gòu)單元30a —體地構(gòu)造。結(jié)構(gòu)單元30a由構(gòu)造為氣體激光器的結(jié)構(gòu)元件32a構(gòu)成，結(jié)構(gòu)元件32a通過(guò)構(gòu)造為具有多個(gè)線纜42a (圖2)的線纜束的結(jié)構(gòu)元件34a與另外的結(jié)構(gòu)單元36a連接，所述另外的結(jié)構(gòu)單元36a具有構(gòu)造為電源的結(jié)構(gòu)元件38a。示蹤物質(zhì)26a作為涂層涂覆在結(jié)構(gòu)元件34a的線纜絕緣部40a上。利用探測(cè)設(shè)備1a探測(cè)的故障狀態(tài)由結(jié)構(gòu)單元30a的不允許的溫度變化形成，其中，不允許的溫度變化在至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元30a的損壞溫度以下超過(guò)預(yù)給定的極限溫度。損壞溫度相應(yīng)于線纜絕緣部40a的分解溫度。由于示蹤物質(zhì)26a的蒸汽壓力，在結(jié)構(gòu)單元30a的正常運(yùn)行條件下，示蹤物質(zhì)26a的一些分子從涂層轉(zhuǎn)入氣相中，并且通過(guò)大氣到達(dá)專門為探測(cè)示蹤物質(zhì)26a設(shè)計(jì)的探測(cè)器元件14a，所述探測(cè)器元件借助光學(xué)吸收測(cè)量來(lái)探測(cè)示蹤物質(zhì)26a。原則上，探測(cè)器元件14a可以借助另一方法、例如是通過(guò)金屬氧化物傳感器的通過(guò)示蹤物質(zhì)26a而改變的電導(dǎo)來(lái)探測(cè)示蹤物質(zhì)26a。在正常運(yùn)行條件(其中，正常運(yùn)行條件相應(yīng)于結(jié)構(gòu)單元30a的安全運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行條件)下通過(guò)蒸汽壓力可實(shí)現(xiàn)的、示蹤物質(zhì)26a的濃度低于探測(cè)器元件14a的探測(cè)閾值。然而，在不允許的加溫下，示蹤物質(zhì)26a的更大的物質(zhì)部分從涂層蒸發(fā)，并且在探測(cè)器元件14a處示蹤物質(zhì)26a的最終濃度超過(guò)探測(cè)閾值，從而探測(cè)到故障狀態(tài)。示蹤物質(zhì)26a專門選擇用于，在不允許的加溫下在超過(guò)極限溫度的情況下獲得釋放速率的增力口，從而，相比在正常運(yùn)行條件下，在超過(guò)極限溫度的情況下每單位時(shí)間釋放至少多百分之一的分子。原則上也可以選擇以下物質(zhì)作為示蹤物質(zhì)26a:其在超過(guò)極限溫度時(shí)經(jīng)歷如下反應(yīng)，該反應(yīng)阻止該物質(zhì)的分子轉(zhuǎn)入所述氣相或顯著降低轉(zhuǎn)入可能性。在這種情況下，探測(cè)設(shè)備1a以與其他通常的方式逆反的方式來(lái)運(yùn)行，并且探測(cè)器單元12a在所述變型方案中設(shè)置用于，探測(cè)示蹤物質(zhì)28a的釋放的下降和/或中斷，在所述其他通常的方式中，故障狀態(tài)通過(guò)對(duì)由于故障狀態(tài)而至少增強(qiáng)地出現(xiàn)的物質(zhì)的探測(cè)來(lái)探測(cè)。此外，探測(cè)器單元12a具有數(shù)據(jù)接口 18a用于轉(zhuǎn)發(fā)所探測(cè)到的故障狀態(tài)到上級(jí)的監(jiān)視系統(tǒng)。
[0024]不蹤單兀20a具有專門添加的另外的不蹤物質(zhì)28a,所述另外的不蹤物質(zhì)28a在另外的承載元件48a上,所述另外的承載元件48a與所述結(jié)構(gòu)單元36a的結(jié)構(gòu)元件38a的表面一體地實(shí)施。因此，示蹤物質(zhì)26a和另外的示蹤物質(zhì)28a布置在不同的結(jié)構(gòu)單元30a、36a處。替代地，它們例如也可以布置在結(jié)構(gòu)單元30a的不同結(jié)構(gòu)元件32a、34a上。另外的示蹤物質(zhì)28a設(shè)計(jì)用于探測(cè)與不蹤物質(zhì)26a相同的故障狀態(tài),但原則上,另外的不蹤物質(zhì)28a也可以被選擇用于探測(cè)與配屬給示蹤物質(zhì)26a的故障狀態(tài)不同的另外的故障狀態(tài)。探測(cè)器單元12a具有另外的探測(cè)器元件16a，所述探測(cè)器元件專門設(shè)計(jì)用于探測(cè)另外的示蹤物質(zhì)28a。借助用于不同的示蹤物質(zhì)26a、28a的不同的探測(cè)器元件14a、16a能夠?qū)崿F(xiàn)故障狀態(tài)的定位，從而能夠更迅速地發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致故障狀態(tài)的錯(cuò)誤來(lái)源。在另一種備選的擴(kuò)展方案中，探測(cè)器單元12a可以設(shè)置用于，借助對(duì)示蹤物質(zhì)26a和另外的示蹤物質(zhì)28a的信號(hào)的模式識(shí)別來(lái)確定至少一種故障狀態(tài)，來(lái)代替通過(guò)探測(cè)超過(guò)單個(gè)極限濃度。
[0025]原則上，示蹤物質(zhì)26a和/或另外的示蹤物質(zhì)28a也可以專門選擇用于探測(cè)結(jié)構(gòu)單元30a的超過(guò)極限溫度的溫度，由此尤其能夠以逆反方式來(lái)組合探測(cè)設(shè)備1a的運(yùn)行。此夕卜，示蹤物質(zhì)26a和/或另外的示蹤物質(zhì)28a也可以設(shè)置用于探測(cè)部件中的(例如在氣體管路處)的壓力增加。
[0026]在圖3至5中示出本發(fā)明的三個(gè)另外的實(shí)施例。下面的描述和示圖基本上限于實(shí)施例之間的區(qū)別，其中，關(guān)于相同表示的部件，尤其關(guān)于具有相同參考標(biāo)記的部件，原則上也可以參考其他實(shí)施例的示圖和/或描述，尤其是參考附圖1至2的示圖和/或描述。為了區(qū)分這些實(shí)施例，字母a置于圖1至2中的實(shí)施例的參考標(biāo)記后面。在圖3至5中，字母a由字母b至d來(lái)取代。
[0027]圖3中示出用于探測(cè)至少一種故障狀態(tài)的備選探測(cè)設(shè)備10b，備選探測(cè)設(shè)備1b具有示蹤單元20b和探測(cè)器單元12b，示蹤單元20b在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中具有專門添加的示蹤物質(zhì)26b，探測(cè)器單元12b用于探測(cè)所述示蹤物質(zhì)26b的所釋放的物質(zhì)部分。示蹤單元20b具有承載元件22b，所述承載元件與結(jié)構(gòu)單元30b的構(gòu)造為具有多個(gè)線纜42d的線纜束的結(jié)構(gòu)元件32b的線纜絕緣部40b —體地實(shí)施。承載元件22b具有由活性炭形成的吸附材料24b，在所述吸附材料處或所述吸附材料中吸附有示蹤物質(zhì)26b。
[0028]在用于探測(cè)至少一種故障狀態(tài)的探測(cè)設(shè)備1c的另一備選擴(kuò)展方案中，探測(cè)設(shè)備1c具有示蹤單元20c和探測(cè)器單元12c，示蹤單元20c在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中具有專門添加的示蹤物質(zhì)26c，探測(cè)器單元12c用于探測(cè)所述示蹤物質(zhì)26c的所釋放的物質(zhì)部分(圖4),所述示蹤單元20c的承載元件22c與結(jié)構(gòu)單元30c的構(gòu)造為線纜束的結(jié)構(gòu)元件32c的線纜42c的芯一體地實(shí)施。在結(jié)構(gòu)單元30c的結(jié)構(gòu)元件32c的不允許的加溫的情況下，示蹤物質(zhì)26a的相對(duì)于正常運(yùn)行條件增加的量從線纜42c擴(kuò)散并且通過(guò)結(jié)構(gòu)元件32c的線纜絕緣部40c至探測(cè)器單元12c，在所述探測(cè)器單元中在探測(cè)器元件14c中示蹤物質(zhì)26c的濃度上升被探測(cè)到并且因此故障狀態(tài)被探測(cè)到。
[0029]圖5中示出用于探測(cè)至少一種故障狀態(tài)的探測(cè)設(shè)備1d的另一備選擴(kuò)展方案，探測(cè)設(shè)備1d具有示蹤單元20d和探測(cè)器單元12d，示蹤單元20d在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中具有專門添加的示蹤物質(zhì)26d，探測(cè)器單元12d用于探測(cè)所述示蹤物質(zhì)26d的所釋放的物質(zhì)部分。通過(guò)探測(cè)器設(shè)備1d探測(cè)的故障狀態(tài)是由壓力降形成的壓力變化。示蹤物質(zhì)26d在此作為涂層布置在壁46d的表面上，所述表面因此與示蹤單元20d的承載元件22d —體地構(gòu)造。壁46構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元30d。在太空飛行時(shí)，壁46相對(duì)于周圍的真空限制太空艙的空間44d。在壁46d損壞、例如裂縫的情況下，大氣從空間44d中漏出進(jìn)入周圍的真空中并且出現(xiàn)壓力降。由于大氣的漏出，探測(cè)元件14d處示蹤物質(zhì)26d的濃度下跌。一旦示蹤物質(zhì)26d的濃度降到事先確定的極限濃度以下，則以逆反的方式運(yùn)行的探測(cè)器單元12d探測(cè)到故障狀態(tài)，所述極限濃度是如此選擇的，使得在低于該極限濃度的情況下能夠排除由于缺乏空氣而對(duì)人的危害。探測(cè)器單元12d具有信號(hào)單元50d，所述信號(hào)單元設(shè)置用于發(fā)信號(hào)通知所探測(cè)到的故障狀態(tài)。信號(hào)單元50d構(gòu)造為與警報(bào)器組合的警告燈，所述警告燈在探測(cè)到壓力降的情況下發(fā)出聽覺信號(hào)和視覺信號(hào)，借助所述信號(hào)能夠使在空間44d中的人注意到壓力降。探測(cè)器單元12d具有數(shù)據(jù)接口 18d，借助所述數(shù)據(jù)接口能夠?qū)⒂商綔y(cè)設(shè)備1d探測(cè)到的故障狀態(tài)報(bào)告給上級(jí)的監(jiān)視系統(tǒng)，在所述監(jiān)視系統(tǒng)中，所探測(cè)的故障狀態(tài)連同關(guān)于出現(xiàn)的位置和時(shí)間的附加信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中。
[0030]參考標(biāo)記列表
10探測(cè)設(shè)備
11探測(cè)器單元 14 探測(cè)器元件16探測(cè)器元件
18數(shù)據(jù)接口
20示蹤單元
22承載元件
24吸附材料
26示蹤物質(zhì)
28示蹤物質(zhì)
30結(jié)構(gòu)單元
32結(jié)構(gòu)元件
34結(jié)構(gòu)元件
36結(jié)構(gòu)單元
38結(jié)構(gòu)元件
40線纜絕緣部
42線纜
44空間
46壁
48承載元件
50信號(hào)單兀。
【權(quán)利要求】
1.一種用于探測(cè)至少一種故障狀態(tài)的探測(cè)設(shè)備，所述探測(cè)設(shè)備具有至少一個(gè)示蹤單元(20a-d)和至少一個(gè)探測(cè)器單元(12a_d)，所述至少一個(gè)示蹤單元(20a_d)在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中具有至少一種專門添加的示蹤物質(zhì)(26a_d)，所述至少一個(gè)探測(cè)器單元(12a_d)用于探測(cè)所述至少一種示蹤物質(zhì)(26a_d)的所釋放的物質(zhì)部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)示蹤單元(20a_d)具有至少一個(gè)承載元件(22a_d, 48a),所述至少一種示蹤物質(zhì)(26a_d)布置在所述至少一個(gè)承載元件處和/或所述至少一個(gè)承載元件中和/或所述至少一個(gè)承載元件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)承載元件(22b)具有至少一種吸附材料(24b)。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)示蹤單元(20a, 20d)包括至少一個(gè)涂層,所述至少一個(gè)涂層具有所述至少一種示蹤物質(zhì)(26a, 26d)。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)示蹤單元(20a-d)至少部分與至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元(30a_d, 36a) 一體地構(gòu)造。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述至少一種故障狀態(tài)是至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元(30a_c，36a)的不允許的溫度變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述不允許的溫度變化是在所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元(30a_c，36a)的損壞溫度以下超過(guò)預(yù)給定的極限溫度。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述至少一種故障狀態(tài)是壓力變化。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)示蹤單元(20a)在至少一種運(yùn)行狀態(tài)中具有至少一種專門添加的另外的示蹤物質(zhì)(28a)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述至少一種示蹤物質(zhì)(26a)和所述至少一種另外的示蹤物質(zhì)(28a)至少大范圍地布置在不同的結(jié)構(gòu)單元(30a，36a)處和/或不同的結(jié)構(gòu)單元(30a，36a)上和/或布置在至少一個(gè)結(jié)構(gòu)單元(30a，36a)的不同的結(jié)構(gòu)元件(32a, 34a, 38a)處和/或所述不同的結(jié)構(gòu)元件(32a, 34a, 38a)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)探測(cè)器單元(12a)設(shè)置用于，借助對(duì)所述至少一種示蹤物質(zhì)(26a)和所述至少一種另外的示蹤物質(zhì)(28a)的信號(hào)的模式識(shí)別來(lái)確定所述至少一種故障狀態(tài)。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)探測(cè)器單元(12a_d)設(shè)置用于，探測(cè)所述至少一種示蹤物質(zhì)(28a_d)的釋放的下降和/或中斷。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)探測(cè)器單元(12a_c)具有至少一個(gè)數(shù)據(jù)接口(ISa-C)，所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)接口設(shè)置用于轉(zhuǎn)發(fā)所探測(cè)到的故障狀態(tài)到上級(jí)的監(jiān)視系統(tǒng)。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)探測(cè)器單元(12d)具有至少一個(gè)信號(hào)單元(50d)，所述至少一個(gè)信號(hào)單元設(shè)置用于發(fā)信號(hào)通知所探測(cè)到的故障狀態(tài)。
15.一種用于利用根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的探測(cè)設(shè)備(10a-d)來(lái)探測(cè)故障狀態(tài)的方法。
【文檔編號(hào)】G01D21/00GK104048696SQ201410093315
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】P.克恩, T.胡梅爾, U.屈布勒 申請(qǐng)人:阿斯特里姆有限責(zé)任公司