CN106370224A - 测试系统与其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种测试系统与其测试方法。测试系统连接至气瓶，并包含压力侦测器、温度侦测器与控制器。压力侦测器设置以侦测气瓶内的储存气体的压力。温度侦测器设置以侦测气瓶内的储存气体的温度。控制器设置以计算储存气体的压力与温度的变化量，并根据储存气体的压力与温度的变化量判断储存气体的储存状态是否落于额定范围内。透过将储存气体的温度也列入储存状态的判断参数之一，测试系统对储存气体的漏气流量的判断可更精确。

Description

测试系统与其测试方法

技术领域

本发明是有关于一种测试系统与其测试方法，且特别是有关于一种用于气瓶的测试系统与其测试方法。

背景技术

于现今的产线之中，气体供应也是产线设计的重要一环。于产线的管路设计之中，会在厂房的一个区域内建立供气系统，并将气瓶置放于此。于生产过程中，各区域之间可用管线相连，使得供气系统内的气体可运输至各产线之中。为了使气体供应顺畅，通常会将装有相同气体的两个气瓶置于同一区域，且此两个气瓶皆连接至供气管路。

当其中一个气瓶作为气体供应源时，另一个气瓶作为备用气瓶。当作为气体供应源的气瓶内的气体用量不足时，再将管路切换成以备用气瓶作为气体供应源，并将用量不足的气瓶作更换。当更换气瓶后，所更换的气瓶需先对其作测试，以检查其储存状态。接着，当确认气瓶的储存状态为正常后，才可使所更换的气瓶上线供应。然而，当操作人员于更换作业时有操作不慎或是误判的状况发生时，将可能造成重大灾害。

发明内容

有鉴于此，本发明的一实施方式提供一种测试系统与其测试方法，测试方法可透过储存气体的初始压力、初始温度、侦测压力与侦测温度判断储存气体的漏气流量是否正常。透过将储存气体的温度也列入漏气流量的判断参数之一，测试系统对储存气体的漏气流量的判断可更精确，并借此减少气体灾害发生的可能性。

本发明的一实施方式提供一种测试系统，其中测试系统连接至气瓶，并包含压力侦测器、温度侦测器与控制器。压力侦测器设置以侦测气瓶内的储存气体的压力。温度侦测器设置以侦测气瓶内的储存气体的温度。控制器设置以计算储存气体的压力与温度的变化量，并根据储存气体的压力与温度的变化量判断储存气体的储存状态是否落于额定范围内。

于部分实施方式中，测试系统还包含气体测试管，其中气体测试管连接至气瓶。测试系统设置以透过气体测试管朝气瓶提供测试气体，且压力侦测器与温度侦测器分别透过侦测测试气体的压力与温度侦测储存气体的压力与温度。

于部分实施方式中，压力侦测器与温度侦测器为同步侦测。

本发明的一实施方式提供一种测试系统的测试方法，包含下列步骤。侦测气瓶内的储存气体的初始压力与初始温度。根据测试频率侦测并记录储存气体的侦测压力与侦测温度。回传侦测压力与侦测温度至控制器，并根据储存气体的初始压力、初始温度、侦测压力与侦测温度的变化关系，判断气瓶内的储存气体的储存状态是否落于额定范围内。

于部分实施方式中，储存气体的储存状态包含储存气体的漏气流量。测试方法还包含根据气瓶内的储存气体的漏气流量是否落于额定范围内，判断是否使气瓶作为气体供应源。

于部分实施方式中，储存气体的储存状态包含储存气体的漏气流量，且判断气瓶内的储存气体的储存状态是否落于额定范围内的步骤包含下列步骤。根据储存气体的初始压力、初始温度、侦测压力与侦测温度之间的比例关系，计算储存气体的漏气流量的状态值。判断状态值是否落于额定范围内。

于部分实施方式中，计算储存气体的状态值的步骤包含下列步骤。计算初始压力与初始温度的比值，其中初始压力与初始温度的比例关系为第一比值。计算侦测压力与侦测温度的比值，其中侦测压力与侦测温度的比例关系为第二比值。根据第一比值与第二比值之差，计算出状态值。

于部分实施方式中，计算储存气体的状态值的步骤包含下列步骤。将初始压力与侦测温度相乘，以得到第一乘积关系。将侦测压力与初始温度相乘，以得到第二乘积关系。根据第一乘积关系与第二乘积关系之差，计算出状态值。

于部分实施方式中，测试方法还包含下列步骤。将状态值除以第一乘积关系，以计算储存气体的状态变化率。判断状态变化率是否落于额定范围内。

于部分实施方式中，测试方法还包含下列步骤。朝气瓶上的连接头提供测试气体，并透过测试气体的初始测试压力与初始测试温度记录储存气体的初始压力与初始温度。根据测试频率侦测并记录该测试气体的侦测测试压力与侦测测试温度，并透过测试气体的侦测测试压力与侦测测试温度记录储存气体的侦测压力与侦测温度。

附图说明

图1绘示本发明的第一实施方式的测试系统于供气系统之中的示意图；

图2为图1的测试系统的测试方法的流程图；

图3绘示本发明的第二实施方式的测试系统于供气系统之中的示意图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

当供气系统之中的气瓶更换后，所更换的气瓶需先作测试，以检查其有无不正常的储存状态。接着，当确认储存状态为正常后，再将所更换的气瓶作为气体供应源使用。然而，当有误判的状况发生时，将会因重复更换气瓶而产生额外的风险及成本。甚者，误判的状况也将可能造成意外并产生灾害。

有鉴于此，本发明的一实施方式提供一种测试系统与其测试方法，测试方法可透过储存气体的压力与温度判断并计算储存气体的漏气流量是否正常。透过将储存气体的温度也列入漏气流量的判断参数之一，测试系统对储存气体的漏气流量的判断可更精确。

图1绘示本发明的第一实施方式的测试系统110于供气系统100之中的示意图。供气系统100包含气瓶102、连接头104、气体输送管106与测试系统110，其中气瓶102为被更换至供气系统100中并待检测的气瓶。气瓶102内设置有储存气体。连接头104设置于气瓶102上。气体输送管106透过连接头104连接至气瓶102，并连通气瓶102内的储存气体。当气瓶102作为供气系统100的气体供应源时，气体输送管106可用以传输气瓶102内的储存气体。

测试系统110透过连接头104连接至气瓶102，并包含压力侦测器114、温度侦测器116与控制器120。压力侦测器114设置以侦测气瓶102内的储存气体的压力。温度侦测器116设置以侦测气瓶102内的储存气体的温度。控制器120设置以计算储存气体的压力与温度的变化量，并根据储存气体的压力与温度的变化量判断储存气体的储存状态是否落于额定范围内。

当将气瓶102更换至供气系统100之中时，被更换至供气系统100之中的气瓶102可能会有不预期的储存状态，例如，不正常或是过高的漏气流量。对此，当将气瓶102更换至供气系统100之中后，测试系统110可对气瓶102内的储存气体的储存状态作检测，以确认储存气体的储存状态是否正常。储存气体的储存状态例如可以是储存气体的漏气流量。当确认储存气体的储存状态为正常状态后，气瓶102即可作为供气系统100的气体供应源并上线供应。

换言之，为了使气瓶102可在安全条件下作为气体供应源并减少误判漏气状态的可能性，于将气瓶102更换至供气系统100中之后且于将气瓶102作为气体供应源之前的期间，测试系统110可对气瓶102作检测。例如，测试系统110可根据气瓶102内的储存气体的漏气流量是否落于额定范围内，以判断气瓶102是否可作为气体供应源。以下叙述将对测试系统110的测试方法作进一步说明。

请参照图1与图2，图2为图1的测试系统110的测试方法的流程图。测试系统110的测试方法包含下列步骤。步骤S10为侦测气瓶102内的储存气体的初始压力与初始温度。步骤S20为根据测试频率侦测并记录储存气体的侦测压力与侦测温度。步骤S30为回传侦测压力与侦测温度至控制器120，并根据储存气体的初始压力、初始温度、侦测压力与侦测温度的变化关系，判断气瓶102内的储存气体的储存状态是否落于额定范围内。同前所述，储存气体的储存状态包含储存气体的漏气流量。

根据理想气体方程式，当气体的体积与莫耳数相同时，气体的压力与温度会有正比关系。亦即，供气系统100的储存环境的温度会对储存气体的压力的侦测结果造成影响。例如，即使于无漏气条件下，气体被侦测而得的压力结果也可能因温度变化而有不同。对此，本实施方式中，测试系统110将储存气体的温度列入至储存气体的漏气流量的计算式之中，使得测试系统110对储存气体的漏气流量的判断可更精确。以下叙述将对储存气体的漏气流量的计算方式作进一步说明。此外，为了方便说明，初始压力、初始温度、侦测压力与侦测温度分别标示为P1、T1、P2与T2。

本实施方式中，测试系统110的测试方法的步骤S30还包含下列步骤。根据储存气体的初始压力P1、初始温度T1、侦测压力P2与侦测温度T2之间的比例关系，计算储存气体的漏气流量的状态值。接着，判断此状态值是否落于额定范围内。

于计算储存气体的漏气流量的状态值的部分实施方式中，计算储存气体的状态值的步骤包含下列步骤。计算初始压力P1与初始温度T1的比值，其中初始压力P1与初始温度T1的比例关系为第一比值，即第一比值为(P1/T1)。计算侦测压力P2与侦测温度T2的比值，其中侦测压力P2与侦测温度T2的比例关系为第二比值，即第二比值为(P2/T2)。接着，根据第一比值与第二比值之差，计算出状态值，即状态值为[(P1/T1)-(P2/T2)]。

于检测储存气体的储存状态时，可以先设定储存气体的额定范围。例如，此额定范围可视作测漏额定范围，并设定为数值A。本发明所属技术领域中具有通常知识者可根据所使用的压力单位而设定数值A的大小。例如，于预定的气体泄漏率为(2.69*10^-5)atm-cc/sec且整个预定测试时间为4小时的条件下，气体的测漏压值会是0.4Kg/cm²。于此条件下，数值A可以是将0.4Kg/cm²除以供气系统100所处环境的月均温(例如，月均温为摄氏25度)而设定。然而，以上额定范围的数值A的设定方式非用以限制本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者也可根据气瓶的安全系数而设定数值A的大小。

接着，将状态值与数值A作比较。当状态值小于数值A时，储存气体的漏气流量可视为正常状态。反之，当状态值大于数值A时，储存气体的漏气流量则为不正常状态。此外，由于测试系统110是根据测试频率侦测储存气体的侦测压力与侦测温度，因此气瓶102内的储存气体的侦测可视为即时侦测。例如，当测试频率为每秒两次时，测试系统110对储存气体的漏气流量的检测频率也为每秒两次。此外，于部分实施方式中，压力侦测器114与温度侦测器116可以是同步对气瓶102内的储存气体进行侦测。

也就是说，本发明的测试方法是将储存气体的压力与温度共同列入计算参数之中。因此，即使供气系统处于有温度变化的环境之中，透过将储存气体的温度列为计算参数，测试方法可以判断储存气体的漏气流量是否为正常状态。再者，透过本发明的测试方法，可减少操作人员因误判而产生的危险性，并降低气瓶更换作业的风险及成本。

此外，储存气体的状态值也可透过其他方式计算。于计算储存气体的漏气流量的状态值的另一部分实施方式中，计算储存气体的状态值的步骤包含下列步骤。将初始压力P1与侦测温度T2相乘，以得到第一乘积关系，即第一乘积关系为P1*T2。将侦测压力P2与初始温度T1相乘，以得到第二乘积关系，即第二乘积关系为P2*T1。接着，根据第一乘积关系与第二乘积关系之差，计算出状态值，即状态值为[(P1*T2)-(P2*T1)]。

同样地，于检测储存气体的储存状态时，可以先将额定范围视作测漏额定范围并设定为数值B。接着，将状态值与数值B作比较。当状态值小于数值B时，储存气体的漏气流量可视为正常状态。反之，当状态值大于数值B时，储存气体的漏气流量则为不正常状态。

于将压力与温度计算为乘积关系的实施方式中，额定范围可以设定为百分比数值，例如百分比C，且测试方法还包含下列步骤。将状态值除以第一乘积关系，以计算储存气体的状态变化率，即状态变化率为[[(P1*T2)-(P2*T1)]/(P1*T2)]*100％。接着，判断状态变化率是否落于额定范围内。

换言之，于计算储存气体的状态变化率的实施方式中，测试方法是将储存气体于侦测期间内的侦测压力与侦测温度和其初始压力与初始温度作比较，并将此比较结果计算成百分比关系。透过此百分比关系，测试方法可以判断储存气体的漏气流量是否为正常状态。例如，当储存气体的状态变化率小于百分比C时，储存气体的漏气流量可视为正常状态。反之，当储存气体的状态变化率大于百分比C时，储存气体的漏气流量可视为不正常状态。

综上所述，本发明的测试方法可透过将储存气体的初始压力、初始温度、侦测压力与侦测温度列入储存气体的漏气流量的计算式中，以判断储存气体的漏气流量是否正常。此外，当气瓶的漏气流量落于额定范围内且其储存状态为正常时，此气瓶即可作为供器系统的气体供应源使用。

请参照图3，图3绘示本发明的第二实施方式的测试系统110于供气系统100之中的示意图。本实施方式与第一实施方式的差异在于，本实施方式的测试系统110是透过测试气体侦测储存气体的压力与温度。

本实施方式中，测试系统还包含气体测试管112，其中气体测试管112连接至气瓶102。测试系统110设置以透过气体测试管112朝气瓶102提供测试气体，且压力侦测器114与温度侦测器116分别透过侦测测试气体的压力与温度侦测储存气体的压力与温度。此外，于部分实施方式中，测试系统110透过气体测试管112朝气瓶102提供氮气，以进行保压程序。

进一步而言，当测试系统110对气瓶102内的储存气体进行检测时，测试系统110朝气瓶102上的连接头104提供测试气体，并透过测试气体的初始测试压力与初始测试温度记录储存气体的初始压力与初始温度。接着，根据测试频率侦测并记录该测试气体的侦测测试压力与侦测测试温度，并透过测试气体的侦测测试压力与侦测测试温度记录储存气体的侦测压力与侦测温度。

同样地，当得到储存气体的初始压力、初始温度、侦测压力与侦测温度后，透过前述提及的测试方法，测试系统即可判断储存气体的漏气流量是否正常。此外，测试方法也可直接以测试气体的初始测试压力、初始测试温度、侦测测试压力与侦测测试温度进行储存气体的储存状态的计算。透过以测试气体的方式进行对储存气体的侦测，测试系统110于压力与温度上的侦测结果能更准确。

综上所述，本发明的测试方法可透过储存气体的初始压力、初始温度、侦测压力与侦测温度判断储存气体的漏气流量是否正常。再者，透过将储存气体的温度也列入漏气流量的判断参数之一，测试系统对储存气体的漏气流量的判断可更精确，并借此减少气体灾害发生的可能性。此外，本发明的测试系统可进一步的透过测试气体侦测储存气体的压力与温度，使得测试系统于压力与温度上的侦测结果能更准确。

虽然本发明已以多种实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种测试系统，其特征在于，连接至一气瓶，并包含：

一压力侦测器，设置以侦测该气瓶内的一储存气体的压力；

一温度侦测器，设置以侦测该气瓶内的该储存气体的温度；以及

一控制器，设置以计算该储存气体的压力与温度的变化量，并根据该储存气体的压力与温度的变化量判断该储存气体的储存状态是否落于一额定范围内。

2.根据权利要求1的测试系统，其特征在于，还包含一气体测试管，该气体测试管连接至该气瓶，其中该测试系统设置以透过该气体测试管朝该气瓶提供一测试气体，且该压力侦测器与该温度侦测器分别透过侦测该测试气体的压力与温度侦测该储存气体的压力与温度。

3.根据权利要求1的测试系统，其特征在于，该压力侦测器与该温度侦测器为同步侦测。

4.一种测试系统的测试方法，其特征在于，包含：

侦测一气瓶内的一储存气体的一初始压力与一初始温度；

根据一测试频率侦测并记录该储存气体的一侦测压力与一侦测温度；以及

回传该侦测压力与该侦测温度至一控制器，并根据该储存气体的该初始压力、该初始温度、该侦测压力与该侦测温度的变化关系，判断该气瓶内的该储存气体的储存状态是否落于一额定范围内。

5.根据权利要求4的测试方法，其特征在于，该储存气体的储存状态包含该储存气体的漏气流量，且测试方法还包含：

根据该气瓶内的该储存气体的漏气流量是否落于该额定范围内，判断是否使该气瓶作为一气体供应源。

6.根据权利要求4的测试方法，其特征在于，该储存气体的储存状态包含该储存气体的漏气流量，且判断该气瓶内的该储存气体的储存状态是否落于该额定范围内的步骤包含：

根据该储存气体的该初始压力、该初始温度、该侦测压力与该侦测温度之间的比例关系，计算该储存气体的漏气流量的一状态值；以及

判断该状态值是否落于该额定范围内。

7.根据权利要求6的测试方法，其特征在于，计算该储存气体的该状态值的步骤包含：

计算该初始压力与该初始温度的比值，其中该初始压力与该初始温度的比例关系为一第一比值；

计算该侦测压力与该侦测温度的比值，其中该侦测压力与该侦测温度的比例关系为一第二比值；以及

根据该第一比值与该第二比值之差，计算出该状态值。

8.根据权利要求6的测试方法，其特征在于，计算该储存气体的该状态值的步骤包含：

将该初始压力与该侦测温度相乘，以得到一第一乘积关系；

将该侦测压力与该初始温度相乘，以得到一第二乘积关系；以及

根据该第一乘积关系与该第二乘积关系之差，计算出该状态值。

9.根据权利要求8的测试方法，其特征在于，还包含：

将该状态值除以该第一乘积关系，以计算该储存气体的一状态变化率；以及

判断该状态变化率是否落于该额定范围内。

10.根据权利要求4的测试方法，其特征在于，还包含：

朝该气瓶上的一连接头提供一测试气体，并透过该测试气体的一初始测试压力与一初始测试温度记录该储存气体的该初始压力与该初始温度；以及

根据该测试频率侦测并记录该测试气体的一侦测测试压力与一侦测测试温度，并透过该测试气体的该侦测测试压力与该侦测测试温度记录该储存气体的该侦测压力与该侦测温度。