DE2047020B2 - Niveauueberwachungsanordnung - Google Patents
NiveauueberwachungsanordnungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung Kum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Nivcaulibcrwachimgsanordnimg
während des Betriebes, die Hus einem Niveaumelder, aus einem niveauabtastenden
Organ und aus einem dieses Organ aufnehmenden Nivcaumeldergehäuse besteht, das durch einen
Kanal mit dem Behälter verbunden ist, in dem die !•lüssigkcit überwacht werden soll.
Niveaumelder zum Abtasten eines zu hohen oder fen niedrigen Niveaus sind allgemein bekannt, Ein
gewöhnlicher Niveaumelder hat einen Schwimmer, der mit einem Arm an einem Schaltergehäuse
schwenkbar gelagert ist. Am Gehäuse ist ein Mikroschaltcr angebracht, der gewöhnlich auf magnetischem
Wege von dem Schwimmer beeinflußt wird. Der Mikroschalter unterbricht oder schließt einen
Stromkreis, der eine akustisch oder optisch alarmgebende Anordnung und/oder ein das Niveau beeinflussendes
Organ betätigt. Aus Sicherheitsgründen wird meist ein unterbrechender Mikroschalter
bevorzugt.
Bei dem üblichen bekannten Einbau eines solchen Niveaumelders in einen Behälter gibt es keine Möglichkeit,
das Funktionieren des Niveaumelders zu überprüfen, ohne das Flüssigkeitsniveau in dem Gel'äl.i
absichtlich zu erhöhen oder zu senken. Eine solche Maßnahme ist aber, wenn der Behälter zu
einer in Betrieb befindlichen Anlage oder zu einem Sicherheitssystem gehört, im allgemeinen nicht
durchführbar. Auch eine mechanische 3eeinf!ussung der beweglichen, im Innern des Behälters angeord-
neten Teile des Niveaumelders ist ohne ein öffnen des Behälters, u. h. ohne Betriebsunterbrechung,
nicht möglich.
Es ist eine Einrichtung zur Funktionsprüfung von Niveaumeldern bekannt, mit der eine Funktionsprüfung
des Niveaumelders auch während des Betriebes möglich ist. Bei diesem bekannten Niveaumelder ist
der Schwimmer, der in einem nach außen völlig dichten Gehäuse angeordnet ist, mit einer Schwimmerstange
verbunden, an der Magnete für die Betätigung eines außerhalb des Gehäuses angeordneten
und mit diesen zusammenwirkenden Schäkers angebracht sind. Um eine Funktionsprüfung des Niveaumelders
auch während des Betriebes zu ermöglichen, ist die Schwimmerstange verlängert worden und ragt
in em an dem peliälter angeflanschtes und an seinem Ende verschlossenes Rohr. Für die Verstellung des
Schwimmers unabhängig von dem Flüssigkeitsstand dient ein über das Ende des Rohres geschobener
ringförmiger Magnet, der mit einem an dem verlängerten Ende der Stange befestigten Magneten zusammenwirkt.
Diese bekannte Einrichtung für d:e Funktionsprüfung eines Niveaumelders erfordert
aber einmal einen relativ großen Platzbedarf und zum anderen ist die gezeigte Lösung beschränkt auf
solche Niveaumelder, bei denen sich Schwimmerund Schwimmerstangc linear in derselben Richtung
bewegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit
einer Niveauüberwachungsanordnung während des Belriebes vorzuschlagen, die einfach und zuverlässig
ist, nur geringfügige Änderungen am Niveaumeldergehäuse erfordert und auch für drehbar gelagerte
Schwimmer verwendbar ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelost, daß am Gehäuse ein Leitungsrohr angeschlossen
ist, durch das in das Gehäuse für die Prüfung des Niveaumelders entweder ein Gas oder eine
Flüssigkeit zuführbar ist und daß das Niveaumeldergehäuse mit dem Flüssigkeitsbehälter durch einen
Prüfungsmiltelauslauf verbunden ist. dessen Querschnitt so bemcsss.;1. ist, daß das für die Prüfung zugeführte
Gas bzw. die zugeführte Flüssigkeit zeitverzögert ausläuft, wobei der Prüfungsmittelauslauf
entweder einen Teil des Kanals oder einen davon gesonderten zweiten Kanals bildet.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung bestehen unter anderem darin, daß an den üblichen
Schwimmergehäusen nur geringfügige bauliche Abänderungen erforderlich sind, die zudem nur einen
geringen Platzbcdarf und Aufwand erfordern, und daß die Niveaumelderbehälter alle gleich ausgeführt
werden können, und zwar auch dann, wenn zwei Niveaumelder zusammenwirken sollen, um einen
oberen und unteren Flüssigkeitsstand anzuzeigen. Bei der Montage ist dann lediglich darauf zu achten,
daß die Behälter um 180° versetzt zueinander angebracht werden.
Das Niveaiimeldergehäuse ist mit dem Behälter
vorzugsweise durch mindestens zwei auf verschiede-IUT
I lohe· liegende Stiömungskaiiäle mil verschiedenen
Ouersehnittsllächen vcrluiiiden. Dadurch erreicht
man iinlcr anderem eine Dämpfung der F.mplindlichkeii
heim Abtasien zufälliger Niveauveränderungcn,
die liirdas aktuelle Diirchschnilisniveaii im Behälter
nichi kuinzeichnenU sind, während eine ausreichende
I inpliiHilichkeit beim Abtasten wesentlicher Niveau-
\ ei änderungen beibehalten wird.
Soll der Niveaumelder ein zu hohes Niveau abtasten, ist es zweckmäßig, daß der obere Strönumgsl.anal
eine große Ouerschniltslläche und der untere tine kleine Qiiersehnittsflüche hat, soll er dagegen
tin zu niedriges Niveau abtasten, ist es zweckmäßig, dall der obere Strömungskanal eine kleine und der
liniere eine große QuerschniUsfläche hat. Dadurch v.ird unter anderem erreicht, daß die Funktionsprüfung
auf eine für das niveauablastende Organ mechanisch schonende Weise ausgeführt werden kann.
Zar Erläuterung ist ein Ausfül.rungsbeispiel der
Erfindung nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben, die im Längsschnitt einen TeU eines
(icl'üßes zeig1, das mit einem oberen und einem unteren Niveaumelder versehen ist.
Das gezeigte Gefäß 1. ein Rohr oder Behälter, dessen Boden und Deckel nicht gezeigt ist, gehört
Vu einem Sicherheitssystem für einen Kernreaktor
und ist bis zu einem veränderlichen Niveau 2 mit Wasser gefüllt, über dem Niveau befindet sich ein
Cias, z. B. Luft. In der Wand des Gefäßes 1 sind /wei Löcher, in denen ein oberes Niveaumelderjzchäuse
3 und ein unteres Niveaumeidergehäuse 3' festgeschweißt sind. Die Niveaumeidergehäuse 3
und 3' werden nach außen von je einem Flansch 4 und 4' abgeschlossen, an denen ein oberer Niveaumelder
5 bzw. ein unterer Niveaumelder 5' befestigt sind. Die Niveaumelder 5 und 5' haben als niveauabtastende
Organe Schwimmer 6 bzw. 6', die mit je einem Arm 7 bzw. T an in den Flanschen 4 und 4'
eingeschraubten Schaltergehäusen 8 bzw. 8'schwenkbar gelagert sind. Jedes Schaltergehäuse enthält einen
nicht gezeigten Mikroschalter. Die zum Umstellen des Mikroschallers erforderliche Stcllkraft Λ-ird von
dem Schwimmer über den Schwenkarm und einen auf diesem befestigten, nicht gezeigten ersten Magnet
auf einen -m Schaltergehäuse angeordneten beweglichen zweiten Magnet übertragen, der mit dem
unterbrechenden Organ des Mikroschallers verbunden ist. Jeder Mikrosclialter dient zum Unterbrechen
eines nicht gezeigten Stromkreises und dadurch auf bekannte Weise zum Betätigen einer nicht gezeigten
optischen oder akustischen alarmgebenden Anordnung.
Jedes Niveaumeidergehäuse 3 bzw. 3' steht mit dem Inneren des Gefäßes 1 durch einen Strömungskanal 9 bzw. 9' mit kleiner Qucrsehnittsfläehc und
einem Strömungskanal 10 bzw. 10' mit großer Querschnittsfläche in Verbindung. In der gezeigten Ausführungsform
bestehen die Strömungskanäle 9 und 9' aus kleinen, durch eine Zwischenwand 12 bzw. 12'
gebohrten Löchern. Die Zwischenwände decken nur gut die Hälfte des vollen Querschnitts der Niveaumeidergehäuse
3 und 3', und die Strömungskanälc 10 und 10' füllen je in Form eines großen Loches den
restlichen Teil des jeweiligen Querschnitts aus. Außerdem ist jedes Niveaumeidergehäuse mit einem
Eingang 11 bzw. 11' für ein Druckmittel versehen.
Der Abstand zwischen den Niveaunieldem is! abhängig
von der gewünschter. 'Regelstrecke. Wird eine sehr kurze Regelstrecke gewünscht, können die beiden
Niveaumelder aus l'latzgründen nicht auf der·
selben lotrechten Linie angeordnet werden. Nichts hindert jedoch uaian, daß sie aiii verschiedenen loirechten
Linien der Gefäßwand angeordnet werden. Das obere Niveaumeidergehäuse 3 ist normalerweise
mit Luft '.nid das untere 3' mit Wasser gefüllt.
i'j Außerdem liegt in dem oberen Gehäuse 3 das große
Loch 10 oberhalb des kleinen Loches 9 und des Druckmitteleingangs 11, während es in dem unteren
Gehäuse3' umgekehrt ist, d.h., das große Loch 10' liegt unterhalb des kleinen Loches 9' und des Druckmitteleingangs
Ii/. In beiden Fällen schließen die Zwischenwände 12 und 12' mit einer geraden und
horizontalen Kante. Die Druckmitteleingänge 11 und 11' können natürlich auch auf andere Weise als gezeigt
angeordnet werd· ·\ wobei jedoch darauf zu
achten ist, daß die für ö=n Schwimmer vorgesehene
Funktion nicht gefährdet wird.
Die Niveaumelder arbeiten auf folgende Weise: Steigt das Wasserniveau 2 im Gefäß 1, strömt durch
das kleine untere Loch 9 Wasser in das obere Niveaumeidergehäuse 3, wobei die Luft verdrängt
wird und durch das große Loch 10 herausströmt. Das Wasser hebt den Schwimmer 6 so weit, daß
Alarm auf Grund eines ,.u hohen Niveaus gegeben wird. Sinkt das Wasserniveau in dem Gefäß dagegen,
strömt Luft durch das kleine obere Loch 9' in das untere Niveaumeidergehäuse 3', während Wasser
aus dem großen unteren Loch 10' herausströmt, so daß das Wass^rniveau in dem unteren Niveaumeidergehäuse
sowie der vom Wasser getragene Schwimmer 6' so weit sinken, daß Alarm auf Grund
eines zu niedrigen Wasserniv^aus gegeben wird. Die großen Löcher 10 und 10' haben eine so große Querschnittsfläche,
daß das Wasser, das vom Gefäß 1 in das obere Niveaumeidergehäuse bzw. von dem unte-
4c ren Niveaumeidergehäuse in das Gefäß 1 strömen
soll, nicht bedeutend gehindert wird. Die kleinen
Löcher 9 und 9' dagegen, sollen aus den nachfolgend angeführten Gründen einen bedeutenden Strömungswiderstand
bilden, sie können z. B. einen Durchmesser von vier Millimetern haben.
Um die Funktion des oberen Niveaumelders zu prüfen, läßt man durch die untere ÖfTnung Il
Druckw.isser zulaufen. Das Wasser kann z. B. einem Behälter 13 entnommen und mittels einer Pumpe 1.4
unter Druck gesetzt werden. Die in der Zeiteinheit zugeführte Wassermenge muß größer sein als die,
die in derselben Zeit durch c'as kleine untere Loch 9 herausläuft. Dadurch steigt, das Wasser im Gehäuse 3
und hebt den Schwimmer 6, so daß bei richtiger Funktion des Niveaumeldcrs 5 Alarm gegeben wird.
Nach abgeschlossener Prüfung läuft das Wasser aus dem Gehäuse 3 durch das untere kleine Loch 9 ab.
Auf entsprechende Weise wir J die Funktion des
unteren Niveaumelders 5' geprüft. Jedoch verwendet man hier Druckluft oder ein anderes unter Druck
gesetzte- Gas an Stelle von Druckwasser. So kann man z. B. einer Druckluftflasche IS mit hohem Druck
Druckluft entnehmen, den Druck in einem Reduzierungsventil 16 reduzieren und die Druckluft dem
Niveaumeidergehäuse 3' durch die obere ÖfTnung 11' zuführen. Ein Teil der Druckluft strömt durch das
obere kleine Loch 9' heraus, während der Rest der Druckluft das Wasserniveau in dem unteren Niveau-
iergchäuse und damit auch den Schwimmer 6' t, so daß bei richtiger Funktion des Niveaulers
Alarm gegeben wird. Nach abgeschlossener ung strömt die Luft aus dem Gehäuse 3' durch
kleine obere Loch 9' heraus.
Einer der Vorteile der Erfindung liegt darin, caß die Nivcaumcldergehäuse 3 und 3' bei der Herstellung
exakt gleichartig ausgeführt werden können, so daß man erst bei der Montage zu bestimmen braucht.
in welcher Lage das Gehäuse montiert werden soil.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Einrichtung zum Überprüfen der Funklionsliihigkeit
einer Niveauüberwachung während des Betriebes, die aus einem Niveaumelder, aus einem niveauabtastenden Organ und aus einem
iliesesOrgan aufnehmenden Niveaumeldeigehäuse
besteht, das durch einen Kanal mit dem Behälter verbunden ist, in dem die Flüssigkeit überwacht
jverden soll, dadurch gekennzeichnet,
öaß am Gehäuse ein Leitungsrohr (11,11') an-};eschlossen
ist, durch das in das Gehäuse (3, 3'J iir die Prüfung des Niveaumelders entweder ein
C-IS oder eine Flüssigkeit zuführbar ist und daß
(las Niveaumeldergehäuse (3, 3') mit dem Flüssigkeitsbehälter durch einen Prüfungsmittelauslauf
(9, 9') verbunden ist, dessen Querschnitt so bemessen ist, daß das für die Prüfung zugeführte
Gas bzw. die zugeführte Flüssigkeit zeitverzögert auslauft, wobei der Prülungsmittelauslauf (9, 9')
entweder einen Teil des Kanals (10, 10') oder einen davon gesonderten zweiten Kanal (9, 9')
bildet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3, 3') mit dem
Behälter (1) durch mindestens zwei auf verschiedener Höhe liegende .Strömungskanäle (9, 10
oder *)'. \'J) mit verschiedenen Querschnittsflächen
verbunden ist.
3. Iiinrichtung nach Anspruch 2, bei der der Niveaumelder (S) zum Abt;.1 ten eines zu hohen
Niveaus dient, dadurch gekennzeichnet, daß der obere .Strömungskanal (10) eine große und der
untere Strömungskanal (9) eine kleine QuerschnittsMäche
hat.
4. Hinrichtung nach Anspruch 2, bei der der Niveaumelder zum Abtasten eines zu niedrigen
Niveaus dient, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Strömungskanal (9') eine kleine und der
untere Strömungskanal (10') eine große Qucrschnittsfläche hat.
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