DE3535918C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Leckdetektor nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Einen bekannten Leckdetektor dieser Art zeigt die US-PS 40 29 889.
Das einen Mittelleiter und einen Außen
leiter aufweisende Kabel besitzt zwischen diesen beiden
Leitern eine Isolierschicht aus PTFE und eine feuchtig
keitsaufnehmende Schicht. Gemessen wird die Kapazität
zwischen Mittelleiter und Außenleiter, die sich bei Ein
dringen einer Flüssigkeit in die Schicht zwischen Außen
leiter und Isolierschicht einstellt. Das Feststellen
von Lecks entlang dem Koaxialkabel ist jedoch aufwendig.
Zum Messen werden elektrische Impulse auf den Mittel
leiter gegeben. Jeder Impuls wird an einer Leckstelle
teilweise reflektiert, weil sich dort die Kapazität
zwischen Mittelleiter und Außenleiter geändert hat. Die
reflektierten Impulse werden auf einem Schirm einer
Kathodenstrahlröhre dargestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leck
detektor der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Art zu schaffen, der sehr einfach hergestellt werden
kann, und bei dem das Feststellen eines Lecks und das
Messen der Stelle, wo das Leck aufgetreten ist, mit
einfachen Mitteln durchgeführt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Er
findung gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Leckdetektor sind einerseits
ein Koaxialkabel mit Innenleiter, Isolierschicht und
Außenleiter und andererseits ein blankes Kabel mit einem
gewissen Abstand voneinander angeordnet. Der metallische
Außenleiter ist mit hydrophilen Garnfasern versponnen
oder verflochten, so daß bei eindringendem Wasser ein
Kurzschluß zwischen dem Außenleiter und dem blanken
Draht entsteht. Dieser kann durch eine geeignete Wider
stands-Meßbrücke festgestellt werden. Der erfindungsge
mäße Leckdetektor zeichnet sich durch einfachen Aufbau
und durch eine unkomplizierte Meßeinrichtung, die an
den Leckdetektor anzuschließen ist, aus.
In der US-PS 43 86 231 ist ein Koaxialkabel beschrieben,
bei dem auf der den Innenleiter umhüllenden Isolierung
ein Band mit zwei parallelen Leitern aufgewickelt ist.
Das aufgewickelte Band dient zum Feststellen des Ein
dringens von Flüssigkeit in das Kabel. Die zwei parallel
angeordneten Leiter des Umwicklungs-Bandes sind Bestand
teil des Koaxialkabels selbst. Zum Messen werden an die
entfernten Enden der beiden Band-Leiter zusätzliche Leiter
angeschlossen, die zu einer Meßbrücke führen. Das Um
wickeln des den Innenleiter umgebenden Isoliermaterials
mit dem zwei Leiter tragenden Band stellt einen erheblichen
Aufwand dar, so daß das Kabel insgesamt relativ teuer ist.
Aus der US-PS 20 56 085 ist ebenfalls ein Koaxialkabel
mit einer Feuchtigkeits-Detektoranordnung bekannt, bei
dem die Innenleiter von einer flüssigkeitsabweisenden
Isolierschicht umgeben sind, auf der sich ein Metallband
befindet. Auf dem Metallband befindet sich eine feuchtig
keitsabsorbierende Isolierschicht, die ihrerseits von
einer Metall-Außenschicht umgeben ist. Im Betrieb liegt
zwischen der äußeren Isolierschicht und der Metallband-
Umwicklung der flüssigkeitsabweisenden Schicht über eine
Relais-Spule eine Spannungsquelle, so daß dann, wenn die
flüssigkeitsabsorbierende Isolierung von leitender
Flüssigkeit durchdrungen ist, ein Strom durch die
Relais-Spule fließt, der ein Relais und ein damit ver
bundenes Anzeigegerät einschaltet. Der Aufbau dieser
Leckdetektoranordnung ist also ebenfalls grundsätzlich
verschieden von der erfindungsgemäßen Anordnung.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung anhand von Abbildungen näher
erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines
Endabschnittes eines Leckdetektors ent
sprechend einer Ausführungsform der
Erfindung, und
Fig. 2 eine prinzipielle Darstellung des ge
samten Detektorsystems.
Ein Koaxialkabel und ein blanker Leiter sind parallel
zueinander in Isolierhüllen fixiert, welche Öffnungen
der Art aufweisen, daß der blanke Leiter und der
Außenleiter des Koaxialkabels zur Atmosphäre hin offen
sind und so den Leckdetektor-Sensor bilden. Der
zentrale Leiter des Koaxialkabels wird dazu benutzt,
sowohl das Auftreten als auch die Lokalisierung eines
Lecks über Widerstandsmessungen zu detektieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt der Detektor-
Sensor ein Koaxialkabel mit einem zentralen Leiter und
einem Außenleiter, der vom zentralen Leiter über Iso
liermaterial beabstandet ist, sowie einen blanken Lei
ter, der parallel im Abstand zum Koaxialkabel gehalten
ist, sowie eine Isolierhülle, welche das Koaxialkabel
und den blanken Leiter im gewünschten Abstand hält
und Öffnungen aufweist, die beim Koaxialkabel und
beim blanken Leiter liegen.
Bei dieser Konstruktion wird das Detektierverhalten
vorteilhafterweise dadurch verbessert, daß man den
Außenleiter des Koaxialkabels geflochten oder als
Umspinnung von Drähten ausführt, die zusammen mit
hydrophilen Garnfasern verwoben/versponnen sind. Wenn
die Flächen des Isolators, angrenzend an die Öffnungen
der zwei Leiter aus wasserabstoßendem Material ge
fertigt sind, so z.B. aus hydrophobem Fluorharz, so
wird der Fehler verringert, der andernfalls durch
Spritzer von kleinen Wassermengen während der Reini
gung verursacht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Leckflüssig
keitsdetektierkabel aus einem Koaxialkabel aufgebaut,
das einen zentralen und einen äußeren Leiter aufweist,
die voneinander durch Isoliermaterial beabstandet
sind. Eine isolierende Hülle hält sowohl das Koaxial
kabel als auch den blanken Leiter, der parallel zum
Koaxialkabel in einem geeigneten Abstand gehalten ist,
wobei die Isolierung Öffnungen aufweist und zwar so
wohl beim Koaxialkabel als auch beim blanken Draht.
Wenn beide Abschnitte des Außenleiters des Koaxial
kabels und blanken Leiters der Atmosphäre ausgesetzt
sind und durch leckende Flüssigkeit überbrückt werden,
so daß diese Überbrückung als Abfall des Widerstandes
der Drähte detektiert, so daß man das Auftreten von
Leckflüssigkeit feststellen kann. Die Lokalisierung
der Leckflüssigkeit wird durch das Verhältnis der
zwei folgenden gemessenen Werte bestimmt: (1) Der
Widerstand zwischen dem Außenleiter des Koaxialkabels
und dem blanken Leiter am einen Ende des Sensors, wenn
eine Leckflüssigkeit anwesend ist und (2) der Wider
stand zwischen dem zentralen Leiter des Koaxialkabels
und dem blanken Leiter am Ende des Sensors.
Eine detaillierte Beschreibung der Erfindung anhand
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels wird im folgen
den unter Bezug auf die Zeichnungen gegeben. Fig. 1
zeigt hierbei in perspektivischer Ansicht einen Endab
schnitt eines Leckdetektor-Sensors entsprechend der
vorliegenden Erfindung. Der Leckdetektor-Sensor 1
weist ein Koaxialkabel 5 auf, das einen zentralen
Leiter 3 und einen Außenleiter 4 umfaßt, die von
isolierendem Material 2 voneinander getrennt sind.
Das Koaxialkabel 5 ist parallel zu einem blanken Leiter
6 angeordnet. Das Koaxialkabel 5 und der blanke Leiter
6 sind vorzugsweise auf einer Seite von einem Fluor
harzfilm 9 bedeckt, der eine Anzahl von rechteckigen
Öffnungen 7 zum Offenlegen des Koaxialkabels und etwas
kleinere rechteckige Öffnungen 8 aufweist zum Offen
legen des blanken Leiters 6. Ein anderer Fluorharz
film 10 ohne Öffnungen ist derart vorgesehen, daß der
Außenleiter 4 des Koaxialkabels 5 und der blanke Leiter
6 nur über die vorerwähnten Öffnungen 7 und 8 von
außen zugänglich sind.
Bei einem derartig aufgebauten Leckdetektor-Sensor 1
besteht der Außenleiter 4 des Koaxialkabels aus einem
Geflecht von leitenden Drähten, die zusammen mit hydro
philem Garn verwoben sind. Auftretendes Leckwasser wird
sofort vom hydrophilen Garn derart aufgesogen, daß
die Antwort auf die Brückenleitung durch das Wasser
verstärkt wird und damit die Antwort auf die Leck
wasserdetektierung.
Ein Isolierlaminat 11, das aus einem Fluorharzfilm 9
und einem anderen Fluorharzfilm 10 aufgebaut ist, ist
vorzugsweise aus hochwasserabstoßendem Harz gefertigt,
die z.B. Polytetrafluoräthylen oder aus einem anderen
Fluorharz. Selbstverständlich ist bei der vorliegenden
Erfindung das Material des Isolators nicht auf Fluor
harze beschränkt, es können vielmehr wasserab
stoßende Materialien, wie z.B. Polyester verwendet
werden.
Das Leckdetektorsystem, das ein derartiges (beschrie
benes) Detektorkabel gemäß der vorliegenden Erfindung
aufweist, wird im folgenden anhand eines Beispieles
(Fig. 2) beschrieben.
Wenn eine Leckflüssigkeit 20 in einem Abschnitt des
Leckdetektor-Sensors 1 auftritt und den Außenleiter 4
des Koaxialkabels 5 und den blanken Leiter 6 wie in
Fig. 2 gezeigt überbrückt, so wird ein Alarm ausgelöst,
und zwar über die Veränderung des Widerstands- oder
Impedanzwertes zwischen dem Außenleiter 4 und dem
blanken Leiter 6. Auf diese Weise wird ein Wasserleck
strom festgestellt. Die Lokalisierung der Leckflüssig
keit kann auf der Basis der Information geschehen, daß
der Widerstand r 1 zwischen dem äußeren Leiter 4 und
dem blanken Leiter 6 und der Widerstand r 2 zwischen
dem zentralen Leiter 3, der elektrisch am anderen Ende
mit dem Innenleiter 4 verbunden ist und dem blanken
Leiter 6 mittels der Widerstandsmeßgeräte M 1 und M 2 ge
messen werden. Die gemessenen Werte umfassen den Leiter
widerstand vom einen Ende des blanken Leiters 6 zum
Leckflüssigkeitspunkt, dieser Widerstand ist aber
vernachlässigbar klein. Demzufolge ist das Verhältnis
der gemessenen Werte r 1 und r 2 im wesentlichen gleich
dem Verhältnis zwischen dem Widerstand R 1 vom einen
Ende des Außenleiters 4 des Koaxialkabels 5 zum Leck
flüssigkeitspunkt und dem Widerstand R 2 vom Leckflüssig
keitspunkt zum anderen Ende des Kabels.
Diese Werte ermöglichen die Berechnung der Lokalisie
rung des Leckflüssigkeitspunktes des Leckflüssigkeits
detektor-Sensors 1, wenn dieser eine vorbestimmte Länge
aufweist.
Wie oben beschrieben, umfaßt der Leckflüssigkeits
detektor-Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung ein
Koaxialkabel mit einem zentralen Leiter und einem
Außenleiter, die voneinander über Isoliermaterial ge
trennt sind, sowie einen blanken Leiter, der gegenüber
dem Koaxialkabel parallel zu diesem angeordnet ist,
einen Isolator, der das Koaxialkabel und den blanken
Leiter in einem gewünschten Abstand hält und Öffnungen
aufweist. Mit dieser Anordnung kann man das Ausfließen
einer leitenden Flüssigkeit zuverlässig detektieren,
wenn diese zwischen dem blanken Leiter und dem Außen
leiter des Koaxialkabels gelangt. Weiterhin kann man
die Lokalisierung der Leckflüssigkeit durch die oben
erwähnte Widerstandsmeßmethode vornehmen, ohne daß da
zu weitere elektrische Kabel benötigt werden. Zusätz
lich kann der Leckflüssigkeitsdetektor-Sensor als
Abschnitts-Sensor derart verwendet werden, daß das
Flüssigkeitsleck im Abschnitt über das Koaxialkabel
übermittelt und detektiert wird. Vorteilhafterweise
kann der Sensor kabelförmig als industriell gefertigtes
Produkt hergestellt werden.
Die Öffnungen im Isoliermaterial
zum teilweisen Exponieren der Leiter können auch in anderen Formen,
z. B. kreisförmig oder dreieckig ausgeführt werden.
Claims (3)
1. Leckdetektor zum Detektieren von Leckströmen
elektrisch leitender Flüssigkeiten, mit einem Koaxial
kabel (5) mit einem Mitteilleiter (3) und einem als
Geflecht oder Umspinnung ausgebildeten Außenleiter (4),
die durch Isoliermaterial (2) voneinander getrennt
sind,
gekennzeichnet durch einen blanken
Leiter (6), der etwa parallel zu dem Koaxialkabel (5)
mit Abstand angeordnet ist, wobei das Koaxialkabel (5)
und der blanke Leiter (6) zwischen isolierenden Hüllen
(10, 11) in einem vorbestimmten Abstand gehalten sind,
die Hüllen (10, 11) Öffnungen (7, 8) am Koaxialkabel
(5) bzw. dem blanken Leiter (6) aufweisen, und der Außen
leiter (4) des Koaxialkabels (5) Leiterdrähte aufweist,
die mit hydrophilen Garnfasern versponnen oder ver
flochten sind.
2. Detektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die isolierenden Hüllen (9, 10) aus hydrophobem Kunstharz
material gefertigt sind.
3. Detektor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das hydrophobe Kunstharzmaterial ein Fluorkunststoffharz
ist.
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