DE3535918C2 - - Google Patents

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.