DE4303798A1

DE4303798A1 - Verfahren zur Überprüfung von Kondensatableitern

Info

Publication number: DE4303798A1
Application number: DE4303798A
Authority: DE
Inventors: Werner Foeller; Holm Klann; Guenter Herbold; Juergen Klattenhoff
Original assignee: Gestra AG
Current assignee: Gestra AG
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2013-02-11
Also published as: GB2275110B; US5457640A; DE4303798C2; GB9401800D0; JPH08110328A; GB2275110A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Hauptanspruches spezifizierten Art zur Überprüfung von Kondensatableitern.

Kondensatableiter werden in Anlagen installiert, die Dampf erzeugen oder nutzen, um anfallendes Kondensat aus der Anlage abzuleiten. Wenn kein Kondensat vorhanden ist, sollen sie das Ausströmen von Dampf verhindern. Verfahren zur Überprüfung von Kondensatableitern dienen dazu, die Funktionstüchtigkeit der installierten Kondensatableiter zu kontrollieren - Kondensat ableiten: Ja; Dampf ausströmen: Nein.

Bei einem bekannten solchen Verfahren (EP-OS 402 463) hat sich gezeigt, daß die Auswerteeinheit bisweilen unzuverlässige Prüfergebnisse ausgibt. Anlagen- und betriebsbedingt kann es gelegentlich vorkommen, daß dem Kondensatableiter ein großer Kondensatschwall zufließt. Die dann vom Kondensatableiter ausgeschleuste Kondensatmenge liegt wesentlich über der normalen Durchflußleistung. Ein solch großer Kondensatdurchfluß hat Ultraschallschwingungen im Kondensatableiter und damit ein Ausgangssignal des Ultraschall-Schwingungsfühlers zur Folge, dessen Amplitude in der gleichen Größenordnung liegt wie beim Durchfluß von Dampf durch den Kondensatableiter. Erfolgt die Überprüfung des Kondensatableiters zum Zeitpunkt eines solchen Kondensatschwalles, dann signalisiert bei dem bekannten Verfahren die Auswerteeinheit fälschlicherweise "Dampfdurchfluß", obwohl der geprüfte Kondensatableiter Kondensat ableitet und somit kein Funktionsfehler vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem fehlerhafte Prüfergebnisse weitestgehend vermieden sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Danach erfolgt die Überprüfung des Kondensatableiters nicht in einem kurzen Augenblick, sondern länger, über eine vorgegebene Prüfdauer. Dabei wird eine Vielzahl von Momentanwerten des Ausgangssignals des Ultraschall-Schwingungsfühlers erfaßt. Die vorgegebene Prüfdauer ist wesentlich länger als beispielsweise die Ausschleusdauer für einen Kondensatschwall. Innerhalb der Prüfdauer vorübergehend auftretende sehr hohe Momentanwerte des Ausgangssignals, wie ein solcher Kondensatschwall sie hervorruft, führen in der Auswerteeinheit zu keinem falschen Prüfergebnis.

Die Unteransprüche haben besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.

Ohne Änderung in der Funktion des Kondensatableiters können, z. B. bedingt durch die Anlage oder die Ausgestaltung des Kondensatableiters, sehr kurzzeitige Schwankungen im Ausgangssignal des Ultraschall-Schwingungsfühlers auftreten. Mit den Merkmalen des Anspruches 2 erfolgt eine Glättung dieser kurzzeitigen Istwertschwankungen. Daraus resultieren Momentanwerte, die für die Funktion des Kondensatableiters repräsentativ sind. Ein besonders vorteilhaftes Glättungsverfahren gibt der Anspruch 3 an.

Bei Kondensatableitern ist zwischen stetig ableitenden und intermittierend ableitenden zu unterscheiden. Stetig ableitende Kondensatableiter öffnen jeweils nur so weit, daß es exakt dem zufließenden Kondensatstrom entspricht. Sie bleiben folglich ständig geöffnet, solange Kondensat anfällt. Intermittierend ableitende Kondensatableiter öffnen demgegenüber stets sehr weit und damit in der Regel weiter als es dem zufließenden Kondensatstrom entspräche. Diese Kondensatableiter öffnen auch bei kontinuierlichem Kondensatanfall nur vorübergehend und schließen, nachdem die angesammelte Kondensatmenge abgeleitet wurde. Sie öffnen erst wieder vorübergehend, wenn sich erneut eine ausreichende Menge Kondensat angesammelt hat. Das Schließen eines Kondensatableiters ist mithin ein wichtiges Indiz seiner Funktionstüchtigkeit.

Aus diesem Grund wird mit den Merkmalen des Anspruches 4 für das Prüfergebnis ermittelt, ob der geprüfte Kondensatableiter innerhalb der Prüfdauer geschlossen hat und somit funktionstüchtig ist. Dies geschieht anhand eines unteren Schwellenwertes, unter dem die Momentanwerte bei geschlossenem Kondensatableiter liegen. In diesem Fall bleiben hohe Momentanwerte bei dem Prüfergebnis unberücksichtigt, so daß beispielsweise ein großer Kondensatschwall zu keinem falschen Prüfergebnis führt.

Die individuellen Schwingungseigenschaften des zu überprüfenden Kondensatableiters können besonders gut berücksichtigt werden, wenn gemäß Anspruch 5 für jeden zu überprüfenden Kondensatableiter individuell ein unterer Schwellenwert im Speicher gespeichert ist. Auch eventuelle Schwingungseinflüsse aus der angeschlossenen Anlage, die z. B. häufig noch zu einer geringen Schwingungsamplitude bei geschlossenem Kondensatableiter führen, können so berücksichtigt werden.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 führt in bestimmten Fällen zu einer Zeitoptimierung der Überprüfung. Die tatsächliche Prüfdauer wird auf einen Wert zwischen der längeren Standard- Prüfzeit und einer kürzeren Mindest-Prüfzeit verkürzt, und zwar nachdem der Kondensatableiter mindestens einmal geschlossen hat.

Nach Anspruch 7 wird von der Auswerteeinheit bei Kondensatableitern bestimmter Funktionsprinzipien ein negatives Prüfergebnis ausgegeben, wenn die Anzahl der Schließvorgänge innerhalb der Prüfdauer eine vorgegebene Maximalzahl übersteigt. Bei Kondensatableitern bestimmter Funktionsprinzipien, z. B. thermodynamischen, ist eine sehr hohe Schließfrequenz ein untrügliches Zeichen für einen Funktionsmangel.

In jenen Fällen, in denen der Kondensatableiter während der gesamten Prüfdauer Kondensat in normaler Menge ableitet - z. B. ein stetig ableitender Kondensatableiter bei ständigem Kondensatstrom -, wird mit den Merkmalen des Anspruches 8 ein korrektes Prüfergebnis erreicht. Der aus den während der Prüfdauer erfaßten Momentanwerte gebildete Mittelwert stellt eine repräsentative Größe für die Funktion des Kondensatableiters dar, die mit einem oberen Grenzwert verglichen wird. Wenn dabei gemäß Anspruch 9 für jeden zu überprüfenden Kondensatableiter individuell ein oberer Grenzwert gespeichert ist, können die individuellen Schwingungseigenschaften des Kondensatableiters besonders gut berücksichtigt werden.

An einem Kondensatableiter festgestellte Ultraschallschwingungen müssen nicht zwangsläufig vom zu überprüfenden Kondensatableiter herrühren, sie können unter Umständen auch von einer anderen Schallquelle stammen, z. B. von einer Drosselstelle in der Zuleitung des Kondensatableiters. In Kondensatableitern, denen regelmäßig sehr große Kondensatmengen zufließen, ist zwischen dem Ableiten von Kondensat (also: ordnungsgemäße Funktion) und dem Abströmen von Dampf (also: fehlerhafte Funktion) im Ausgangssignal des Ultraschall-Schwingungsfühlers kein signifikanter Amplitudenunterschied feststellbar.

Durch die Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 10 werden derartige Störeinflüsse berücksichtigt. Liegt der aus den erfaßten Momentanwerten gebildete Mittelwert über dem Grenzwert, dann kann entweder ein Funktionsfehler des Kondensatableiters vorhanden sein oder es können Störeinflüsse - wie z. B. vorstehend erwähnt - existieren. Der Bedienungsperson der Überprüfungseinrichtung werden dann Eingaben über bestimmte Störeinflüsse abgefordert. Liegen gemäß diesen Eingaben bestimmte Störeinflüsse nicht vor, gibt die Auswerteeinheit ein negatives Prüfergebnis über die Funktion des geprüften Kondensatableiters aus. Liegen hingegen Störeinflüsse vor, dann erfolgt je nach Störeinfluß eine Störungsmeldung oder ein positives Prüfergebnis.

Mit den Merkmalen des Anspruches 11 wird die Möglichkeit geschaffen, die Prüfdaten nicht nur während und unmittelbar nach einer Überprüfung präsent zu haben. Vielmehr können zu jedem geprüften Kondensatableiter seine Prüfdaten zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt erneut eingesehen werden, und zwar nicht nur seine Prüfdaten der jeweils letzten Überprüfung, sondern seine Prüfdaten aller bisherigen Überprüfungen. Durch Vergleichen der Prüfdaten verschiedener Überprüfungen sind beispielsweise sehr leicht evtl. Veränderungen in der Funktion des Kondensatableiters erkennbar. Durch Anspruch 12 wird eine besonders umfassende Information über den geprüften Kondensatableiter ermöglicht.

Der Anspruch 13 schafft einen detaillierten Überblick über alle während der Überprüfung erfaßten Ultraschallschwingungen. Der dabei gleichfalls angezeigte Grenzwert und/oder Schwellenwert des Kondensatableiters ermöglichen in einfacher Weise eine Beurteilung der Funktion des Kondensatableiters. Dies wird durch die Darstellung der Daten gemäß Anspruch 14 noch wesentlich erleichtert.

Gegenstand des Anspruches 15 ist eine besonders vorteilhafte Ausgabe des Prüfergebnisses und der ihm zugrundeliegenden Daten und Informationen. Durch den Anspruch 16 wird ein Überblick sowohl über die aktuelle Überprüfung als auch über vorausgegangene Überprüfungen des Kondensatableiters erreicht.

Die Merkmale des Anspruches 17 unterbinden falsche Prüfergebnisse in Fällen, in denen der Ultraschall- Schwingungsfühler mit dem zu überprüfenden Kondensatableiter nicht in ordnungsgemäßem Kontakt steht.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der Zeichnung in Form eines Beispiels erläutert. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Überprüfung von Kondensatableitern nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Ultraschall-Schwingungsfühler,

Fig. 2 schematisch dargestellt eine Auswerteeinheit,

Fig. 3 den Bildschirm der Auswerteeinheit, der ein Diagramm von der Überprüfung eines intakten Kondensatableiters zeigt,

Fig. 4 den Bildschirm der Auswerteeinheit, der ein Diagramm von der Überprüfung eines defekten Kondensatableiters zeigt, und

Fig. 5 den Bildschirm der Auswerteeinheit, der eine Tabelle der wichtigen Daten der in den Fig. 3 und 4 veranschaulichten Überprüfungen zeigt.

In Fig. 1 weist der Ultraschall-Schwingungsfühler 1 ein Fühlergehäuse 2 auf, aus dem ein Sondenstab 3 herausragt. Im Fühlergehäuse 2 befindet sich ein Schwingungswandler 4, mit dem der Sondenstab 3 an seinem gehäuseinnenseitigen Ende fest verbunden ist und der Piezoelemente 5, 6 aufweist. Der Schwingungswandler 4 steht unter der Einwirkung eines federelastischen Elementes 7, das ihn in Richtung zum Sondenstab 3 hin axial belastet. Dabei sind der Schwingungswandler 4 und der Sondenstab 3 axial hubbeweglich angeordnet und mit zwei mit dem Fühlergehäuse 2 zusammenwirkenden Anschlägen 8, 9 versehen. Im Fühlergehäuse 2 ist eine elektrische Schaltungseinheit 10 angeordnet, mit der die Piezoelemente 5, 6 über Leiter 11 elektrisch verbunden sind. Die Schaltungseinheit 10 weist einen vor dem sondenstabfernen Ende des Schwingungswandlers 4 angeordneten Wegendschalter 12 sowie eine aus dem Fühlergehäuse 2 herausragende Signalleuchte 13 auf. Eine in das Fühlergehäuse 2 hineingeführte Übertragungsleitung 14 ist mit der Schaltungseinheit 10 elektrisch verbunden.

Gemäß Fig. 2 weist eine Auswerteeinheit 15 einen Bildschirm 16, eine Tastatur 17, einen Speicher 18 und einen Rechner 19 auf. Über die Übertragungsleitung 14 sind die Auswerteeinheit 15 und der Ultraschall-Schwingungsfühler 1 elektrisch miteinander verbunden, dabei bildet die Schaltungseinheit 10 eine Schnittstelle zwischen beiden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht Überprüfungen an ein und demselben Kondensatableiter und ebenso auch Überprüfungen an verschiedenen Kondensatableitern. Für jeden zu überprüfenden Kondensatableiter müssen bestimmte Grunddaten im Speicher 18 der Auswerteeinheit 15 vorhanden sein; dabei handelt es sich insbesondere um Angaben zur Identifikation des Kondensatableiters (z. B. Bezeichnung des Kondensatableiters und Einbauort), Angaben über das Funktionsprinzip des Kondensatableiters (z. B. thermisch gesteuert, schwimmergesteuert, thermodynamisch), einen unteren Schwellenwert SW und einen oberen Grenzwert GW. Diese Grunddaten sind individuell für jeden Kondensatableiter spätestens vor seiner ersten Überprüfung im Speicher 18 zu speichern, z. B. nach Eingabe über die Tastatur 17. Sowohl der Grenzwert GW als auch der Schwellenwert SW eines Kondensatableiters können bei Bedarf geändert werden.

Zur Überprüfung eines Kondensatableiters werden zunächst seine Grunddaten aus dem Speicher 18 der Auswerteeinheit 15 in den Rechner 19 geladen, und zwar über entsprechende Eingaben (z. B. Identifikationsangaben) an der Tastatur 17 durch die Bedienungsperson der Überprüfungseinrichtung. Danach wird der Ultraschall-Schwingungsfühler 1 von der Bedienungsperson mit dem freien Ende des Sondenstabes 3 mit dem zu überprüfenden Kondensatableiter (nicht dargestellt) in mechanischen Kontakt gebracht. Erfolgt dies mit ausreichender Kraft, dann hebt der Anschlag 8 des Schwingungswandlers 4 gegen die Wirkung des federelastischen Elementes 7 von dem Fühlergehäuse 2 ab und eine axiale Relativbewegung findet zwischen dem Fühlergehäuse 2 und dem Schwingungswandler 4 nebst Sondenstab 3 statt. Bei einer vorgegebenen Anpreßkraft wird der Wegendschalter 12 von dem dann auf ihn einwirkenden Schwingungswandler 4 eingeschaltet. Schließlich endet die axiale Relativbewegung, indem der Anschlag 9 des Sondenstabes 3 hubbegrenzend an dem Fühlergehäuse 2 zur Anlage kommt.

Sobald der Sondenstab 3 mit dem zu überprüfenden Kondensatableiter in mechanischem Kontakt steht, nimmt er - sofern im Kondensatableiter vorhanden - Ultraschallschwingungen auf und leitet sie in den Schwingungswandler 4 weiter. Dort erzeugen die Piezoelemente 5, 6 ein elektrisches Ausgangssignal, dessen Istwert der momentanen Ultraschallschwingung entspricht und über die Leiter 11 an die Schaltungseinheit 10 gegeben wird. Solange der Wegendschalter 12 noch nicht eingeschaltet wurde, erfolgt allerdings in der Auswerteeinheit 15 noch keine Überprüfung des Kondensatableiters. Sie wird von der Auswerteeinheit 15 erst nach erfolgter Einschaltung des Wegendschalters 12 gestartet. Die Signalleuchte 13 leuchtet dann auf.

Nach Starten der Überprüfung erfaßt die Auswerteeinheit 15 während einer vorgegebenen Prüfdauer PD zu vorgegebenen Zeitpunkten den jeweiligen Istwert des Ausgangssignals des Schwingungswandlers 4, wobei in der Auswerteeinheit 15 eine Glättung erfolgt. Dazu wird aus einer Anzahl aufeinanderfolgender Werte der Mittelwert gebildet, und zwar aus dem jeweils der Glättungsprozedur zu unterziehenden Istwert, einer vorgegebenen Anzahl ihm nachfolgender Istwerte und einer vorgegebenen Anzahl ihm vorausgegangener Werte. Der Mittelwert wird anstelle des betreffenden Istwertes als Momentanwert in der Auswerteeinheit 15 erfaßt. Diese Glättung wiederholt sich bis zum Ende der Überprüfung nach jedem neuen Istwert. Dabei entfällt jeweils der älteste Wert der vorhergehenden Glättungsrechnung und der neueste Istwert kommt hinzu. Zu Überprüfungsbeginn sind alle Werte der Glättungsrechnung Istwerte, also "ungeglättete" Werte. Danach handelt es sich bei den vorausgegangenen Werten, die in die Glättungsrechnung einfließen, zunehmend um Momentanwerte, also "geglättete" Werte.

Ohne daß sich die Funktion des Kondensatableiters ändert, können sehr kurzzeitige Istwertschwankungen auftreten, z. B. bedingt durch die Anlage oder die Ausgestaltung des Kondensatableiters. Der Zeitraum zwischen zwei Istwerterfassungen ist jedoch so kurz, daß innerhalb eines Kondensatableitvorganges eine Vielzahl von Istwerten erfaßt wird. Durch die Glättung werden Momentanwerte gewonnen, die für die Funktion des Kondensatableiters repräsentativ und nicht durch kurzzeitige Istwertschwankungen verfälscht sind.

Die Auswerteeinheit 15 zeigt die erfaßten Momentanwerte auf dem Bildschirm 16 in einem Diagramm (s. Fig. 3 und 4) an. Desweiteren prüft sie jeden Momentanwert darauf, ob er den unteren Schwellenwert SW unterschreitet, der für den zu überprüfenden Kondensatableiter in seinen Grunddaten enthalten ist. Diese Vorgänge (Momentanwert erfassen und anzeigen, Schwellenwert-Unterschreitung prüfen) werden von der Auswerteeinheit 15 während der Prüfdauer PD zu den vorgegebenen Zeitpunkten wiederholt. Außerdem wird die Anzahl der Schwellenwert-Unterschreitungen ermittelt und der Mittelwert aus allen innerhalb der Prüfdauer PD erfaßten Momentanwerten gebildet. Mit Ablauf der Prüfdauer PD erlischt die Signalleuchte 13 und zeigt so das Ende der Überprüfung an.

Unterschreitet allerdings vor Ablauf der Prüfdauer PD die Kraft, mit der der Ultraschall-Schwingungsfühler 1 von der Bedienungsperson gegen den Kondensatableiter gepreßt wird, den vorgegebenen Wert, dann weicht der Wegendschalter 12 unter der Wirkung des federelastischen Elementes 7 vom Schwingungswandler 4 zurück. Der Wegendschalter 12 wird dadurch ausgeschaltet; daraufhin bricht die Auswerteeinheit 15 die Überprüfung ab und verwirft sie. Durch Blinken der Signalleuchte 13 wird dies kenntlich gemacht.

Nach Ablauf der Prüfdauer PD - wenn kein vorzeitiger Abbruch erfolgte, der Sondenstab 3 also während der gesamten Prüfdauer PD in dem erforderlich intensiven mechanischen Kontakt mit dem zu überprüfenden Kondensatableiter stand - ermittelt die Auswerteeinheit 15 das Prüfergebnis. Hierzu prüft sie zunächst, ob während der Prüfdauer PD der Schwellenwert SW mindestens einmal unterschritten wurde. War dies der Fall, dann prüft die Auswerteeinheit 15 anhand der in den Grunddaten des Kondensatableiters enthaltenen Angaben, ob der Kondensatableiter ein bestimmtes Funktionsprinzip (z. B. thermodynamisch) hat. Hat er es nicht, bildet die Auswerteeinheit 15 ein positives Prüfergebnis, z. B. "Ableiter o. k.". Handelt es sich jedoch um einen Kondensatableiter besagten Funktionsprinzips, dann vergleicht die Auswerteeinheit 15 die Anzahl der Schwellenwert- Unterschreitungen mit einer vorgegebenen Maximalzahl. Wird die Maximalzahl übertroffen, dann bildet die Auswerteeinheit 15 ein negatives Prüfergebnis, z. B. "Ableiter prüfen". Liegt hingegen keine Überschreitung der Maximalzahl vor, dann ist das Prüfergebnis der Auswerteeinheit 15 positiv.

Hat während der Prüfdauer PD keine Unterschreitung des Schwellenwertes SW stattgefunden - der Kondensatableiter also nicht geschlossen-, dann vergleicht die Auswerteeinheit 15 den aus den erfaßten Momentanwerten gebildeten Mittelwert der Ultraschallschwingungen mit dem Grenzwert GW. Wird dieser vom Mittelwert nicht überschritten, so bildet die Auswerteeinheit 15 ein positives Prüfergebnis. Andernfalls stellt sie über den Bildschirm 16 eine erste Frage nach einem bestimmten möglichen Störeinfluß, und zwar nach störendem Fremdschall. Diese Frage muß von der Bedienungsperson durch entsprechende Eingaben über die Tastatur 17 beantwortet werden. Liegt störender Fremdschall vor, dann bildet die Auswerteeinheit 15 als Prüfergebnis eine Störungsmeldung, z. B. "Prüfung ungültig". Fehlt störender Fremdschall, stellt die Auswerteeinheit 15 auf dem Bildschirm 16 wiederum eine Frage nach einem bestimmten möglichen Störeinfluß, nämlich, ob die zufließende Kondensatmenge eine vorgegebene Maximalmenge übersteigt. Auch diese Frage ist von der Bedienungsperson über die Tastatur 17 zu beantworten. Bei Überschreitung der Maximalmenge bildet die Auswerteeinheit 15 ein positives Prüfergebnis, andernfalls ein negatives.

Nachdem das Prüfergebnis vorliegt, zeigt die Auswerteeinheit 15 die wichtigsten Daten der Überprüfung auf dem Bildschirm 16 an (s. Fig. 5). Ferner stellt sie über den Bildschirm 16 die Frage nach einer Speicherung. Wird von der Bedienungsperson über die Tastatur 17 ein Speicherauftrag an die Auswerteeinheit 15 erteilt, dann werden die Prüfdaten der aktuellen Überprüfung sowie der während dieser Überprüfung gültige Grenzwert GW und Schwellenwert SW im Speicher 18 gespeichert; dies geschieht mit Zuordnung zum geprüften Kondensatableiter und zwar zusätzlich zu den Daten evtl. vorausgegangener Überprüfungen dieses Kondensatableiters. Die Prüfdaten umfassen die nötigenfalls eingegebenen Informationen über Störeinflüsse, alle während der Prüfdauer PD erfaßten Momentanwerte und die daraus in der Auswerteeinheit 15 gewonnenen Daten, wie z. B. den Mittelwert, die Anzahl der Schwellenwert-Unterschreitungen und natürlich das Prüfergebnis.

Der Schwellenwert SW ist ein unterer Wert, der individuell für den zu überprüfenden Kondensatableiter gilt und in dessen Grunddaten enthalten ist. Er wird von dem Momentanwert unterschritten, wenn der Kondensatableiter geschlossen ist, d. h. wenn er weder Kondensat ableitet noch Dampf abströmen läßt. Bei geschlossenem Kondensatableiter wird die Amplitude der feststellbaren Ultraschallschwingungen in dem interessierenden Frequenzbereich nicht in jedem Fall zu Null. Mitunter gelangt z. B. aus der angeschlossenen Anlage ständig Fremdschall geringer Intensität in den Kondensatableiter. Die Amplitudenhöhe liegt in diesen Fällen weit unterhalb der beim Abfließen von Kondensat oder Dampf im Kondensatableiter verursachten Ultraschallschwingungen und stört daher die Überprüfung des Kondensatableiters prinzipiell nicht. Allerdings ist es erst anhand des Schwellenwertes SW möglich, ein Schließen des Kondensatableiters eindeutig festzustellen. Ein Schließen ist in der Regel ein eindeutiges Indiz für die Funktionstüchtigkeit des Kondensatableiters. Eine Ausnahme bilden allerdings Kondensatableiter bestimmter Funktionsprinzipien, z. B. thermodynamische. Sie schließen prinzipbedingt auch bei Verschleiß, wobei sich allerdings die Anzahl der Öffnungs- und Schließvorgänge wesentlich erhöht. Mithin deutet bei derartigen Kondensatableitern eine hohe Schließfrequenz auf einen Funktionsfehler hin.

Der Grenzwert GW stellt einen oberen Wert dar, der individuell für den zu überprüfenden Kondensatableiter gilt und in seinen Grunddaten enthalten ist. Er kann von dem Hersteller des jeweiligen Kondensatableiters auf einem Prüfstand ermittelt und mitgeteilt worden sein. Er kann aber beispielsweise auch an einem neuen, also intakten Kondensatableiter von der Bedienungsperson unmittelbar in der Anlage anhand der dortigen Meßdaten selbst festgelegt werden.

Liegt der aus den erfaßten Momentanwerten gebildete Mittelwert unter dem Grenzwert GW, dann ist während der Überprüfung kein Dampf durch den Kondensatableiter abgeflossen. Ein oberhalb liegender Mittelwert kann verschiedene Ursachen haben: Der Kondensatableiter kann defekt sein, so daß er nach dem Ableiten des angefallenen Kondensates nicht vollständig schließt und daher Dampf in signifikanter Menge entweichen kann. Andererseits kann aus einer anderen Schallquelle - z. B. von einer Drosselstelle in der Zuflußleitung des Kondensatableiters - Fremdschall hoher Intensität in den Kondensatableiter gelangen und den unmittelbar dort entstehenden Ultraschall überdecken, so daß keine Bewertung der Funktion des Kondensatableiters möglich ist. Solch störender Fremdschall kann aber von der Bedienungsperson in einfacher Weise festgestellt werden, z. B. indem die Gegenstände im Umkreis des Kondensatableiters mit dem Ultraschall-Schwingungsfühler 1 abgetastet werden. Schließlich kann die durchfließende Kondensatmenge sehr groß sein. Die Größenordnung der anfallenden Kondensatmenge ist der Bedienungsperson in der Regel bekannt oder zumindest aus den Planungsunterlagen der Anlage ersichtlich. Die Amplitude der Ultraschallschwingungen ist bei sehr großen Kondensatströmen ähnlich hoch wie beim Durchfluß von Dampf. Ein großer Kondensatstrom schließt aber zwangsläufig den Durchfluß von Dampf aus, so daß kein Funktionsfehler des Kondensatableiters vorliegt und ein positives Prüfergebnis berechtigt ist.

In den Fig. 3 und 4 zeigt der Bildschirm 16 die Diagramme zweier Überprüfungen eines thermisch gesteuerten Kondensatableiters. Auf der Abszisse ist die Prüfdauer PD und auf der Ordinate die Amplitude UA der Ultraschallschwingungen in Form der Momentanwerte aufgetragen. Die Diagramme weisen parallel zur Abszisse zwei weitere Orientierungslinien auf, von denen die untere dem Schwellenwert SW und die obere dem Grenzwert GW entspricht. Der Bildschirm 16 zeigt außerdem Angaben zur Identifikation der jeweiligen Überprüfung, z. B. Bezeichnung des Kondensatableiters, Einbauort und Prüfdatum.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Überprüfung liegen die Momentanwerte zu Beginn deutlich unter dem Schwellenwert SW. Der Kondensatableiter war während dieser Zeit geschlossen, weder Kondensat noch Dampf strömten ab. Allerdings gelangten aus der Anlage, in der der überprüfte Kondensatableiter installiert ist, Ultraschallschwingungen geringer Intensität in den Kondensatableiter. Deshalb lagen die Momentanwerte über dem Nullwert. Nach etwa einem Drittel der Prüfdauer PD war dem Kondensatableiter ein großer Kondensatschwall zugeflossen. Er hat daraufhin besonders weit geöffnet und den großen Kondensatschwall rasch abgeleitet und danach wieder leckagefrei geschlossen. Dadurch sind die Momentanwerte vorübergehend über den Schwellenwert SW sowie auch über den Grenzwert GW gestiegen und dann wieder auf den ursprüngliche Wert abgefallen. Wie aus den zwei weiteren "Zacken" im Diagramm ersichtlich ist, hat der Kondensatableiter während der Prüfdauer PD noch zweimal geöffnet und jeweils wieder leckagefrei geschlossen. Die abzuleitende Kondensatmenge war dabei jeweils geringer als beim ersten Ableitvorgang. Die Momentanwerte sind über den Schwellenwert SW gestiegen, den Grenzwert GW haben sie jedoch in diesen beiden Fällen nicht erreicht. Der Kondensatableiter hat während der Überprüfung dreimal geschlossen und war demzufolge intakt, so daß das Prüfergebnis positiv sein muß.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Überprüfung hatte der Kondensatableiter nicht geschlossen. Überdies lagen die Momentanwerte während der gesamten Prüfdauer PD über dem Grenzwert GW, so daß der aus den Momentanwerten gebildete Mittelwert den Grenzwert GW übersteigt. Der Kondensatableiter wies bei dieser Überprüfung Verschleiß an seiner Absperrstelle auf und war nicht in der Lage leckagefrei zu schließen. Während der Überprüfung strömte Dampf durch den Kondensatableiter ab, was zu einem negativen Prüfergebnis führen muß.

In Fig. 5 zeigt der Bildschirm 16 die wichtigen Daten zu den in den beiden Diagrammen (Fig. 3 und 4) veranschaulichten Überprüfungen. Neben Angaben zur Identifikation des überprüften Kondensatableiters (z. B. Bezeichnung des Kondensatableiters, Einbauort) enthält die Darstellung eine Tabelle mit vorzugsweise folgenden Spalten: "Prüfdatum", d. h. Datum, an dem die Überprüfung stattfand; "Prüfergebnis", und zwar das von der Auswerteeinheit 15 gebildete Prüfergebnis; "Mittelwert", d. h. den aus allen während der Prüfdauer PD erfaßten Momentanwerten gebildete Mittelwert der Ultraschallschwingungen; "Grenzwert", d. h. der individuell für den Kondensatableiter zum Zeitpunkt der Überprüfung geltende Grenzwert GW; "Schwellwert", d. h. der individuell für den Kondensatableiter zum Zeitpunkt der Überprüfung geltende Schwellenwert SW; "Schließanzahl", d. h. die Anzahl der während der Prüfdauer PD erfolgten Schwellenwert- Unterschreitungen, also die Anzahl der Schließvorgänge des Kondensatableiters; "Fremdschall" und "Menge < max", wobei in beiden Spalten die Angabe "Nein" bedeutet, daß entweder von der Auswerteeinheit 15 keine diesbezügliche Frage gestellt wurde oder aber eine solche Frage von der Bedienungsperson negativ beantwortet wurde.

Wie die Tabelle in Fig. 5 zeigt, betrug bei der Überprüfung nach Fig. 3 die Schließanzahl 3 und der Mittelwert lag deutlich unter dem Grenzwert GW. Daraus resultiert das positive Prüfergebnis "Ableiter o. k.". Bei der Überprüfung nach Fig. 4 betrug die Schließanzahl 0 und außerdem überstieg der Mittelwert den Grenzwert GW, was zu dem negativen Prüfergebnis "Ableiter prüfen" führte.

In der Tabelle können jeweils für einen Kondensatableiter die gespeicherten Daten aller erfolgten Überprüfungen angezeigt und so ein Überblick über die Funktion des Kondensatableiters gewonnen werden. Die Mittelwerte lassen dabei sehr leicht eine Tendenz im Funktionsverhalten des Kondensatableiters erkennen. Zu jeder Überprüfung kann das zugehörige Diagramm mit den Momentanwerten eingesehen werden. Dies alles ist nicht nur für einen einzigen, sondern für eine Vielzahl gleicher oder verschiedener Kondensatableiter möglich.

Eine Weiterbildung der Erfindung erlaubt eine zeitoptimierte Überprüfung. In diesem Fall prüft die Auswerteeinheit 15 nach dem Laden der Grunddaten des zu überprüfenden Kondensatableiters, ob bei dessen Funktionsprinzip (z. B. thermisch gesteuert, schwimmergesteuert) eine Zeitoptimierung vorgesehen ist. Ist keine Zeitoptimierung vorgesehen (z. B. thermodynamischer Kondensatableiter), dann erstreckt sich die Prüfdauer PD über eine Standard-Prüfzeit SPZ (z. B. 30 Sekunden). Bei zulässiger Zeitoptimierung fragt die Auswerteinheit 15 vor Beginn der Überprüfung via Bildschirm 16, ob eine Zeitoptimierung erfolgen soll. Verneint die Bedienungsperson durch entsprechende Eingabe an der Tastatur 17, dann gilt für die Prüfdauer PD die vorgenannte Standard-Prüfzeit SPZ. Bei Bejahung erstreckt sich die Überprüfung mindestens über eine Mindest-Prüfzeit MPZ (z. B. 10 Sekunden). Wenn bis zum Erreichen der Mindest-Prüfzeit MPZ mindestens eine Schwellenwert-Unterschreitung erfolgte, endet die Prüfdauer PD und damit die Überprüfung mit Erreichen der Mindest-Prüfzeit MPZ. Andernfalls endet die Prüfdauer PD, sobald zwischen der Mindest-Prüfzeit MPZ und der Standard-Prüfzeit SPZ eine Schwellenwert-Unterschreitung erfolgt. Ohne eine solche Unterschreitung läuft die Prüfdauer PD über die volle Standard- Prüfzeit SPZ.

Wäre beispielsweise die in Fig. 3 veranschaulichte Überprüfung unter der Prämisse "Zeitoptimierung" erfolgt, dann wäre die Prüfdauer PD bereits kurz nach Ablauf der Mindest-Prüfzeit MPZ beendet gewesen; nämlich nachdem der überprüfte Kondensatableiter das erste mal geöffnet und wieder geschlossen hatte. Bei der Überprüfung nach Fig. 4 hätte sich trotz der Prämisse "Zeitoptimierung" die Prüfdauer PD über die volle Standard-Prüfzeit SPZ erstreckt; denn der Schwellenwert SW wurde von den Momentanwerten nicht einmal unterschritten.

Die Auswerteeinheit 15 kann mit Schnittstellen zur Datenübergabe an einen Drucker oder zum Datenaustausch mit einem anderen Rechner versehen sein.

Bezugszeichenliste

1 Ultraschall-Schwingungsfühler
2 Fühlergehäuse
3 Sondenstab
4 Schwingungswandler
5, 6 Piezoelemente
7 federelastisches Element
8, 9 Anschläge
10 Schaltungseinheit
11 elektrische Leiter
12 Wegendschalter
13 Signalleuchte
14 Übertragungsleitung
15 Auswerteeinheit
16 Bildschirm
17 Tastatur
18 Speicher
19 Rechner
GW Grenzwert
MPZ Mindest-Prüfzeit
PD Prüfdauer
SPZ Standard-Prüfzeit
SW Schwellenwert
UA Amplitude

Claims

1. Verfahren zur Überprüfung von Kondensatableitern,

- bei dem ein Ultraschall-Schwingungsfühler mit dem zu überprüfenden Kondensatableiter in mechanischen Kontakt gebracht wird und im Kondensatableiter auftretende Ultraschallschwingungen aufgenommen sowie in ein elektrisches Ausgangssignal umgewandelt werden und
- bei dem in einer Auswerteeinheit dieses Ausgangssignal mit in einem Speicher gespeicherten Daten verglichen sowie anhand vorgegebener Entscheidungskriterien ein Prüfergebnis ermittelt und ausgegeben wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

- während einer vorgegebenen Prüfdauer (PD) in der Auswerteeinheit (15) zu vorgegebenen Zeitpunkten der Momentanwert des Ausgangssignals des Ultraschall schwingungsfühlers (1) erfaßt wird und
- nach Ablauf der Prüfdauer (PD) in der Auswerteeinheit (15), basierend auf mindestens einem der Momentanwerte, das Prüfergebnis gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die zu den vorgegebenen Zeitpunkten vorhandenen Istwerte des Ausgangssignals des Ultraschall-Schwingungsfühlers (1) einer Glättung unterzogen werden,
- die aus den Istwerten durch Glättung gewonnenen Werte als Momentanwerte in der Auswerteeinheit (15) erfaßt werden und
- die Zeitpunkte so vorgegeben sind, daß innerhalb eines Kondensatableitvorganges eine Vielzahl von Istwerten anfällt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Glättung aus dem betroffenen Istwert, einer vorgegebenen Anzahl ihm nachfolgender Istwerte und einer vorgegebenen Anzahl ihm vorausgegangener Werte der Mittelwert gebildet wird und dieser als Momentanwert erfaßt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während der Prüfdauer (PD) in der Auswerteeinheit (15) jeder erfaßte Momentanwert mit einem unteren Schwellenwert (SW) verglichen wird, wobei die Unterschreitung des Schwellenwertes (SW) durch den Momentanwert ein positives Prüfergebnis zur Folge hat.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher (18) für jeden zu überprüfenden Kondensatableiter ein unterer Schwellenwert (SW) mit Zuordnung zu dem jeweiligen Kondensatableiter gespeichert ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- für die Prüfdauer (PD) eine Standard-Prüfzeit (SPZ) sowie eine kürzere Mindest-Prüfzeit (MPZ) vorgegeben ist und eine Wahl zwischen einer Standardprüfung und einer zeitoptimierten Überprüfung vorgesehen ist und
- bei der Standardprüfung die Prüfdauer (PD) sich stets über die volle Standard-Prüfzeit (SPZ) erstreckt, während bei zeitoptimierter Überprüfung die Prüfdauer (PD) zwischen der Mindest-Prüfzeit (MPZ) und der Standard-Prüfzeit (SPZ) endet, sofern der Schwellenwert (SW) von mindestens einem Momentanwert unterschritten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- im Speicher (18) der Auswerteeinheit (15) zu jedem zu überprüfenden Kondensatableiter eine dessen Funktionsprinzip kennzeichnende Angabe gespeichert ist,
- während der Prüfdauer (PD) in der Auswerteeinheit (15) ermittelt wird, wie häufig der Schwellenwert (SW) von Momentanwerten unterschritten wird, und
- nach Ablauf der Prüfdauer (PD) die Anzahl dieser Unterschreitungen mit einer vorgegebenen Maximalzahl verglichen wird, wobei eine Überschreitung der Maximalzahl bei Kondensatableitern bestimmten Funktionsprinzips ein negatives Prüfergebnis zur Folge hat.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeinheit (15)

- aus allen während der Prüfdauer (PD) erfaßten Momentanwerten der Mittelwert gebildet wird und
- dieser Mittelwert mit einem oberen Grenzwert (GW) verglichen wird, wobei ein unterhalb des Grenzwertes (GW) liegender Mittelwert ein positives Prüfergebnis zur Folge hat.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher (18) für jeden zu überprüfenden Kondensatableiter ein oberer Grenzwert (GW) mit Zuordnung zu dem jeweiligen Kondensatableiter gespeichert ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß

- durch die Auswerteeinheit (15) eine Aufforderung an eine Bedienungsperson zur Eingabe von Informationen über bestimmte mögliche Störeinflüsse gegeben wird, sofern der Mittelwert den Grenzwert (GW) übersteigt, und
- die eingegebenen Informationen zusätzliche Entscheidungskriterien für die Ermittlung des Prüfergebnisses bilden.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- durch die Auswerteeinheit (15) nach beendeter Überprüfung eine Speicheraufforderung ergeht und
- nach erteiltem Speicherauftrag die Prüfdaten mit Zuordnung zum geprüften Kondensatableiter im Speicher (18) abgespeichert werden, und zwar zusätzlich zu den Prüfdaten eventuell vorausgegangener Überprüfungen dieses Kondensatableiters.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Prüfdaten die nötigenfalls eingegebenen Informationen über Störeinflüsse, die während der Prüfdauer (PD) erfaßten Momentanwerte und die daraus in der Auswerteeinheit (15) gewonnenen Daten abgespeichert werden.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle während der Prüfdauer (PD) erfaßten Momentanwerte, gegebenenfalls der Grenzwert (GW) und gegebenenfalls der Schwellenwert (SW) auf einem Bildschirm (16) angezeigt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte auf dem Bildschirm (16) als Diagramm dargestellt werden, dessen eine Koordinate die Prüfdauer (PD) und dessen andere Koordinate die Amplitude (UA) der Ultraschallschwingungen darstellt.

15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegebenenfalls eingegebenen Informationen über Störeinflüsse und die aus den Momentanwerten in der Auswerteeinheit (15) gewonnenen Daten auf einem Bildschirm (16) angezeigt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Informationen und Daten der aktuellen Überprüfung auch die im Speicher (18) gespeicherten Informationen und Daten eventuell vorausgegangener Überprüfungen des Kondensatableiters tabellarisch angezeigt werden.

17. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Kraft, mit der der Ultraschall-Schwingungsfühler (1) auf den zu überprüfenden Kondensatableiter aufgesetzt wird, mit einem Wegendschalter (12) überwacht wird,
- in der Auswerteeinheit (15) die Überprüfung nach Einschalten des Wegendschalters (12) gestartet wird und
- die Überprüfung verworfen wird, sofern innerhalb der Prüfdauer (PD) der Wegendschalter (12) ausgeschaltet wird.