CZ2015870A3 - Elektrický kabel pro detekci přítomnosti kapalin - Google Patents

Abstract

Elektrický kabel (1) pro detekci přítomnosti kapalin zahrnuje alespoň dva vodiče (2, 2´), které jsou navzájem od sebe elektricky oddělené izolačním materiálem. Izolační materiál tvoří alespoň jeden papírový plášť (3) s proměnnou elektrickou vodivostí, přímo úměrnou vlhkosti papírového pláště (3), uspořádaný ve tvaru šroubovice kolem alespoň jednoho vodiče (2, 2´).

Description

Elektrický kabel pro detekci přítomnosti kapalin

Oblast techniky

Vynález se týká elektrického kabelu určeného pro detekci přítomnosti kapalin k indikaci netěsností při výrobě automobilů nebo jako součást alarmů a hlásičů zaplavení nebo úniku vody v budově.

Dosavadní stav techniky

Při výrobě automobilů dochází v jedné z posledních fází testování k tzv. vodnímu testu, kdy jsou vyrobené automobily vystaveny proudu vody pod různým tlakem různými směry pro kontrolu odolnosti automobilu vůči průniku vody neboli pro kontrolu těsnosti automobilu. Jsou známy detektory vlhkosti s jednoduchým uspořádáním, umožňující spolehlivou detekci proniklé vody do vnitřního prostoru vozidla vytvořené jako jednoduchý obvod sestávající z čidla, sady kabelů a indikační části. Obvod po kontaktu s vodou vyvolá zkrat, který je následně detekován prostřednictvím indikační části založené na produkci světla, vibrací či zvuku.

Dokument DE 19815062 popisuje systém pro snadnou detekci proniklé vlhkosti do vnitřního prostoru automobilu, který měří elektrickou kapacitu mezi vodivou vrstvou a podlahou vozidla. Elektricky vodivá vrstva je vytvořena jako povlak na spodní straně koberce, který představuje izolační vrstvu díky integrovanému izolačnímu polyuretanovému materiálu.

V dokumentu DE 102012007552 je popisováno testovací zařízení se snímačem pro kontrolu vlhkosti ve vnitřním prostoru motorového vozidla. Kontrola přítomnosti vlhkosti v interiéru vozidla nebo na těžko přístupných místech probíhá prostřednictvím kapilárního transportu vody. Tkanina je umístěna na spodní desce, na které jsou umístěny též vlákna vedoucí do detekčního zařízení.

Další známá detekční zařízení vlhkosti v automobilovém průmyslu jsou tvořena vodivými kabely s izolační vrstvou tvořenou nevodivými polymery, např. z polyvinylchloridu. Nevýhoda takto uspořádaných detekčních zařízení spočívá zejména v detekci vlhkosti až po zaplavení celého profilu kabelu, neslouží tudíž toto zařízení k obdržení informace o okamžitém zaplavení vozidla.

· * «

Jsou známá zařízení pro indikaci vlhkosti jako součást domovních alarmů a hlásičů zaplavení nebo úniku vody v domě či přímo v plavidlech na principu vodivých kabelů s izolační vrstvou. Dokument WO 200(^11(^195 popisuje systém snímání vlhkosti, kde je senzor konstruovaný pro zjišťování vlhkosti v plynném či kapalném prostředí. Skládá se ze dvou elektrod vzájemně oddělených absorpčním materiálem. Elektrody mají čtyři otvory, jejichž prostřednictvím se dostává vlhkost do kontaktu s chemickými sloučeninami, které reagují s plynným nebo kapalným médiem.

Úkolem vynálezu je vytvoření elektrického kabelu pro detekci přítomnosti kapalin, který bude odstraňovat výše uvedené nedostatky, bude levný, jednoduchý na ovládání a efektivní v okamžité schopnosti informovat o přítomnosti vlhkosti ve vnitřním prostoru vozidla.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje elektrický kabel pro detekci přítomnosti kapalin podle tohoto vynálezu.

Elektrický kabel pro detekci přítomnosti kapalin zahrnuje alespoň dva vodiče, které jsou navzájem od sebe elektricky oddělené izolačním materiálem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že izolační materiál tvoří papírový plášť s proměnnou elektrickou vodivostí, přímo úměrnou vlhkosti papírového pláště. Papírový plášť je uspořádaný ve tvaru šroubovice kolem alespoň jednoho vodiče. Po nasáknutí papírového materiálu vniklou kapalinou dochází k propojení elektrického obvodu, čímž dojde k indikaci přítomnosti kapaliny.

Ve výhodném provedení je papírový plášť vytvořen kolem jednoho vodiče a druhý vodič tvoří šroubovici po obvodu papírového pláště. V jiném dalším výhodném provedení je papírový plášť vytvořen kolem každého vodiče a takto izolované vodiče jsou vzájemně uspořádány do tvaru dvoušroubovice.

Papírový plášť je s výhodou vytvořen v obdélníkovém tvaru o libovolné délce a šířce 10 až 100 mm a v uspořádání ve tvaru šroubovice tvoří válcovitý kroucený papírový provázek s průměrem o velikosti 1 až 2,5 mm, který lze zpětně rozvinovat. Tímto materiálem lze polepovat a potahovat nejrůznější předměty. Díky své struktuře a schopnosti absorbovat vodu je velice vhodný pro tuto aplikaci.

Papírový plášť je s výhodou vyroben z materiálu na bázi celulózy získané ze speciálního druhu borovice s příměsí hedvábí, což z něj dělá mimořádně pevný a pružný materiál.

S výhodou je alespoň jeden vodič tvořen z mědi či slitiny obsahující měď. Tyto materiály jsou levné a díky svým vodivým vlastnostem mohou být použity různé slitiny mědi v různém poměru.

Ve výhodném provedení je alespoň jeden konec vodičů s papírovým pláštěm vyveden do platformy s kontakty pro připojení vyhodnocovacího zařízeni. Platforma je tvořena samolepkou se dvěma kontakty, které jsou vytvořeny z hliníku. Tato platforma slouží jako propojení s vyhodnocovacím zařízením. Vyhodnocovací zařízení je opatřeno kontakty, které společně s kontakty vytvořenými na platformě slouží k indikaci přítomnosti kapaliny.

Předmětem vynálezu je rovněž zařízení pro detekci přítomnosti kapalin, zahrnující dva vodiče, které jsou v suchém stavu navzájem od sebe elektricky oddělené izolačním materiálem a v přítomnosti kapaliny tvoří uzavřený elektrický obvod, a které jsou připojitelné k vyhodnocovacímu zařízení. Podstata vynálezu spočívá v tom, že izolační materiál tvoří papírový plášť. Papírový plášť je uspořádaný ve tvaru šroubovice kolem alespoň jednoho vodiče. Vodiče jsou propojeny s řídící jednotkou automobilu opatřenou softwarovými prostředky pro okamžité vyhodnocení přítomnosti kapaliny ve vnitřním prostoru automobilu.

Výhody elektrického kabelu pro detekci přítomnosti kapalin podle vynálezu spočívají zejména v ekonomické nenáročnosti, jednoduchosti na ovládání a efektivitě v okamžité schopnosti informovat o přítomnosti vlhkosti ve vnitřním prostoru vozidla.

Objasnění výkresů

Uvedený vynález bude blíže objasněn na následujících vyobrazeních, kde:

obr. 1 znázorňuje schematické vyobrazení elektrického kabelu pro detekci přítomnosti kapalin s dvěma vodiči opatřenými papírovými plášti uspořádanými ve tvaru dvoušroubovice vyvedenými do kontaktů na platformě, obr. 2 znázorňuje schematické vyobrazení elektrického kabelu pro detekci přítomnosti kapalin s jedním vodičem opatřeným papírovým pláštěm a druhým vodičem tvořícím šroubovici po obvodu papírového pláště vyvedenými do kontaktů na platformě, obr. 3 znázorňuje schematické vyobrazení elektrického kabelu pro detekci přítomnosti kapalin s jedním vodičem opatřeným papírovým pláštěm a druhým vodičem tvořícím šroubovici po obvodu papírového pláště s rozvinutým papírovým pláštěm v jedné části kabelu.

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení vynálezu na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících patentových nároků.

vynálezu

Elektrický kabel 1 pro detekci přítomnosti kapalin je v provedení zobrazeném na obr. 1 až obr. 3 je vytvořen pro umístění na podlahu testovaného vozidla v poslední fázi testů při výrobě automobilů k indikaci jejich těsnění, kdy je automobil ve zkušebně vystaven proudu vody či pro umístění do podlahy domů nebo bytů jako součást domovních alarmů a hlásičů uniklé kapaliny či zatopení domu či bytu. Elektrický kabel j_v provedení zobrazeném na obr. 1 až obr. 3 je tvořen dvěma vodiči 2, 2', kde jeden vodič 2 je vyroben z mědi a druhý vodič 2' ze slitiny mědi a niklu. V jiných příkladech provedení mohou být vodiče 2, 2'vytvořeny z jiných slitin obsahujících měď. Vodiče 2, 2' jsou v suchém stavu navzájem od sebe elektricky oddělené prostřednictvím izolačního materiálu, který je v tomto příkladu vytvořen jako papírový plášť 3. V případě přítomnosti kapaliny dojde k nasáknutí materiálu z papíru vodou a vodiče 2, 2' vytvoří uzavřený elektrický obvod.

Na obr. 1 je znázorněn příklad provedení elektrického kabelu 1. v uspořádání, kdy jsou oba vodiče 2, 2' opatřeny papírovým pláštěm 3 a takto izolované vodiče 2, 2' jsou vzájemně uspořádány do tvaru dvoušroubovice. Papírový plášť 3 je ve všech příkladech provedení vyroben v obdélníkovém tvaru s rozměry 5 m na délku a 50 mm na šířku. Na výrobu papírového pláště 3 byl použit papír z celulózy získané ze speciálního druhu borovice s příměsí hedvábí, což z néj dělá mimořádně pevný a pružný materiál. Papírový plášť 3 je následně kolem vodiče 2 spirálovitě ovinut, čím vzniká papírový plášť 3 ve tvaru šroubovice. Takto spirálovitě ovinutý papírový plášť 3 tvoří válcovitý kroucený provázek s průměrem 1,8 mm a je zobrazen na obr. 3. V jiných příkladech uspořádání může papírový plášť 3 dosahovat jiných rozměrů. Konce vodičů 2, 2' jsou vyvedeny do kontaktů 5, které jsou umístěné na platformě 4. Platforma 4 je vytvořena ze samolepky, na které jsou uspořádány kontakty 5, které jsou vytvořeny z hliníku. Platforma 4 představuje spojku s vyhodnocovacím zařízením, které může být např. testovací kleště s hlavicí, do které je napojena platforma 4, které vyhodnotí, zdali v důsledku přítomnosti kapaliny došlo k spojení elektrického obvodu.

« ·

Na obr. 2 je znázorněn příklad provedení elektrického kabelu 1 v uspořádání, kdy je jeden vodič 2 opatřen papírovým pláštěm 3 a druhý vodič 2' tvoří šroubovici po obvodu papírového pláště 3. Konce vodičů 2, 2' jsou následně vyvedeny do platformy 4 k připojení k vyhodnocovacímu zařízení.

Zařízení 6 s elektrickým kabelem 1 pro detekci přítomnosti kapalin je vytvořeno ze dvou vodičů 2, 2', které jsou uspořádány tak, že každý vodič 2, 2' je opatřen papírovým pláštěm 3 ve tvaru šroubovice a jsou vzájemně propleteny ve tvaru dvoušroubovice. V jiném příkladu provedení může být zařízení 6 vytvořeno ze dvou vodičů 2, 2', kde je papírovým pláštěm 3 opatřen pouze jeden vodič 2 a druhý vodič 2' je ve tvaru šroubovice vytvořen po obvodu papírového pláště 3. Vodiče 2, 2' jsou v suchém stavu navzájem od sebe elektricky oddělené izolačním materiálem, který je v tomto příkladu provedení vytvořen právě papírovým pláštěm 3 a v přítomnosti kapaliny tvoří uzavřený elektrický obvod. Zařízení 6 je pomocí platformy 4, do které jsou vyvedeny konce vodičů 2, 2' a která je vytvořena ze samolepky, na jejímž povrchu jsou vytvořeny hliníkové kontakty 5, propojena s řídící jednotkou automobilu. Ta je opatřena softwarovými prostředky pro okamžité vyhodnocení přítomnosti kapaliny ve vnitřním prostoru automobilu.

Průmyslová využitelnost

Elektrický kabel podle vynálezu lze využít pro detekci přítomnosti kapalin při výrobě automobilů k indikaci netěsnosti při tzv. vodních testech na linkách a ve zkušebnách, kdy je automobil vystaven proudu vody, nebo jako pro detekci přítomnosti kapalin jako součást alarmů a hlásičů zaplavení nebo úniku vody v budovách.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Elektrický kabel (1) pro detekci přítomnosti kapalin zahrnující alespoň dva vodiče (2, 2'), které jsou navzájem od sebe elektricky oddělené izolačním materiálem, vyznačující se tím, že izolační materiál tvoří alespoň jeden papírový plášť (3) s proměnnou elektrickou vodivostí, přímo úměrnou vlhkosti papírového pláště (3), uspořádaný ve tvaru šroubovice kolem alespoň jednoho vodiče (2, 2').
2. 2. Elektrický kabel podle nároku 1,vyznačující se tím, že papírový plášť (3) je vytvořen kolem jednoho vodiče (2) a druhý vodič (2') tvoří šroubovici po obvodu papírového pláště (3).
3. 3. Elektrický kabel podle nároku 1,vyznačující se tím, že papírový plášť (3) je vytvořen kolem každého vodiče (2, 2') a takto izolované vodiče (2, 2’) jsou vzájemně uspořádány do tvaru dvoušroubovice.
4. 4. Elektrický kabel podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že papírový plášť (3) je vytvořen v obdélníkovém tvaru o libovolné délce a šířce 10 až 100 mm a ve šroubovici tvoří válcovitý kroucený papírový provázek s průměrem o velikosti 1 až 2,5 mm.
5. 5.

   Elektrický kabel podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že papírový plášť (3) je z materiálu na bázi celulózy s příměsí hedvábí.
6. 6. Elektrický kabel podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že alespoň jeden vodič (2, 2 ) je tvořen z mědi či slitiny obsahující měď.
7. 7. Elektrický kabel podle některého z nároků 1 až 6, vy z n a č u j í c í se t í m, že alespoň jeden konec vodičů (2, 2') s papírovým pláštěm (3) je vyveden do platformy (4) s kontakty (5) pro připojení vyhodnocovacího zařízení.
8. 8. Elektrický kabel podle nároku 7, vyznačující se tím, že platforma (4) je tvořena samolepkou se dvěma kontakty (5) vytvořenými z hliníku.
9. 9. Zařízení (6) pro detekci přítomnosti kapalin obsahující elektrický kabel podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že elektrický kabel (1) je propojen s řídící jednotkou automobilu opatřenou softwarovými prostředky pro vyhodnocení přítomnosti kapaliny ve vnitřním prostoru automobilu.