DE1100328B

DE1100328B - Anzeigegeraet fuer Druck- oder Temperaturaenderungen von Gasen oder Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1100328B
Application number: DED21759A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walther Steinmann
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 1955-11-23
Filing date: 1955-11-23
Publication date: 1961-02-23

Description

Anzeigegerät für Druck-oder Temperaturänderungen von Gasen oder Flüssigkeiten Gegenstand der Erfindung ist ein Anzeigegerät für Druck- oder Temperaturänderungen von Gasen oder Flüssigkeiten, vorzugsweise zur Anzeige von Zustandsänderungen, wie Mantelfehler, in unterirdischen elektrischen Kabeln, deren Betriebszustand mit Gasdruck definierter Stärke überwacht wird, bestehend aus einem Rohr, das auf der einen Seite gasdicht, auf der anderen Seite gasdurchlässig abgeschlossen und in dem ein das Rohr gasdicht unterteilender Kolben bewegbar angeordnet ist, dessen Stellung im Rohr Druck- oder Temperaturwerte bzw. -änderungen anzeigt. Erfindungsgemäß ist das Anzeigegerät dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben in der Mitte eine Aussparung aufweist, die eine elektrisch leitende Flüssigkeit, wie Quecksilber, aufnimmt, so daß diese den Kolben in Form einer Manschette umgibt, die den luftdichten Abschluß und einen weitgehend reibungsfreien Lauf ,des Kolbens im Rohr sicherstellt und als Kontaktglied in einem zu einem elektn'sden Anzeige oder Schreibgerät führenden elektrischen Stromkreis dient.
Quecksilber hat eine sehr große Kohäsion und ist ein Metall, das bei den üblichen Lufttemperaturen flüssig ist uNd dabei jdie chemischen Eigenschaften voll Edelmetallen gegenüber Gasen besitzt. Es hat aber die unerwünschte Eigenschaft, daß es lediglich in Isapillarröhrchen in jeder Lage festgehalten werden kann. In Röhren größeren Querschnittes zerfiießt Idas Quecksilber bei waagerechter Lage. Nach der Erfin-<lung ist es nunmehr möglich, Queclçsilber auch in waagerechter Lage zu halten. Dabei braucht das Quecksilber nicht mehr den gesamten Rohrquerschnitt auszufüllen, sondern nur den Raum zwischen wider Rohrwand und dem Kolben. Zugleich wirdSdurchdas Quecksilber eine gasundurchlässige Abdichtung erzielt und der Kolben weitgehend reiblungsarm gelagert. Der Kolben schwimmt sozusagen in dem Quecksilber.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung besteht der Kolben aus mehreren Teilkolben, die durch Federn oder Stifte in festem Abstand zueinander gehalten werden. Das Quecksilber befindet sich hierbei in den von den Teilkolben gebildeten Zwischenräumen. Auch bei dieser Anordnung schwimmen die Teilkolben im Quecksilber und ìhaben mit den RohrinnenwäNden keine Berührung. Die Gesamtlänge des Kolbens muß größer sein als der Durchmesser des Rohres, um ein Kippen und Verklemmen des Kolbens zu vermeiden.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, Idaß das Rohr aus einem Isoliermaterial besteht und nebeneinander- oder gegenüberliegende elektrische Kontakte aufweist, die von außen in das Rohr unter luftdichtem Abschluß eingeführt sind. Das Rohr kann aber auch aus elektri,sch gut leitendem Material bestehen, in dem nebeneinanderliegende elektrische Kontakte, isoliert gegen dieses, ebenfalls unter luftdichtem Abschluß eingeführt sind.
U;m eine kontinuierliche Anzeige zu erhalten, wird eine Ausführung gewählt, bei der das Rohr gleichfalls aus elektrisch gut leitendem Material besteht und in seiner Längsachse einen Hochohm-Wider standsdraht aufweist, über den Ider -aus Teilkolben bestehende, mit einer Mittelbohrung versehene Kolben hinweggleitet. Dasselbe läßt -sich auch erreichen, wenn längs der Innenwand des leitenden Rohres ein gegenüber diesem isolierter Streifen hochohmigen Widerstandsbelages angeordnet ist. Streicht jetzt der Kolben zwischen dem leitenden Rohr spund dem davon iEsolierten Widerstandskörper entlang, so wird auch hier eine kontinuierliche Anzeige erreicht.
Das Druck- und Temperaturanzeigegerät kann, da es klein list und etwa die Form eines kurzen Bleistiftes aufweist, in Kabelimuffen von unterirdischen Kabeln untergebracht wenden, wobei es gleichgültig ist, ob das Kabel eben oder in einer gebirgigen Gegend mit großen Steigungen ausgelegt ist.
Das Gerät nach wider Erfindung kann auch zur Messung von Flüssigkeitsdrücken und -temperaturen Verwendung finden. Durch eine Verlängerung des Meßrohres an seinem offenen Ende, z. B. mit Hilfe eines dünnen Schlauchstückes, wird verhindert, daß die Flüssigkeit den Kolben und seine Bahn benetzt und daß bei einer Ausdehnung des Gases im Meßgerät Gas tentweichen kann.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in Fig. 1 bis 8 in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Eig. 1 zeigt ein Druck- und Temperaturanzeigegerät, wie es beispielsweise für die Kabelüberwachung verwendet werden Kann. Mit 1 ist Idas Rohr aus Isoliermaterial, mit 2 der darin -hin- und herbewegbare Kolben, mit 3 der3 der gasdichte Abschluß und mit 4 Ider gasdurchlässige Abschluß bezeichnet. 5 gibt die Quecksilbermanschette an, die faden Kolben in einer Aussparung in seiner Mitte umgibt. Bei Vergrößerung des von außen auf den Kolben 2 einwirkergden Druckes p wird der Kolben 2 nach Idem mit dem gasdichten Verschluß 3 versehenen Ende des Rohres 1 verschoben, seine Stellung 1 wird verändert. Dabei schließt die Quecksilbermanschette 5 die in das Rohr eingelassenen Kontakte 6 und damit den Stromkreis 7 über den Kennwiderstand K. Das Anzeigegerät 8 an beliebig entfernter Steile zeigt dann die Veränderung des Druckes an.
In Fig. 2 ist der Kolben 2 vergrößert dargestellt, der mit der Innenwand des Rohres 1 keine Berührung hat, sondern lediglich über die Quecksilbermanschotte 5 weitgehend reibungsfrei bewegt wird.
Fig. 3 zeigt einen Kolben, der aus zwei Teilkolben 9 besteht, die durch Federn oder StiftelO zusammengehalten werden. Zwischen den Teilkolben 9 bildet sich dadurch ein Hohlrautm, welcher mit Quecksilber 5 ausgefüllt ist. Die Teilkolben sind in ihrer Achse durchbohrt. Durch die Bohrung 11 ist ein Hochohm-Widerstandsdraht 12 geführt. Auch hier hat der Kolben keine Berührung mit der Innenwand des Rohres 1.
Der Kolben gleitet vielmehr gleichfalls mit Hilfe rades Quecksilbers 5 weitgehend reibungsfrei fim Rohr 1 an seiner Innenwand und am Widerstandsdraht 12 entlang.
In Fig. 4 slind drei Anzeigegeräte , 9, b> c für Druck-oder Temperaturänderungen angegeben, bei denen die im Rohr 1 einTgesetztSen Kontaktpaare gegenüber bzw. versetzt gegeneinander bzw. nebeneinander angeordnet sind. Die Kontakte liegen alle an einem gemeinsamen Stromkreis 7 über verschiedene Kennwißderständer, K2 un'd Ks und geben Druck- oder Temperaturänderungen an das Meßinstrument 8 weiter.
Fig. 5 zeigt ein Anzeigegerät, bei dem das Rohr 1 aus gut leitendem Material besteht. In dem Rohr 1 sind Kontakte 6 isoliert eingelassen und über Kennwiderstände 1C1 bi!s Kg an den Stromkreis 7 mit Zudem Meßinstrument8 angeschlossen.
Fig. 6 stellt ein Anzeigegerät dar, dessen Rohr 1 gleichfalls aus gut leitendem Material besteht. In der Längsachse indes Rohres 1 ist ein Hochohm-Widerstandsdraht 12 angeordnet, der über den Stromkreis 7 mit dem Anzeigeinstrument 8 und dem leitenden Rohr 1 verbunden ist Der Kolben, bestehend aus zwei Teilkolben 9 mit Quecksil'berfüllung5' glei--tet an dem Hochohin-Widerstandsdraht 12 entlang und überträgt damit Druck- oder Temperaturänderungen kontinwierlich auf das Anzeigeinstrument 8.
In Fig. 7 ist statt des Hochohm-Widerstandisdrahtes 12 auf oder Rohrinnenwand 1 ein hochohmiger Widerstandsbel'ag 13 isoliert gegen das leitende Rohr 1 aufgebracht. Das Rohr 1 und der Widerstandsbelag 13 sind mit dem Stromkreis 7 verbunden. Lageänderungen des Kolbens 2 werden auch hier kontinuierlich am Instrument 8 angezeigt In In Fig; 8 ist ein Kabel 14 dargestellt, in dem sich eine Anzahl Anzeigegeräte 15 für Druck- und Temperaturänderungen mit verschiedenen Kennwiderständen, bis K6 befinden. Die Geräte 15 sind in Reihenschaltung an einen Stromkreis 7 angeschlossen, der an einer beliebigen Stelle auf einem Meßinstrument 8 endet. Zur Erhöhung des Strömungswitderstandes für das im Kabel vorhandene Druckgas sind Stopfstellen 16 eingebaut, die geringfügig gasdurchlässig sind. Bei einem Fehler im Kabel wird hierdurch erreicht, daß die Druckanzeigegeräte 15 in zeitlicher Reihenfolge ansprechen.

Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Anzeigegerät für Druck- oder Temperaturänderungen von Gasen oder Flüssigkeiten, vorzugsweise zur Anzeige von Zustandsänderungen, wie Mantelfehler, in unterirdischen elektrischen Kabeln, deren Betriebszustand mit Gasdruck definierter Stärke überwacht wird, bestehend aus einem Rohr, das auf der einen Seite gas dicht, auf der anderen Seite gasdurchlässig abgeschlossen und in dem ein das Rohr gasdicht unterteilender Kolben bewegbar angeordnet ist, dessen Stellung im Rohr Druck- oder Temperaturwerte bzw.

-änderungen anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) in der Mitte eine Aussparung aufweist, die eine elektrisch leitende Flüssigkeit, wie Quecksilber, aufnimmt, so daß diese den Kolben (2) in Form einer Manschette (5) umgibt, die den luftdichten Abschluß und einen weitgehend reibungsfreien Lauf des Kolbens (2) im Rohr (1) sicherstellt und als Kontaktglied in einem zu einem elektrischen Anzeige- oder Schreibgerät (8) führenden elektrischen Stromkreis (7) dient.
2. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben aus zwei oder mehreren Teilkolben (9) besteht, die durch Federn oder Stifte (10) in festen Abstand zueinander gehalten werden, und daß sich in den Zwischenräumen zwischen den Teilkolben (9) die leitende Flüssigkeit (5) befindet.
3. Anzeigegerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) aus Isoliermaterial besteht und nebeneinander- oder gegenüberliegende elektrische Kontakte (&) aufweist, die von außen in das Rohr (1) unter luftdichtem Abschluß eingeführt sind.
4. Anzeigegerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) aus elektrisch leitendem Material besteht und die Kontakte isoliert gegen dieses eingeführt sind.
5. Anzeigegerät nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längsachse des Rohres (1) ein Hochohm-Widerstandsdraht (12) angeordnet ist, über den der aus Teilkolben (9) bestehende und mit einer Mittelbohrung (11) versehene Kolben (2) hinweggleitet.
6. Anzeigegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Innenwand des leitenden Rohres (1), isoliert gegen dieses, ein Streifen hochohmigen Widerstandsbelages (13) angeordnet ist.
7. Anzeigegerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Messung von Flüssigkeitsdrücken und -temperaturen das Rohr (1) des Gerätes an seinem offenen Ende (4) so weit verlängert ist, beispielsweise durch Anbringen eines dünnen Schlauchstückes, daß einerseits die Flüssigkeit den Kolben und seine Bahn nicht benetzt und andererseits ein Entweichen von Gas aus dem Gerät verhindert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 94 590, 730 546, 919 679; USA.-Patentschrift Nr. 2621 268.