DE1106095B

DE1106095B - Leak test device based on a temperature-compensated differential pressure measurement

Info

Publication number: DE1106095B
Application number: DEI13827A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hubert Jung
Original assignee: HUBERT JUNG DIPL ING
Current assignee: HUBERT JUNG DIPL ING
Priority date: 1957-10-09
Filing date: 1957-10-09
Publication date: 1961-05-04

Description

Dichtheitsprüfgerät auf der Grundlage einer temperaturkomp ensierten Differenzdruckmessung Behälter und Rohrleitungen, die für Druckbetrieb bestimmt sind, müssen vor Inbetriebnahme und teilweise auch nach bestimmten Betriebszeiten einer Prüfung auf Druckfestigkeit und Dichtheit unterzogen werden. Während die Feststellung der ausreichenden Druckfestigkeit meistens leicht und schnell geschehen kann, ist die Feststellung der Dichtheit oft schwierig und zeitraubend. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn der zu prüfende Behälter bzw. die Rohrleitung nicht von allen Seiten zugängig oder sogar teilweise verdeckt ist. Man ist dann ausschließlich auf die Beobachtung von Druckmeßinstrumenten angewiesen.Leak tester based on a temperature-compensated Differential pressure measurement vessels and pipelines intended for pressure operation must be carried out before commissioning and, in some cases, after certain hours of operation be subjected to a test for compressive strength and tightness. While noting the sufficient compressive strength can usually be done easily and quickly the determination of the tightness is often difficult and time consuming. This is particularly true when the container or pipeline to be tested does not appear from all sides accessible or even partially covered. One is then exclusively on that Observation of pressure measuring instruments instructed.

Die Anzeige der üblichen Manometer ist aber meist nicht genau, um ganz geringe Undichtigkeiten rasch zu erkennen. Notgedrungen dehnt man die Prüfung über viele Stunden oder Tage aus, um insbesondere bei einem großen Rauminhalt des zu prüfenden Gegenstandes ein einigermaßen befriedigendes Resultat zu erhalten. Bei den langen Prüfzeiten stört aber die unvermeidbare, mit der Tageszeit schwankende Temperatur, die ohne laufende rechnerische Berücksichtigung ein falsches Resultat vortäuschen würde.However, the display of the usual pressure gauges is usually not accurate very small leaks can be recognized quickly. Inevitably one stretches the exam over many hours or days, in particular with a large volume of the object to be tested to obtain a reasonably satisfactory result. With the long test times, however, the unavoidable, which fluctuates with the time of day, bothers Temperature, which without ongoing mathematical consideration gives an incorrect result would pretend.

Um die geringe Empfindlichkeit der üblichen Zeigermanometer auszuschalten, prüft man Behälter bzw. To switch off the low sensitivity of the usual pointer pressure gauges, one checks container resp.

Rohrleitungen, die nicht für einen hohen Betriebsdruck bestimmt sind, mit U-Rohr-Manometern. Diese Meßmethode ist aber bei hohen Prüfdrücken wegen der dann erforderlichen unhandlichen Meßapparatur praktisch nicht mehr möglich. Man hilft sich dadurch, daß man einen zweiten Behälter, dessen Dichtheit bekannt ist, den gleichen Prüfbedingungen wie den ersten Behälter aussetzt und zwischen beide Behälter, nachdem man sie auf den gleichen Prüfdruck gebracht hat, ein Differenzdruckmanometer einschaltet.Pipelines that are not intended for a high operating pressure, with U-tube manometers. This measuring method is, however, at high test pressures because of the then the cumbersome measuring equipment required is practically no longer possible. Man helps itself by having a second container, the tightness of which is known, subject to the same test conditions as the first container and between the two Container, after it has been brought to the same test pressure, a differential pressure manometer turns on.

Durch die nachstehende Erfindung soll ein handliches, leicht zu montierendes Meßgerät geschaffen werden, das derartige Prüfungen bei jedem beliebigen Druck mit höherer Meßgenauigkeit vorzunehmen gestattet. Die vorerwähnte Differenzdruckmeßmethode zwischen dem zu prüfenden Behälter und einem zweiten unabhängigen Behälter wird hierbei beibehalten. The following invention is intended to be a handy, easy-to-assemble Measuring device will be created that can carry out such tests at any pressure to carry out higher measurement accuracy. The aforementioned differential pressure measurement method between the container under test and a second independent container retained here.

Im Gegensatz zu den bisher üblichen Meßverfahren miissen in dem zweiten Behälter jedoch nicht mehr die gleichen Temperaturverhältnisse wie in dem ersten Behälter herrschen. Die Erfindung sieht zwei verschiedene Möglichkeiten vor. Nach dem ersten Vorschlag wird während der Prüfzeit die Temperatur im Kontrollbehälter praktisch konstant gehalten, weshalb er entweder mit einem schlechten Wärmeleiter oder aber mit einem umschließenden Vakuumraum isoliert ist; nach einem zweiten Vorschlag kann die Temperatur des Kontrollbehälters beliebig schwanken.In contrast to the measurement methods customary up to now, in the second However, the container no longer has the same temperature conditions as in the first one Containers prevail. The invention provides two different possibilities. To the first suggestion is the temperature in the control container during the test period kept practically constant, which is why he either has a poor conductor of heat or is insulated with an enclosing vacuum space; after a second suggestion the temperature of the control container can fluctuate at will.

Schon bei dem ersten Vorschlag ist es erforderlich, die Temperaturänderungen in dem zu untersuchenden Behälter derart auf die Differenzdruckmessung einwirken zu lassen, daß durch sie keine Differenzdruckänderungen hervorgerufen werden. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß der Kontrollbehälter eine Wärmeisolierung aufweist zur Aufrechterhaltung einer praktisch konstanten Innentemperatur während der Prüfzeit und daß das Volumen des Kontrollbehälters durch eine iiber einen in dem zu prüfenden Behälter befindlichen mechanischen Wärmefühler gesteuerte Ausdehnungsvorrichtung so verändert wird, daß Temperaturänderungen in dem zu prüfenden Behälter ohne Einfluß auf den Differenzdruck: zwischen beiden Behältern bleiben. Even with the first suggestion, it is necessary to change the temperature act in this way on the differential pressure measurement in the container to be examined to let that no differential pressure changes are caused by them. this happens according to the invention in that the control container has thermal insulation has to maintain a practically constant internal temperature during the test time and that the volume of the control container is measured by an in mechanical heat sensor controlled expansion device located in the container to be tested is changed so that temperature changes in the container to be tested have no effect on the differential pressure: stay between the two vessels.

Nach dem zweiten Vorschlag, bei dem also auf die Wärmeisolierung des Kontrollbehälters verzichtet wird, ist noch eine zusätzliche Druckkorrektur bei Temperaturänderungen des Mediums im Kontrollbehälter notwendig. Zu diesem Zweck ist ein zweiter Wärmefühler in dem Kontrollbehälter eingebaut, der ebenfalls dazu benutzt wird, das Meßvolumen dieses Behälters zu verändern. According to the second suggestion, that is, on thermal insulation of the control container is dispensed with, there is an additional pressure correction necessary when the temperature of the medium in the control container changes. To this end a second heat sensor is installed in the control container, which is also included is used to change the measuring volume of this container.

Eine Schwierigkeit bei diesen Vorschlägen besteht darin, daß man dem Kontrollbehälter eine ausreichende Größe geben muß, um eine genügend große Skalendifferenz am Differenzdruckmanometer zu haben. Zwangläufig müßte man sehr große Temperaturfühler schaffen, die den Meßraum des Kontrollbehälters proportional der absoluten Temperatur verändern sollen. Erfindungsgemäß wird, um dieses zu vermeiden. der durch die Ausdehnung des Temperaturfühlers gegebene Impuls zunächst verstärkt und erst der verstärkte Impuls zur Volumen steuerung verwendet. Eine mögliche Ausführungsart solcher Einrichtunbcn wird an Beispielen erläutert. One difficulty with these proposals is that one must give the control container a sufficient size to have a sufficiently large scale difference on the differential pressure gauge closed to have. Inevitably you would have to Create large temperature sensors that proportionally measure the measuring space of the control container the absolute temperature should change. According to the invention, in order to avoid this. the impulse given by the expansion of the temperature sensor is initially amplified and only the amplified impulse is used for volume control. One possible type of execution Such facilities are explained using examples.

In Skizze 1 sei a der auf Dichtheit zu prüfende Behälter und b der Isontrollbehälter. Beide Behälter haben Anschlußstutzen zur Druckmessung, an die das D ifterenzdruckmanometer c über die Rohrleitungen d und a angeschlossen ist. Der Behälter b ist mit einer RN ärmeisolierung f umgeben, um äußere Temperatureinflüsse fernzuhalten. In den Behälter a ist ein Temeraturfühlerg, beispielsweise ein mit Quecksilber gefüllter Äletallzylinder, eingesetzt, der über die Verbindungsleitung h mit dem Ausdehnungsgefäß i verbunden ist. Dehnt sich nun das Quecksilber bei einer Erwartung aus, erfährt das Ausdehnungsgefäß i eine entsprechende Längenänderung in den Innenraum des Behälters b hinein. An der frei beweglichen Stirnseite des Ausdehnnngsgefäßes i ist eine steife Platte k angehracht, die die gleichen Bewegungen mitmachen muß. In sketch 1, let a be the container to be tested for leaks and b the Isontrol container. Both tanks have connection nozzles for pressure measurement to which the differential pressure manometer c is connected via the pipes d and a. The container b is surrounded by an RN insulation against external temperature influences keep away. In the container a is a temperature sensor, for example one with Mercury-filled metal cylinder, inserted via the connecting line h is connected to the expansion vessel i. If the mercury expands in one Expectation, the expansion vessel i experiences a corresponding change in length into the interior of the container b. On the freely movable face of the Expansion vessel i is attached to a rigid plate k, which has the same movements must participate.

Die Platzte 8 schließt mit der NIembran -m einen Teil des Innenraumes vom Behälter b gegen diesen Behälter luftdicht ab. Je nach der Ausdehnung der Membran n, wird dadurch die Raumgröße des Behälters b vergrößert bzw. verkleinert.The place 8 closes with the NI membrane part of the interior from the container b against this container from airtight. Depending on the expansion of the membrane n, the space size of the container b is thereby increased or decreased.

In Skizze 2 ist eine mögliche Ausführungsart des Isontrollbehälters b gezeichnet, wenn man auf eine gute Ävärmeisolierung dieses Behälters verzichtet. Um die dann nicht l-ermeidbaren Temperaturänderungen des Mediums im Kontrollbehälter auf den Innendruck auszuschalten, ist auch im Behälter b ein Wärmefühler 51 eingebaut. Dehnt sich die in dem Zylinder des Fühlers il befindliche Flüssigkeit aus, strömt sie in das Ausdehnungsgefäß o, dessen bewegliche Stirnseite sich von dem steifen Behälterboden r weg bewegt. Zur Vergrofierung des Einflusses dieser Ausdehnung ist auch hier wieder an der freien Stirnseite des Ausdehnungs-I;örpers eine steife Platte p befestigt, die mit der großen Membran q einen luftdichten Raum abschließt, der nur über Bohrungen in dem Boden r mit dem Innenraum des Kontrollbehälters b verbunden ist. Sketch 2 shows a possible version of the insulation control container b drawn if you do without good thermal insulation of this container. About the then unavoidable temperature changes of the medium in the control container to switch off the internal pressure, a heat sensor 51 is also built into the container b. If the liquid in the cylinder of the sensor il expands, it flows them in the expansion vessel o, the movable face of which differs from the rigid one Container bottom r moved away. To enlarge the influence of this expansion is here again a stiff plate on the free face of the expansion body p, which closes an airtight space with the large membrane q, which connected to the interior of the control container b only via bores in the bottom r is.

Um die zu Beginn erwähnte leichte Montage des Kontrollbehälters einschließlich dem Differenzdruckmanometer an den zu prüfenden Behälter zu verwirklichen, werden schließlich der Temperaturfühler und die Druckentnahme derart zusammengebaut, daß beide Teile gemeinsam in eine Anschlußbohrung des zu prüfenden Behälters eingesetzt werden können. To include the easy assembly of the control container mentioned at the beginning to realize the differential pressure manometer on the container to be tested finally the temperature sensor and the pressure take-off assembled in such a way that both Parts used together in a connection hole of the container to be tested can be.

PATENTANSPRtJCHE 1. Gerät zur Dichtheitsprüfung von Behältern durch Anzeige eines eventuellen Druckabfalles in dem zu prüfenden Behälter gegenüber einem Kontrollbehälter unter Zuhilfenahme der Differenzdruckmeßmethode, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollbehälter eine Wärmeisolierung aufweist zur Aufrechterhaltung einer praktisch konstanten Innentemperatur während der Prüfzeit und daß das Volumen des Kontrollbehälters durch eine über einen in dem zu prüfenden Behälter befindlichen mechanischen Wärmefühler gesteuerte Ausdehnungsvorrichtung so verändert wird, daß Temperaturänderungen in dem zu prüfenden Behälter ohne Einfluß auf den Differenzdruck zwischen beiden Behältern bleiben. PATENT CLAIMS 1. Device for leak testing of containers by Display of a possible pressure drop in the container to be tested compared to a Control container with the aid of the differential pressure measurement method, characterized in that that the control container has a thermal insulation to maintain a practically constant internal temperature during the test period and that the volume of the Control container by an over one located in the container to be tested mechanical heat sensor controlled expansion device is changed so that Changes in temperature in the container to be tested without affecting the differential pressure stay between the two containers.

2. Gerät zur Dichtheitsprüfung von Behältern durch Anzeige eines eventuellen Druckabfalles in dem zu prüfenden Behälter gegenüber einem Kontrollbehälter unter Zuhilfenahme der Differenzdruckmeßmethode, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollbehälter zwei Ausdehnungsvorrichtungen aufweist, von denen die eine über einen in dem zu prüfenden Behälter befindlichen mechanischen Wärmefühler und die andere über einen im Kontrollbehälter selbst befindlichen mechanischen Wärmefühler so gesteuert wird, daß Temperaturänderungen im Kontrollbehälter und/oder in dem zu prüfenden Behälter ohne Einfluß auf den Differenzdruck zwischen den beiden Behältern bleiben. 2. Device for leak testing of containers by displaying a possible pressure drop in the container to be tested compared to a control container with the aid of the differential pressure measurement method, characterized in that the Control container has two expansion devices, one of which over a mechanical heat sensor located in the container to be tested and the others via a mechanical heat sensor located in the control container itself is controlled so that temperature changes in the control container and / or in the container to be tested without affecting the differential pressure between the two containers stay.

Claims

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the expansion of the expansion devices caused by changes in temperature first be reinforced and only the increased expansion to the temperature-dependent Volume correction of the control container can be used.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the to be introduced into the container to be tested heat sensor and the connection for the Differential pressure measurement are combined so that an opening in the to testing container is sufficient for the connection of both transducers.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 004 395.