Vorrichtung zur Überwachung der Vereisung
von Kühlrohren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung
der
Vereinung von durch Wasser geführten Kühlrehren sd o dgl o mit
einem-im Abstand vom Kühlrehr angeordneten Blektrodenpaar4 das
in einem Zweig einerauf den Widerstand zwischen den
Elektroden
ansprechenden Maßbrücke liegt o
Diese bekannten Überwachungsvorrichtungen
machen von der
Tatsache Gebrauch, dats Eis einen von Wasser abweichenden
spezifischen
Widerstand hat, so daß sich der Widerstand
zwiorhen den Elektroden
ändert, das um die Kühlrohre wachsende Eis das Blektrodenpaar
erreicht und der Baum zwischen den Elektroden statt von Wasser von@Eis
ausge-
füllt wird. Diese Änderung des Widerstandes zwischen
den
Elektroden hat eine Änderung den Brückenzuatanden zur
Folge, die zur Auslösung einen Signalen und insbesondere zum
Auslösen eine® Abtauvergangea benutzt werden kann.' Für diese bekannten
Vorrichtungen ist es von Nachteil, da8. der widerstand zwischen
den Elektroden keine fest-
liegende Größe ist, sondern in hohem
Naße von der Wassertemperatur und vor allem von der Beschaffenheit
des Wassers,
insbesondere seinem Salzgehalt, abhängig ist. Diese
Größen haben auch einen Einflug auf das Ausmaß dar Widerstands-Anderung,
die bei einer Vereisung eintritt. Infolgedessen müssen die bekannten
Vorrichtungen am Aufstellungsort der
Kühlanlage sorgfältig justiert
und auf den Zustand des dort
vorhandenen Waosers eingestellt
werden. Trotzdem ist über
längere Zeiträume hinweg eine einwandfreie
Punktion der
bekannten Vorrichtungen nicht gewährleistet, weil eich
der Waeaersuetand ändern kann und außerdem beispielsweise
durch eine Verkalkung der Widerstand zwischen den Elektroden
ändern kann. Infolgedessen Dünste eigentlich eine häufige
Überprüfung und Nachjustierung dieser Vorrichtungen etatt-
finden,-wae jedoch an einer eich in Betrieb befindenden
Anlage-nicht qder nur.mit großen Schwierigkeiten möglich
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile-
der der bekannten Überaaohungeverriohtungen zu
vermeiden und
eine solche Verrichtung zu-eohaffen, die eine Justierung
an Ort und Stelle nicht erforderlich nacht. Diene Aufgabe
wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Vorrichtung
ein :weites Elektrodenpaar-aufvreist, das in einem größeren
Abstand vom Kühlrohr angeordnet ist als däd erste Elektroden-
paar und eich in einen ®nderen Zweig der MeBmrüoki'befindet.
Durch die Erfindung wird in @überraschend
®infactier -Weise-
erreicht, deß durch Zn®tsndeändeen- di®1%g®®r® iäd/oder
der Elektroden bedingte- lade r"geb' des "Wid`eritänäs@t-
swiechon
den Elektroden autonatiäch kompensßert worden, eö'daB-de-
übrigen Üüderetäade der -Medbrücke fest eingä®tellt
*jede-
können und die -rücke nicht mehr beim Binbau
der Vorrichtung justiert zu werden braucht. Daher wird nicht
-nur dir Einbau einer solchen Vorrichtung erleichtert,
-sondern
es entfällt auch die Notwendigkeit $u einer
Nacbjustierung
und es arbeitet die-Verrichtung über -lange Zeiträume hinweg absolut
einwandfrei. Zugleich kann die Impfiridliobkeit der Brücke
erhöht werden, weil
Zustandesehwankungeng für die ®onst ein
gewisser Opielräum vorgesehen worden meete' damit,die Vorrichtung
nicht fälschlich aneprioht., nicht mehr berücksichtigt zu werden
brauchen. Infolgedessen wird durch die erfindungegemäße Maßnahme
ein bedeutender technischer Fort-
schritt erzielt,
der darin beetebt, daß der hinbau der
Yorrichtung.vereinfaoht
und ihre Betriebeeicherheit be-
deutend erhöht wird. .Device for monitoring of icing of cooling tubes The invention relates to a device for monitoring the Vereinung guided by water cooling Rehren sd or the like o a-spaced from Kühlrehr arranged Blektrodenpaar4 the responsive in one branch of a up the resistance between the electrodes Maßbrücke is o These known monitoring devices make use of the fact, dats ice a different water resistivity has, so that the resistance zwiorhen changes the electrodes, the growing around the cooling tubes ice reaches the Blektrodenpaar and the tree between the electrodes instead of water from @ ice excluded is filled. This change in the resistance between the electrodes results in a change in the bridge states , which can be used to trigger a signal and, in particular, to trigger a defrosting processa. ' For these known devices it is disadvantageous DA8. the resistance between the electrodes is not a fixed value , but depends to a great extent on the water temperature and above all on the nature of the water, especially its salt content . These quantities also have an influence on the extent of the change in drag that occurs during icing. As a result, have the known devices are carefully adjusted at the site of the refrigeration system and set to the condition of the existing there Waosers. Nevertheless, over longer periods proper puncture is across the known devices not guaranteed because calibrated
the Waeaersuetand can change and also for example
by calcification of the resistance between the electrodes
can change. As a result, stewing is actually a frequent one
Checking and readjustment of these devices
find, -wae, however, at a calibration in operation
Plant-not qder only possible with great difficulty
The invention is based on the object of these disadvantages-
to avoid the well-known overhaul and
to accomplish such a task, which is an adjustment
Not required on the spot at night. Serve the job
is achieved according to the invention in that the device
a: a large pair of electrodes, which is in a larger one
The distance from the cooling tube is arranged as the first electrode
couple and are located in another branch of the MeBmrüoki '.
The invention in @ surprisingly ®infactier -Wise-
achieved, deß through Zn®ts nd changes- di®1% g®®r® iad / or
of the electrodes conditional- charging r "g eb 'des" Wid`eritänäs @ t- swiechon
the electrodes have been automatically compensated, eö'daB-de-
remaining overhangs of the -Medbrücke fixed * every-
and the back no longer needs to be adjusted when building the device. Therefore, do not be - only you installation of such a device facilitates it -but also eliminates the need of a $ u Nacbjustierung and it works the performing-over -long periods absolutely flawless. At the same time Impfiridliobkeit the bridge can be increased because Zustandesehwankungeng meete been provided for ®onst a certain Opielräum 'so as not aneprioht the device incorrectly., Need not be considered. As a result is achieved step by erfindungegemäße measure an important technical progress, the fact beetebt, is that the hinbau the Yorrichtung.vereinfaoht and their operations Eicher awareness loading pointing increased. .
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
sind
die Elektroden auf einer aus isolierende, Material
be-
stehenden Montageplatte angeordnet, die mit einer zur Befestigung
am Kühlrohr dienenden Scholle versehen ist.
Die Blektroden können
in einfacher Weise- von senkrecht
von der Montageplatte
abstehenden Metallteilen gebildet
werden. Geeignet
sind hierzu aufgepreßte Lappen, mit
einer-zentralen Gewindebohrung vereehens
zylindrische
Matallkarper od.dgl. Diese Blektroden'werden zweckmäßig
in zwei sich parallel zum Kühlrohr erstreckenden parallelen
Reiben
angeordnet, wodurch sich besonders einfache geome-
trische Verhältnisse
ergebenö Um den Abstand der Elektrodenvon dem Kühlrobr
einstellen und auf die'zuläesige Dicke der
Eisechicbt ausrichten
$u können, ist in weiterer Ausgeetaltung der Erfindung vorgeäehen,
daß die Schelle mittels
'Holzen an dar Montageplatte befestigt
ist, die einen sich
senkrecht zum Kiihlrobr erstreckenden Soblitz-der Montageplatte
durchdringen. Dadurch ist die Montageplatte 21t den
Elektroden senkrecht
zur Läggerichtung des Kühlrohres verschiebbar.
Um eine genau definierte Auslösung einea_Steuersignales
au
erhalten, wird vorteilhaft eine von der Brtickenepannung
----
gesteuerte Kippaohaltung rorgeseben, die bei Erreichen
eines vorbestimmten Brückenzustandes zum Kippen veranlaßt
. w
wird und dadurch das gewünschte Signal:auelöeto
Weitere Binzelbeiten und Auegestaltungen7 der Erfindung
sind der folgenden Beschreibung zu entnAhmen, in
der die-
Erfindung anband des in der Zeichnung dargestellten Aus-
fUhrungebeIspieles.näher beschrieben und erläutert wird.
Die der Beocbreibung und der Zeichnung zu
entnehmenden
Merkmale ,können bei anderen Ausführungsformen der Erfin-
dung einzeln für eich oder zu mehreren in beliebiger gom-
bination Anwendung finden. Es zeigen:
Pig. 1 eine aehematieehe Darstellung einer Vorrichtung
. nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Blektrödenanordnungz wie
nie bei der erfindunaegemäaen Vorrichtung verweh
Jung finden isnn, .
Figo 3 eine Draufsicht auf die Blektrodenanordnung nach
Ffg. 2 und
Fit. 4 ein Schaltbild@der die Blektrodenpaare-enthaltenden
Meßbrüoie und einer von der ließbrüoke gesteuerten
Kippnohaltung.
Bei der in 71g: 1 dargestellten Vorrichtung ist ein mit
Waeeer- gefällter Behälter 1 von einem KUhlrohr 2 durchsetzt,
das von einen liihlnittel 3 durohfloseen irird. Infolge
der
KUhlung, gefriert' das im Behälter 'i
@enthaltene Wasser in der
Umgebung des:KÜhlrohres 2, so daß ziem süf der Außentläobe
das äUhlrobres eine giseohiobt 4 absetst.@Da diene Ein-
schiebt den Wäraeauetaueoh mischen des in Behälter
f
vorhandenen Wasser und dergghltlüesigkeit 3 vermindert,
darf diene Eisschicht 4 nicht :u dick werdiin, sondern wu8
von Zeit z, Zeit abgetaut werden. tim die Dicke der-EiO-
. eohicht 4 sü.»erwachen und rechtzeitig einen Abtauvorgang
einzuleiten, ist in einem gerissen Abstand Fron der
Außen-
fläche den Küblrohree 2 ein Elektrodenpaar 6, 6' angeordnet.
Der widerstand :wischen den .Blektroden 6 und 6' ist
davon
abhängig, ob sich zwischen ihnen Waeeer oder Eis.
befindet,
da Wasser und Eie"einen unternebiedl%hen-spezifiechen
Widerstand haben. Außer de® Elehtrodenpaar-6, 6' ist bei
der dargestellten Vorrichtung ein weiteres Elektroden--
paar 7, 7' vorgesehen, das eich in einem größeren Abstand
von dem Kühlrohr 2 als das Blektrodenpaar 6, 6°, aber immer
noch innerhalb des Wassers 5 befindet. Solange die den Kühl-
rohr 2 umgebende Eiasohicht 4 das Elektrodenpaar 6, 6'-
noch
nicht erreicht hat, sind die Widerstände zwischen den
Elektroden 6 'und 6' bzw. 7 und 7' der beiden Blektredenpmwe
m
im wesentlichen gleich. Erreicht dagegen-die
Eieschioht das
Elektrodenpaar 6, 6', so-tritt eine wesentliche Änderung.
des ,
Widerstandes zwischen den beiden Elektroden dieses Paaren
ein, so daß die genannten Widerstände ungleio)i werden:
-
Die Blektrodenpaare 6, 6# und Z, 7' sind in zwei benachbarten
Zweigen einer,Meßbrücke 8 angeordnet, die außerdem-noob
.die
Festwiderstände 9 und 10 enthält. Die beiden Festwiderstände
9 und 10 sind so abgestimmt, daß die Brücke verstimmt ist,
solange die Widerstände der Blektrodenpaare 6, 6' und 7.,
7'
gleich sind, und die Brücke ins Gleichgewicht kommt, wenn
durch
der Elektroden 6 und 6'sioh der Wider.
stand zwischen diesen Elektroden ändert Hei Erreiohen%deu-
Brtiokengleioheewientee wird ein an die Brückendiagunale
angeeohlot;eenea Schaltgerät 11 ausgelöst, bei dem
es eiob
zweckmäßig um eine Kippschaltung handeln kann,
deren Aus-
gangesignal beispielsweise einen.Abtauvorgang
auslöst.
Wie aus den.Figo 2 und 3 ersichtlich, sind die Elektroden
b,
6' und 7, 7° an einer .Montageplatte 12 angebracht, die
aus
einem-isolierenden Werkstoff beeteht.und mit Hilfe einer
Sohelle
13 an dem strichpunktiert angedeuteten Kühlrohr 2
befestigt
werden kann: An den Enden der Schelle 13 sind
Schraubbolzen
14 befestigt, die einen iii der Mentageplatte 12 vorgesehenen
längescblitz 15 durchdringen. Dieser Längeeahlitz ist senkrecht
zum Rohr 2 gerichtet, so daß die
Montageplatte quer@zum Rohr 2 verstellt
Werden kann. Dadurch ist es möglich, den Abstand, der Elektroden 6
und 6° des
ersten Blektrodenpaares vom Rohr 2 zu ändern
und auf die
zulässige Dicke der Bisschicht einzustellen. Die beiden
Elektroden
6 und 6' befinden sich auf einer zum Rohr 2
parallelen Geradelt.
Die Elektroden 7 und 71 befinden.sich im gleiehen Abstand voneinander
wie die Elektroden 6 und b'
und im gleichen Abstand von diesen
Elektroden auf einer
zweiten Parallelen zum Rohr 2, die im-größeren
Abstand von diesem Rohr angeordnet ist,- so daß diese Elektroden
von
dem Eis Werden. Die Blektroden selbst
sind von zylindrischen
Metallkörpern gebildet, die eine
nicht näher dargestellte konzentrische
Gewindebohrung auf-
weisen und mit Hilfe von Schrauben 16 auf der
Mentageplatte - 12 befestigt sind. Diese Schrauben können zugleich
zum . Festklemmen der Leitungen 17, 18 und 19 dienen, die an
ihren
freien Enden Anschlußfahnen 20 zur Verbindung rmit der Brückenschaltung
aufweisen. Die Leitung 17 ist mit . der Elektrode 6, die Leitung
18 mit der Elektrode 7 und die Leitung 19 zugleich mit
den beiden Blehtroden_6# und
7' verbunden. Zur pestlegung
der Leitungen und zur Aufnahme von Zugkräften sind
sie durch Quersoblitze 21 der Montageplatte hindurobgefübrt. In a preferred embodiment of the invention, the electrodes are arranged on a loading property of insulating material mounting plate which is provided with a serving for attachment to the cooling tube floe. The Blektroden can easily Magi of vertically projecting from the mounting plate metal parts are formed. Pressed-on flaps, cylindrical metal bodies or the like with a central threaded hole are suitable for this purpose. This Blektroden'werden suitably arranged in two parallel extending parallel to the cooling tube rubbing, whereby a particularly simple geometrical conditions ergebenö To adjust the spacing of the electrodes of the Kühlrobr and align on die'zuläesige thickness of Eisechicbt can $ u, is in further Ausgeetaltung According to the invention, the clamp is fastened to the mounting plate by means of wood which penetrate a bolt of the mounting plate extending perpendicularly to the cooling tube. As a result , the mounting plate 21t of the electrodes can be displaced perpendicular to the direction of storage of the cooling tube. In order to achieve a precisely defined triggering of an a_Steuersignales au
obtained, one of the bond tension ----
controlled kippao posture rorgeseben when reaching
a predetermined bridge condition caused to tilt
. w
and thereby the desired signal: auelöeto
Further details and designs7 of the invention
can be found in the following description , in which the
Invention based on the training shown in the drawing
guide example. is described and explained in more detail.
Those to be taken from the description and the drawing
Features, can in other embodiments of the invention
application individually for calibration or in groups in any gom-
bination apply. Show it:
Pig. 1 is a mathematical representation of a device
. according to the invention,
Fig. 2 is a side view of a sheet metal trays arrangement such as
never blown away with the device according to the invention
Finding young isnn,.
3 shows a plan view of the metal electrode arrangement according to FIG
Ffg. 2 and
Fit. 4 a circuit diagram @ that contains the electrode pairs
Meßbrüoie and one controlled by the Lassenbrüoke
Tilt posture.
In the device shown in FIG. 71g: 1, there is a
Waeeer-precipitated container 1 penetrated by a cooling tube 2,
that irird from a liihlmittelel 3 durohfloseen. As a result of the
Cooling 'freezes' the water contained in the container ' i @ in the
Surroundings of: KÜhlrohres 2, so that pretty süf the Außenentlaobe
the outer robes drop a giseohiobt 4.
pushes the Wäraeauetaueoh mix the in container f
the existing water and liquidity 3 reduced,
Ice layer 4 must not be: u thick, but wu8
be defrosted by time z, time. tim the thickness of the-EiO-
. eohicht 4 sü. »wake up and start a defrosting process in good time
is to be initiated at a torn distance from the outside
A pair of electrodes 6, 6 'are arranged over the Küblrohree 2.
The resistance: wipe the .Blektroden 6 and 6 'is it
depending on whether there is waeeer or ice cream between them. is located
because water and egg "have a lower speciechen"
Have resistance. Except for de® pair of electrodes 6, 6 'is at
the device shown another electrode--
pair 7, 7 'provided, the calibration at a greater distance
from the cooling tube 2 as the pair of metal electrodes 6, 6 °, but always
is still within the water 5. As long as the cooling
tube 2 surrounding egg layer 4 the pair of electrodes 6, 6'- nor
has not reached the resistances between the
Electrodes 6 'and 6' or 7 and 7 'of the two Blektredenp mw e
m
essentially the same. On the other hand, the Eieschioht achieves that
Electrode pair 6, 6 ', then an essential change occurs. of ,
Resistance between the two electrodes of this pair
one, so that the resistances mentioned become ungleio) i: -
The electrode pairs 6, 6 # and Z, 7 'are in two adjacent ones
Branches of a, measuring bridge 8 arranged, which also-noob .die
Fixed resistors 9 and 10 contains. The two fixed resistors
9 and 10 are tuned so that the bridge is out of tune,
as long as the resistances of the lead electrode pairs 6, 6 'and 7., 7'
are equal, and the bridge comes into equilibrium when
by
of electrodes 6 and 6'sioh the cons.
stand between these electrodes changes Hei Erreiohen% significant
Brtiokengleioheewientee becomes one of the bridge diagunals
angeeohlo t; eenea switching device 11 triggered, in which there is eiob
can expediently be a toggle switch, the output signal of which triggers a defrosting process, for example. As is apparent from den.Figo 2 and 3, the electrodes b, 6 'and 7, 7 attached to a .Montageplatte 12 °, the insulating one-out material beeteht.und using a Sohelle 13 at the dot-dash lines cooling tube 2 attached can be: At the ends of the clamp 13 screw bolts 14 are fastened, which penetrate a lengthwise flash 15 provided in the mentage plate 12. This length of litz is directed perpendicular to the tube 2 so that the mounting plate can be adjusted transversely to the tube 2. This makes it possible to change the distance between the electrodes 6 and 6 ° of the first pair of metal electrodes from the tube 2 and to adjust it to the permissible thickness of the bislayer. The two electrodes 6 and 6 'are located on a line parallel to the tube 2. The electrodes 7 and 71 are at the same distance from each other as the electrodes 6 and b ' and at the same distance from these electrodes on a second parallel to the pipe 2, which is arranged at a greater distance from this pipe - so that these electrodes Becoming of the ice. The Blektroden themselves are formed by cylindrical metal bodies, which have up a non-illustrated concentric threaded bore and by means of screws 16 on the Mentageplatte - are fastened 12th These screws can be used at the same time. Clamping the lines 17, 18 and 19 are used, which have connecting lugs 20 at their free ends for connection to the bridge circuit. The line 17 is with. the electrode 6, the line 18 with the electrode 7 and the line 19 at the same time with the two Blehtroden_6 # and 7 ' . Pestlegung to the pipes and for absorbing tensile forces are carried Quersoblitze 21 hindurobgefübrt the mounting plate.
Bei. der Austührungeform nach Pig. 4 wird die*
die Elektrodenpaare 6, 6' und 7, 71 enthaltende Brückenanordnung
von der
Sekundärwicklung 22 eines Transformators T mit Wecheelstram
gespeist. Die Anwendung.von Wechselstrom hat den Vorteil,
daB Störungen
durch elektrolytische Vorgänge vermieden werden.
Die Veohselepannung
wird den miteinander verbundenen Elektroden 61 und
7' sowie einem zwischen den Brückenwiderständen 9 und
r 10 angeordneten Potentiometer 23 zugeführt, das die genaue
Einstellung
des Schg.tpunktea eriöglicbt. Die Diagonulepann@ing
der Brücke wird an den -Verbindungsstellen 'ewiechen der
Elektrode 6 und dem Widerstand 10-sevie der t-lektroäe-?
und dem Wideretänd 9 abgenommen und den Basen zweier.
,
Transistoren T1 und T2 einer Kipperhaltung $ukeY'üh;rt--ö
Die beiden Traneietoren T1 und T2 haben einen gemeinsamen
Emitterwiderstand R1 und weisen jeweils. über die Wider-
stände R2 und R3 eine Rückkopplung von dem Rollektor des
einen Transistors zur Basis des-anderen Transistors auf.
Diese Kippeobaltung wird von der Bekundärvioklung 24-.des-
Tranerormatore_T über die Diode D1 gespeist.
Die äippeobaltung ist aus Sleberbeitegründen zweckmüßig
so eingestellt, daß der Transistor T2 leitend ist und daher
.
das in seinem Kollektörkreie angeordnete Relais 25.ange-
sogen ist, solange das Nie die Elektroden 6,61 noch nicht
erreicht bat. Wird bei. Yereieung der Elektroden 6, 6' durch
Änderung deren-Widerstand äaie-Brüokenglelobgewtoht hergestellt
ider gestört, so ändert die Kippschaltung ihren Zustand
und
OB wird statt des Transietore T2 der TransJ.itor T1
leitend,-
Hierdurch fällt das Relais 25 ab und sein Kontakt
26 schaltet
zur Auelöäurg eines Alarmes oder eines Abtauvorganges um.
.Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern Abweichungen davon möglich sind,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind andere Blektro-=
den-Anordnung und andere Schaltungen, die auf die Brückenveretimmung ansprechen,
denkbar. At. of the Pig design. 4, the * is the electrode pairs 6, 6 'and 7, 71-containing bridge arrangement of the secondary winding 22 of a transformer T supplied with Wecheelstram. The use of alternating current has the advantage that interference from electrolytic processes is avoided . The voltage is fed to the electrodes 61 and 7 ' connected to one another and to a potentiometer 23 which is arranged between the bridge resistors 9 and 10 and which enables the precise setting of the Schg.tpunktea. The Diagonulepann @ ing the bridge is at the connection points like the
Electrode 6 and the resistor 10-sevie of the t-lektroäe-?
and the resistor 9 removed and the bases of two. ,
Transistors T1 and T2 of a tipper position $ ukeY'üh; rt - ö
The two Traneietoren T1 and T2 have a common
Emitter resistor R1 and each have. about the cons
R2 and R3 would have a feedback from the roller gate of the
one transistor to the base of the other transistor.
This tipping over is supported by the Bekundärvioklung 24-.des-
Tranerormatore_T fed through diode D1.
The eippeobaltung is expedient for business reasons
set so that the transistor T2 is conductive and therefore .
the relay 25 arranged in its collector group.
is absorbed as long as the never the electrodes 6,61
reached bat. Is at. Yereieung the electrodes 6, 6 'through
Change of their-resistance aaie-Brüokenglelobgewtoht established
If disturbed, the flip-flop changes its state and
OB instead of the transit gate T2, the TransJ.itor T1 becomes conductive, -
As a result , the relay 25 drops out and its contact 26 switches
to trigger an alarm or a defrosting process.
It goes without saying that the invention is not limited to the illustrated embodiment, but that deviations are possible without departing from the scope of the invention. In particular, other lead electrode arrangements and other circuits that respond to bridge detuning are conceivable.