DE1927551C3

DE1927551C3 - Vorrichtung zur Prüfung eines Behälters oder einer Anschlußeinrichtung auf Gasdichtheit

Info

Publication number: DE1927551C3
Application number: DE1927551A
Authority: DE
Inventors: Theodorico Mailand Neeff (Italien)
Original assignee: FABBRICHE RIUNITE MISURATORI SACOFGAS SpA MAILAND (ITALIEN)
Current assignee: FABBRICHE RIUNITE MISURATORI SACOFGAS SpA MAILAND (ITALIEN)
Priority date: 1968-07-13
Filing date: 1969-05-30
Publication date: 1979-01-04
Also published as: FR2012915A1; DE1927551B2; DE1927551A1; GB1274467A; CH493837A; US3581101A; NL6908728A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung eines Behälters oder einer Anschlußeinrichtung auf Gasdichtheit, mit einem Gefäß, welches ein unter der freien Flüssigkeitsoberfläche mündendes Rohr aufweist, das mit einer Druckluftquelle verbunden ist, und welches weiterhin ein oberhalb der freien Flüssigkeitsoberfläche mündendes Rohr aufweist, das an den zu prüfenden Behälter oder die zu prüfende Einrichtung angeschlossen ist.

Es sind zahlreiche Vorrichtungen zur Prüfung von Behältern oder Anschlußeinrichtungen auf Gasdichtheil bekannt: Gefäße mit mittleren, sichtbaren Beobach tungsrohren zum Durchgang von Blasen, Bourdon-Ma· nometer mit Druckfallanzeigen, Balg- oder Membran-Differentialsysteme mit einer Verstärkungseinheit, sowie beispielsweise Anlagen, bei denen Spezialgase wie beispielsweise Freon. Wasserstoff od. dgl., und Feststeller dieser Gase benutzt werden. Diese bekann ten Behälter-Prüfungsvorrichtungen sind entweder nicht genau genug in der Messung öder sehr kompliziert und empfindlich oder sie besitzen kein automatisches Anzeigesystem.

Aus der DE-PS 6 19 653 ist eine Vorrichtung zur Prüfung eines Behälters oder einer Afischlußeinrichtung auf Gasdichtheit der eingangs genannten Art bekannt, Bei dieser bekannten Vorrichtung ist lediglich eine visuelle Beobachtung der Luftblasen vorgesehen, die qus dem unter der freien Flüssigkeilsoberfläche mündenden Rohr heraustreten. Durch das Auge können zwar bei guter Beobachtung einzelne Luftblasen wahrgenommen werden, es ist jedoch nicht möglich, aufgrund der Beobachtung eine genaue quantitative Bestimmung einer Leckage vorzunehmen.

In der DE-AS 12 28 826 wird eine Anordnung beschrieben, welche zum Prüfen der Dichtheit von

ίο Hohlkörpern bestimmt ist. Bei diesen Hohlkörpern handelt es sich im wesentlichen um Füllfederhalter oder ähnliche Gegenstände. Bei dieser bekannten Einrichtung wird der Füllfederhalter unter Wasser getaucht, und es werden eventuell aufsteigende Blasen auf einem bestimmten Abstand oberhalb des Füllfederhalters mit einem Lichtband abgetastet. Die optische Abtasteinrichtung verwendet eine Schlitzblende, so daß ein verhältnismäßig breites, bandartiges Lichtbündel entsteht. Eine derartige Anordnung ist erforderlich, da nicht vorsehbar ist, aus wtlchen Teilen eines Füllfederhalters die Blasen austreten und welchen Weg solche Blasen unter Umständen nehmen. Die Blasen haben zwar die Tendenz nach oben zu steigen, es besteht jedoch eine verhältnismäßig große Unsicherheit, aus welchem Bereich eines Füllfederhalters eine solche Blase oder eine Reihe solcher Blasen austreten. Wenn daher gleichzeitig an mehreren Stellen Blasen austreten, kann bei dieser bekannten Einrichtung nicht ausgeschlossen werden, daß sich zugleich mehrere Blasen im Strahlengang befinden, so daß eine quantitative Messung nicht möglich ist.

Aus den US-PS 30 33 023 und 31 14 257 ist ein Trichter als Sammeleinrichtung bekannt, der dazu verwendet wird. Blasen in der Weise zu konzentrieren,

J⁵ daß sie in einem Rohr an einer Meßeinrichtung vorbeigeführt werden. Bei dieser bekannten Anordnung können die Blasen ebenfalls aus einem verhältnismäßig großen Bereich austreten, so daß zunächst dasselbe Problem besteht wie bei der Anordnung gemäß der

DEAS 12 28 826. Zur Überwindung dieses Problems bedient man sich der Sammeleinrichtung in Form eines Trichters, um die über einen größeren Bereich gestreuten Luftblasen an einer definierten Stelle zu konzentrieren und dann an einer elektrischen Meßein· richtung vorbeizuführen. Der Aufbau der bekannten Vorrichtungen ist demnach vergleichsweise kompliziert, und es ist nicht sichergestellt, daß sämtliche Luftblasen tatsächlich durch den Trichter eingefangen werden, wodurch keine exakte quantitative Messung durch die elektrische Meßeinrichtung möglich ist.

Aus der US-PS 29 67 450 ist eine optische Meßeinrichtung für Blasen bekannt, bei der einzelne aus einem R^hr unterhalb eines Flüssigkeilsspiegels austretende Luftblasen mit Hilfe eines Lichtstrahlenbündels abgetastet werden. Fiine qualitative Messung erfolgt in der Weise, daß die Luftblasen in einem entsprechenden Zähler gezählt werden. Obgleich bei diesem Meßverfah ren die Luftblasen gleich nach ihrem Austritt aus dem Rohr fotoelektrisch registrierb.ii sind, geht aus dieser

£>° Vorveröffentlichung nicht hervor, ob die austretenden Blasen auch wirklich der lü messenden Leckagemenge zuzuordnen sind. Zudem ist keine Kompensation des Kapillareffektes vorgesehen, der zu Meßungenauigkeiten führt.

tä Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, welche bei einfachem Aufbau eine besonders genaue quantitative Bestimmung einer Leckage gewährleistet,

I Si s

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß eine außerhalb des Gefäßes angeordnete Projektionseinrichtung vorgesehen ist, welche ein Uchtbündel in den Bereich der Mündung des Rohres richtet, daß diametral gegenüber von der Projektionseinrichtung aut der anderen Seite des Gefäßes eine lichtempfindliche Empfängereinrichtung angeordnet ist, mit welcher aus dem Rohr austretende Luftblasen nachweisbar sind, und daß an die Empfängereinrichtung eine Impulszähleinrichtung angeschlossen ist, und daß weiterhin zwischen dem zu prüfenden Behälter und dem Gefäß ein Differentialdrucksystem eingesetzt ist und aus folgenden Teilen besteht: einem ersten Elektroventil zur Einleitung von Preßluft, das mit Rohren einerseits mit dem Behälter und einem zweiten Elektroventil und andererseits mit einem Ausströmrohr vom Gefäß verbunden ist, einem Hilfsspeichertank, der einerseits mit dem ^;n die Flüssigkeit im Behälter eintauchenden Einströmrohr und andererseits mit dem zweiten Elektroventil verbunden ist, und einem geschlossenen Tank, der an das zweite Elektroventil angeschlossen ist und den Kapillareffekt des in die Flüssigkeit im Behäl'er eintauchenden Einströmrohres beseitigt.

Im Gegensatz zu den bekannten Meß vorrichtungen gewährleistet die erfindungsgemäße Anordnung eine äußerst genaue Messung der wirklich zu messenden Menge ohne Beeinträchtigung durch Kapillarwirkung bei Leitungsrohren, da eine nach einem äußerst präzisen Meßverfahren arbeitende Meßvorrichtung in Verbindung mit einem Differentialdrucksystem und einer Kompensationseinrichtung zur Beseitigung des Kapillareffektes verwendet wird. Es wird erfindungsgemäß ein engbegrenztes strahlenförmiges Lichtbündel auf die Mündung eines verhältnismäßig engen Rohres gerichtet. Somit ist gewährleistet, daß jeweils nur eine einzige Blase im Strahlengang sein kann und einen entsprechenden Impuls erzeugt, der in einer Zähleinrichtung registriert wird. Unter einem Differentialdrucksystem wird ein solches System verstanden, wie es sich beispielsweise ergibt, wenn zwischen dem stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen Zweig ein Differential-Manometer eingesetzt ist. Bei einer solchen Anordnung würde ein Differential-Manometer die Druckdifferenz zwischen den beiden Zweigen angeben, die dem statischen Druck entsprechen würde, der über der Einlaß-Öffnung des Luftblasenaustp'tsrohres vorhanden wäre, plus dem Druckverlust aufgrund der Adhäsion der Flüssigkeit an den Rohrwänden. Der Tank zur Beseitigung des Kapillareffektes trägt in vorteilhafter Weise dazu bei. einen raschen Druckausgleich im Prüfkreis herbeizuführen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die aus einer Figur bestehende Zeichnung näher erläutert, in der das Meßgerät mit einem Differentialdrucksystem schematisch dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt ein Glasgefäß 1. das destilliertes Wasser 2 enthält; ein Rohr 3 ragt vi η oben in das Gefäß

I hinein und taucht mit seinem unteren Ende gerade unter den Flüssigkeitsspiegel des Wassers 2; durch dieses Rohr werden Blasen eingeführt. Ein zweites Ausströmrohr 4 tritt am oberen Ende des Gefäßes 1 aus.

An einer Seite des Gefäßes 1 ist ein Projektor 5 angeordnet, der einen Lichtstrahl waagrecht zum Ausströmende des Rohres 3 sendet, aus dem die Blasen austreten, wobei dieser Lichtstrahl von einer diametral gegenüber dem Projektor 5 auf der anderen Seite des Gefäßes angeordneten Fotozelle6 empfangen wird. Die Impulse der Fotozelle 6 werden einem Gerät 7 zugeleitet, das einen voreinregulierten Impulsmesser 8 aufweist, der die Impulse — und damit die aus dem Einströmrohr 3 austretenden Blasen — zählt; das Gerät 7 weist ferner einen voreinrejjulierenden Kommutator 9, einen normalen Druckknopf 10 sowie ein Warnlicht

I1 zur Anzeige der richtigen Arbeitsweise auf.

Das Meßgerät ist an ein Differentialdrucksystem angeschlossen, das folgende Teile aufweist:

Ein Elektroventil 12 zur Einführung von Preßluft bei A. ein die Verbindung zu einem zu [ jfenden Behälter 14 und einem zweiten Elektroventii 15 hersteilendes Rohr 13. einen geschlossenen Tank 16 zur Beseitigung des Kapillareffektes im Rohr 3, aus dem die Blasen austreten, wobei dieser Tank mit einem Rohr 17 an das zweite Elektroventil 15 angeschlossen ist. einen Hilfspeichertank 18 für das D fferentialsystem. der mit einem Rohr 19 an das zweite Elektroventil 15 und mit einem weiteren Rohr 20 an das Rohr 3 angeschlossen ist, aus dem die Blasen austreten, und schließlich ein Rohr 21. das das Ausströmrohr 4 des Gefäßes 1 mit dem ersten Elektroventil 12 verbindet.

Bei der Prüfung eines gasdichten Behälters 14 arbeitet dieses Meßgerät folgendermaßen:

Bei A wird Luft mit dem erforderlichen Druck durch das offene Elektroventil 12 eingeleitet, während das Elektroventil 15 desgleichen offen ist. Die Preßluft füllt daher das ganze System einschließlich dem zu prüfenden Behälter 14 und dem Gefäß 1. Nun werden beide Elektroventile geschlossen, um die Preßluftzufuhr von A zu unterbrechen und den geschlossenen Tank 16 mit dem Einströmrohr 3 über die Rohre 17, 19, 20 zu verbinden, damit der Kapillareffekt des destillierten Wassers im Einströmrohr Ji. aus Jem die Blasen austreten, beseitigt wird; nun wird der Behälter 14 über die Rohre 13 und 21 mit dem Gefäß 1 verbunden. V/enn jetzt der zu prüfende Behälter 14 auch nur den geringsten Verlust nach außen hat. tritt ein Druckabfall im linken Zweig des Systems (Gefäß 1. Rohre 21, 13.

Behälter 14) auf. so daß Luft vom Tank 18 über das Rohr 20 und das Einströmrohr 3 in den linken Zweig wandert, wobei diese Luft an dem in das Wasser eintauchenden Ende des Rohres 3 Blasen bildet. Von der Fotozelle 6 wrdt ι der Zählvorrichtung 8 im Gerät 7 entsprechende Impulse zugeleitet. Mit dem voreinregulierenden Kommutator 9 kann man die während des Versuches erforderliche Toleranz vorsehen

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zur Prüfung eines Behälters oder einer Anschlußeinrichtung auf Gasdichtigkeit, mit einem Gefäß, welches teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, welches ein unter der freien Flüssigkeitsoberfläche mündendes Rohr aufweist, das mit einer Druckluftquelle verbunden ist, und welches weiterhin ein oberhalb der freien Flüssigkeitsoberfläche mündendes Rohr aufweist, das an den zu prüfenden Behälter oder die zu prüfende Einrichtung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine außerhalb des Gefäßes (1) angeordnete Projektionseinrichtung (5) vorgesehen ist, weiche ein Lichtbündel in den Bereich der Mündung des Rohres (3) richtet, daß diametral gegenüber von der Projektionseinrichtung (5) auf der anderen Seite des Gefäßes (1) eine lichtempfindliche Empfängereinrichtung (6) angeordnet ist, mit welcher aus dem Rohr (3) austretende Luftblasen nachweisbar sind, und daß an die Empfängereinrichtung (6) eine Impulszähleinrichtung (8) angeschlossen ist, und daß weiterhin zwischen dem zu prüfenden Behälter (14) und dem Gefäß (1) ein Differentialdrucksystem eingesetzt ist und aus folgenden Teilen besteht: einem ersten Elektroventil (12; zur Einleitung von Preßluft, das mit Rohren (13, 21) einerseits mit dem Behälter (14) und einem zweiten Elektroventil (15) und andererseits mit einem Ausströmrohr (4) vom Gefäß (1) verbunden ist, einem Hilfsspeichertank (18), der eine.jeits mit dem in die Flüssigkeit (2) im Behälter (1) eintauchenden Γ ,iströmrohr (3) und andererseits mit dem rweiten Elektroventil (15) verbunden ist, und einem geschossenen Tank (16), der an das zweite Elektroventil (15) angeschlossen ist und den Kapillareffekt des in die Flüssigkeit (2) im Behälter (1) eintauchenden Einströmrohres (3) beseitigt.