DE19907673A1 - Meßeinrichtung mit Smarttransponder an Schlauchleitungen - Google Patents
Meßeinrichtung mit Smarttransponder an SchlauchleitungenInfo
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- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
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- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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Abstract
Bei einer Vorrichtung zum Messen von Drücken, Temperaturen, Impulsen, Dehnungen und anderen Werten in und von Schlauchleitungen während des Betriebes ist in der Schlauchleitung oder auf ihrer Wandung mindestens eine Meßeinheit angeordnet, die fest mit der Wandung verbunden ist. Zu der Vorrichtung gehören des weiteren mindestens ein Sensor für jeden Messwert, ein Transponder und eine Antenne zum drahtlosen Datenübertragen der gemessenen Werte zu einer externen Auswerteinheit.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von Drücken, Tempera
turen, Impulsen, Dehnungen und anderen Werten in und an Schlauchleitun
gen während des Betriebes. Dies vor allem bei Schlauchleitungen, die hohen
Beanspruchungen der verschiedensten Art ausgesetzt sind und/oder deren
unerwarteter Ausfall schwerwiegende Folgen haben kann.
Zur Zeit sind keine kostengünstigen und in großer Zahl in der Praxis einsetz
bare Vorrichtungen bekannt, mit denen sich die Beanspruchung von
Schlauchleitungen während des Betriebes messen, auswerten und auf
zeichnen lassen. Man kennt also die verschiedenen Beanspruchungen, ins
besondere in schwer zugänglichen und gefährlichen Bereichen nicht wirklich,
denen eine solche Schlauchleitung im Laufe ihrer Betriebszeit ausgesetzt ist.
Folglich läßt sich nur vermuten, wann eine Schlauchleitung überaltert oder
überlastet ist und ausgewechselt werden muß, was dann häufig entweder
mit oft schwerwiegenden Folgen zu spät oder in unwirtschaftlicher Weise zu
früh und deshalb unnötig geschieht.
Der Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zum
Messen von Werten in und an Schlauchleitungen während des Betriebes zu
schaffen, die sich kostengünstig herstellen und sich in den meisten
Schlauchleitungen einsetzen läßt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Schlauchleitung mindestens eine Meßeinheit besitzt, die mit der
Schlauchwandung verbunden ist und mindestens einen Sensor für jeden zu
messenden Wert, einen Transponder und eine Antenne zum drahtlosen
Datenübertragen zu einer externen Auswerteinheit aufweist. Als zu
messende Werte kommen vor allem jene in Frage, welche die Lebensdauer
der Schlauchleitung beeinflussen. Das sind zunächst der Druck und die
Temperatur des Mediums, das sich in der Schlauchleitung befindet und
dessen Wandung belastet. Oft belastet das Medium die Schlauchleitung
auch mit Impulsen, deren Höhe und Frequenz maßgeblich für die Größe der
Beanspruchung der Schlauchleitung ist. Durch solche und andere
Beanspruchungen gibt die Wandung der Schlauchleitung im Laufe der Zeit
nach, so daß Dehnungen bis hin zu Ausbeulungen auftreten, die ebenfalls
festgestellt werden sollten.
Die Meßeinrichtung nach der Erfindung erlaubt es, solche Beanspruchungen
sowie deren Häufigkeit und Stärke zu ermitteln. Kennt man diese, dann läßt
sich die Alterung der Schlauchleitung einschätzen und ein Zeitpunkt festle
gen, an dem in wirtschaftlicher Weise, aber auch rechtzeitig vor einem Plat
zen der Schlauchleitung, ein Austausch erforderlich ist. Dabei lassen sich die
Beanspruchungen wegen der drahtlosen Datenübertragung selbst in engen,
schwer zugänglichen oder gefährlichen Bereichen feststellen sowie an sol
chen Schlauchleitungen, die während des Betriebes ihren Standort verän
dern. Die Auswerteinheit kann mobil oder stationär sein. Ihre Aufzeichnun
gen ermöglichen ferner eine spätere Ursachenforschung hinsichtlich vieler
Ereignisse, die sich nicht nur im Bereich der Schlauchleitung, sondern auch
an anderen Stellen der Anlage ereignet haben.
Die Meßeinheit und ihre Einzelteile besitzen so geringe Abmessungen, daß
sie durchaus innerhalb der Wandung einer Schlauchleitung, beispielsweise
durch Einvulkanisieren, angeordnet sein kann. Außerdem erlauben die ge
ringen Abmessungen der Meßeinheit eine Anordnung auf der Außenfläche
der Schlauchleitung, wo sie sich zum Beispiel durch eine aufgeschobene
Hülse schützen läßt. Die zu messenden und festzustellenden Drücke, Tem
peraturen, Impulse und Dehnungen übertragen sich proportional zur Außen
fläche der Schlauchleitung hin und lassen sich deshalb auch dort abnehmen.
Vorteilhaft ist es, wenn der Transponder als Smarttransponder ausgebildet
ist. Dann werden die vom Sensor oder von den Sensoren gelieferten Meß
daten bis zur Ausgabe an die externe Auswerteinheit nicht nur im
Transponder abgespeichert und in der abgespeicherten Form ausgegeben,
sondern die Meßdaten können dann schon vor ihrer Ausgabe im Transpon
der bearbeitet bzw. ausgewertet werden. Der Speicher eines solchen Trans
ponders ermöglicht es auch, zuverlässige und längerfristige Auskünfte über
die betreffende Schlauchleitung auf preiswerte Art zu erlangen.
Noch günstiger ist es, wenn die Meßeinheit einen besonderen Datenspei
cher besitzt. Es lassen sich mit ihm dann noch mehr Meßdaten speichern, so
daß eine größere Anzahl von Sensoren eingesetzt werden kann. Auch las
sen sich dann die Meßdaten in größeren Zeitabständen von der Auswertein
heit entnehmen.
Ferner kann die Meßeinheit mit mindestens einer Batterie oder einem Akku
mulator ausgerüstet sein. Eine solche Stromquelle ermöglicht eine höhere
Leistung der gesamten Vorrichtung, insbesondere aber des Transponders.
Auch ein größerer Abstand zwischen der Meß- und der Auswerteinheit ist
dann möglich.
Darüber hinaus läßt sich die Meßeinheit auch mit einem Meßwandler aus
statten. Ein solcher Meßwandler formt die von dem oder den Sensoren
kommenden Signale so um, daß sie direkt entweder in dem Speicher des
Transponders oder in dem besonderen Datenspeicher abgelegt werden
können.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestell
ten Ausführungsbeispieles des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Schlauchleitung mit Meßeinrichtung, teilweise im Längsschnitt;
Fig. 2 eine Einzelheit "A" von Fig. 1 schematisch und in größerem Maß
stab;
Fig. 3 eine Einzelheit bei "B" von Fig. 2 ebenfalls schematisch und in
nochmals größerem Maßstab.
Eine Schlauchleitung 1 besitzt an ihren beiden Endabschnitten jeweils eine
Armatur 2, 2a, die mittels einer Fassung 3 mechanisch fest und nach außen
druckmitteldicht mit einem Hydraulikschlauch 4 fest verkrimpt ist. An einer
beliebigen Stelle zwischen den beiden Fassungen 3 ist auf der mit 5 be
zeichneten Außenfläche des Hydraulikschlauches 4 eine Meßeinheit 6
angeordnet und fest, beispielsweise durch Kleben, mit der Außenfläche 5
verbunden. Eine über die Meßeinheit 6 geschobene Hülse 7 schützt diese.
Die in Fig. 2 deutlich dargestellte Meßeinheit 6 besitzt einen Sensor 8
beispielsweise zur Druckmessung. Es können aber auch mehrere Sensoren
und solche zur Messung anderer Werte vorgesehen sein. Eine Batterie oder
ein Akkumulator 9 versorgt die Meßeinheit mit Strom. Außerdem ist eine
kreisförmige Antenne 10 zum Abstrahlen von Meßdaten zu einer nicht dar
gestellten externen Auswerteinheit vorhanden. Im Zentrum der Meßeinheit 6
befindet sich eine kleine Platine 11, zu der Anschlußleitungen 12 von dem
Sensor 8, der Batterie 9 und der Antenne 10 geführt sind.
Fig. 3 zeigt die Platine 11 mit den Anschlußleitungen 12. Auf der Platine 11
sind ein Smarttransponder 13, ein Datenspeicher 14 und ein Meßwandler 15
angeordnet und in der erforderlichen Weise über nur schematisch angedeu
tete Leiterbahnen 16 miteinander verbunden.
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Messen von Drücken, Temperaturen, Impulsen, Deh
nungen und anderen Werten in und von Schlauchleitungen während
des Betriebes, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchleitung (1)
in oder an ihrer Wandung mindestens eine Meßeinheit (6) besitzt, die
mit der Wandung verbunden ist und mindestens einen Sensor (8) für
jeden Messwert, einen Transponder (13) und eine Antenne (10) zum
drahtlosen Datenübertragen zu einer externen Auswerteinheit besitzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch einen
Smarttransponder (13).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßeinheit (6) einen besonderen Datenspeicher (14) besitzt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Meßeinheit (6) mit mindestens einer Batterie oder
einem Akkumulator (9) ausgerüstet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Meßeinheit (6) mit einem Meßwandler (15) ausgestattet
ist.
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