DE2047020A1 - Niveauuberwachungsanordnung - Google Patents

Description

Niveauüberwachungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine l"iveauüberwachungsanordnung, bestehend aus einem ITiveaumelder, aus einem niveauabtastenden Organ und aus einem dieses Organ aufnehmenden Niveaumeidergehäuse, das durch einen Kanal mit dem Behälter verbunden ist, in dem ein .'Flüssigkeitsniveau überwacht werden soll.

Mveaumej-der zum Abtasten eines zu hohen oder zu niedrigen Niveaus sind allgemein bekannt. Ein gewöhnlicher Niveaumelder hat einen Schwimmer, der mit einem Arm an einem Schaltergehäuse schwenkbar gelagert ist, das Gehäuse enthält einen Mikroschaiter, d-er gewöhnlich auf magnetischem Wege von dem Schwimmer beeinflußt wird. Der Mikroschaiter unterbricht oder schließt einen Stromkreis, der eine akustisch oder optisch alarmgebende Anordnung una/oaer ein das Wiveau beeinflussende Organ betätigt. Aus Sicnerheitsgrünaen wird meist ein unterbrechender Mikroschaiter bevorzugt.

Bei aem üblichen Kinbau eines solchen Mveaumeiders in einen Behälter, wie ihn z.U. das britische Patent 870 579 zeigt, gibt

109817/1278

es keine Möglichkeit, das Funktionieren des Niveaumelders zu überprüfen, ohne das Flüssigkeitsniveau in dem Gefäß absichtlich zu erhöhen oder zu senken. Eine solche Maßnahme ist aber, wenn der Behälter zu einer in Betrieb befindlichen Anlage oder zu einem Sicherheitssystem gehört, im allgemeinen * nicht durchführbar.

Aufgabe der Erfindung ist, einen Niveaumelder so auszubilden, daß sein !funktionieren auch während des Betriebs überprüft werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß am Gehäuse eine Leitung angeschlossen ist, durch die dem Gehäuse für die Prüfung des Niveaumelders entweder ein Gas oder eine Flüssigkeit zugeführt werden kann, daß das Niveaumeldergehäuse mit dem Flüssigkeitsbehälter durch einen Prüfungsmittelauslauf verbunden ist, und daß der Auslauf entweder einen Teil des Kanals oder einen zweiten Kanal bildet.

Das liiveaumeldergehäuse ist mit dem Behälter vorzugsweise durch mindestens zwei auf verschiedener Höhe liegende Strömungskanäle mit verschiedenen Querschnittsflächen verbunden. Dadurch erreicht man u.a. eine Dämpfung der Empfindlichkeit beim Abtasten zufälliger Niveauveränderungen, die für das aktuelle Durchschnittsniveau im Behälter nicht kennzeichnend sind, während eine aus-

— 3 — 109817/1278

reichende Empfindlichkeit beim Abtasten wesentlicher Niveauveränderungen beibehalten wird.

Soll der Niveaumelder ein zu hohes Niveau abtasten, ist es zweckmäßig, daß der obere Strömungskanal eine große Querschnittsflache und der untere eine kleine Querschnittsfläche hat, soll er dagegen ein zu .niedriges Niveau abtasten, ist es zweckmäßig, daß der obere Strömungskanal eine kleine und der untere eine große Querschnittsflache hat. !Dadurch wird u.a. erreicht, daß die Funktionsprüfung auf eine für das niveauabtastende Organ mechanisch schonende Weise ausgeführt werden kann.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben, die im Längsschnitt einen Seil eines Gefäßes zeigt, das mit einem oberen una einem unteren Nivaaumeiäer versehen ist.

Das gezeigte Gefäß 1, ein Rohr oder Behälter, dessen Boden und Deckel nicht gezeigt ist, gehört zu einem Sicherheitssystem für einen Kernreaktor und ist bis zu einem veränderlichen Niveau 2 mit Wasser gefüllt, über dem Niveau befindet sich ein Gas, z.B. Luft. In der Wand des Gefäßes 1 sind zwei Löcher, in denen ein oberes Niveaumeldergehäuse 3 und ein unteres Niveaumeldergehäuse 3¹ festgeschweißt sind. Die Niveaumeldergehäuse 5 und 3^f werden

_ 4 -109817/1278

nach außen von je einem Flansch 4 und 4¹ abgeschlossen, an denen ein oberer Mveaumelder 5 bzw. ein unterer Miveaumelder 5¹ befestigt sind. Die Mveaume±der 5 und 5¹ haben als niveauabtastende Organe Schwimmer 6 bzw. 6¹, die mit je einem Arm 7 bzw. 7' an in den Planschen 4 und 4¹ eingeschraubten Schaltergehäusen 8 bzw. 8¹ schwenkbar gelagert sind. Jedes Schaltergehäuse enthält einen nicht gezeigten Mikroschalter. Die zum Umstellen des Mikroschalters erforderliche Stellkraft wird von dem Schwimmer über den Schwenkarm und einen auf diesem befestigten, nicht gezeigten ersten Magnet auf einen im Schaltergehäuse angeordneten bewegxichen zweiten Magnet übertragen, der mit dem unterbrechenden Organ des Mikroschalters verbunden ist. Jeder Mikroschalter dient zum Unterbrechen eines nicht gezeigten Stromkreises und dadurch auf bekannte Weise zum Betätigen einer nicht gezeigten optischen oder akustischen aiarmgebenden Anordnung.

Jedes Niveaumeldergehäuse 3 bzw. 3¹ steht mit dem Inneren des Gefäßes 1 durch einen Strömungskanal 9 bzw. 9' mit kleiner Querschnittsfläche und einem Strömungεkanal 10 bzw. 1υ· mit großer Querschnittsfläche in Verbindung. In der gezeigten Aubführungsform bestehen die Strömungskanäle 9 und 9* aus kleinen, durch eine Zwischenwand 12 baw. 12' gebohrten Löchern. Die Zwischenwände decken nur gut die Hälfte des vollen Querschnitts der Niveaumeldergehäuse 3 und 3', und die Strömungskanäle 1u

109817/1278

•mm '"I ■»

Una 10 * füllen je in Form eines großen Loches den restlichen Teil des jeweiligen Querschnitts aus. Außerdem ist jedes Niveaumeldergehäuse mit einem Eingang 11 bzw. 11' für ein Druckmittel versehen. Der Abstand zwischen den Hiveaumelüern ist abhängig von der gewünschten Regelstrecke. Wird eine sehr kurze Regelstrecke gewünscht, können die beiden Niveaumelder aus Platzgründen nicht auf derselben lotrechten Linie angeordnet werden. Nichts hindert jedoch daran, daß sie auf verscniedenen lotrechten Linien der Gefäßwand angeordnet werden.

Das obere Hiveaumexdergehäuse 3 ist normalerweise mit Luft und aas untere 5' mit Wasser gefüllt. Außerdem ±iegt in dem oberen Gehäuse 3 üas große Loch 10 oberhalb des kleinen Loches 9 und des Druckmitteleingangs 11, während es in dem unteren Gehäuse 3¹ umgekehrt ist, d.h. das große Loch 10^f liegt unterhalb des kleinen Loches 9' und des Druckmitteleingangs 11'. In beiden !'allen schließen die Zwischenwände 12 und 12' mit einer geraden und horizontalen Kante. Die Druckmitteleingänge 11 und 11' können natürlich auch auf andere Weise als gezeigt fjngeordnet werden, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß die für den schwimmer vorgesehene Punktion nicht gefährdet wird.

Die Mvfj.uuiiiei.fiu.·· arbeiten auf folgende tfeice :

1098 Ί 7/1278

Steigt das Wasserniveau 2 im Gefäß 1, strömt durch das kleine untere Loch 9 Wasser in das obere Mveaumeldergehäuse 3, wobei die Luft verdrängt wird und durch das große obere Loch 10 herausströmt. Das Wasser hebt den Schwimmer 6 so weit, daß Alarm aufgrund eines zu hohen Niveaus gegeben wird. Sinkt das Wasserniveau in dem Gefäß dagegen, strömt Luft durch das kleine obere Loch 9¹ in das untere Mveauraeldergehäuse 3', während Wasser aus dem großen unteren Loch 10· herausströmt, so daß das Wasserniveau in dem unteren Mveaumeldergehäuse sowie der vom Wasser getragene Schwimmer 6· soweit sinken, daß Alarm aufgrund eines zu niedrigen Wasserniveaus gegeben wird. Die großen Löcher 10 und 10^f haben eine so große Querschnittsfläche, daß das Wasser, das vom Gefäß 1 in das obere Mveaumeldergehäuse bzw. von dem unteren Niveaumeidergehäuse in das Gefäß 1 strömen soll, nicht bedeutend gehindert wird. Die kleinen Löcher 9 und 9¹ dagegen sollen aus den nachfolgend angeführten Gründen einen bedeutenden Strömungswiderstand bilden, sie können z.B. einen Durchmesser von vier Millimetern haben.

Um die Funktion des oberen Mveaumeiders zu prüfen, läßt man durch die untere Öffnung 11 Druckwasser zulaufen. Das Wasser kann z.B. einem Behälter 13 entnommen und mittels einer Pumpe 14 unter Druck gesetzt werden. Die in der Zeiteinheit zugeführte Wassermenge muU größer sein als die, die in derselben

- 7 -109817/1278

Zeit durch das kleine untere Loch 9 herausläuft. Dadurch steigt das Wasser im Gehäuse 3 und hebt den Schwimmer 6, so daß bei richtiger Funktion des Niveaumelders 5 Alarm gegeben wird. fiach abgeschlossener Prüfung läuft das "Wasser aus dem Gehäuse 5 durch das untere kleine Loch 9 ab.

Auf entsprechende Weise wird die !funktion des unteren Niveaumelders 5¹ geprüft. Jedoch verwendet man hier Druckluft oder ein anderes unter Druck gesetztes Gas anstelle von Druckwasser. So kann man z.B. einer Druckluftflasche 15 mit hohem Druck Druckluft entnehmen, den Druck in einem lieduzierungsventil 16 reduzieren und die Druckluft dem Kiveaumeldergehäuse 3' durch die obere öffnung 11' zufühien. Sin Teil der Druckluft strömt durch

Loch
aas obere kleine/9' heraus, während der Rest der Druckluft das Wasserniveau in dem unteren Kiveaumeldergehäuse una damit auch den Schwimmer 6' senkt, so daß bei richtiger Funktion des Niveaumelders Alarm gegeben wird. Nach abgeschlossener Prüfung strömt die Luft aus dem Gehäuse 3>' durch das kleine obere Loch 9' heraus.

Einer der Vorteile der Erfindung liegt darin, daß die Niveaumeldergehäuse 3 und 3^f bei der Herstellung exakt gleichartig ausgeführt werden können, so daß man erst bei der Montage zu bestimmen braucht, in welcher Lage das Gehäuse montiert werden soll.

10 9 817/1278

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   1 J Niveauüberwachungsanordnung, bestehend aus einem Niveaumelder, aus einem niveauabtastenden Organ und aus einem dieses Organ aufnehmenden Niveaumeldergehäuse, das durch einen Kanal mit dem Behälter verbunden ist, in dem ein Flüssigkeiten!veau überwacht werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (3, 3¹) eine Leitung (11, 11') angeschlossen ist, durch die dem Gehäuse (3, 3¹) für die Prüfung des Niveaumelders entweder ein Gas oder eine Flüssigkeit zugeführt werden kann, daß das Niveaumeldergehäuse (3, 3¹) mit dem Flüssigkeitsbehälter (1) durch einen Prüfungsmittelausläuf (9, 9') verbunden ist, und daß der Auslauf (9, 9¹) entweder einen Teil des Kanals (1U, 1U') oder einen zweiten Kanal (9, 9¹) bildet.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3, 3') mit dem Behälter (1) durch mindestens zwei auf verschiedener Höhe liegende Strömungskanäle (9, 10 oder 9¹, 10') mit verschiedenen Querschnittsflächen verbunden ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, bei der der Niveaumelder (5) zum Abtasten eines zu hohen Niveaus dient, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Strömungskanal (1U) eine große und der untere Strcmungskanal (9) eine kleine Querschnittsfläche hat.

   - 9 109817/1278
4. 4. Anordnung nach Anspruch 2, bei der der Niveaumelder zum Abtasten eines zu niedrigen Niveaus dient, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Strömungskanal (9¹) eine kleine und der untere Strömungskanal (iO^f) eine große Querschnittsfläche hat.

   1098(7/12 7 8

   Leerseite