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Durch eine in der deutschen Patentschrift 239 224 beschriebene Vorrichtung
können sowohl in Flüssigkeits- als auch in Gasleitungen Undichtigkeiten festgestellt
werden. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer mit der zu prüfenden
Leitung verbindbaren brückenartigen Abzweigung, in der ein durch die durchströmende
Flüssigkeit oder Gasmenge verstellbarer Schweber untergebracht ist. Mit Hilfe dieser
Vorrichtung kann zwar der Grad der Undichtigkeit festgestellt werden, d. h., der
eintretende Gas- oder Flüssigkeitsverlust läßt sich quantitativ feststellen. Dies
ist mit dieser bekannten Vorrichtung jedoch nur dann möglich, wenn man die brückenartige
Abzweigung vor der Undichtigkeitsstrecke einbaut. Voraussetzung für das einwandfreie
Funktionieren der bekannten Vorrichtung ist also in
jedem Fall,
daß man zumindest ungefähr weiß, in welchem Teil der Gas anlage bzw. der Gasleitung
die Undichtigkeitsstelle liegt. Diese bekannte Vorrichtung ist daher nicht zum Prüfen
von Gasleitungen geeignet, die beispielsweise unter Putz liegen. Darüber hinaus
ist die bekannte Vorrichtung ebenfalls baulich noch sehr aufwendig, so daß ihr praktischer
Einsatz wirtschaftlich nicht vertretbar erscheint.
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Man kennt zwar schon einfachere Geräte zum Prüfen von Gasleitungsanlagen.
Eine solche Vorrichtung geht beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 637058
hervor. Es handelt sich hierbei um ein in die zu prüfende Leitung einsetzbares Gerät,
das eine unter Federwirkung stehende flache Membran aufweist. Zum Prüfen der Leitung
wird diese mittels einer Luftpumpe unter Druck gesetzt. Fällt dann der Prüfdruck,
was beispielsweise durch einen mit der Membran fest verbundenen, nach außen aus
dem Gehäuse herausragenden Anzeigestift leicht zu erkennen ist, so ist erwiesen,
daß die Leitung undicht ist. Dieses nach der Druckabfallmethode arbeitende Gerät
hat jedoch den erheblichen Nachteil, daß man nur feststellen kann, daß die Leitung
undicht ist, es ist aber nicht möglich, festzustellen, wie groß der Leckverlust
ist. Dies wäre nur dann möglich, wenn der Druckabfall pro Zeiteinheit gemessen und
hieraus schließlich der Leckverlust berechnet würde.
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Dazu ist es jedoch erforderlich, daß man den Rauminhalt des zu prüfenden
Leitungssystems kennt bzw.
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schätzt, was jedoch bei alten und unter Putz liegenden Leitungsanlagen
sehr oft nicht möglich ist bzw.
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mit einem erheblichen Unsicherheitsfaktor behaftet ist.
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Die gleichen Nachteile weist auch eine durch die deutsche Patentschrift
830 032 bekanntgewordene Überwachungsvorrichtung auf, die ebenfalls eine von dem
Gasdruck in der zu prüfenden Leitung beeinflußte Membran und ein mit dieser verbundenes
Schauzeichen aufweist, das beim Nachlassen des Gasdruckes in der Leitung sichtbar
wird. Zum Anpassen der Membran auf unterschiedlich hohe Gasdrücke kann die Belastung
der Membran nachträglich durch Hinzufügen von ringförmigen Justiergewichten eingestellt
werden.
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Einen entsprechenden Aufbau besitzt ein tZberwachungsgerät nach der
deutschen Patentschrift 845 421, bei dem die Gewichtsbelastung der Membran durch
eine einstellbare Feder ersetzt wird, und wobei auf der Anschlußseite des Gerätes
an die Gasleitung ein zusätzlicher Anschlußstutzen für eine Druckpumpe vorgesehen
ist, mit deren Hilfe die Leitung auf Prüfdruck gebracht werden kann, so daß auch
eine an sich drucklose Leitung auf ihre Dichtigkeit geprüft werden kann. Aber auch
mit dieser bekannten Einrichtung kann lediglich ein Druckabfall festgestellt werden,
nicht jedoch eine exakte Messung des Leckverlustes erzielt werden.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein für
die Praxis geeignetes Leckmengen-Meßgerät der eingangs genannten Art zu schaffein,
das bei sehr einfachem Aufbau eine exakte Messung der Leckverluste insbesondere
in Niederdruckgasanlagen durchzuführen erlaubt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß das Meßelement aus einer im Gehäuse fest eingespannten und entsprechend
dem Prüfdruck gewichts- oder federbelasteten Rollmembran besteht.
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Durch die Ausbildung des Meßelementes als Roll-
membran ergibt sich
die Möglichkeit einer feinfühligen Messung, da im Gegensatz zu einem im Gehäuse
dicht anliegenden Meßkolben keine die Messung beeinflussenden Reibungskräfte auftreten
können. Ferner wird der Vorteil erreicht, daß sich der wirksame Durchmesser der
Rollmembran während des Meßvorgangs nicht nennenswert ändert, so daß auch insofern
das Meßergebnis nicht verfälscht wird. Die Gewichts- oder Federbelastung der Rollmembran
wird so gewählt, daß sie dem gewünschten Prüfdruck entspricht. Dadurch wird stets
ein ausreichend gleichmäßiger Prüfdruck während des Meßvorgangs erzielt, so daß
die erfindungsgemäße Vorrichtung ein sehr genaues Meßergebnis liefert. Wesentlich
ist ferner, daß das nach der Erfindung gestaltete Gerät im wesentlichen aus handelsüblichen
Einzelteilen von Gasdruckreglern bestehen kann, was vor allem für den gewünschten
und erforderlichen einfachen Aufbau des Gerätes ausschlaggebend ist.
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Dazu trägt bei, daß das Gehäuse aus einem im wesentlichen domförmigen
Oberteil und einem im wesentlichen zylindrischen Unterteil besteht, die über seitlich
vorstehende, zugleich zum Festspannen des Außenrandes der Rollmembran dienende Flansche
miteinander verbunden sind. Dadurch kann die Montage und Demontage des Gerätes sehr
einfach durchgeführt werden.
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Ferner ist von Bedeutung, daß im Unterteil ein mit einem Manometer
ausgerüsteter Anschlußstutzen für die zu prüfende Gasleitung und ein mit einem Absperrhahn
versehener Anschlußstutzen für eine Druckluftquelle (Blasebalg) vorgesehen sind.
Für das erfindungsgemäße Gerät sind somit nur insgesamt zwei Anschlüsse erforderlich,
die beide im gleichen Teil eingebracht sind, so daß sich eine außerordentlich einfache
Herstellung ergibt.
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Dazu trägt auch bei, daß die Rollmembran über einen Membranteller
mit der Führungsstange fest verbunden ist, die sich innerhalb des Gehäuses erstreckt.
Sowohl hierdurch als auch durch den Umstand, daß im Oberteil kein Prüfdruck in Form
einer Druckflüssigkeit herrscht, wird der weitere Vorteil erreicht, daß in dem domförmigen
Oberteil keine Gleitdichtung für die Führungsstange erforderlich ist.
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Vielmehr kann die Führungsstange mit einem in das Oberteil hineinragenden
Betätigungsstift der an einem Deckel des Oberteils aufgeschraubten Meßuhr in Anlage
gebracht werden.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt in jeweils schematischer
Darstellung Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des Leckmengen-Meßgerätes, F i
g. 2 eine abgewandelte Ausführungsform des Leckmengen-Meßgerätes.
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Das Gehäuse 1 des erfindungsgemäßen Leckmengen-Meßgerätes besteht
im wesentlichen aus einem domförmigen Oberteil2 und einem im wesentlichen zylindrischen
Unterteil3. Ober- und Unterteil sind über seitlich vorstehende Flansche 4 und 5
durch Schrauben miteinander verbunden. Die Flansche 4, 5 dienen gleichzeitig zur
Befestigung des Außenrandes einer das Gehäuse 1 in eine Prüfdruckkammer 6 und eine
Belastungskammer 7 unterteilenden Rollmembran 8. Im Unterteil 3 sitzt ein Anschlußstutzen
9 mit einem Absperrhahn 11 zum Anschluß einer Druckluftquelle, beispielsweise eines
Blasebalgs 12. In
einem weiteren Anschlußstutzen 13 sitzt ein Manometer
14. Dieser Anschlußstutzen 13 kann mit der zu prüfenden Gasleitung 15 verbunden
werden.
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Die Rollembran8 sitzt auf einem Membranteller 16, der wiederum an
einer vertikalen, im Gehäuse 1 über Rollen 17 und 18 verschieblich gelagerten Führungsstange
19 befestigt ist. Die sich innerhalb des Meßgerätegehäuses 1 erstreckende Führungsstange
19 wird von einem dem gewünschten Prüfdruck entsprechenden Gewicht 21 umgeben, das
auf der der Belastungskammer 7 zugewandten Seite auf die Rollmembran 8 einwirkt.
Das obere Ende der Führungsstange 19 wirkt mit einem Betätigungsstift 22 einer auf
die Stellung der Führungsstange 19 ansprechenden Meßuhr 23 zusammen, die in einen
Deckel 24 des domförmigen Oberteils 2 fest eingeschraubt ist.
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Zum Prüfen der Gasleitung 15 auf Undichtigkeit bzw. auf Feststellung
der Leckmenge wird zunächst der Anschlußstutzen 13 mit der Gasleitung 15 verbunden.
Mit Hilfe des Blasebalgs 12 wird nun bei geöffnetem Absperrhahn 11 über den Anschlußstutzein
9 Prüfluft eingeblasen und dadurch die gewichtsbelastete Rollmembran 8 hochgepumpt,
die den gewünschten Prüfdruck, beispielsweise 50 mbar, in der Prüfdruckkammer 6
hält, der damit auch in der zu prüfenden Gasleitung 15 herrscht. Der gewünschte
Prüfdruck bleibt über den gesamten Meßvorgang konstant. Beim Hochpumpen der Rollmembran
8 verschiebt sich auch die Führungsstange 19, so daß deren oberes Ende die Betätigungsstange
22 beaufschlagt und dadurch die Meßuhr 23 in Gang gesetzt wird. Der von der Meßuhr
23 angezeigte Weg des Membrantellers 16 ergibt über die Zeit gemessen ein Maß für
die nachgeführte Gasmenge und damit für die Leckmenge in der zu prüfenden Leitung
15. Eine Expansion des in der zu prüfenden Leitung eingeschlossenen Volumens während
des Meßvorgangs ist so gering, daß das Meßergebnis hinreichend genau ist.
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An Stelle des Gewichts 21 zur Belastung der Rollmembran 8 kann auch
eine entsprechend bemessene
Feder vorgesehen sein, wobei die Federcharakteristik
beispielsweise durch ein Hebelwerk kompensiert werden kann.
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Um das erfindungsgemäße Leckmengen-Meßgerät in seiner Handhabung
noch weiter zu vereinfachen, kann zur direkten Anzeige der vorhandenen Leckmenge
eine Kopplung einer Weg- und Zeitmessung vorgesehen sein. In diesem Fall kann beispielsweise
eine zur Zeitmessung dienende Zeituhr in Abhängigkeit vom Verschiebeweg der Führungsstange
gesteuert werden. Die Zeituhr läuft dann so lange, wie sich die Führungsstange bewegt.
Die Zeituhr könnte aber auch durch mechanische Endbegrenzer in Gang gesetzt und
angehalten werden. Auch wären elektrische Endkontakte dazu geeignet. Schließlich
könnte die Längsbewegung der Führungsstange über eine Zahnstange und ein Räderwerk
auch in eine Drehbewegung umgesetzt und die sich dabei einstellende Drehzahl mit
einem handelsüblichen Tourenzähler gemessen werden, so daß über die Drehzahl die
Leckmenge festgestellt werden könnte.
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Durch diese Maßnahmen können der Weg in der Zeiteinheit oder die
Zeit - gemessen über einen bestimmten Weg - direkt abgelesen werden, so daß dann
dieser Wert dem festgestellten Leckverlust linear wäre, mithin eine an geeigneter
Stelle angebrachte Skala direkt in l/h ausgelegt werden könnte.
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In Fig.2 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Zeitmeßmethode
dargestellt. In diesem Fall ist die Führungsstange 19 durch den Deckel 24 des Oberteils
2 aus dem Meßgerätegehäuse herausgeführt. Auf dem außenliegenden Teil der Führungsstange
19 sitzt ein Ring 25, der bei axialer Verstellung der Führungsstange 19 nach Art
eines Steuernockens die Kontakte zweier Mikroschalter 26, 27 betätigen kann, über
die mittels eines damit in Verbindung stehenden Elektromagneten 28 ein Zeitmeßgerät,
beispielsweise eine Stoppuhr 29 in Gang gebracht bzw. wieder angehalten werden kann.
Für die Stoppuhr 29 und die Mikroschalter 26, 27 können handelsübliche Elemente
verwendet werden.