DE2263725B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Nachweisen von anomalen Betriebszuständen in Rohrleitungen, die zur Übertragung eines Fluids dienen, bei der bewegbare Teile zusammen und mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Fluid durch die Rohrleitung bewegt werden und die eine Nachweisvorrichtung an der Rohrleitung mit mindestens zwei auf das Vorbeilaufen eines bewegbaren Teils ansprechende, ein Signal erzeugende Meßfühler enthält.

Anomale Betriebszustände in Rohrleitungen können sich beispielsweise durch Undichtigkeiten oder Leckstellen ergeben.

Es wurden schon seit langem die folgenden Anordnungen zum Nachweisen von Leckstellen in Rohrleitungen verwendet, die jedoch die jeweils angegebenen Schwierigkeiten aufwiesen:

(1) Eine Anordnung, die sowohl am stromaufwärts liegenden Ende einer Rohrleitung als auch an ihrem stromabwärts liegenden Ende einen Durchflußmesser aufweist, wobei die Meßwerte beider Durchflußmesser überwacht werden und wobei das Vorhandensein einer Leckstelle dadurch nachgewiesen wird, daß sich ein Unterschied in den beiden Meßwerten ergibt. Man kann zwar mit dieser Anordnung nachweisen, daß sich eine Leckstelle irgendwo in der Rohrleitung befindet, jedoch ist es nicht möglich, die etwaige Lage eines Abschnitts festzustellen, in dem die Leckstelle vorliegt. Diese Anordnung weist außerdem andere Nachteile auf, beispielsweise den, daß der Nachweis nur mit geringer Genauigkeit durchgeführt werden kann.

(2) Eine Anordnung, bei der Leckstellenanchweisvorrichtungen außerhalb des Rohres der Rohrleitung vorgesehen sind.

Diese Anordnung kann beim Nachweisvorgang durch äußere Störgrößen beeinflußt werden. Außerdem werden die Genauigkeit und die Möglichkeiten für das Anbringen der Leckstellennachweisvorrichtungen durch die Bedingungen beim Einbau der Rohrleitung beeinflußt.

(3) Eine Anordnung, bei der ein bewegbares Teil zur Aufnahme und Aufzeichnung von Schallwellen, die von Leckstellen abgegeben werden, sich zusammen mit dem Fluidstrom durch die Rohrleitung bewegt. Solch eine Anordnung ist in der US-PS 3561256 beschrieben.

Diese Anordnung ist deshalb nachteilig, weil das bewegbare Teil kompliziert aufgebaut ist und weil eine Leckstelle nicht sofort aufgefunden werden kann. Ferner läßt sich ein anomaler Betriebszustand inner-

halb des Rohres nicht mit Sicherheit feststellen.

Bei einer Anordnung der eingangs erwähnten Axt (US-PS 3397570) wird als bewegbares Teiil eine Abtastvorrichtung in die zu untersuchende Rohrleitung gegeben, die zwei Abtastelemente aufweist. Die Abtastvorrichtung spricht auf Änderungen des Fluiddruckes an. Die abgetasteten Werte werden entweder auf einer magnetischen Aufzeichenvorrichtung aufgezeichnet und dann nach Abschluß eines Meßvorgangs abgespielt und untersucht, oder sie werden bei der Bewegung ile.r Abtastvorrichtung durch die Rohrleitung nach außen übertragen und dort untersucht. Bei dieser Anordnung werden zwar schon bewegbare Teile oder »Molche« durch eine zu untersuchende Rohrleitung geleitet, jedoch sind diese bewegbaren Teile in besonderer Weise ausgebildet, damit sie eine Rohrleitung geeigneten Querschnitts auf Änderungen des durchströmenden Fluids untersuchen können. Wegen dieser besonderen Ausbildung der bewegbaren Teile als Abtastvorrichtung und Speicher- oder Sende vorrichtung sind die bewegbaren Teile teuer und daher für viele Zwecke ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Anordnung zum Nachweisen von anomalen Betriebszuständen in PLohrleitungen, insbesondere zum Nachweis von Leckstellen in Rohrleitungen, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Meßfühler längs der Rohrleitung an den Stellen vorgesehen sind, die bestimmte Abschnitte aufteilend bestimmen, in denen anomale Stellen vorliegen können, und daß ein, ein dem Durchfluß des durchströmenden Fluids proportionales Pulssignal erzeugender Durchflußmesser am stromaufwärts liegenden Ende der Rohrleitung vorgesehen ist, daß eine Zählvorrichtung vorhanden ist, deren Zähleingang mit dem ein Pulssignal erzeugenden Ausgang des Durchflußmessers verbunden ist und deren Steuereingänge mit den Ausgängen der Meßfühler verbunden sind, daß die Zählvorrichtung bei einem, durch den stromaufwärts, liegenden Meßfühler zweier Meßfühler festgestellten Signal zur Zählung der von dem Durchflußmesser erzeugten Impulssignale auslösbar ist und bei einem von dem jeweils stromabwärts liegenden Meßfühler festgestellten Signal in seinem Zählvorgang der Irnpulssignale anhaltbar ist, daß die Zählvorrichtung ein einen anomalen Zustand nachweisendes Ausgangssignal bildet, wenn der sich ergebende Zählerstand größer ist als ein voreingestellter Wert, und daß eine Alarmvorrichtung mit dem Ausgang der Zählvorrichtung verbunden ist.

Bei dieser Anordnung wird der für einen anomalen Zustand kennzeichnende Zählerstand dadurch erreicht, daß die Zeit für das Durchlaufen eines bewegbaren Teils durch den Rohrleitungsabschnitt zwischen zwei Meßfühlern gegenüber einer normalen Bezugsdurchlaufzeit vergrößert oder verkleinert ist, wodurch dann das den anomalen Zustand nachweisende Ausgangssignal größer oder kleiner ist als ein vorgegebener Wert.

Die erfindungsgemäße Anordnung mit ihren Meßfühlern und der Zählvorrichtung ermöglicht einen äußerst einfachen Aufbau. Es muß nur ein einziges bewegbares Teil durch die Rohrleitung geschickt werden, damit Leckstellen nachgewiesen werden können. Das zum Feststellen anomaler Betriebszustände verwendete bewegbare Teil kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung sehr einfach ausgebildet sein. Wesentlich ist nur, daß es sich auch bei Kurven oder Verbiegungen der Rohrleitungen vollständig durch diese hindurchbewegen kann. Die Meßfühler lassen sich an jeder Stelle einer Rohrleitung einfügen. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht darüber hinaus eine zentralisierte Überwachung von anomalen Stellen, beispielsweise FluidJeckstellen, selbst in Rohrleitungen, die weite Entfernungen überbrükken, von einer einzigen Station aus.

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich insbesondere für eine fortlaufende Überprüfung einer Rohrleitung, wobei Anomalien rasch festgestellt werden können. Wegen des einfachen Aufbaus und der Auswertung der Meßfühlerergebnisse über Zählvorrichtungen lassen sich Störungen weitestgehend vermeiden.

Es sei darauf hingewiesen, daß nach der US-PS 3397570 an sich bereits eine Meßvorrichtung für Rohrleitungen bekannt ist, mit den Merkmalen,, daß ein ein dem Durchfluß des durchströmenden Fluids proportionales Pulssignal erzeugender Durchflußmesser am stromaufwäits liegenden Ende der Rohrleitung vorgesehen ist, daß eine Zählvorrichtung vorhanden ist, deren Zähleingang mit dem ein Pulssignal erzeugenden Ausgang des Durchflußmessers verbunden ist und deren Steuereingänge mit den Ausgängen der Meßfühler verbunden sind, daß die Zählvorrichtung bei einem durch den stromaufwäits liegenden Meßfühler zweier Meßfühler festgestellten Signal zur Zählung der von dem Durchflußmesser erzeugten Impulssignal auslösbar ist und bei einem, von dem jeweils stromabwärts liegenden Meßfühler festgestellten Signal in seinem Zählvorgang der Irnpulssignale anhaltbar ist.

Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, daß aus der US-PS 2940302 bereits die Untersuchung von Rohrleitungen nach Anomalien bekannt ist, wobei bewegbare Teile verwendet werden, die entweder Daten speichern oder direkt nach außen übertragen, die also ein ganz anderes Prinzip als bei der erfindungsgemäßen Anordnung anwenden, bei der die Einfachheit der durch das Fluid bewegbaren Teile wesentlich ist.

Ein anderes Verfahren zum Erkennen einer Lekkage beim Transport von Flüssigkeiten in Rohrleitungen ist nach der DT-OS 1922 986 bekannt. Zur Durchführung des Verfahrens sind am Eingang und am Ausgang einer Rohrleitung Meßblenden vorgesehen, und es sind ferner am Eingang und am Ausgang Meßumformer angeordnet, die die Durchflußmengen an diesen beiden Stellen messen. Die gemessenen Werte werden miteinander verglichen, und wenn sich eine Abweichung von einem bestimmten Wert ergibt, dann kann man auf eine Anomalie in der Rohrleitung schließen. Bei diesem Verfahren dieser Vorrichtung werden keine bewegbaren Teile verwendet, die in die zu untersuchende Rohrleitung eingegeben werden. Dies ist schon deshalb nicht möglich, weil an den beii den Meßstellen der Querschnitt durch die Meßblenden vermindert ist. Es müssen jedoch bei diesem bekannten Verfahren und bei der bekannten Anordnung Durchflußmesser verwendet werden, die, um überhaupt Anomalien feststellen zu können, kompliziert , aufgebaut sind und die damit kostspielig sind.

Andererseits sind nach der US-PS 2570951 schon seit langem »Molche« bekannt. Diese weisen an ihrem Frontende sowie an ihrem hinteren Ende Abdichtun-

gen auf und eignen sich damit nicht für gebogene Rohrleitungen, da sie dann nicht in der vorgesehenen Weise wirken.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische, teilweise weggebrochene Ansicht der wesentlichen Teile einer ersten Ausführungsform einer Anordnung zum Nachweisen von anomalen Betriebszuständen gemäß der Erfindung.

Fig. 2 eine ähnliche schematische Ansicht der wesentlichen Teile einer zweiten Ausführungsform der Anordnung zum Nachweisen von anormalen Betriebszuständen gemäß der Erfindung, und

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt in Seitenansicht durch eine Ausführungsform eines Meßfühlers, der bei der Anordnung gemäß der Erfindung verwendet werden kann.

Die Anordnung zum Nachweisen von anomalen Betriebszuständen gemäß der Erfindung ist beispielsweise bei einer Rohrleitung 10, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, anwendbar, und die Anordnung ist auf einer bestimmten Länge der Rohrleitung vorgesehen, und zwar von einem Ende an einer stromaufwärts angeordneten Stelle, an dem eine Flüssigkeit zugeführt werden soll, bis zu einem anderen Ende an einer stromabwärts gelegenen Stelle, an dem die Flüssigkeit abgegeben werden soll. Nahe dem stromaufwärts liegenden Ende 10a dieser Rohrleitung 10 ist ein Durchflußmesser 11 vorgesehen. Die Rohrleitung 10 ist in aufeinanderfolgende Nachweisabschnitte aufgeteilt, zwischen denen sich Abgrenzungen befinden, an denen Meßfühler 12a, 12b, 12c..., usw. vorgesehen sind, die das Vorbeilaufen von Körpern feststellen, die sich durch das Innere des eigentlichen Rohrs der Rohrleitung 10 bewegen. Es ist ferner eine Startvorrichtung 14 auf der Rohrleitung an einer Stelle zwischen dem Durchflußmesser 11 und dem ersten Meßfühler 12a vorgesehen, durch die Kugeln 13 als die sich bewegenden Körper in das Rohr abgegeben werden.

Mit dem Durchflußmesser 11 ist ein Signalgenerator 15 verbunden, der entsprechend dem Meßwert des Durchflußmessers 11 Impulssignale erzeugt und diese Signale an Zähler 16a, 16b,... usw. überträgt. Diese Zähler 16a, 16b,... usw. sind mit Al arm vorrichtungen 17a, 17b,... usw. verbunden. Ferner werden jedem der Zähler 16a, 16b usw. Nachweissignale von den beiden Meßfühlern zugeführt, die den entsprechenden Nachweisabschnitt bestimmen. Jeder der Meßfühler 12a, 12b, 12c... usw. erzeugt und überträgt ein Nachweissignal, wie oben beschrieben, jedesmal dann, wenn eine der Kugeln 13 sich an ihm vorbeibewegt. Beispielsweise werden dem Zähler 16 a die Nachweissignale der Meßfühler 12a und 12b zugeführt, während dem Zähler 16 b die Nachweissignale der Meßfühler 12b und 12c zugeführt werden. Die anderen Zähler und Meßfühler sind ähnlich miteinander verbunden, jedoch ist dies in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Eine Ausführungsform eines Meßfühlers ist in Fig. 3 dargestellt. Das wesentliche Halterungsteil dieses Meßfühlers ist ein hohles Ansatzteil 20, welches fest an der Rohrwand der Rohrleitung 10 angebracht ist, wobei der unterste Teil dieses Ansatzteils 20 in eine Bohrung in der Rohrwand eingesetzt ist. Am unteren Ende des Hohlraums 21 dieses Ansatzteils befindet sich eine Kugel 22, die so gehaltert ist, daß ihr unterer Teil etwas über die Innenfläche der Rohrwand hinaus in das Innere des Rohrs hineinragt. Eine Grundplatte 24 ist strömungsmitteldicht an den oberen Teil des Ansatzteils 20 geschraubt. Ein hohles Zylinderteil 23 aus nichtmagnetischem Werkstoff ist durch die Grundplatte 24 hiridurchgeschoben und wird von ihr gehaltert, wobei das untere Ende des Zylinderteils 23 koaxial in den Hohlraum 21 ragt. Ein bewegbares Teil 25 ist verschiebbar in das Zylinderteil 23 eingesetzt und es ist an dem oberen Ende des bewegbaren Teils 25 ein Permanentmagnet 26 befestigt. Das obere Ende des Zylinderteils 23 ist mit Hilfe einer Abdeckplatte 27 verschlossen und abgedichtet und es ist zwischen der Abdeckplatte 27 und dem Permanentmagneten 26 eine Kompressionsfeder 28 angeordnet. Dadurch werden das bewegbare Teil 25 und die Kugel 22 stetig durch die Kraft der Feder 28 nach unten gedrückt und sie befinden sich normalerweise in ihrer untersten Stellung, wobei der untere Teil der Kugel etwas in das Innere des Rohrs hineinragt.

Das bewegbare Teil 25 weist zwei Durchbohrungen 29a und 29b auf und der Permanentmagnet 26 ist mit einer Durchbohrung 29c versehen. Das bewegbare Teil 25 weist in seinem Innern eine Dämpfungseinrichtung auf, die eine Kompressionsfeder 30 und eine Kugel 31 enthält, die oben auf der Kompressionsfeder 30 angeordnet ist und sich zwischen den Durchbohrungen 29a und 29b befindet. Wenn eine Flüssigkeit von dem Hohlraum 32, in dem sich die Feder 28 befindet, in den Hohlraum 21 fließt, dann wird durch diese Dämpfungseinrichtung der Strom nicht begrenzt, wenn jedoch der Flüssigkeitsstrom in umgekehrter Richtung von dem Hohlraum 21 zu dem Hohlraum 32 verläuft, dann wirkt die Dämpfungsvorrichtung derart, daß sie diesen umgekehrten Strom begrenzt.

Wenn eine Kugel 13, die sich zusammen mit dei Flüssigkeit durch die Rohrleitung 10 bewegt, untei der Kugel 22 vorbei läuft, dann berührt sie diese Kugel 22 und drückt sie nach oben, wodurch das bewegbare Teil 25 und der Permanentmagnet 26 in dem Zylinderteil 23 entgegen der Kraft der Feder 28 angehober werden. Dabei bewegt sich ein Teil der Flüssigkeit, die sich in dem Hohlraum 33 befindet und die nichi durch die oben beschriebene Dämpfungseinrichtung behindert ist, rasch in den Hohlraum 21, wodurch eine rasche Bewegung des bewegbaren TeUs 25 und des Permanentmagneten 26 nach oben erfolgt.

Die Bewegung des Permanentmagneten 26 nach oben ändert den magnetischen Fluß des Permanentmagneten 26 gegenüber den Zungenschaltern 36, 36 und es werden die Zungenkontaktpunkte der Zungenschalter 36, 36 geschlossen. Demzufolge wird eir Signal, das den Durchgang einer Kugel 13 anzeigt an den Zähler 16 weitergegeben.

Sobald nun die Kugel 13 sich unter der Kugel Ti vorbeibewegt hat, ist die Kugel 22 nicht mehr einei > Hubkraft ausgesetzt, und es wird ein Signal, das da! Vorbeilaufen einer Kugel anzeigt, mit Sicherheit abgegeben.

Im folgenden wird nun die Wirkungsweise der ober beschriebenen Anordnung beim Auffinden von Leck ι stellen unter der Annahme beschrieben, daß in dei Rohrleitung 10 in dem Abschnitt eine Leckstelle vor liegt, der durch die Meßfühler 12b und 12c bestimm ist.

Die Flüssigkeit wird von dem stromaufwärts liegenden Ende 10a der Rohrleitung, durch die Flüssigkeit geleitet werden soll, in Pfeilrichtung weitergeleitet. Wenn nun die Flüssigkeit weitergeleitet wird, arbeitet der Signalgenerator 15 entsprechend des durch den Durchflußmesser Il gemessenen Wertes und er gibt Impulse an die Zähler 16a, 16b usw. ab. Wenn dann geprüft werden soll, ob eine Undichtigkeit oder Leckstelle vorliegt, wird eine Kugel 13 von der Startvorrichtung 14, in der sich mehrere Kugeln 13 befinden, in das Rohr der Rohrleitung 10 abgegeben. Die in das Rohr abgegebene Kugel bewegt sich dann zusammen mit der Flüssigkeit und mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Flüssigkeit durch die Rohrleitung 10 hindurch.

Wenn diese Kugel 13 sich zunächst an dem Meßfühler 12α vorbeibewegt, gibt dieser Meßfühler ein Signal ab, das diese Tatsache anzeigt, und es wird dieses Signal an den Zähler 16a als Zählerstartsignal weitergeleitet. Der Zähler 16a weist eine Torschaltung (nicht dargestellt) auf, die durch das Zählerstartsignal geöffnet wird, und der Zähler 16a beginnt, die Impulse zu zählen, die von dem Signalgenerator 15 abgegeben werden. Wenn die Kugel 13, nachdem sie sich mit der Flüssigkeit weiter durch die Rohrleitung 10 bewegt hat, an dem zweiten Meßfühler 12b vorbeikommt, gibt dieser Meßfühler 12 b ein Signal ab. Das auf diese Weise abgegebene Signal wird als ein Zähleranhaltesignal an den Zähler 16a weitergeleitet und als ein Zählerstartsignal an den Zähler 16b weitergeleitet. Die Torschaltung des Zählers 16a wird durch dieses Zähleranhaltesignal geschlossen, wodurch der Zähler die Impulse nicht mehr weiter zählt. Gleichzeitig beginnt der Zähler 16b durch das Zählerslartsignal die Impulse zu zählen, die von dem Signalgenerator 15 abgegeben werden.

Wenn sich dann die Kugel 13 zusammen mit der Flüssigkeit weiter durch die Rohrleitung 10 bewegt und an dem dritten Meßfühler 12c vorbeikommt, dann wird der Meßfühler 12c ein Anhaltesignal an den Zähler 16 b und ein Zählerstartsignal an den nächstfolgenden Zähler 16c (nicht dargestellt) abgeben. Zu dieser Zeit wird der Zähler 16 b, der auf Grund eines Signals von dem Meßfühler 12 b zu zählen begonnen hat, seinen Zählvorgang beenden. Anschließend wird der gleiche Vorgang, wie er oben beschrieben worden ist, an den nachfolgenden Zählern und Meßfühlern (nicht dargestellt) auftreten.

Wenn sich in der Rohrleitung 10 wegen Abnutzung, Beschädigung, Korrosion oder aus einem anderen Grund eine Leckstelle 18 befindet, wird ein Teil der Flüssigkeit, die durch die Rohrleitung von dem stromaufwärts liegenden Ende 10a geleitet wird, aus der Rohrleitung durch die Leckstelle 18 ausströmen. Aus diesem Grund strömt die Flüssigkeit in der Rohrleitung stromaufwärts von der Leckstelle 18 mit dem ursprünglichen normalen Durchfluß, während die Flüssigkeit in der Rohrleitung stromabwärts von der Leckstelle 18 mit einem Durchfluß strömt, der um den Durchfluß der aus der Leckstelle 18 austretenden Flüssigkeit vermindert ist. Folglich wird die Zeit, die die Kugel 13 braucht, um die Entfernung des Abschnitts zwischen den Meßfühlern 12α und 12b zurückzulegen, gleich der normalen Zeit sein, die für diesen Abschnitt vorbestimmt ist, während die Zeit, die die Kugel braucht, um durch den Abschnitt zwischen den Meßfühlern 12b und 12c zu wandern, größer sein wird als die für diesen Abschnitt vorbe

stimmte Zeit.

Folglich wird der Zählergesamtwert des Zählers 16a, der bei einem Signal des Meßfühlers 12α zu zählen beginnt und der bei einem Signal des Meßfühlers 12b das Zählen beendet, gleich einem Standardwert sein, der für den Zähler 16a des Abschnitts zwischen den Meßfühlern 12a und 12b vorbestimmt worden ist. Es wird jedoch der Zählergesamtwert des Zählers 16b, der bei einem Signal des Meßfühlers 12b zu zählen beginnt und der bei einem Signal des Meßfühlers 12c das Zählen beendet, größer sein als ein Standardwert, der für den Zähler 16b für den Abschnitt zwischen den Meßfühlern 12 b und 12 c vorbestimmt worden ist.

Die Zähler 16a und 16b haben Voreinstelleinrichtungen, die jeweils die entsprechenden Zählergesamtwerte und einen voreingestellten Wert vergleichen und die ein Ausgangssignal erzeugen, wenn der Zählergesamtwert größer ist als der voreingestellte Zählerwert. Dementsprechend wird von dem Zähler 16a kein Ausgangssignal abgegeben; es wird jedoch von dem Zähler 16 b ein Ausgangssignal abgegeben, und die Alarmvorrichtung 17b gibt über den Zähler 16b ein Alarmsignal ab, um anzuzeigen, daß eine Leckstelle in dem Abschnitt, der durch die Meßfühler 12b und 12c bestimmt ist, vorhanden ist. Durch Ablesen des Unterschieds zwischen dem wirklichen Zählergesamtwert des Zählers 16b nach dem Betrieb und dem obenerwähnten vorbestimmten Wert ist es möglich, die Größe des letzten Durchflusses an der Leckstelle 18 zu bestimmen.

Anstatt nun alle Zähler 16a, 16b usw. mit Alarmvorrichtungen 17a, 17b usw. zu versehen, können die Ausgänge der Zähler 16a, 16b usw. an ein Uberwachungszentrum weitergegeben werden, um Alarm- und Anzeigevorrichtungen in diesem Zentrum zu betätigen. In diesem Fall kann eine zentralisierte Überwachung von einem Zentrum aus durchgeführt werden.

Bei der obigen Ausführungsform wurde die Erfindung zwar bei ihrer Anwendung zur Feststellung einer Leckstelle in einer Rohrleitung beschrieben. Sie ist jedoch nicht auf diese Anwendung begrenzt und kann auch zur Feststellung eines anormalen Betriebszustands in einem Rohr verwendet werden. Wenn ein anormaler Betriebszustand in einem Rohr vorliegt, dann nimmt die Bewegungsgeschwindigkeit der Kugel wegen der Beschädigung der Kugel ab, und selbst wenn die Kugel 13 nicht beschädigt ist, wird ein großer Anteil der Flüssigkeit an der Kugel vorbei stromabwärts fließen. Dementsprechend wird der Zählergesamtwert des Zählers den vorbestimmten Wert in ähnlicher Weise, wie es oben an Hand einer Leckstelle beschrieben worden ist, überschreiten, und es ist somit möglich, das Vorhandensein eines anormalen Betriebszustands festzustellen.

Wenn die Zähler 16a, 16b... usw. auf die vorbestimmten Werte voreingestellt werden, dann sollen sie unter Berücksichtigung des Meßfehlers des Durchflußmessers relativ zu der vorbestimmten Zählerzahl und unter Berücksichtigung von Faktoren, wie der Wirkungen, die sich durch die Art und die Temperatur der Flüssigkeit ergeben, voreingestellt werden.

Eine zweite Ausführungsform einer Anordnung gemaß der Erfindung ist in dem schematischen Schaltbild nach Fig. 2 dargestellt, in denen die Teile, die denen nach Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und die im folgenden nicht

mehr beschrieben werden.

Bei dieser Ausführungsform ist eine Zählvorrichtung 40, die Zähler 41a, 41b, 41c usw. aufweist, die den Rohrleitungsabschnitten, die durch die Meßfühler voneinander getrennt sind, entsprechen, an einer bestimmten Stelle, beispielsweise in einem Überwachurigsraum vorgesehen. Die Signale der Meßfühler 12a, 12b, 12c... usw. werden Frequenzhub-Umformern 42a, 42b, 42c usw. (die zusammen mit dem Bezugszeichen 42 gekennzeichnet sind) zugeführt, damit eine Verschlüsselung durch Frequenzverschiebung oder eine Frequenzhub-Modulation durchgeführt wird, und es werden dann die Ausgangssignale dieser Umformer über Schutzschaltungen 43a, 43b, 43c usw. (die zusammen mit dem Bezugszeichen 43 bezeichnet sind) und über Übertrager 44a, 44b, 44c usw. (die zusammen mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnet sind) einer gemeinsamen Leitung zugeführt. Diese Signale werden über einen Umformer 45 und eine Schutzschaltung 46 einem Frequenzhub-Empfänger 47 zur Demodulation zugeführt, und die auf diese Weise demodulierten Impulssignale werden an ein Fortschaltrelais 48 weitergeleitet. Das Fortschaltrelais 48 führt jeweils einen Arbeitsgang aus, wenn eines dieser Impulssignale ankommt, und es bewirkt, daß der Drehkontaktarm eines Drehschalters 49 einstufige Drehschaltbewegungen ausführt, wobei die Kontakte b,c usw. nacheinander berührt werden. Das Meßsignal des Durchflußmessers 11 wird über den Drehkontaktarm des Drehschalters 49 und einen der Kon takte α, b, c,... usw. zugeführt, wobei der Drehkontaktarm jeweils mit einem entsprechenden Zähler 41 in Berührung ist. Die vorliegende Anordnung ist hinsichtlich der anderen Merkmale in derselben Weise ausgeführt wie die Anordnung nach Fig. 1.

Wenn eine Kugel 13 von der Startvorrichtung 14 abgegeben wird, und zwar ähnlich wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform, dann wird sich diese Kugel 13 zusammen mit dem Flüssigkeitsstrom durch die Rohrleitung 10 bewegen. Wenn die Kugel 13 sich an dem Meßfühler 12a vorbeibewegt, dann wird von dem Meßfühler 12a ein Signal abgegeben und das Fortschaltrelais 48 beginnt zu arbeiten, so daß der Drehkontaktarm des Drehschalters 49 den Kontakt α kontaktiert. Demzufolge beginnt von diesem Zeitpunkt an der Zähler 41a die Meßimpulssignale des Durchflußmessers 11 zu zählen.

Wenn sich dann die Kugel 13 weiter durch die Rohrleitung 10 bewegt und den Meßfühler 12b passiert, dann gibt der Meßfühler 12 b ein Signal ab, wodurch das Fortschaltrelais 48 betätigt wird, so daß der Drehkontaktarm des Drehschalters den Kontakt b kontaktiert. Demzufolge wird zu diesem Zeitpunkt der Zähler 41a keine weiteren Meßimpulssignale des Durchflußmessers 11 mehr zählen, und der Zähler 41b., der mit dem Kontakt b verbunden ist, beginnt darm diese Impulssignale des Durcliflußmessers 11 zu zählen.

Danach wird in der gleichen Weise durch das Vorbeilaufen der Kugel 13 an dem Meßfühler 12c der Drehkontaktarm des Drehschalters 49 von dem Kontakt b zu dem Kontakt c umgeschaltet, wodurch der Zähler 41b das Zählen beendet, während der Zähler

' 41c mit dem Zählen beginnt.

Es sei nun angenommen, daß an der Stelle 18 in dem Rohrleitungsabschnitt, der durch die Meßfehler 12b und 12c definiert ist, eine Undichtigkeit oder Leckstelle vorliegt. Dann ist, wie es bereits an Hand

i" der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, die Wanderungsgeschwindigkeit der Kugel stromabwärts der Leckstelle 18 geringer als stromaufwärts der Leckstelle. Folglich wird der Zählergesamtwert des Zählers 41b den voreingestellten Wert, der auf einem

ii vorbestimmten Wert beruht, überschreiten, woraufhin die Zählvorrichtung ein Ausgangssignal abgibt, das eine besondere Alarmvorrichtung betätigt. In Abhängigkeit von den praktischen Erfordernissen können Vorrichtungen vorgesehen sein, die auf dieses Ausgangssignal ansprechen, daß sie ein Absperrorgan schließen, das in der Rohrleitung 10 an dem stromaufwärts liegenden Ende vorgesehen ist, an dem die Flüssigkeit eingeführt wird.

Sowohl die erste als auch die zweite der oben beschriebenen Ausführungsformen sind so aufgebaut, daß für jeden Rohrleitungsabschnitt, der durch zwei nebeneinanderliegende Meßfühler bestimmt ist, ein Zähler vorgesehen ist, und daß das Ausgangssignal jedes Meßfühlers als Zählerhaltesignal beim Zählen

jo eines Abschnitts und als Zählerstartsignal beim Zählendes danebenliegenden Abschnitts verwendet wird. Wenn ein Abschnitt vorliegt, in dem keine Leckstelle aufgefunden werden muß, dann kann die Anordnung jedoch so aufgebaut sein, daß für diesen Abschnitt

j'i kein Zähler vorgesehen ist, und es wird das Ausgangssignal des stromaufwärts liegenden Meßfühlers der beiden Meßfühler, die die äußeren Enden dieses Abschnitts begrenzen, als Zählerhaltesignal dem Zähler des danebenliegenden Abschnitts an der stromaufwärts liegenden Seite dieses Abschnitts, in dem keine Leckstelle aufgefunden werden soll, zugeführt, während das Ausgangssignal des stromabwärts liegenden Meßfühlers der beiden obenerwähnten Meßfühler einem Zähler des danebenliegenden Abschnitts stromabwärts dieses Abschnitts, in dem keine Leckstelle aufgefunden werden soll, als ein Zählerstartsignal zugeführt wird.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird zwar eine Kugel als sich bewegendes Teil verwendet, das sich zusammen mit der Flüssigkeit durch die Rohrleitung bewegt, jedoch kann auch ein anderes bewegbares Teil verwendet werden. Vorzugsweise ist ein solches Teil so ausgebildet, daß es eine wirksame Dichtung gegenüber der Flüssigkeit bildet. Es kann deshalb die durch das Rohr durchströmende Flüssigkeit nicht an diesem bewegbaren Teil vorbeifließen. Das heißt, daß ein solches bewegbares Teil den Vorteil aufweist, daß es als vollständig integriertes Teil des Flüssigkeitsstroms bewegt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Nachweisen von anomalen Betriebszuständen in Rohrleitungen, die zur Übertragung eines Fluids dienen, bei der bewegbare Teile zusammen und mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Fluid durch die Rohrleitung bewegt werden und die eine Nachweisvorrichtung an der Rohrleitung mit mindestens zwei auf das Vorbeilaufen eines bewegbaren Teils ansprechende, ein Signal erzeugende Meßfühler enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfühler längs der Rohrleitung an den Stellen vorgesehen sind, die bestimmte Abschnitte aufteilend bestimmen, in denen anomale Stellen vorliegen können, und daß ein, ein dem Durchfluß des durchströmenden Fluids proportionales Pulssignal erzeugender Durchflußmesser (11, 15) am stromaufwärtsliegenden Ende der Rohrleitung vorgesehen ist, daß eine Zählvorrichtung (16a, 166, ...; 40) vorhanden ist, deren Zähleingang mit dem ein Pulssignal erzeugenden Ausgang des Durchflußmessers (11,15) verbunden ist und deren Steuereingänge mit den Ausgängen der Meßfühler (12a, 12b, 12c,...) verbunden sind, daß die Zählvorrichtung bei einem durch den stromaufwärtsliegenden Meßfühler zweier Meßfühler festgestellten Signal zur Zählung der von dem Durchflußmesser erzeugten Impulssignale auslösbar ist und bei einem von dem jeweils stromabwärts liegenden Meßfühler festgestellten Signal in seinem Zählvorgang der Impulssignale anhaltbar ist, daß die Zählvorrichtung (16a, 16b,...; 40) ein einen anomalen Zustand nachweisendes Ausgangssignal bildet, wenn der sich ergebende Zählerstand größer ist als ein voreingestellter Wert, und daß eine Alarmvorrichtung (17α, 17b,...) mit dem Ausgang der Zählvorrichtung verbunden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils nebeneinanderliegenden Meßfühler eines Rohrleitungsabschnittes Paare (12a, 12b; 12b, 12c;...) bilden, wobei der stroambwärtsliegende Meßfühler eines Paares als der stromaufwärtsliegende Meßfühler des stromabwärts angrenzenden Paares dient, daß die Zählvorrichtung mehrere Zähler (16a, 16b,...) aufweist, von denen je einer mit den Meßfühlern eines Rohrleitungsabschnittes verbunden ist, und daß jeder der somit 2fach verwendeten Meßfühler ein Zählerhaltesignal an den Zähler abgeben kann, der zu dem Abschnitt gehört, für den der Meßfühler als stromabwärtsliegender Meßfühler verwendbar ist, und ferner ein Zählwerkstartsignal an den Zähler abgeben kann, der zu dem Abschnitt gehört, für den der Meßfühler als ein stromaufwärtsliegender Meßfühler dient.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählvorrichtung eine Fortschalteinrichtung (48, 49) aufweist, durch die die Meßfühler der Rohrleitungsabschnitte zur Durchführung des entsprechenden Zählvorgangs nacheinander mit der Zählvorrichtung (40) verbunden werden.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Me ßf ühler eine Verschiebungseinrichtung (22,25, 26Ί aufweist, die zum Teil in das Innere der Rohrleitung hineinragt, und die in einer Richtung mit einer Komponente senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fluids verschiebbar ist, daß ein ein Nachweissignal bildender Signalgenerator (36) zur Anzeige des Durchgangs eines bewegbaren Teils (13) mit der Verschiebeeinrichtung gekoppelt ist, und daß eine Dämpfungseinrichtung (29a, 29b, 29c, 30, 31) für eine rasche Verschiebung der Verschiebeeinrichtung radial zur Rohrachse nach außen und für eine Verlangsamung der Verschiebung der Verschiebeeinrichtung bei einer Bewegung in entgegengesetzter Richtung vorhanden ist.