DE2312893B2 - Schalteinrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsstandes von elektrisch leitenden Flüssigkeiten in einem Flüssigkeitsbehälter (Kessel), insbesondere als Wassermangelsicherung - Google Patents

Description

■ίο

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsstandes von elektrisch leitenden Flüssigkeiten in einem Flüssigkeitsbehälter γ-, (Kessel), insbesondere als Wassermangelsicherung, mit einer ersten und einer zweiten Meßelektrode, von denen die zweite eine Gehäusewandung sein kann, mit einer Prüfelektrode zum Prüfen der Meßclektroden und mit mit den Elektroden zusammenwirkenden _bo Schaltelementen und -kreisen, mit einer Wechselspannungsquelle mit herausgeführtem Nullpunkt und zwei gegenphasige Spannungen führenden Anschlußklemmen.

Bekannt ist eine Einrichtung (DT-AS 2204805), „-, bei der eine Stabelektrode zusammen mit einer Gegenelektrode einen Zweig einer elektrischen Meßbrücke bildet. Ein anderer Zweig dieser Brücke wird gebildet von der Stabelektrode zusammen mit einer Kontrollelektrode. Der zuerst genannte Brückenzweig dient der Überwachung des Wassermangels und führt bei zu geringem Wasserstand zu einer Reaktion im Nullzweig der Brücke in einem bestimmten Sinne des Nullstromflusses. Der andere Zweig der Brücke dient der Überwachung im Hinblick auf einen möglichen Kurzschluß zwischen der Stabelektrode und der Kontrollelektrode. Im Kurzschlußfalle ergibt sich eine Reaktion im Nullzweig der Brücke im Sinne eines Flusses des Nullstroms in umgekehrter Richtung. Die Kontrollelektrode erfaßt aber nur einen Kurzschluß oder das Eindringen von Flüssigkeit an der Stelle, an der die Stabelektrode in den Kessel eingeführt und gehaltert ist. Ein Kurzschluß beispielsweise an der unteren Elektrodenspitze wird nicht erfaßt und würde dazu führen, daß auch eine Wassermangelanzeige nicht erfolgt. Diese bekannte Einrichtung hat den weiteren Nachteil, daß die Kontrollelektrode in verhältnismäßig komplizierter Weise konstruktiv in das Durchführungs- und Halterungselement für die Stabelektrode einbezogen ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, daß sie wegen der Messung mit Dauerstrom gemäß den geltenden Vorschriften für jede Elektrodengruppe ein zweikanaliges Meßsystem benötigt, wobei auch die Meßbrücken, etwaige Verstärker usw. doppelt ausgeführt sein müssen. Auf diese Weise ist diese bekannte Einrichtung zusätzlich sehr aufwendig.

Durch die DT-AS 1281 163 ist gemäß dem Anspruch 1 eine elektrische Einrichtung zur Messung von Flüssigkeitssäulen mittels in die Flüssigkeit eintauchender Elektroden bekanntgeworden, bei der die Elektroden in zwei Stromkreisen geschaltet sind und das Verhältnis der beiden Elektrodenströme gemessen wird. Der Anspruch 2 beinhaltet, daß das Verhältnis der beiden Elektrodenströme mittels eines bekannten Quotientenmeßwerks gemessen wird. Gemäß dem Anspruch 3 sollen die Elektroden in einen Glaswasserstandsanzeiger bekannter Bauart eingebaut sein. Durch diese Entgegenhaltung ist eine Prüfung mit. Prüf impuls einschließlich Selbstüberwachung weder offenbart noch nahegelegt. Ein Kurzschluß zwischen der Elektrode 3' und beispielsweise der untersten Elektrode 3 bewirkt unter Umständen noch nicht einmal eine Änderung des Ausschlags des Instrumentes 5, wenn beispielsweise der Widerstand der Zuleitungen zum Instrument in einem ähnlichen Verhältnis steht wie das Verhältnis der Flüssigkeitssäulenteilwiderstände. Ein solcher Kurzschluß ist somit überhaupt nicht feststellbar, und wenn dann ein Wassermangel auftritt, der sich wohl normalerweise beim Absinken der Flüssigkeitssäule unter die unterste Elektrode 3 bemerkbar machen soll, so würde er dies erst tun, wenn die Flüssigkeitssäule unter die Elektrode 3' abgesunken ist. Man erkennt, daß die Einrichtung gemäß der DT-AS 1281 163 für eine selbstüberwachende Prüfung weder benutzt werden kann noch geeignet ist. Somit entspricht diese Einrichtung auch nicht den einschlägigen Vorschriften.

Durch die DT-PS 1016953 ist eine Schaltung zur Regelung und Übewachung des Flüssigkeitsstandes in einem geerdeten Behälter bekanntgeworden, in dem zwei Tastelektroden angeordnet sind, die mit Hilfe von Schaltelementen beim Entleeren oder Füllen des Behälters die zugehörigen Pumpen ab- oder einschalten, wenn die untere oder obere Flüssigkeitsspiegelhöhe erreicht ist. Eine Überprüfung der Tastelektro-

den auf ihren einwandfreien Zustand und auf ihre einwandfreie Funktion ist weder vorgesehen noch mit den offenbarten Schaltmitteln möglich. Auch sind gemäß dieser Schrift keine Prüfimpulse vurgesehen, und somit werden auch die einschlägigen Vorschriften nicht erfüllt.

Durch die DT-AS 1 119531 ist eine Einrichtung zum Messen des Flüssigkeitsstandes, insbesondere von Pegelständen in Stauseen und fließenden Gewässern, durch Abtastung des Flüssigkeitsspiegels mittels mehrerer Elektroden bekanntgeworden, wobei zumindest eine der zu den Elektroden führenden Leitungen als heizbare Leitungsschleife ausgebildet ist. Eine Prüfung der Elektroden auf ihren einwandfreien Zustand und auf ihre einwandfreie Funktion ist weder vorgesehen noch mit den offenbarten Schaltmitteln möglich. Auch gemäß dieser Schrift wird nicht mit Prüfimpulsen gearbeitet, und diese bekannte Einrichtung erfüllt daher nicht die hier in Frag? kommenden einschlägigen Vorschriften. Der in dieser Schrift gemäß dem Anspruch 8 beschriebene Steuerimpuls ist nicht zu vergleichen mit den Prüfimpulsen gemäß diesen Vorschriften.

Durch die DT-AS 1 165612 ist ein Schaltgerät für die Wassermangelsicherung oder die Wasserstandsregelung von Kesseltrommeln mit senkrecht eingebauten Elektroden bekanntgeworden, die in verschiedene Höhen zum Wasserstand einstellbar sind. Es wird dabei mit zwei verschiedenen Stromarten gearbeitet. In der Flüssigkeit fließt ein Wechselstrom. Für einen Zu- und Abschaltvorgang dient ein Gleichstrom. Irgendwelche Maßnahmen zur Selbstüberwachung sind in dieser Schrift nicht offenbart, und eine solche Selbstüberwachung ist mit den offenbarten Schaltungsteilen auch nicht möglich. Gemäß dieser Schrift wird nicht mit Prüfimpulsen gearbeitet, und insofern erfüllt diese bekannte Schaltung nicht die einschlägigen Vorschriften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Schalteinrichtung so auszubilden, daß mit den Elektroden nicht nur eine Flüssigkeitsstandüberwachung erfolgen, sondern auch der einwandfreie Zustand der Elektroden selbst jeweils geprüft und auch die gesamten Schalt- und Prüfkreise automatisch mit überwacht werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Schalteinrichtung gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

a) der Nullpunkt ist über ein stromabhängiges Steuerglied an die zweite Meßelektrode gelegt,

b) an die eine Anschlußklemme ist die erste Meßelektrode gelegt,

c) an die andere Anschlußklemme ist über einen periodisch ein- und ausschaltenden Prüfschalter die Prüfelektrode angeschlossen.

Diese erfindungsgemäße Schalteinrichtung funktioniert folgendermaßen. Solange ein Wassermangel nicht gegeben und der Prüfschalter offen ist, fließt ein Meßwechselstrom über die beiden Meßelektroden und das stromabhängige Steuerglied. Hierdurch ist ein Schaltzustand der Einrichtung gegeben, der der Abwesenheit eines Wassermangels entspricht. Tritt bei weiterhin geöffnetem Prüfschalter ein Wassermangel ein, so wird der Strom zwischen den Meßelektroden unterbrochen, und das stromabhängige Steuerglied wird stromlos, und hierdurch wird ein Schaltzustand der Einrichtung herbeigeführt, der dem Wassermangel entspricht. Die Stromlosigkeit des stromabhängigen Steuergliedes und ein einem Wassermangel entsprechender Schaltzustand der Einrichtung können auch ohne Wassermangel herbeigeführt werden durch Einschalten des Prüfschalters Hierdurch wird der Ί Prüfelektrodc die zweite, gegenphasige Spannung zugeführt, und auf Grund des an das reziproke Verhältnis der Leitfähigkeiten angepaßten Spannungsverhältnisses fließt über die zweite Meße'ektrode und das stromabhängige Steuerglied kein Strom mehr. Die

ι» spezifische Leitfähigkeit der Behälterflüssigkeit spielt dabei keine Rolle, da nur das Verhältnis der Leitfähigkeiten der betreffenden Stromwege maßgebend ist. Wird dagegen das Leitfähigkeitsverhältnis durch einen anormalen Betriebszustand, beispielsweise

r> durch einen Kurzschluß, gestört, so fließt auch beim Einschalten des Prüfschalters noch ein Strom über die zweite Meßelektrode und das stromabhängige Steuerglied. In diesem Falle ist also ersichtlich, daß eine Störung vorliegt. Solche Störungen können sein ein Kurzen Schluß zwischen den beiden Meßeiektroden oder auch ein Kurzschluß zwischen der zweiten Meßelektrode und der Prüfelektrode. Ebenso wird auf diese Weise ein Schluß angezeigt, wenn bei drei Stabelektroden die erste Meßelektrode oder die Prüfelektrode mit ei-

2'> ner Gehäusewandung Verbindung hat.

Ein Schluß zwischen den beiden Meßelektroden würde bei Wassermangel einen Flüssigkeitsstand vortäuschen. Beim Einschalten des Prüfschalters wird jedoch ersichtlich, daß kein Flüssigkeitsstand vorhanden

jo ist, sondern daß ein Kurzschluß vorliegt.

Wenn man nun in zeitlich kurzen Abständen den Prüfschalter jeweils für eine kurze Zeit einschaltet und das Prüfergebnis auswertet, so ergibt sich außer der laufenden Überwachung und Sicherung gegen Was-

ij sermangel die laufende Überwachung des dem Normalzustand entsprechenden Leitfähigkeitsverhältnisses der betreffenden Stromwege zwischen den Elektroden, also insbesondere die Überwachung hinsichtlich eines einen Flüssigkeitsstand vortäuschenden Kurzschlusses zwischen den beiden Meßelektroden. Das periodisch kurzzeitige Einschalten des Prüfschalters kann mit automatisch arbeitenden Schalteinrichtungen geschehen. Hierdurch ist zugleich erreicht, daß im Gegensatz zu der eingangs beschriebenen bekannten Einrichtung nicht mit Dauerstrom, sondern mit Stromimpulsen gearbeitet wird. Hierdurch ergibt sich gemäß den geltenden Vorschriften die Vereinfachung, daß ein Teil der Schalteinrichtungen nicht doppelt ausgeführt zu werden braucht.

>o Zweckmäßige Ausführungsarten und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben. _Λ

Beim Multivibrator gemäß Anspruch 2 kann das Verhältnis der Einschaltzeit zur Ausschallzeit des Ausgangskontaktes etwa (0,2 bis 3 see) : (3 bis 30 see), insbesondere etwa 1 see : 10 see sein. Auch kann der Multivibrator einen zusätzlichen Umschalter haben, dessen Kontakte mit zwei abfallverzögerten Relais verbunden sind, die bei Ausfall des Multivibrators

bo dem Schalten eines Sicherheitskreises dienen.

Der Schaltverstärker gemäß Anspruch 3 hat vor allem Bedeutung, wenn die spezifische Leitfähigkeit der Bc'iälterflüssigkeit gering ist und dementsprechend die Meß- und Prüfströme klein sind. Das Steuerglied

kann anstatt eines Übertragers auch eine RC-Ankopplung od. dgl. sein.

Die Einstellung des Verhältnisses der Spannungen gemäß Anspruch 4 ergibt insofern einen besonders

günstigen Prüfvorgang, als gemäß den Ausführungen weiter oben beim Einschalten des Prüfschalters über die zweite Meßelektrode und das stromabhängige Steuerglied ein Strom fließt. Wenn man zudem die Elektroden als Stabelektroden mit übereinstimmen- "> den Abmessungen und Eigenschaften ausbildet und die erste Meßelektrode und die Prüfelektrode in bezug auf die zweite Meßelektrode symmetrisch anordnet, so sind die beiden gegenphasigen Spannungen (siehe Anspruch 1) gleich groß. Dabei wird dann auch die i< > Wechselspannungsquelle besonders einfach, und es kann ein Transformator mit zwei gleichen Sekundärwicklungen verwendet werden.

Dabei ist es vorteilhaft, drei in einer Ebene liegende Stabelektroden vorzusehen, von denen die mittlere r> die zweite Meßelektrode, die eine äußere die erste Meßelektrode und die andere äußere die Prüfelektrodc ist. Ferner ist es zweckmäßig, ein mit dem Flüssigkeitsbehälter kommunizierend verbundenes Elektrodengehäuse für die Elektroden vorzusehen. Ein ><> solches Gehäuse kann von oben in den Kessel eingesetzt sein. Es kann aber auch seitwärts mit zwei kommunizierenden Anschlüssen am Kessel angebracht sein. Durch das Elektrodengehäuse werden die Elektroden vor allem gegen mechanische Beschädigungen r> geschützt.

Das Schaltgerät gemäß Anspruch 5 kann im einzelnen Stromkreise zum Signalisieren eines Flüssigkeitsmangels und/oder Abschalten der Feuerung enthalten, in denen die Kontakte des Schaltverstärkerrelais jii als Ruhestromkontakte liegen. Ferner kann das Schaltgerät einen zusätzlichen Stromkreis mit einem Nebenschlußrelais enthalten, dessen Relaisspule zusammen mit der Prüfelektrode einschaltbar ist und dessen Relaiskontakte beim Prüfvorgang den von den r> Ruhestromkontakten geöffneten Stromkreis geschlossen halten. Außerdem kann der weiter oben erwähnte Sicherheitskreis Schaltglieder enthalten, die dazu dienen, beim Fortbleiben der Netzspannung über ein abfallendes Kontrollrelais die Feuerung abzuschalten. Das Kontrollrelais kann einen Selbsthaltekontakt haben, und es ist ein Druckknopf vorgesehen, der dazu dient, nach Spannungswiederkehr das Relais wieder einzuschalten.

Ferner kann die selbstüberwachende Art der Ein- 4-, richtung gekennzeichnet sein durch Gruppen mit mit unterschiedlicher Zeit ansprechenden Relais zur Abschaltung der Feuerung, wenn beim Prüfvorgang die Ruhestromkontakte des Schaltverstärkers nicht öffnen oder das Nebenschlußrelais nicht schließt. Außerdem können Signal- und Kontrolllampen vorgesehen sein und zusätzliche Kontakte an den Relais zum Schalten der Lampen beim Ansprechen der betreffenden Relais.

Bei der Einrichtung können für einen einzigen Be- halter zwei Gruppen von Elektroden und zwei Schaltverstärker vorgesehen sein, die mit einem einzigen Multivibrator und einem einzigen Schaltgerät zusammen wirken. Die doppelte Ausführung der Gruppen von Elektroden und Schaltverstärker entspricht den _bo geltenden Vorschriften. Mit Rücksicht auf die Betriebsart der erfindungsgemäßen Einrichtung mit Wechsclspannungsimpulsen beim Prüfen lassen diese Vorschriften zu, daß dabei ein einziger Multivibrator und ein einziges Schaltgerät verwendet werden. Dies _br_} ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Hinrichtung gegenüber der eingangs beschriebenen bekannten Einrichtung. Auf diesen Vorteil ist weiter oben bereits Bezug genommen.

Eine zweckmäßige Art der Einrichtung umfaßt eine Ausbildung des Elektrodengehäuses als Rohr, eine obere Abschlußplatte für das Rohr, in der die isoliert durchgeführten Elektrodcnköpfc gchaltert sind, eine mit einer lösbaren Deckclplatte versehene Abdeckkappe für die Elektrodenköpfe, am oberen Rand der Abdeckkappe, unter der Dcckelplatte sitzende Schutzrippen, die mittig über den Elektrodenköpfen quer zur Ebene verlaufen, in der sich die Elektroden erstrecken, und Ausnehmungen in der Abdeckkappe für die getrennte Durchführung getrennter Anschlußleitungen für die Elektroden.

Durch diese Ausführung ist erreicht, daß ein etwaiger Kurzschluß aller drei Elektroden miteinander, etwa durch einen auf den Elektrodcnanschlußklemmen liegenden Schraubenschlüssel oder durch einen Kurzschluß in einer dreiadrigen Anschlußleitung od. dgl., durch den gegebenenfalls das Leitfähigkeitsverhältnis in den betreffenden Stromkreisen gegenüber dem normalen Leitfähigkeitsverhältnis nicht geändert werden würde, zuverlässig vermieden wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf dieses Ausführungsbeispiel. Es zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt die Anordnung von drei Stabelektroden in einem Elektrodengehäuse, das für die kommunizierende Verbindung bei seitwärtiger Montage am Kessel vorgesehen ist,

Fig. 2 den erfindungsgemäßen elektrischen Anschluß der Elektroden,

Fig. 3 ein Schaltbild des Multivibrators,

Fig. 4 ein Schaltbild des Wechselspannungsschaltverstärkers und

Fig. 5 ein Schaltbild des Schaltgerätes einschließlich eines Schaltbildes von den Signalisierungsanschlüssen.

Zum folgenden siehe Fig. 1. Das Elektrodengehäuse 8 ist rohrförmig und hat zwei Anschlußstutzen 9 und 10 zur kommunizierenden Verbindung mit dem Flüssigkeitsbehälter (nicht gezeichnet). Das Elektrodengehäuse 8 hat eine obere Abschlußplatte 7, in der die Elektrodenköpfe 11 isoliert sitzend gehaltert sind. Die Elektrodenköpfe sind unterhalb der Abschlußplatte 7 auf eine gewisse Länge noch mit Isolation 12 umgeben. Diese Isolation kann beispielsweise aus Tetrafluoräthylen bestehen. Die eigentlichen Elektroden sind die Stabelektrodcn 1, 2 und 3. Davon ist die Elektrode 1 die erste Meßelektrode, die Elektrode 2 die zweite Meßelektrode und die Elektrode 3 die Prüfelektrode. Die Elektroden sitzen in einer Ebene. Die Elektrode 1 und die Elektrode 3 sind symmetrisch zur Elektrode 2 angeordnet. Insgesamt sitzen die Elektroden symmetrisch zum Elektrodengehäuse 8. Demzufolge ist die Leitfähigkeit über den Flüssigkeitsweg von der Elektrode 1 zur Elektrode 2 ebenso groß wie von der Elektrode 3 zur Elektrode 2. Die Elektroden haben voneinander und vom Elektrodengehäuse gewisse Mindestabstände, die beispielsweise 14 mm betragen können.

An der Oberseite sind die Elektrodenköpfe 11 abgedeckt mit einer Abdeckkappe 6, die oben eine lösbare Deckelplatte S hat. Die Abdeckkappe hat an ihrem oberen Rand unter der Deckelplatte 5 Schutzrippen 4. Diese Schutzrippen haben den Zweck, daß nach Lösen der Deckclplatte 5 das etwaige Hereinfallen metallischer oder sonst leitender Teile verhindert

wird, wodurch zwischen den Elektroden ein Kurzschluß entstehen könnte. Der Vermeidung leitender Brücken dient im übrigen auch die über eine gewisse Länge heruntergezogene, obenerwähnte Isolierung 12. Die Abdeckkappe 6 hat getrennte Ausnehmungen (nicht gezeichnet) für die getrennte Durchführung getrennter Anschlußleitungen für die Elektroden.

Zum folgenden siehe die Fig. 2. Die Wechselspannungsquelle isf ein netzgespeister Transformator 13 mit zwei gegenphasig geschalteten Sekundärwicklungen 14 und 15. Der herausgeführte Nullpunkt ist mit 16 bezeichnet, und die zwei gegenphasige Spannungen führenden Anschlußpunkte sind mit 17 und 18 bezeichnet. Der Nullpunkt 16 ist über das stromabhängige Steuerglied 19 mit der zweiten Meßelektrode 2 verbunden. Das stromabhängige Steuerglied 19 ist als Übertrager ausgebildet. Die erste Meßelektrode 1 ist mit dem ersten Anschlußpunkt 18 verbunden. Der zweite Anschlußpunkt 17 ist über den beim Prüfen einzuschaltenden Prüfschalter Z mit der Prüfelektrode 3 verbunden.

Zum folgenden siehe die Fig. 3. Der Multivibrator gemäß Fig. 3 erhält über die mit + und — bezeichneten Leitungen seine Betriebsspannung. Der Multivibrator steuert astabil das Relais Z. Von den Schaltkontakten Z, Zl, Z2 dieses Relais ist Z in Fig. 2 dargestellt. Der Multivibrator kann zweckmäßig so eingestellt werden, daß der Schalter Z gemäß Fig. 2 alle 10 Sekunden für eine Sekunde geschlossen wird.

Zum folgenden siehe die Fig. 2 und 4. Der Übertrager 19 hat die sekundären Anschlußleitungen 20 und 21. Diese Leitungen sind identisch mit den Leitungen 20 und 21 im Eingang des Wechselspannungsschaltverstärkers gemäß Fig. 4. Die durch die Betätigung des Schalters Z gemäß Fig. 2 gegebenen Spannungsimpulse bzw. Nullimpulse gelangen über die Leitungen 20 und 21 zum Wechselspannungsschaltverstärker und betätigen dort das Relais Ma. Die Schaltkontakte Ma lösen dann die verschiedenen Prüf- und Steuerfunktionen aus, die für die Überwachung einschließlich Selbstüberwachung in Frage kommen.

Im einzelnen siehe hierzu die Fig. 5. Im Zusammenhang mit der Beschreibung gemäß Fig. 5 ist auch die Gesamtfunktion der gesamten Einrichtung mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Die Kontakte. Ma des Relais des Wechselspannungsschaltverstärkers (Fig. 4) sind Ruhestromkontakte. Diese Schaltungsart ist überwachungsbehördlich vorgeschrieben und gibt eine besondere Sicherheit gegen Leitungsbruch.

Die Kontakte Ma schalten im Flüssigkeitsmangelfall die Relais C3 und C4, und diese schalten die Relais Cl und Cl. Die Relais Cl und/oder C2 schalten das Relais C8, welches die Feuerung abschaltet. Sobald die Relais C3 und/oder C4 abgefallen sind, unterbrechen sie ihren eigenen Stromkreis. Erst wenn die Flüssigkeit ihren unteren Niveauspiegel erreicht hat oder darüberliegt, kann durch Drücken des Druckknopfes 52 der Stromkreis über den Kontakt Ma des Wechselspannungsschaltverstärkers (Fig. 4) zum Relais C3 geschlossen werden. Das Relais C3 schaltet über seinen Kontakt die Relais C4 und Cl. Das Relais C4 schaltet C2. Die geschalteten Relais Cl und C2 schalten C8 und somit die Feuerung ein.

Im Schaltgerät (Fig. 5) wird über einen Nebenschlußrelaiskontakt CS das Abfallen des Schaltrelais C8 dadurch verhindert, daß dieser Kontakt die Relaiskontakte Cl und C2, welche im Flüssigkeitsmangelfall den Stromkreis zum Abschaltrelais C8 unterbrechen, überbrückt. Die Feuerung wird also bei ordnungsgemäß verlaufendem Prüfvorgang nicht ab-

^ri geschaltet.

Das Nebenschlußrelais CS bekommt einen Impuls vom astabilen Multivibrator (Fig. 3) und ist durch einen Kondensator K3 abfallverzögert. Durch die Abfallverzögerung werden die Relais C8, C3 und C4

ι« auch über die kurze Zeit gehalten, die zwischen Zurückschalten des astabilen Multivibrators (Fig. 3) und Umschalten der Kontakte Ma des Wechselspannungsschaltverstärkers (Fig. 4) liegt. Der astabile Multivibrator (Fig. 3) kann auf eine gewünschte Zeit eingestellt werden. Kontakte Zl des Schaltrelais des astabilen Multivibrators (Fig. 3) schalten in beiden Schaltrichtungen Halterelais, welche durch Kondensatoren gehalten werden. Bleibt der Multivibrator stabil, fällt ein Halterelais ab und öffnet den Stromkreis zum Kontrollrelais C6. Kontrollrelais C6 fällt ab. Die Kontakte des Kontrollrelais C6 öffnen die Stromkreise der Relais Cl und C2. Diese schalten über das Relais C8 die Feuerung ab.

Das Kontrollrelais C6 kontrolliert auch die Schaltspannungen des Schaltgerätes (Fig. 5). Fällt die Spannung aus irgendeinem Grunde aus, so fällt das Kontrollrelais C6 ab und schaltet über die ebenfalls abfallenden Relais Cl und C2, welche das Relais C8 schalten, die Feuerung ab. Das Kontrollrelais C6 hat

jo einen Selbsthaltekontakt mit einem parallelgeschalteten Druckknopf 53. Der Stromkreis des abgefallenen Kontrollrelais C6 muß also erst über den Druckknopf 53 geschlossen werden, bevor die Anlage wieder in Betrieb genommen werden kann. Nachdem das Kontrollrelais C6 angezogen hat, bleibt der Stromkreis über den eigenen Selbsthaltekontakt geschlossen.

Während des Normalbetriebes liegt zwischen den zwei Elektroden 1 und 2 (oder der Elektrode 1 und dem Elektrodengehäuse 8) ständig eine Spannung an, und der Stromkreis ist geschlossen. Die Zuleitung zu der Elektrode 2 (oder zum Elektrodengehäuse 8) führt über das stromabhängige Steuerglied 19. Über die zusätzliche Prüfelektrode 3 wird ein Prüfimpuls gesandt.

Im Schaltgerät (Fig. 5) sprechen einzelne Relaisgruppen zu unterschiedlichen Zeiten an. Beim Prüfvorgang werden durch den Prüfimpuls die Elektroden 1, 2, 3 beeinflußt und das Nebenschlußrelais CS durch den astabilen Multivibrator (Fig. 3) für kurze

so Zeit unter Spannung gesetzt. Der Prüfimpuls ist im Verhältnis zur ständig anliegenden Spannung phasenmäßig so verschoben, daß der Gesamtwert der beiden Spannungen etwa gleich Null ist. In diesem Falle ist am strom abhängigen Steuerglied 19 kein oder fast kein Potentialunterschied vorhanden. Relais Ma öffnet. Die Relais C3 und C4 fallen ab. Diese schalten die Relais Cl und C2, deren Stromkreisunterbrechungskontakte im Stromkreis zum Relais C8 über das vorher angesprochene Nebenschlußrelais CS

_b0 überbrückt werden, so daß die Feuerung nicht abgeschaltet wird. Nach dem Abschalten des Prüfimpulses und des Nebenschlußrelais CS wird das Nebenschlußrelais durch den Kondensator Kl·, der abfallverzögernd wirkt, gehalten. Die Zeit ist größer als die Zeit,

_b5 die der Wechselspannungsschaltverstärker (Fig. 4) benötigt, um vom Prüfbetrieb auf Normalbetrieb umzuschalten.

Die Kontakte des Wechselspannungsschallverstär-

kers (Fig. 4) schließen, und der Stromkreis des Relais C3 ist über den zugehörigen Kontakt Ma und einen Umschaltkontakt des Nebenschlußrelais CS geschlossen. Das Relais C3 schaltet Relais C4. Diese beiden Relais schalten die Relais Cl und Cl. Die Haltekontakte der Relais C3 und C4 halten ihre zugehörigen Relais. Das Verriegelungsrelais Cl spricht an, indem der Stromkreis zu diesem Relais über den obengenannten Umschaltkontakt des Nebenschlußrelais CS und über den Druckknopf S4 geschlossen wird. Nach Loslassen des Druckknopfs hält sich das Verriegelungsrelais Cl über den Selbsthaltekontakt. In der Zuleitung zu dem Selbsthaltekontakt und zu dem Verriegelungsrelais Cl liegen die im Betriebsfall offenen Relaiskontakte Cl und Cl in Reihe und parallel zu diesen beiden Kontakten der vorbeschriebene Umschaltkontakt des Nebenschlußrelais CS, welcher für das Verriegelungsrelais Cl geschlossen ist. Im Prüffalle öffnet der Schaltkontakt den Stromkreis des Verriegelungsrelais Cl. Das Verriegelungsrelais Cl ist aber durch den Kondensator Kl abfallverzögert, so daß der Stromkreis schon wieder über die beiden Relaiskontakte Cl und Cl geschlossen wird, bevor das Verriegelungsrelais Cl abgefallen ist. Wenn nun zu Ende des Prüfvorgangs die Relais Cl und Cl wie oben beschrieben wieder ansprechen, wird wiederum der Stromkreis des Verriegelungsrelais Cl unterbrochen. Der Kondensator Kl verzögert auch hier das Abfallen des Verriegelungsrelais so lange, bis der Umschaltkontakt des Relais C5 den Stromkreis wieder schließt. Das Verriegelungsrelais Cl bleibt also angezogen. Die Signal- und Kontrollampen zeigen den jeweiligen Betriebszustand an. Nach Betätigen des Netzschalters 51 leuchtet die Netzkontrollampe Ll auf. Da die Druckknöpfe 52, 53, 54 noch nicht betätigt wurden und nach Beendigung des Prüfvorgangs kein Relais angezogen ist, leuchten die Lampen L3 (Stromnetz unterbrochen) und L4 (Gerät verriegelt) auf. Nach Betätigen der Druckknöpfe 52, 53, 54 und Ansprechen der Relais Cl, C2, C3, C4, C6, Cl, C8 geht das Schaltgerät (Fig. 5) in Normalbetrieb. Die Lam-

^r> pen LS (Feuerung ein) und Ll (Selbstüberwachung) leuchten auf. Im Flüssigkeitsmangelfall fallen die Relais C3, Cl und/oder die Relais C4, C2 ab und schaltet das von den vorgenannten Relais geschaltete Relais die Lampe L6 (Feuerung aus). Ferner schalten

ίο die vorgenannten Relais die Lampe Ll (Flüssigkeitsmangel). Die Lampen LS (Feuerung ein) und Ll (Selbstüberwachung) verlöschen. Sollte aus irgendeinem Grunde die Spannung unterbrochen werden und anschließend wieder anstehen, so leuchtet die Lampe

υ L3 (Stromnetz unterbrochen) auf. Sollte das weiter oben beschriebene Schaltwechselspiel im Stromkreis des Verriegelungsrelais Cl zwischen den Kontakten der Relais Cl, C2 und C5 nicht ordnungsgemäß verlaufen, wenn z. B. die Kontakte Ma des Wechselspannungsschaltverstärkers festkleben, so fällt das Verriegelungsrelais Cl ab und schaltet über einen Kontakt das Relais C8 und somit die Feuerung ab. Hierbei leuchten die Lampen L4 (Gerät verriegelt) und L6 (Feuerung aus) auf.

Die beschriebenen Schaltelemente des Schaltgerätes (Fi g. 5) sind zweckmäßig auf einer Platine verlötet und als gedruckte Schaltung ausgeführt. Das Gehäuse, in dem alle Schaltelemente untergebracht sind, ist hinsichtlich des Feuchtigkeitsschutzes gemäß der

jo Schutzart IP55 ausgeführt. Die Verbindung mit den sonstigen Teilen kann über Leitungen erfolgen.

Bei seitwärts am Kessel montiertem Elektrodengehäuse 8 kann dieses zusätzlich mit einer unmittelbar anzeigenden Flüssigkeitsstandanzeigeeinrichtung ausgerüstet sein. Hierdurch wird das sonst am Behälter (Kessel) erforderliche Schauglas ersetzt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schalteinrichtung zur Überwachung des Flüssigkeitsstandes von elektrisch leitenden Flüs- "> sigkeiten in einem Flüssigkeitsbehälter (Kessel), insbesondere als Wassermangelsicherung, mit einer ersten und einer zweiten Meßelektrode, von denen die zweite eine Gehäusewandung sein kann, mit einer Prüfelektrode zum Prüfen der Meßelek- Hi troden und mit mit den Elektroden zusammenwirkenden Schaltelementen und -kreisen, mit einer Wechselspannungsquelle mit herausgeführtem Nullpunkt und zwei gegenphasige Spannungen führenden Anschlußklemmen,gekennzeichnet i"> durch die Vereinigung folgender Merkmale:

a) der Nullpunkt (16) ist über ein stromabhängiges Steuerglied (19) an die zweite Meßelektrode (2) gelegt,

b) an die Anschlußklemme (18) ist die erste -'» Meßelektrode (1) gelegt,

c) an die Anschlußklemme (17) ist über einen periodisch ein- und ausschaltenden Prüfschalter (Z) die Prüfelektrode (3) angeschlossen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ausbildung des Prüfschalters (Z) als Ausgangskontakt eines astabilen Multivibrators (Fig. 3).

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ausbildung des Steuergliedes (19) als Übertrager, der über Leitungen (20, 21) an einen Schaltverstärker (Fig. 4) angeschlossen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einstellung des Verhältnisses der j5 Spannungen an den Klemmen (18, 17) bei Normalbetrieb gemäß dem reziproken Verhältnis der Leitfähigkeiten der Stromwege zwischen den Elektroden (1, 2) und (3, 2).

5. Einrichtung nach den Ansprüchen I bis 4, -to gekennzeichnet durch ein vom Multivibrator (Fig. 3) abhängig vom Meßzustand der Elektroden (1, 2, 3) gesteuertes Schaltgerät (Fig. 5) mit Schaltelementen und -kreisen für einen vorprogrammierten Prüfungsablauf einschließlich einer r> Selbstüberwachung des eigenen Betriebszustandes.