DE2602118A1

DE2602118A1 - Liq. level control device for pipe systems - generates signal to shut corresponding valves or pumps in case of leakage

Info

Publication number: DE2602118A1
Application number: DE19762602118
Authority: DE
Inventors: Richard Dr Ing Friedl; Peter Dipl Phys Seyfried
Original assignee: Heliowatt Werke Elektrizitaet GmbH
Current assignee: Heliowatt Werke Elektrizitaet GmbH
Priority date: 1976-01-21
Filing date: 1976-01-21
Publication date: 1977-07-28

Abstract

In the case of a fault, i.e. a contact between detector and an unwanted liquid, conductance or capacitance between two electrodes is changed, so that acoustic, electric or optical signals are generated. They are received by a respective receiver and shut or disconnect the valves or pumps through corresponding control circuits. The detector electrode lies at the input of an MOS inverter which is connected through a resistor to the supply voltage. The capacitor component of an RC circuit is dependent on the moisture content and this affects the resonance characteristics of a piezo-electric oscillator.

Description

Anordnung zur Verhütung von WasserschädenArrangement to prevent water damage

Es ist bekannt, Wasserschäden, die durch platzende Wasserrohre verursacht werden, dadurch zu vermeiden, daß entsprechende Zulaufventile auf Grund von Druck- oder auch Durchflußmengenveränderungen als auch mit Hilfe von Schwimmern und dergl. auf mechanischem Wege gesperrt werden. Durch den vermehrten Einsatz von Wasch- und Geschirrspülmaschinen kommt den Sicherheitsvorrichtungen zur Verhinderung von Wasserschäden eine erhöhte Bedeutung zu, So sind es häufig nicht platz ende Rohre oder Zulaufschläuche, die zu Wasserschäden führen, sondern auch die Ablaufleitungen von Wasch- und Spülmaschinen, die die Abflüsse infolge der verschiedensten Fehler in bewohnte Räume gelangen lassen. Es sind Vorrichtungen bekannt, die das Vorhandensein von unerwünschten Flüssigkeiten durch akustische oder auch optische Signale melden. Eine Beseitigung der Schadensursache kann hier jedoch nur dann erfolgen, wenn die Signale gehört oder beobachtet werden.It is known to be water damage caused by bursting water pipes to avoid that corresponding inlet valves due to pressure or also flow rate changes as well as with the help of floats and the like. be blocked mechanically. Due to the increased use of washing and Dishwashers come with the safety devices to prevent water damage an increased importance, so it is often non-bursting pipes or supply hoses, which lead to water damage, but also the drainage pipes of washing machines and dishwashers, which allow the drains to get into inhabited rooms as a result of various errors. Devices are known to detect the presence of undesirable liquids report by acoustic or optical signals. An elimination of the cause of the damage can only take place here, however, if the signals are heard or observed.

Da oft relativ kleine Wassermengen genügen, insbesondere in bewohnten Räumen bereits erhebliche Schäden zu verursachen, stellen solche Geräte nur einen bedingten Schutz dar, zumal häufig gerade in den Zeiten, in denen Wasch-und Spülmaschinen in Betrieb sind, Personen nicht anwesend sind, die einen Störungsanzeiger wahrnehmen könnten.Since relatively small amounts of water are often sufficient, especially in inhabited areas Such devices only pose a problem for rooms that already cause considerable damage conditional protection, especially in times when washing machines and dishwashers are in operation, people are not present to perceive a fault indicator could.

Im Gegensatz zu den vorgenannten Verfahren stellt dib erfindungsgemäße Anordnung eine nahezu absolut sichere Abwehrmaßnabine, insbesondere gegen Wasserschäden dar. Sie besteht aus der Kombination von z.T. an sich bekannten Flüssigkeitsdetektoren und einem Steuergerät, das im Fall des Vorhandenseins von unerwünschten Flüssigkeiten auf elektrischem Wege den weiteren Zulauf von Flüssigkeiten, beispielsweise über Magnetventile stoppt oder elektrische Pumpen abstellt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Flüssigkeitsdetektoren -im Störungsfall, d.h. im Fall von unerwünscht auftretenden Flüssigkeiten, akustische, elektrische oder optische Signale aussenden,.dle von einem Empfänger aufgenommen werden und über entsprechende Steuerkreise die Abschaltung des Flüssigkeitszuflusses und/oder von elektrischen Pumpen veranlassen. Für die Detektoren können theoretisch alle Prinzipien herangezogen werden, die beim Auftreten von Flüssigkeiten ihre physikalischen Eigenschaften ändern und damit elektrische Vorgänge beeinflussen können. D.h.In contrast to the aforementioned method, dib represents the invention Arrangement an almost absolutely safe defense measure, especially against water damage It consists of a combination of liquid detectors, some of which are known per se and a control unit that in the case the presence of undesirable Liquids by electrical means the further inflow of liquids, for example stops via solenoid valves or switches off electric pumps. The invention is thereby characterized in that one or more liquid detectors - in the event of a fault, i. in the case of undesired liquids, acoustic, electrical or send out optical signals, .dle are picked up by a receiver and via corresponding control circuits to switch off the liquid flow and / or from initiate electric pumps. Theoretically, all principles can be used for the detectors that their physical properties are used when liquids occur can change and thus influence electrical processes. I.e.

Vorgänge,. die. beispielsweise elektrische Widerstandsbrücken verstimmen oder abgleichen können, oder die eine Veränderung der Basisspannung von Schalttransistoren hervorrufen, wodurch ein Signalabgabevorgang ausgelöst wird.Operations. the. detune electrical resistance bridges, for example or can adjust, or change the base voltage of switching transistors cause, whereby a signal output process is triggered.

Für die Beeinflussung von Widerstandsbrücken werden bereits die Änderung der Dielektrizftätskonstante des Mediums zwischen den Elektroden eines Kondensators beim Auftreten von Flüssigkeit ausgenutzt. Es sind auch Schaltungen bekannt, bei denen Widerstandsänderungen in Brückenzweigen von Widerstandsbrücken durch eine elektrisch leitende# Flüssigkeit unmittelbar verursacht werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß zwei zu einer Widerstandsbrücke gehörende gleichartige temperaturabhängige Widerstände so angeordnet sind, daß sie beim Auftreten von unerwünschten Flüssigkeiten in thermischen Kontakt mit dieser gelangen und so eine Art thermischen Eurz schluß erleiden, wodurch beispielsweise die Brückenspannung einer Widerstandsanordnung verändert wird, sofern die temperaturabhängigen Widerstände ohne thermischen Flüssigkeitskontakt (beispielsweise durch Heizung eines der Widerstände) stets auf unterschiedlichem Temperaturniveau gehalten werden. Sämtliche Anordnungen benötigen für den Betrieb einen Ruhestrom, obwohl für die Signalabgabe nur dann elektrische Energie benötigt wird, wenn ein Störungsfall vorhanden ist. Grundsätzlich ist die Versorgung von Detektoren durch Netzanschluß leicht möglich, insbesondere sofern Detektor und Steuergerät ohnehin über Leitungen miteinander verbunden sind. Bei drahtloser Verbindung schränkt ein Netzanschluß des Detektors den Anwendungsbereich des Detektors jedoch ein. Für die drahtlose Verbindung müssen daher Batterien verwendet werden, die sich erfahrungsgemäß Jedoch bereits ohne Strombelastung selbst entladen, und die daher in bestimmten Zeitabständen erneuert werden müssen. Dieser Nachteil wird vermieden, wenn eine trockene vorgeladene Batterie erst durch Kontakt mit der unerwünschten Flüssigkeit (Wasser) in an sich bekannter Weise aktiviert wird und die hierbei entstehende Batteriespannung ein Sendesignal entstehen läßt.The changes are already being made for influencing resistance bridges the dielectric constant of the medium between the electrodes of a capacitor exploited when liquid occurs. There are also known circuits at which resistance changes in bridge branches of resistance bridges by a Electrically conductive # liquid can be caused directly. Another possibility consists in the fact that two temperature-dependent objects of the same kind belonging to a resistor bridge Resistors are arranged so that they are in the presence of undesirable liquids come into thermal contact with this and so a kind of thermal Eurz circuit suffer, as a result of which, for example, the bridge voltage of a resistor arrangement is changed, provided that the temperature-dependent resistances without thermal Liquid contact (for example by heating one of the resistors) always on different Temperature level are maintained. All arrangements are required for operation a quiescent current, although electrical energy is only required for the signal output if there is a fault. Basically the supply of Detectors easily possible by connecting to the mains, especially if the detector and control unit are used are connected to each other via cables anyway. Restricts when connected wirelessly A mains connection of the detector, however, limits the scope of the detector. For The wireless connection must therefore be used batteries that have been proven to be However, already discharged without current load, and therefore in certain Must be renewed at intervals. This disadvantage is avoided when a dry pre-charged battery only through contact with the undesired liquid (Water) is activated in a manner known per se and the resulting battery voltage a transmission signal can arise.

Es ist ferner möglich, den Detektor als Lichtschranke oder als passives optisches Reflexionselement auszubilden, das über Lichtleiter vom Steuergerät mit Licht oder Lichtpulsen beaüfschlagt wird, dessen Reflexionseigenschaften beim Vorhandensein von Flüssigkeit so verändert werden, daß das von einem Empfangsteil aufgenommene Reflexionslicht in seiner Intensität verändert wird und zur Auslösung des Abschaltvorganges führt.It is also possible to use the detector as a light barrier or as a passive one Form optical reflective element, which via light guide from the control unit with Light or light pulses is acted upon, whose reflective properties if present be changed by liquid so that the received by a receiving part Reflected light is changed in its intensity and to trigger the shutdown process leads.

Fig. 1 zeigt das Beispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung. Sie besteht aus dem Flüssigkeitsdetektor A und einem Steuergerät B, die über akustische Schwingungen miteinander gekoppelt sind. Eine Detektorelektrode 1, in Form eines Scheibchens, ist von einer oder mehreren Elektroden 2 umgeben. Die Detektorelektrode liegt am Eingang eines MOS-lnverters 4, der üt-er den Widerstand 5 mit der Versorunsspannn verbllnden ist. Der Inverter treibt den Steuereingang eines Mllltivibrators, der aus den NOS-Toren 5 und #, einem Widerstand 7 sind einem Kondensator 8 besteht. Tst #wischen 1 Ind 2 keine leitende Verbindung vorhanden, liegt der Eingang von 4 auf hohem und der Ausgang auf niedrigem Pegel, wodurch der Multivibrator gesperrt ist. Mit einer leitenden Verbindung, wie Feuchtigkeit zwischen 1 und 2 liegt der Eingang niedrig und der Multivibrator wird durch den hohen Pegel am Ausgang freigegeben. Die Frequenz wird durch die Zeitkonstante RC bestimmt. Die Signale des Nultivibrators steuern den Transistor 10, der einen Ultraschallsender 12, z.B. Piezokristall ste'#ert. Die Anpassung erfolgt über den Wandler 11. Die Anordnung wird aus einer Trockenbatterie mit einer Spannung von ca. 4,5 V versorgt. Im Ruhezustand ist der Stromverbrauch so gering, daß selbst mit kleinsten Batterien Betriebszeiten-von mehr als einem Jahr erreicht werden können.Fig. 1 shows the example of an arrangement according to the invention. she consists from the liquid detector A and a control unit B, which have acoustic vibrations are coupled to each other. A detector electrode 1, in the form of a disc, is of one or more Surrounding electrodes 2. The detector electrode is at the input of a MOS inverter 4, which uses the resistor 5 with the supply voltage to blind is. The inverter drives the control input of a waste vibrator, the A capacitor 8 is made up of the NOS gates 5 and #, a resistor 7. Tst # between 1 Ind 2 no conductive connection available, the input of 4 high and the output low, locking the multivibrator is. With a conductive connection, such as moisture between 1 and 2, the Input low and the multivibrator is enabled by the high level at the output. The frequency is determined by the time constant RC. The signals from the level vibrator control the transistor 10, which controls an ultrasonic transmitter 12, e.g. a piezo crystal. The adaptation takes place via the converter 11. The arrangement is made of a dry battery supplied with a voltage of approx. 4.5 V. In the idle state is the power consumption so low that even with the smallest batteries operating times-of more than one Year can be achieved.

Die Empfindlichkeit der Schaltung kann mit dem Potentiometer 3 verändert werden. Beim Auftreten einer unerwünschten Flüssigkeit sendet der Detektor Schallwellen aus, die vom Steuergerät B empfangen werden. Dabei steuert der Schallempfänger 15 den Verstärker 16 aus. Das Signal des Detektors A wird mittels der Siebschalt1lng 17 aus dem Ausgangssignal des Verstärkers 16 herausgefiltert.The sensitivity of the circuit can be changed with potentiometer 3 will. When an undesired liquid occurs, the detector sends sound waves received by control unit B. The sound receiver controls 15 the amplifier 16 off. The signal from detector A is switched by means of the filter circuit 17 filtered out of the output signal of the amplifier 16.

Dieses schaltet ein RS-Flip-Flop 18 in die Stellung Q = hoch. Hierdurch wird das Relais 19 stromlos, es fällt ab und der Kontakt 19 a öffnet, während der Kontakt 19 b schließt. Über den Kontakt 19 a fließt im Ruhezustand der Erregerstrom der Wicklung eines Magnetventiles, welches beim Unterbrechen des Stromes den weiteren Wasserzulauf sperrt. Bei der Sicherung von Wasch- und Geschirrspülmaschinen schaltet der Kontakt 19 a gleichzeitig die elektrische Versorgung dieser Maschinen ab, um ein Abpumpen von Wasser zil vermeiden, da die unerwünschte Flüssigkeit auch vom Abwasser dieser Maschinen herrühren kann. Der Ruhekontakt 19 b kann zur Signalgabe verwendet werden. Mit der Raste 21 wird das Flip-Flop 18 in die Ruhelage geschaltet, nachdem die Störung behoben ist.This switches an RS flip-flop 18 to the position Q = high. Through this the relay 19 is de-energized, it drops out and the contact 19 a opens, during the Contact 19 b closes. In the idle state, the excitation current flows through the contact 19 a the winding of a solenoid valve, which when the current is interrupted, the other Water inlet locks. When securing washing machines and dishwashers the contact 19 a simultaneously switches the electrical supply to these machines starting to avoid pumping out water as the unwanted fluid also from the wastewater from these machines. The normally closed contact 19 b can be used for signaling be used. With the notch 21, the flip-flop 18 is switched to the rest position, after the fault has been resolved.

Die Versorgung des Steuergerätes B erfolgt zweckmäßigerweise aus dem Netz. The supply of the control unit B is expediently carried out from the network.

Beim Vorhandensein mehrerer nach dem gleichen Prinzip arbeitenden Anordnungen zur Verhütung von Wasserschäden ist es zur Vermeidung von gegenseitigen Beeinflussungen zweckmäßig, die Anordnungen zu entkoppeln und die Sendesignale der Detektoren den jeweilig zugehörigen Steuergeräten selektiv anzupassen. If there are several working according to the same principle Arrangements to prevent water damage are there to avoid mutual Influences expedient to decouple the arrangements and the transmission signals Selectively adapt detectors to the respective associated control units.

In Betracht gezogene Druckschriften Patentschriften: 1 055 833 1 164 693 Offenlegungsschriften: 1 498 404 1 548 973 2 262 559 2 442 065 Considered publications Patents: 1,055,833 1 164 693 Offenlegungsschrift: 1,498,404 1,548,973 2,262,559 2,442,065

Claims

Claim 1 arrangement for determining undesirable Ruffretenden Liquids and for blocking or Ab # chal # uhg derwddie for the flow of fluids relevant valves or pumps, characterized in that one or more liquid detectors in the event of a malfunction, i.e. if the detector comes into contact with a (undesirable occurred) liquid, the conductivity or the capacitance between two electrodes changes and thereby the emission of acoustic, electrical or optical Signals is caused, which are picked up by a corresponding receiver and which the blocking of valves or the shutdown via corresponding control circuits cause of pumps.

Claim 2 arrangement according to claim 1, characterized in that the detectors contain transmitters, which in the presence of a liquid contact Send out HF, ultrasonic, sound or light signals of such frequency and duration, that even if there are several receivers, only the one tuned to these signals Receiver triggers switching processes.

Claim 3 arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that that the indicators are equipped with galvanic power sources, which only when Contact with (undesirably occurring) water can be activated and thereby the transmitter causes the signals to be emitted.