DE29621962U1

DE29621962U1 - Detektionsvorrichtung zur Untersuchung von Druckgasen

Info

Publication number: DE29621962U1
Application number: DE29621962U
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2006-12-19

Description

Beschreibung

Drägerwerk Aktiengesellschaft Moislinger Allee 53/55, 23542 Lübeck, DE

Detektionsvorrichtung zur Untersuchung von Druckgasen

Die Erfindung betrifft eine Detektionsvorrichtung mit den Merkmaien des Oberbegriffs des Schutzanspruchs 1.

Eine Vorrichtung der genannten Art ist aus der DE 42 09 200 A1 bekanntgeworden. Zur Detektion von Verunreinigungen in Druckluft wird bei der bekannten Detektionsvorrichtung das zu untersuchende Prüfgas mittels eines Druckreduzierventiles durch vier parallel geschaltete Gasprüfröhrchen geleitet. Jeder der zu einem Gasprüfröhrchen führenden Leitungswege ist mittels eines Magnetventiles entweder vollständig geöffnet oder geschlossen, wobei die Öffnungs- und Schließvorgänge individuell für jeden Leitungsweg mittels einer zentralen Zeitsteuerung geschaltet werden. Die zu untersuchende Prüfluft wird in jedes Gasprüfröhrchen über eine einstellbare Drossel eingelassen.

Im Betrieb sind die Magnetventile zunächst alle geschlossen. Nach einem Spülvorgang werden die Gasprüfröhrchen in entsprechende Haltebuchsen an der Vorrichtung eingesetzt, und über einen Schalter werden an der Zeitsteuerung alle Magnetventile in Öffnungsstellung geschaltet, so daß das Prüfgas durch die Gasprüfröhrchen strömen kann. Jedes der Magnetventile wird nach einer vorgegebenen, individuellen Meßzeit geschlossen, wenn das für die Messung notwendige Gasvolumen durch das Gasprüfröhrchen geflossen ist. Nach dem Abschalten des letzten Magnetventiles ertönt ein Warnsignal, um die Bedienungsperson darauf aufmerksam zu machen, daß die Untersuchung beendet ist.

Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist, daß der Gasfluß durch die Gasprüfröhrchen individuell eingestellt werden muß, die Meßzeiten unterschiedlich lang sind, und das Bauvolumen des Gerätes unverhältnismäßig groß ist, da es Anwendungsfälle gibt, bei denen ein kompaktes Prüfgerät ohne Druckreduzierventil verlangt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Detektionsvorrichtung der genannten Art derart zu verbessern, daß sie kompakt aufgebaut ist, und einfach an unterschiedliche Meßaufgaben angepaßt werden kann.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1.

Der Vorteil der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß durch die überkritisch angeströmten Fest-Drosselelemente ein vom Vordruck in gewissen Grenzen unabhängiger Massendurchfluß vorliegt, so daß eine individuelle Einstellung das Gasflusses durch die Gasprüfröhrchen nicht mehr notwendig ist, da der Gasfluß alleine durch den Strömungsquerschnitt der Fest-Drosselelemente bestimmt wird. Dabei sind die Strömungsquerschnitte der zu den Gasprüfröhrchen gehörigen Fest-Drosselemente derart bemessen, daß die Messung für alle Gasprüfröhrchen nach der gleichen Meßzeit abgeschlossen ist. Es ergibt sich somit eine handliche Detektionsvorrichtung, bestehend aus den Gasprüfröhrchen, den Fest-Drosselelementen und den Vorfiltern, welche mittels des Kupplungselementes im Bedarfsfall besonders einfach mit dem Druckreduzierventil verbunden werden kann. Über das Kupplungselement kann die Detektionsvorrichtung auch unmittelbar über einen geeigneten Anschlußschlauch an ein Druckgas-Versorgungsnetz mit einem Versorgungsdruck zwischen 3 bar und etwa 15 bar angeschlossen werden, um die Druckgasqualität zu bestimmen. Für diese Untersuchungen ist kein Druckreduzierventil erforderlich, so daß man allein mit der besonders handlich aufgebauten Detektionsvorrichtung arbeiten kann. Nur für die Untersuchung des Druckgases in sogenannten Hochdrucknetzen, mit einem Druck von etwa 300 bar, wird über die Kupplungsvorrichtung ein Druckreduzierventil angeschlossen, welches den Druck auf einen Wert von unter 15 bar entspannt. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Detektionsvorrichtung zusammen mit dem Druckreduzierventil und den Gasprüfröhrchen läßt sich besonders einfach in einem Prüfkoffer unterbringen, aus welchem jeweils nur diejenigen Komponenten entnommen werden müssen, die für die entsprechende Untersuchung benötigt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Versuche haben ergeben, daß die erfindungsgemäße Detektionsvorrichtung mit den Fest-Drosselelementen, bei direkter Anströmung ohne ein Druckreduzierventil, in einem Druckbereich zwischen etwa 3 bar und etwa 15 bar einsetzbar ist. Zweckmäßige Durchströmungsquerschnitte der Fest-Drosselelemente liegen etwa zwischen 20 &mgr;&eegr;&eegr; und 300 &mgr;&eegr;&pgr;. Druckluft wird üblicherweise hinsichtlich Vorhandensein von Ölnebel, Wasserdampf, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid untersucht. Für die Detektion von Ölnebel und Wasserdampf wird hierbei jeweils ein Prüfgasvolumen von 20 I und für Kohlendioxid und Kohlenmonoxid ein solches von 1 I benötigt. Bei Durchströmungsquerschnitten der Fest-Drosselelemente von etwa 220 &mgr;&eegr;&igr; für Ölnebel und Wasserdampf und etwa 50 &mgr;&eegr;&igr; für Kohlendioxid und Kohlenmonoxid, werden diese Prüfgasvolumina bei einem Anströmdruck zwischen etwa 7,5 bar und 8,5 bar innerhalb eines Zeitraumes von etwa 5 min erreicht. Aufgrund der fünfminütigen Meßzeit sind Magnetventile, die den Prüfgasfluß einschalten oder unterbrechen nicht mehr notwendig, da Flußschwankungen infolge von Ankuppeln bzw. Abkuppeln von Hand sich aufgrund des fünfminütigen Meßzeitintervalles nur untergeordnet auswirken.

In vorteilhafterweise werden als Fest-Drosselelemente durchbohrte Saphiroder Rubinbuchsen verwendet, wie sie aus dem Bereich der Feinmechanik zur Lagerung von rotierenden Bauteilen bekannt sind. Derartige Rubin- bzw. Saphierbuchsen stehen in fein abgestimmten Durchmesserbereichen mit geringsten Toleranzen zur Verfügung. Alternativ zu Saphir- bzw. Rubinbuchsen können auch Sintermaterialien, Blenden oder gequetschte Kupferrohre verwendet werden.

Besonders vorteilhaft lassen sich die für die Gasanalyse notwendigen Komponenten in einem Prüfkoffer unterbringen, so daß ein einfacher und platzsparender Transport der Detektionsvorrichtung und des Zubehörs möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Figur dargestellt und im folgenden näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine Detektionsvorrichtung 1, bestehend aus einzelnen Gasprüfröhrchen 2, 3, 4, 5, welche über Fest-Drosselelemente 6, 7, 8, 9, Vorfilter 10, 11, 12, 13 und ein Druckreduzierventil 14 an eine

Druckluftflasche 15 angeschlossen ist. Das Druckreduzierventil 14 umfaßt in Baueinheit ein Überdruckventil 16, ein Druckmeßgerät 17, eine gasartspezifische Schraubkupplung 18 zum Anschluß an die Druckgasflasche 15, und ein lösbares Kupplungselement 19 zum Verbinden des Druckreduzierventils 14 mit der Detektionsvorrichtung 1. Mit dem Druckreduzierventil 14 wird der Druck innerhalb der Druckgasflasche 15 von etwa 300 bar auf einen Wert von etwa 7,5 bar bis 8,5 bar am Kupplungselement 19 reduziert. Die Vorfilter 10, 11, 12,13 dienen zur Entfernung von Staubpartikeln aus dem Prüfgas, haben ansonsten aber keinen besonderen Durchströmungswiderstand. Als Gasprüfröhrchen sind handelsübliche Ausführungen zur Detektion von Ölnebel 2, Kohlendioxid 3, Kohlenmonoxid 4 und Wasserdampf 5 vorgesehen. Die Fest-Drosselelemente sind als Rubinhülsen 6, 7, 8, 9 ausgeführt, wobei die Rubinhülsen 6, 9 einen Innendurchmesser von 220 &mgr;&igr;&tgr;&igr; und die Rubinhülsen 7, 8 einen Innendurchmesser von 50 &mgr;&igr;&tgr;&igr; besitzen. Bei überkritischer Anströmung mit einem Vordruck von etwa 7,5 bar bis 8,5 bar, stellt sich in den Rubinhülsen 6, 9 ein Gasfluß von etwa 4 l/min und in den Rubinhülsen 7, 8 ein solcher von 0,2 l/min ein. Das für die Messung erforderliche Gasvolumen wird nach einer Meßzeit von etwa 5 min erreicht.

Sofern anstelle der Druckgasflasche 15 die Detektionsvorrichtung 1 an eine in der Figur nicht dargestellte Gasversorgungsanlage, oder ein Tauchgerät nach der ersten Druckstufe angeschlossen werden soll, wird das Druckreduzierventil 14 mittels des Kupplungselementes 19 von der Detektionsvorrichtung 1 getrennt, so daß diese unmittelbar über einen in der Figur nicht dargestellten Verbindungsschlauch an die zu untersuchende Gasversorgungsanlage angeschlossen werden kann. Alle für die Analyse notwendigen Komponenten inklusive Zubehör lassen sich besonders platzsparend in einem in der Figur nicht dargestellten, handelsüblichen Hartschalenkoffer unterbringen.

Claims

Schutzansprüche

1. Detektionsvorrichtung (1) mit mehreren, im Parallelbetrieb arbeitenden, über Flußregulierelemente (6, 7, 8, 9) angeströmte Gasprüfröhrchen (2, 3, 4, 5) zur Untersuchung von Druckgas in Kombination mit einem das Druckgas entspannenden Druckreduzierventil (14), dadurch gekennzeichnet, daß strömungsabwärts des Druckreduzierventils (14) ein den Gasweg zu den Gasprüfröhrchen (2, 3, 4, 5) auftrennendes Kupplungselement (19) vorgesehen ist, daß die Flußregulierelemente als überkritisch angeströmte Fest-Drosselelemente (6, 7, 8, 9) ausgeführt sind, und daß die Durchströmungsquerschnitte der Fest-Drosselelemente (6, 7, 8, 9) derart bemessen sind, daß die Messung für alle Gasprüfröhrchen (2, 3, 4, 5) nach einer gleichen, vorbestimmten Meßzeit abgeschlossen ist.

2. Detektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinterdruck des Druckreduzierventils (14) auf einen Wert zwischen etwa 3 bar und etwa 15 bar - vorzugsweise zwischen 7,5 bar und 8,5 bar - eingestellt ist.

3. Detektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fest-Drosselelemente (6, 7, 8, 9) einen Durchmesser zwischen etwa 20 &mgr;&eegr;&eegr; und 300 &mgr;&eegr;&eegr; aufweisen.

4. Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fest-Drosselelemente (6, 7, 8, 9) aus Saphir oder Rubin bestehen.

5. Detektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzeit auf einen Wert größer 4 min eingestellt ist.