DE4323780A1 - Leckerfassungs- und Ortungseinrichtung unter Verwendung eines adaptiven Bezugsschwellenwerts und analogen Vergleichs - Google Patents
Leckerfassungs- und Ortungseinrichtung unter Verwendung eines adaptiven Bezugsschwellenwerts und analogen VergleichsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft allgemein Zeitbezirk-Reflexmessungs
systeme und insbesondere ein solches Zeitbezirks-Reflexmes
sungssystem, das Lecks dadurch erfaßt, daß es eine von einem
flüssigkeitsdurchlässigen Leckerfassungskabel empfangene
analog reflektierte Wellenform mit analogen Bezugsspannungen
vergleicht, die von Schwellenwerten abgeleitet sind, die
einen fehlerfreien Zustand oder einen bekannten Fehlerzustand
darstellen und in einem Speicher gespeichert sind. Solche
Systeme lassen sich bei der Leckerfassung in unter- oder
überirdischen Rohren und Tanks und bei anderen Anwendungen
verwenden, in denen Lecks auftreten können, wie etwa Reinräu
men, Computerräumen und verschiedenen Anwendungen in Doppel
böden.
Es sind verschiedene Leckerfassungssysteme bekannt, die Re
flexmessungstechniken verwenden. In einem solchen System wird
ein Impuls, eine Übertragungsleitung hinab gesendet, die in
der Nähe eines zu überwachenden Rohrs, Tanks oder einer
anderen Vorrichtung angeordnet ist. Reflexionen der Impulse
werden überwacht und über und unter den reflektierten Wellen
formen sind Schwellenwerte eingerichtet. Beim Auftreten eines
Lecks oder eines Bruchs in dem Rohr oder Tank oder bei einem
Kabelbruch ändert sich die charakteristische Impedanz der
Leitung, was eine Formänderung der reflektierten Wellenform
zur Folge hat. Wenn die Impedanzänderung ausreicht, so daß
die Wellenform entweder den oberen oder unteren Schwellenwert
überschreitet, wird ein Leck oder ein Bruch angezeigt.
Es sind auch andere Systeme zum Erfassen von Lecks oder zur
Analyse von Übertragungsleitungen zur Ortung von Fehljustie
rungen bekannt. Typische Beispiele solcher Systeme sind aus
den US-Patenten Nr. 3,600,674, 3,981,181, 4,095,174,
4,491,782, 4,538,103, 4,630,228 und 4,797,621 bekannt. Aus
diesen Patenten sind verschiedene Wege zum Erfassen von Lecks
oder Impedanzänderungen in Kabeln bekannt, die verschiedene
analoge und digitale Techniken verwenden. Diese Systeme
umfassen analoge Systeme, die eine analog reflektierte Wel
lenform mit vorbestimmten Schwellenwerten vergleichen, Syste
me, die Radartechniken verwenden, Systeme, die Änderungen in
der verteilten Kapazität in mehreren sequentiell abgetasteten
Kabeln erfassen, Systeme, die die Wellenform digitalisieren
und die digitalisierte Wellenform mit einem vorbestimmten
Schwellenwert vergleichen, Systeme, die die reflektierte
Wellenform einer Fourier-Analyse unterziehen, und Systeme,
die Sammeltechniken in Verbindung mit Zeitbezirk-Reflexmes
sung verwenden.
Obwohl diese Systeme einen Weg zum Erfassen von Lecks oder
Unregelmäßigkeiten in einer Übertragungsleitung aufzeigen,
neigen Analogsysteme zur Drift. Systeme, die feste Schwellen
werte zum Erzeugen eines Alarms verwenden, erfordern notwen
digerweise einen Kompromiß zwischen der Empfindlichkeit und
der Möglichkeit, ein Kabel mit ungleichförmiger Impedanzcha
rakteristik über seine Gesamtlänge zu verwenden. Weiter
können die herkömmlichen Systeme nur ein einzelnes Leck in
dem System erfassen, d. h. sie können das nächstliegende Leck
erfassen, aber sie können durch das nächstliegende Leck nicht
"hindurchsehen", um das Vorhandensein von Lecks weiter lei
tungsabwärts zu erfassen. Das aus dem US-Patent Nr. 4,797,621
bekannte System kann durch ein Leck "hindurchsehen", benötigt
aber einen relativ komplizierten digitalen Sammel- und Ver
gleichskreis. Darüberhinaus erfordern viele der herkömmlichen
Systeme die Verwendung komplexer und teurer Hochgeschwindig
keits- oder Hochfrequenzkreise, um die erwünschte Funktion zu
erreichen.
Ziel der Erfindung ist es daher, eine Leckerfassungs- und
Ortungseinrichtung aufzuzeigen, die mehrere Nachteile her
kömmlicher Ortungs- und Erfassungseinrichtungen vermeidet.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine vereinfachte
Leckerfassungs- und Ortungseinrichtung aufzuzeigen, die viele
der durch komplexere Systeme vorgesehenen Funktionen auf
weist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine analoge Lecker
fassungs- und Ortungseinrichtung aufzuzeigen, die einen
veränderlichen Schwellenwert aufweist, der sich als eine
Funktion des Abstands des Lecks entlang dem Kabel ändert.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Leckerfassungs
einrichtung mit einem Impulsgenerator aufzuzeigen, der Impul
se variabler Breite erzeugt, um die erhöhte Dämpfung langer
Kabel zu kompensieren.
In einer bevorzugten Ausführung wird, wenn das System als
eine Leckerfassungseinrichtung verwendet wird, ein Kabel,
bevorzugt ein Koaxialkabel mit einer Isolierung, die Wasser
oder anderes Fluid absorbieren oder in anderer Weise aufneh
men kann, in dem zu überwachenden Bereich angeordnet, bei
spielsweise in Reinräumen, Computerräumen, unter angehobenen
Fußböden in geschützten Räumen, oder in der Nähe von Rohren
eines Rohrsystems oder Tanks, die überwacht werden sollen.
Die Isolierung des Kabels sollte die Eigenschaft haben, daß
das zu überwachende Fluid in den Raum zwischen den Leitern
des Kabels eintreten kann und sich hierdurch die charakteri
stische Impedanz des Kabels bei Auftreten eines Lecks ändert.
Verwendet werden kann eine poröse Isolierung oder eine Iso
lierung einschließlich Luft, die Hohlräume enthält, in die
das zu überwachende Fluid eintreten kann. Ein Impulsgenerator
sendet Impulse hinunter zum Kabel, und die Wellenformen der
Reflexionen der Impulse werden analysiert. Jede Leckage von
innerhalb oder außerhalb des Rohrsystems tritt in die Kabel
isolierung ein und bewirkt eine Impedanzänderung in diesem
Kabelabschnitt, wodurch sich die Wellenform des reflektierten
Impulses ändert. Durch Feststellen der Position der Wellen
formänderung können die Stelle und andere Charakteristiken
des Lecks bestimmt werden.
Gemäß einem wichtigen Aspekt der Erfindung werden Impulse
entlang einer Leitung gesendet, und die sich aus den Impulsen
ergebende reflektierte Wellenform wird analysiert. In einem
Kalibriermodus wird die reflektierte Wellenform und werden
annehmbare obere und untere Grenzen- oder Schwellenwerte um
die reflektierte Wellenform bestimmt. Darstellungen der
oberen und unteren Grenzen für jede Einzelmessung werden
gespeichert. Während des Leckerfassungsprozesses werden
Impulse entlang der Leitung gesendet und Abschnitte der
Wellenform werden mit entsprechenden oberen und unteren
Grenzen für diesen Abschnitt verglichen. Der Vergleich wird
durch einen Analogkomparator erreicht, der die gespeicherten
oberen und unteren Grenzen mit den entsprechenden Abschnitten
der empfangenen reflektierten analogen Wellenform vergleicht.
Wenn die Untergrenze überschritten wird, zeigt das System ein
Leck entlang demjenigen Kabelabschnitt an, der dem Abschnitt
der Wellenform entspricht, in dem die Untergrenze überschrit
ten wurde. Wenn die Obergrenze überschritten wird, zeigt das
System einen offenen Schaltkreis oder einen Bruch an der
entsprechenden Stelle an. Falls erwünscht, kann mehr als ein
Vergleich an jeder Stelle durchgeführt werden, und wenn mehr
als eine vorbestimmte Anzahl von Vergleichen ein Überschrei
ten oder Unterschreiten einer Grenze anzeigt, wird ein Leck
oder Bruch angezeigt. Solche Mehrfachvergleiche an einer
einzigen Stelle minimieren die Möglichkeit, daß ein Leck oder
ein Bruch als ein Ergebnis eines aus dem Rahmen fallenden
Einzelvergleichs falsch angezeigt wird. Weiter kann das
System fordern, daß ein Leck oder ein Bruch an einer vorbe
stimmten Anzahl aufeinanderfolgenden Stellen vorhanden ist,
bevor ein Alarmzustand angezeigt wird. Wenn der Alarmzustand
bestätigt wurde, kann das System zur Aufnahme der geänderten
Wellenform dadurch nachjustiert werden, indem man neue obere
und untere Grenzwerte um die geänderte Wellenform herum
vorsieht. Somit wird, wenn der Alarm bestätigt wurde, kein
weiterer Alarm gegeben. Sollte jedoch ein Leck oder ein Bruch
an einem anderen Kabelabschnitt auftreten und einer der neuen
oberen und unteren Grenzen überschritten werden, gibt das
System wieder Alarm. Hierdurch kann das System zusätzliche
Lecks oder Brüche erfassen, selbst wenn bereits ein Leck oder
ein Bruch vorhanden ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei
spiels unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen be
schrieben:
Fig. 1 zeigt ein Funktionsblockdiagramm eines Leckerfassungs
systems;
Fig. 2 zeigt als Graph eine typische reflektierte Wellenform
und die oberen und unteren Grenzen, die von dem System um die
Wellenform herum eingerichtet sind;
Fig. 3 zeigt in einem Flußdiagramm einen Kalibriervorgang zum
Einrichten der oberen und unteren Grenzen um die reflektierte
Wellenform herum;
Fig. 4 zeigt in einem Flußdiagramm den Betrieb des Systems;
und
Fig. 5 zeigt in einem Flußdiagramm die variable Impulsbrei
te.
In Fig. 1 ist das System mit dem Bezugszeichen 10 versehen.
Das System 10 umfaßt einen Impulsgenerator 12, der an ein
Leckerfassungskabel 14 durch einen Isolierkreis 16 Impulse
abgibt. Das Leckerfassungskabel 14 kann irgendeine Übertra
gungsleitung sein, deren charakteristische Impedanz sich
ändert, wenn sie Feuchtigkeit oder anderem zu erfassenden
Fluid ausgesetzt ist, und es kann ein Koaxialkabel sein,
eines mit Einzelleitern mit Abstand voneinander oder ein
anders gebautes Kabel. Von dem Kabel 14 reflektierte Impulse
werden durch den Isolierkreis 16 zu einem Kali
brier/Überwachungsschalter 18 geleitet. Der Impulsgenerator,
der Isolierkreis und das Leckerfassungskabel ähneln den aus
der US-PS Nr. 4,797,621 bekannten Komponenten, auf die hierin
Bezug genommen wird.
Der Kalibrier/Überwachungsschalter 18 umfaßt zwei Positionen,
das sind eine Kalibrierposition und eine Überwachungspositi
on. In der Kalibrierposition leitet der Schalter 18 die
reflektierte Wellenform von dem Isolierkreis 16 zu einem
Analog-Digital-Wandler 20, in dem die reflektierte Wellenform
digitalisiert und einem Prozessor und Speicherkreis 22 zuge
führt wird. In dem Überwachungsmodus führt der Schalter 18
die reflektierte analoge Wellenform einen Komparatorkreis 24
zu, der die reflektierte Wellenformspannung mit einer Span
nung aus einem Bezugsspannungsgenerator 26 vergleicht. Der
Bezugsspannungsgenerator 26 kann ein Digital-Analog-Wandler
sein, der digitale Darstellungen der oberen und unteren ak
zeptablen Grenzen der reflektierten Wellenform aus dem Pro
zessor und Speicherkreis 22 erhält. Jede digitale Darstellung
entspricht den oberen und unteren Grenzen entlang einem
vorbestimmten Kabelabschnitt, und aufeinanderfolgende digita
le Darstellungen werden verglichen, bis dem gesamten Kabel
entsprechende digitale Darstellungen mit entsprechenden
Abschnitten der reflektierten Wellenform verglichen sind. Die
Ergebnisse des Vergleichs werden in einer Sperre 28 gespei
chert, der durch den Prozessor- und Speicherkreis gesteuert
wird. Die Sperre 28 steuert einen Alarm und Anzeigekreis 30
und aktiviert diesen, wenn von dem Komparator 24 ein Grenz
überschreitungszustand erfaßt wird.
Bei Betrieb legt der Impulsgenerator 12 eine Serie von Impul
sen durch den Isolierkreis 16 an das Erfassungskabel 14 an.
Jeder Impuls wird durch das Kabel 14 als eine reflektierte
Wellenform reflektiert und durch den Isolierkreis 16 an den
Kalibrier/Überwachungsschalter 18 geleitet. Eine typische
reflektierte Wellenform 32 ist in Fig. 2 dargestellt. Diese
in Fig. 2 dargestellte reflektierte Wellenform 32 ist eine
reflektierte Spannung, die die Impedanz entlang dem Kabel 14
darstellt. Daher ist die Ordinate in Fig. 2 als "Spannung
oder Impedanz" bezeichnet. Wenn kein Leck vorhanden ist,
bleibt gemäß Fig. 2 die Spannung relativ konstant um einen
Wert, der die charakteristische Impedanz Z0 des Kabels über
die Gesamtlänge des Kabels darstellt, bis das Ende des Kabels
erreicht ist, wobei die Spannung bei einem Punkt 34 steil
ansteigt, der das offene Schaltkreisende des Kabels 14 an
zeigt.
In dem Kalibriermodus wird die Wellenform 32 dem Analog-
Digital-Wandler 20 zugeführt, der die Wellenform 32 sammelt
und digitalisiert und eine digitalisierte Darstellung der
Wellenform 32 an den Prozessor und Speicherkreis 22 abgibt.
Der Prozessor- und Speicherkreis bearbeitet die digitalisier
te Wellenform 32, erzeugt eine Obergrenze 36 und eine Unter
grenze 38 (Fig. 2) um die Wellenform 32 herum und speichert
jeweilige digitalisierte Darstellungen der oberen und unteren
Grenzen 36 und 38 in dem Speicher des Prozessor und Spei
cherkreises 22.
Gemäß einem anderen Aspekt der Ausführung können der Kali
brier/Überwachungsschalter 18 und der Analog-Digital-Wandler
22 weggelassen werden, und die Kalibrierung erfolgt durch den
Komparator 24 und den Bezugsspannungsgenerator 26 unter
Steuerung des Prozessor und Speicherkreises 22. Unter diesen
Bedingungen ist der Ausgang des Isolierkreises 16 direkt mit
dem Komparator 24 gekoppelt. Die Kalibrierung wird erreicht
durch Aussenden eines Impulses von dem Impulsgenerator 12 zu
dem Kabel 14 und durch Vergleichen der reflektierten Spannun
gen von verschiedenen Abschnitten des Kabels 14 mit von dem
Prozessor und Speicherkreis 22 bestimmten Bezugsspannungen
aus dem Bezugsspannungsgenerator 26, um die Amplituden der
reflektierten Wellenformspannung relativ zu den Bezugsspan
nungen zu bestimmen. In dem Kalibriervorgang werden die
oberen und unteren Grenzen geändert, bis keine an einem
bestimmten Punkt entlang dem Kabel überschritten wird und die
Differenz zwischen den zwei Grenzen sehr klein ist. Der
Vorgang wird für jeden Punkt entlang dem Kabel wiederholt,
bis das gesamte Kabel kartiert ist. Fig. 3 zeigt in einem
Flußdiagramm, wie eine solche analoge Kalibrierung durchge
führt wird.
Der Kalibriervorgang wird durch einen Kalibriereinleitungs
block 50 eingeleitet, der bestimmte Anfangswerte als mögliche
Werte für die Obergrenz-(HILIMIT) und Untergrenz-
(LOLIMIT)werte erzeugen läßt. Zusätzlich wird ein Abstand
zwischen HILIMIT und LOLIMIT (DELTA) eingesetzt, und ein
Zähler, der den entlang dem Kabel zu überwachenden Punkt
darstellt, wird anfangs auf einen Punkt gesetzt, der dem
Kabelanfang bei N=0 entspricht. Ein typischer Wert für DELTA
kann beispielsweise 0,25 Volt sein, ein typischer Anfangswert
für HILIMIT 0,5 Volt und ein typischer Anfangswert für
LOLIMIT -0,5 Volt; jedoch können auch andere Werte in Abhän
gigkeit von den Besonderheiten des Systems verwendet werden.
Wenn die Anfangswerte von DELTA, HILIMIT und LOLIMIT gesetzt
wurden, werden die Digital-Analog-Wandler in dem Bezugsspan
nungsgenerator 26 durch den Anweisungsblock 54 gesetzt, und
durch den Impulsgenerator 12 wird ein Impuls erzeugt. Nach
Empfang des reflektierten Impulses von dem Kabel 14 durch den
Isolierkreis 16 wird durch einen Bestimmungsblock 56 festge
stellt, ob HILIMIT überschritten wurde. Wenn ja, wird in
einem Block 58 LOLIMIT mit HILIMIT gleichgesetzt und HILIMIT
wird auf HILIMIT plus DELTA gesetzt. Hierdurch werden die
Obergrenzen und Untergrenzen erhöht und es wird ein anderer
Impuls entlang der Leitung geschickt und die reflektierte
Wellenform erneut analysiert. Wenn die Obergrenze (HILIMIT)
nicht überschritten wird, wird in einem Entscheidungsblock 60
geprüft, ob die Untergrenze (LOLIMIT) überschritten wurde.
Wenn sie überschritten wurde, werden durch einen Block 62 die
Grenzen verringert, der HILIMIT mit LOLIMIT gleichsetzt und
LOLIMIT verkleinert, so daß LOLIMIT gleich LOLIMIT minus
DELTA ist. An diesem Punkt wird ein weiterer Impuls ausgesen
det und es werden wieder Vergleiche durchgeführt.
Wenn LOLIMIT nicht überschritten wurde, was anzeigt, daß der
Punkt auf der reflektierten Wellenform zwischen HILIMIT und
LOLIMIT liegt, dann wird in einem Entscheidungsblock 64
festgestellt, ob DELTA größer als MIN ist. Ein typischer Wert
für MIN kann 0,06 Volt sein. Wenn DELTA als Differenz zwi
schen HILIMIT und LOLIMIT größer als MIN ist, dann wird durch
einen Block 66 eine Anweisung zur Verkleinerung von DELTA
ausgegeben. Die Verkleinerung von DELTA wird durch einen
Block 68 erreicht, der HILIMIT gleich HILIMIT minus DELTA
setzt und LOLIMIT gleich LOLIMIT plus DELTA setzt. Danach
wird ein weiterer Impuls entlang der Leitung 14 gesendet, und
die HILIMIT, LOLIMIT und DELTA Vergleiche werden erneut
durchgeführt. Wenn DELTA nicht größer als MIN ist, wird die
Differenz zwischen HILIMIT und LOLIMIT durch einen Anwei
sungsblock 70 erhöht, der einen Wert HIVALUE(N) gleich
HILIMIT plus BAND setzt und einen Wert LOVALUE(N) gleich
LOLIMIT minus BAND setzt, wobei BAND in dem dargestellten
System in der Größenordnung von 0,09 Volt liegt. Hierdurch
wird durch den Block 72 DELTA auf die Differenz zwischen
HIVALUE(N) und LOVALUE(N) erhöht, und die Werte von
HIVALUE(N) und LOVALUE(N) werden als die Obergrenz-und Unter
grenzvergleichswerte für jeden Punkt N in dem Überwachungs
vorgang gespeichert, wie in dem Flußdiagramm nach Fig. 4
darstellt. Nachdem DELTA erhöht wurde und die Werte von
HIVALUE(N) und LOVALUE(N) für einen bestimmten Wert von N
gesetzt wurden, wird N um eins gleich N+1 erhöht, und wenn
das erhöhte N nicht gleich dem Maximalwert von N entsprechend
der Systemlänge ist, was durch einen Entscheidungsblock 76
bestimmt wird, wird der Vorgang wiederholt, so daß Werte für
HIVALUE(N) und LOVALUE(N) für den nächsten Wert von N be
stimmt werden, bis die Gesamtleitung kartiert ist. Wenn N
gleich dem Maximalwert von N ist, wird durch den Endblock 78
der Kalibriervorgang beendet. An diesem Punkt kann die Über
wachung fortgeführt werden, bis ein Leck oder ein Bruch
erfaßt wird, an welchem Punkt der Kalibriervorgang zur Neuka
librierung der Leitung wiederholt werden kann, so daß durch
das Leck oder den Bruch erzeugte Änderungen der Wellenform
berücksichtigt werden.
In dem Überwachungsmodus werden die digitalen Darstellungen
der oberen und unteren Grenzen aus dem Speicher ausgelesen
und an den Bezugsspannungsgenerator 26 angelegt, der in
Antwort auf jede Digitaldarstellung eine Analogspannung
bereitstellt und diese dem Komparator 24 zum Vergleich mit
der analogen reflektierten Wellenform aus dem Kali
brier/Überwachungsschalter 18 zuführt. Die Bezugsspannungen
aus dem Bezugsspannungsgenerator 26 werden in dem Komparator
24 aufeinanderfolgend mit der reflektierten analogen Wellen
form aus dem Kalibrier/Umschaltungsschalter verglichen.
Beispielsweise kann die erste zu vergleichende Bezugsspannung
einer Spannung entsprechen, die aus einem naheliegenden
Abschnitt der Leitung reflektiert wird. Hierdurch würde der
Zwischenspeicher 28 durch den Prozessor- und Speicherkreis 22
freigegeben, und zwar nach einer Zeitperiode entsprechend
derjenigen Zeit, die der Impuls braucht, um zu dem zu überwa
chenden Leitungspunkt zu laufen und von diesem reflektiert zu
werden. Während aufeinanderfolgender Vergleiche werden weiter
leitungsabwärts liegende Punkte repräsentierende Spannungen
durch den Bezugsspannungsgenerator 26 bereitgestellt, und die
Zeit vor der Freigabe des Zwischenspeichers 28 würde auf
Zeiten verlängert, die den Fortpflanzungs- und Reflektions
zeiten entsprechen, die weiter entfernten Punkten der Leitung
zugeordnet sind. Hierdurch würde der Bezugsspannungsgenerator
26 aufeinanderfolgend Spannungen anlegen, die die oberen und
unteren Grenzen 36 und 38 entlang aufeinanderfolgender Ab
schnitte des Kabels 14 entlang der Gesamtlänge des Kabels
darstellen. Sollte die Analogspannung 32 eine der oberen und
unteren Grenzen 36 und 38 in irgendeinem Abschnitt über
schreiten, würde der obere Grenzzustand in diesem Abschnitt
in der Sperre 28 gespeichert und gegebenenfalls durch den
Alarm und Anzeigekreis 30 eine Alarmanzeige erzeugt werden.
Falls erwünscht, kann das System so ausgebildet sein, daß ein
einzelner Abschnitt oder mehrere aufeinanderfolgende Ab
schnitte über der Grenze liegen müssen, bevor eine Alarman
zeige erzeugt wird. Weiter kann eine "Mittelungs"-Technik
verwendet werden, indem der Grenzüberschreitungszustand in
einem vorgegebenen Abschnitt während mehrerer reflektierter
Wellenformen auftreten muß, bevor Alarm gegeben wird. Eine
solche Mittelwertbildung und Sammeln mehrerer Segmente min
dert die Wahrscheinlichkeit einer Alarmanzeige durch einen
einzelnen außen liegenden Punkt.
Ein Flußdiagramm für eine Ausführung ist in Fig. 4 darge
stellt. In der in Fig. 4 dargestellten Ausführung wird die
reflektierte Wellenform in N-Einzelmessungen oder Abschnitte
unterteilt, und Darstellungen von Ober- und Unterwerten für
jede der N-Einzelmessungen werden in einem Speicher gespei
chert. Zusätzlich wird eine "Mittelung" ausgeführt, wobei X
aufeinanderfolgende Wellenformen mit den Ober- und Unter
grenzwerten für jede der N-Einzelmessungen verglichen werden.
In der Ausführung nach Fig. 4 ist X gleich 10, und 8 von 10
aufeinanderfolgender Wellenformen müssen außerhalb der Grenze
liegen, bevor für eine bestimmte Einzelmessung oder einen
bestimmten Abschnitt ein Alarmzustand angezeigt wird. Zusätz
lich müssen bei der Ausführung nach Fig. 4 bei drei aufein
anderfolgenden Abschnitten entlang dem Kabel 8 von 10
reflektierten Wellenform außerhalb der Grenzen liegen, bevor
ein Alarmzustand angezeigt wird.
Wenn durch eine Starteinweisung 100 ein Startbefehl gegeben
ist, wird durch einen Block 102 N gleich Null gesetzt, um den
N-Zähler zu initialisieren, so daß die Messung am Beginn des
Kabels anfängt. Nachdem der N-Zähler auf Null gesetzt ist,
wird er in einem Block 104 um einen Zählwert erhöht, um N
gleich 1 zu setzen, was der ersten Einzelmessung entlang dem
Kabel entspricht. In einem folgenden Block 106 wird X gleich
10 gesetzt und die Mittelungszähler werden gelöscht. In
nachfolgenden Blöcken 108 und 110 werden die Untergrenze
LOVALUE und die Obergrenze HIVALUE für den gegenwärtigen Wert
von N aus dem Speicher der Prozessor- und Speichereinrichtung
22 an den Digital-Analog-Wandler des Bezugsspannungsgenera
tors 26 angelegt. Ein Timer 112 wird auf eine Zeit entspre
chend der gegenwärtigen Einzelmessungszahl N gesetzt.
Gleichzeitig wird durch einen Block 114 ein Impuls erzeugt
und der Timer 112 beginnt zu laufen, d. h. er zählt von N auf
Null herunter. Der Zählwert des Timers wird durch einen
Entscheidungsblock 116 überwacht, der einen Wartezustand 118
solange erzeugt, wie der Zähler in dem Timer 112 nicht gleich
Null ist. Wenn der Timer 112 abgelaufen ist, d. h. die Zählung
auf Null ging, gibt ein Block 120 die Komparatorsperre 28
frei. Die Sperre 28 wird durch einen Obergrenzen-Entschei
dungsblock 122 und einen Untergrenzen-Entscheidungsblock 124
überwacht, die feststellen, ob die Ober- oder Untergrenze
überschritten wurde. Wenn eine der Ober- und Untergrenzen
überschritten wurde, wird ein oberer Durchschnittszähler 126
oder ein unterer Durchschnittszähler 128 inkrementiert. Wenn
weder die Obergrenze noch die Untergrenze überschritten
wurde, wird ein guter Durchschnittszähler 130 inkrementiert.
Nachdem einer der Durchschnittszähler 126, 128 und 130 inkre
mentiert wurde, wird der Wert von X um eins dekrementiert und
der gegenwärtige Wert von X wird einem Entscheidungsblock 134
zugeführt. Wenn der Wert von X von null abweicht, wird der
Timer 112 erneut auf einen N entsprechenden Wert gesetzt, und
der oben beschriebene Vergleich wird wiederholt, bis der Wert
von X Null erreicht hat. In der dargestellten Ausführung wird
X von einem Wert 10 auf Null dekrementiert, so daß der Ver
gleich für jeden Wert von N zehnmal durchgeführt wird.
Wenn X auf Null dekrementiert wurde, wird die Zählung in dem
oberen Durchschnittszähler einem Entscheidungsblock 136
zugeführt. Wenn die Zählung in dem oberen Durchschnittszähler
nicht größer als 8 ist, wird die Zählung in dem unteren
Durchschnittszähler einem Entscheidungsblock 138 zugeführt.
Wenn die Zählung in dem unteren Durchschnittszähler nicht
größer als 8 ist, wird die Zählung in dem guten Durch
schnittszähler einem Entscheidungsblock 140 zugeführt. Wenn
die Zählung in dem oberen Durchschnittszähler größer als 8
ist, wird HIFAULT um 1 inkrementiert und LOFAULT und NOFAULT
werden auf 0 gesetzt. Wenn die Zählung in dem unteren Durch
schnittszähler größer als 8 ist, wird LOFAULT um eins dekre
mentiert und HIFAULT und NOFAULT werden auf 0 gesetzt. Wenn
die Zählung in dem guten Durchschnittszähler größer als 8
ist, wird NOFAULT um 1 inkrementiert und HIFAULT und LOFAULT
auf 0 gesetzt. Das Inkrementieren und Rücksetzen der HIFAULT,
LOFAULT und NOFAULT-Zählungen wird in Blöcken 142, 144 und
146 durchgeführt. Die HIFAULT, LOFAULT und NOFAULT-Zählungen
werden jeweils durch Entscheidungsblöcke 148, 150 und 152
überwacht. Solange keine der HIFAULT, LOFAULT oder NOFAULT-
Zählungen 3 überschreitet, wird der N-Zähler 104 um 1 inkre
mentiert. Der Vergleich wird dann für den nächsten Wert von N
wiederholt, um festzustellen, ob die Obergrenze oder Unter
grenze für den nächsten Wert von N überschritten wird. Wäh
rend dieses Vergleichs wird der geeignete obere, untere oder
gute Durchschnittszähler inkrementiert, und der geeignete
HIFAULT, LOFAULT oder NOFAULT-Zähler wird inkrementiert, wenn
die Zählung in dem geeigneten oberen, unteren oder guten
Durchschnittszähler 8 überschreitet. Der Vorgang wird wieder
holt, bis die Zählung in einem der HIFAULT, LOFAULT oder
NOFAULT-Zähler 3 überschreitet, an welchem Punkt ein Bruch-,
Leck- oder eine Gutanzeige jeweils durch einen der Alarman
zeiger 154, 156 oder 158 bereitgestellt wird. Wenn daher die
Obergrenze mehr als 8 von 10 mal in drei aufeinanderfolgenden
Abschnitten überschritten wurde, zeigt das System einen Bruch
an, und wenn die Untergrenze für mehr als 8 von 10 mal für
die drei aufeinanderfolgenden Abschnitte überschritten wurde,
wird ein Leck angezeigt. Im Fall eines Lecks kann das Ausmaß
des Lecks entlang dem Kabel bestimmt werden durch Fortführen
der Überwachung aufeinanderfolgender Abschnitte entlang dem
Kabel und Fortführen der Zählerinkrementierung der LOFAULT-
Zählung jedesmal, wenn ein Abschnitt mit einem LOFAULT-Zu
stand aufgefunden wird. Durch Feststellen, welche Werte von N
einem LOFAULT-Zustand zugeordnet sind, kann die Position des
Lecks festgestellt werden, und durch Feststellung der Anzahl
von Abschnitten mit einem LOFAULT-Zustand kann das Ausmaß des
Lecks bestimmt werden.
Nun zu Fig. 5. Dieses Flußdiagramm zeigt, wie die Impulsbrei
te als eine Funktion davon geändert wird, wie weit kabelab
wärts die Einzelmessung überwacht wird. Zuerst wird nach
Initiierung einer Kartierung einer reflektierten Wellenform
ein Impuls als Schritt oder STEP erzeugt. Beispielsweise bei
einem System mit einer Arbeitsfrequenz von 70 mHz kann STEP
in der Größenordnung von 14 Nanosekunden sein. Der erste
erzeugte Impuls hat eine Impulsbreite gleich STEP, und nach
Erzeugen des ersten Impulses N gemäß Fig. 3 wird N auf 1
gesetzt. Eine Variable Y wird gleich einer festen Bezugszahl
A gesetzt und in einen Zähler eingegeben. Der Wert A wird
durch die Parameter des Kabels bestimmt und bestimmt die
Anzahl von Impulsen, die erzeugt werden, bevor die Impuls
breite vergrößert wird. Nachdem Y gleich A gesetzt ist, wird
die Sperre (z. B. die Sperre 28) zu einem Zeitpunkt gleich N
mal STEP freigegeben. N wird dann gleich N+1 gesetzt und der
Wert von Y in dem Zähler wird um 1 dekrementiert. Der Wert
von N wird geprüft, um festzustellen, ob das Ende des Systems
erreicht wurde, und wenn nicht, wird der Wert von Y geprüft.
Solange Y nicht gleich 0 ist, wird der Vorgang wiederholt,
wobei die Sperre beim gegenwärtigen Wert von N mal STEP nach
der Erzeugung jedes Impulses freigegeben wird, bis der Wert
von Y in dem Zähler auf 1 dekrementiert ist. Wenn dies der
Fall ist, wird der Wert des Impulses um STEP, beispielsweise
14 Nanosekunden in dem dargestellten Beispiel, erhöht, und
der Vorgang wird wiederholt, bis der Wert von Y wieder auf 0
dekrementiert ist, an welchem Punkt die Impulsbreite erneut
vergrößert und der Vorgang wiederholt wird, wobei die Impuls
breite bei jeden A-Impulsen um STEP erhöht wird, bis N gleich
der Systemlänge ist. Wenn N gleich der Systemlänge ist, wird
geprüft, ob der obere Grenzwert überschritten wurde. Wenn er
überschritten wurde, zeigt dies an, daß die Impulsenergie
ausreicht, das Kabel ohne übermäßige Dämpfung zu durchlaufen,
und die Routine wird beendet. Falls jedoch das Kabel stark
gedämpft wird, was die Folge von beispielsweise Lecks in dem
Rohr sein kann, wird der reflektierte Impuls ausreichend
gedämpft, so daß der obere Grenzwertpegel nicht überschritten
wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der Ausführung ist das System so
ausgebildet, daß es eine erhöhte Dämpfung in dem Kabel als
Folge von Lecks o. dgl. kompensiert, so daß das System durch
Lecks "hindurchsehen" kann. Um eine solchen Kompensierung zu
erreichen, falls der obere Grenzwert nicht überschritten
wird, wird der Wert des Bezugswerts A um einen vorbestimmten
Betrag B vermindert. Somit wird die Anzahl von Impulsen, die
vor Vergrößerung der Impulsbreite erzeugt werden, um die Zahl
B vermindert, beispielsweise von 48 Impulsen auf 48-B Impul
se. Der Kartierungsvorgang wird wie oben beschrieben wieder
holt, wobei der neue Wert von A gleich A-B ist, so daß die
Impulsbreite häufiger vergrößert wird, um breitere Impulse
für weiter entfernte Bereiche des Kabels bereitzustellen, als
dies bisher zum Empfang der erhöhten Dämpfung der Fall war.
Wenn die Impulsanzahl gleich der Systemlänge geworden ist,
wird erneut ein Vergleich durchgeführt, um festzustellen, ob
der obere Grenzwert am Ende der Leitung überschritten wurde
oder nicht. Wenn dies der Fall ist, wird die Wellenform
kartiert, aber wenn die Obergrenze noch nicht überschritten
wurde, wird A um ein weiteres Inkrement von B dekrementiert
und der Vorgang wird wiederholt, bis der obere Grenzwert
überschritten wird.
Eine Leckerfassungs- und Ortungseinrichtung verwendet ein
elektrisches Kabel, angeordnet nahe fluidführenden Rohren
oder Tanks oder in anderen Bereichen, in denen Lecks auftre
ten können, wie etwa Reinräumen, Computerräumen und in ande
ren Anwendungen in Doppelböden. An das Kabel werden Impulse
angelegt, und die reflektierte Wellenform wird analysiert, um
Änderungen in der Impendanzcharakteristik des Kabels zu
erfassen, verursacht von Leckfluid, das die Kabelisolierung
durchdringt. Bei einem Kalibrierungsvorgang wird die von dem
Kabel reflektierte Wellenform analysiert und es werden um die
Wellenform herum an verschiedenen Punkten der Wellenform
obere und untere Bezugsschwellenwerte festgelegt. In dem
Erfassungsmodus vergleicht ein Analogkomparator von dem Kabel
empfangene aufeinanderfolgend reflektierte Wellenformen mit
den oberen und unteren Bezugsschwellenwerten, die während dem
Kalibriervorgang erhalten wurden. Es wird ein Bruch ange
zeigt, wenn der obere Schwellenwert eine vorbestimmte Anzahl
von Malen überschritten wird, und ein Leck wird angezeigt,
wenn der untere Schwellenwert um eine vorbestimmte Anzahl von
Malen überschritten wird. Es können unterschiedliche Impuls
breiten verwendet werden, um die steigende Dämpfung entlang
langer Kabel zu kompensieren.
Claims (18)
1. Erfassungseinrichtung (10) zum Erfassen eines Fluids
in einem vorbestimmten Bereich, umfassend:
ein fluiddurchlässiges elektrisches Kabel (14), das in dem vorbestimmten Bereich anbringbar ist;
eine mit dem Kabel (14) gekoppelte Einrichtung (12) zum Anlegen mehrerer aufeinanderfolgender elektrischer Impulse an das Kabel (14);
eine mit dem Kabel (14) gekoppelte Empfangseinrichtung (16, 18) zum Empfang von durch die Impulse erzeugten analogen Reflektionssignalen aus dem Kabel (14);
eine Einrichtung (20; 22), die auf die analogen Re flektionssignale anspricht, um eine Bezugsdarstellung davon bereitzustellen;
eine Speichereinrichtung (22) zum Speichern der Be zugsdarstellung;
eine Bereitstellungseinrichtung (26), die auf die gespeicherte Bezugsdarstellung anspricht, um eine analoge Darstellung des gespeicherten Reflektionssi gnals bereitzustellen; und
eine Einrichtung (24, 28, 30) mit einem Analogkompara tor (24), der mit der Empfangseinrichtung (16, 18) des analogen Reflektionssignals und mit der Bereitstel lungseinrichtung (26) der Analogdarstellung gekoppelt ist, um die Analogdarstellung mit empfangenen analogen Reflektionssignalen zu vergleichen und eine Anzeige für das Vorhandensein des Fluids bereitzustellen, wenn die empfangenen Reflektionssignale von der analogen Darstellung um einen vorbestimmten Betrag differie ren.
ein fluiddurchlässiges elektrisches Kabel (14), das in dem vorbestimmten Bereich anbringbar ist;
eine mit dem Kabel (14) gekoppelte Einrichtung (12) zum Anlegen mehrerer aufeinanderfolgender elektrischer Impulse an das Kabel (14);
eine mit dem Kabel (14) gekoppelte Empfangseinrichtung (16, 18) zum Empfang von durch die Impulse erzeugten analogen Reflektionssignalen aus dem Kabel (14);
eine Einrichtung (20; 22), die auf die analogen Re flektionssignale anspricht, um eine Bezugsdarstellung davon bereitzustellen;
eine Speichereinrichtung (22) zum Speichern der Be zugsdarstellung;
eine Bereitstellungseinrichtung (26), die auf die gespeicherte Bezugsdarstellung anspricht, um eine analoge Darstellung des gespeicherten Reflektionssi gnals bereitzustellen; und
eine Einrichtung (24, 28, 30) mit einem Analogkompara tor (24), der mit der Empfangseinrichtung (16, 18) des analogen Reflektionssignals und mit der Bereitstel lungseinrichtung (26) der Analogdarstellung gekoppelt ist, um die Analogdarstellung mit empfangenen analogen Reflektionssignalen zu vergleichen und eine Anzeige für das Vorhandensein des Fluids bereitzustellen, wenn die empfangenen Reflektionssignale von der analogen Darstellung um einen vorbestimmten Betrag differie ren.
2. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bereitstellungseinrichtung (26; 20) für Be
zugsdarstellung einen Analog-Digital-Wandler (20)
umfaßt, der die analogen Reflektionssignale sammelt
und digitale Darstellungen dieser Signale bereit
stellt.
3. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch
einen Bezugsspannungsgenerator (26), der einen varia
blen analogen Schwellenpegel in Antwort auf ein varia
bles Steuersignal bereitstellt, einen Komparator (24)
zum Vergleichen von Meßwerten der analogen Reflekti
onssignale mit dem analogen Schwellenpegel, eine
Einrichtung (22) zum Ändern des analogen Schwellenpe
gels, wenn die Amplitude der verglichenen Meßwerte um
einen vorbestimmten Betrag von dem Schwellenpegel
abweicht, und zum Bereitstellen der Bezugsdarstellung
in Antwort auf das Steuersignal zusammenwirkt, wenn
die Amplitude der verglichenen Meßwerte nicht um einen
vorbestimmten Betrag von dem Schwellenpegel abweicht.
4. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Analog-Digital-Wandler (20) mehrere analoge
Reflektionssignale sammelt und nur einen Meßwert jedes
analogen Reflektionssignals nimmt, wobei jeder Meß
wert bezüglich des das analoge Reflektionssignal
erzeugenden Impulses und entsprechend einem anderen
Abschnitt des analogen Reflektionssignals und entspre
chend einem anderen Abschnitt des Kabels (14) um einen
unterschiedlichen Betrag zeitverschoben wird.
5. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bereitstellungseinrichtung (26) jede gespei
cherte Bezugsdarstellung eines Meßwerts in einen
analogen Meßwert wandelt, und worin der Komparator (24)
jedem analogen Meßwert mit einem entsprechenden Meß
wert des analogen Reflektionssignals vergleicht.
6. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie mehrere analoge Reflektionssignale überwacht
und nur einen Meßwert von jedem analogen Reflektions
signal nimmt, um diese mit einem entsprechenden analo
gen Meßwert zu vergleichen.
7. Leckerfassungseinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (22, 26) jedem analogen Meßwert
zugeordnete obere und untere Grenzen bereitstellt und
daß der Analogkomparator (24) einen Bruch anzeigt,
wenn ein Meßwert des Reflektionssignals die Obergrenze
überschreitet, und ein Leck anzeigt, wenn der
Meßwert des Reflektionssignals die Untergrenze über
schreitet.
8. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (22) den Komparator (24) jedem
analogen Meßwert mit einem entsprechenden Meßwert aus
mehreren Reflektionssignalen vergleichen läßt und
einen Bruch oder ein Leck nur dann anzeigt, wenn die
jeweilige Ober- oder Untergrenze eine vorbestimmte
Anzahl von Malen überschritten wurde.
9. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vergleichseinrichtung (22) einen Bruch oder
ein Leck nur dann anzeigt, wenn die jeweilige Ober-
oder Untergrenze für die vorbestimmte Anzahl von Malen
von mehreren Meßwerten unterschiedlichen Kabelab
schnitten entsprechender Reflektionssignale über
schritten wurde.
10. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der Impulse eine vorbestimmte Breite hat und
daß die Erfassungseinrichtung eine Einrichtung (12,
22) umfaßt, die die vorbestimmte Breite um ein vorbe
stimmtes Inkrement jedesmal dann erhöht, wenn eine
vorbestimmte Anzahl von Impulsen an das Kabel (14)
angelegt wurde.
11. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen Komparator (24) umfaßt, der den Meßwert
des dem am weitesten entfernten Ende des Kabels (14)
entsprechenden Reflektionssignals mit dem entsprechen
den analogen Meßwert vergleicht, und die Vorrichtung
(22) die vorbestimmte Anzahl von Impulsen verringert,
wenn die Messung des Reflektionssignals die der
Analogmessung zugeordnete Untergrenze überschreitet.
12. Erfassungseinrichtung (10) zum Erfassen von Fluid in
einem vorbestimmten Bereich, umfassend:
ein elektrisches Kabel (14), das in dem vorbestimmten Bereich anbringbar ist;
einen Impulsgenerator (12) zur Ausgabe von Impulsen an das Kabel;
eine Empfangseinrichtung (16, 18, 20), die mit dem Kabel (14) zum Empfang von Reflexionen der Impulse aus dem Kabel (14) gekoppelt ist;
eine Einrichtung (20, 22) zum Aufnehmen der Reflexio nen und die nur einen Meßwert einer dem Anlegen jedes Impulses an das Kabel (14) nachfolgenden Reflexion aufnimmt, wobei jeder Meßwert um einen anderen Betrag bezüglich des zuletzt angelegten Impulses und entspre chend einem anderen Abschnitt der Reflexion zeit verschoben wird;
eine Einrichtung (22), die auf die Meßwerte anspricht, um einen jeden Meßwert darstellenden Bezugswert be reitzustellen;
eine Speichereinrichtung (22) zum Speichern der Be zugswerte zur Ausgabe einer gespeicherten Darstellung einer Reflexion; und
eine mit der Einrichtung (20, 22) gekoppelte Ver gleichseinrichtung (24, 26), die Meßwerte aufeinander folgender Reflexionen mit den gespeicherten Bezugswerten vergleicht und eine Anzeige der Gegenwart eines Fluids bereitstellt, wenn Meßwerte aufeinander folgender Reflexionen um einen vorbestimmten Betrag von den gespeicherten Bezugswerten abweichen, wobei die Aufnahmeeinrichtung (20, 22) eine Einrichtung (26) umfaßt, die auf die gespeicherten Bezugswerte an spricht, um Analogwerte zum Vergleich mit den Meßwer ten nachfolgender Reflexionen bereitzustellen.
ein elektrisches Kabel (14), das in dem vorbestimmten Bereich anbringbar ist;
einen Impulsgenerator (12) zur Ausgabe von Impulsen an das Kabel;
eine Empfangseinrichtung (16, 18, 20), die mit dem Kabel (14) zum Empfang von Reflexionen der Impulse aus dem Kabel (14) gekoppelt ist;
eine Einrichtung (20, 22) zum Aufnehmen der Reflexio nen und die nur einen Meßwert einer dem Anlegen jedes Impulses an das Kabel (14) nachfolgenden Reflexion aufnimmt, wobei jeder Meßwert um einen anderen Betrag bezüglich des zuletzt angelegten Impulses und entspre chend einem anderen Abschnitt der Reflexion zeit verschoben wird;
eine Einrichtung (22), die auf die Meßwerte anspricht, um einen jeden Meßwert darstellenden Bezugswert be reitzustellen;
eine Speichereinrichtung (22) zum Speichern der Be zugswerte zur Ausgabe einer gespeicherten Darstellung einer Reflexion; und
eine mit der Einrichtung (20, 22) gekoppelte Ver gleichseinrichtung (24, 26), die Meßwerte aufeinander folgender Reflexionen mit den gespeicherten Bezugswerten vergleicht und eine Anzeige der Gegenwart eines Fluids bereitstellt, wenn Meßwerte aufeinander folgender Reflexionen um einen vorbestimmten Betrag von den gespeicherten Bezugswerten abweichen, wobei die Aufnahmeeinrichtung (20, 22) eine Einrichtung (26) umfaßt, die auf die gespeicherten Bezugswerte an spricht, um Analogwerte zum Vergleich mit den Meßwer ten nachfolgender Reflexionen bereitzustellen.
13. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch
einen Bezugsspannungsgenerator (26), der einen varia
blen analogen Schwellenpegel in Antwort auf ein varia
bles Steuersignal ausgibt, einen Komparator (24) zum
Meßwertvergleich der analogen Reflektionssignale mit
dem analogen Schwellenwert, eine Einrichtung (22) zum
Ändern des analogen Schwellenpegels, wenn die Amplitu
de des verglichenen Meßwerts um einen vorbestimmten
Betrag von dem Schwellenpegel abweicht, und zur Ausga
be einer Bezugsdarstellung in Antwort auf das Steuer
signal, wenn die Amplitude des verglichenen Meßwerts
nicht um den vorbestimmten Betrag von dem Schwellenpe
gel abweicht.
14. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem der Bezugswerte ein oberer und ein unterer
Grenzschwellenwert zugeordnet ist, wobei die Erfas
sungseinrichtung (10) einen Bruch anzeigt, wenn eine
nachfolgende Reflexion die obere Grenzschwelle über
schreitet, und die Gegenwart eines Fluids anzeigt,
wenn die untere Grenzschwelle überschritten wird.
15. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erfassungseinrichtung weiter umfaßt: eine
Einrichtung (12, 22) zum Ändern der Impulsbreite zum
Bereitstellen relativ enger Impulse, die den Meßwerten
der reflektierten Wellenform entsprechen, die durch
naheliegende Abschnitte des Kabels (14) reflektiert
werden, und zum Bereitstellen relativ breiterer Impul
se, die Meßwerten der reflektierten Wellenformen
entsprechen, die von weiter entfernten Abschnitten des
Kabels (14) reflektiert werden.
16. Verfahren zum Erfassen der Gegenwart eines Fluids in
einem vorbestimmten Bereich, umfassend:
Anordnen eines elektrischen Kabels (14) in dem Be reich;
Anlegen eines Impuls an das Kabel (14);
Empfangen von Reflexionen der Impulse aus dem Kabel (14);
Aufnehmen und digitalisieren eines vorbestimmten Abschnitts einer dem Anlegen jedes Impulses an das Kabel (14) folgenden Reflexion, bis eine Gesamtreflek tion darstellende Digitalmeßwerte erhalten sind;
Speichern (22) der Digitalmessungen und Vergleich der gespeicherten Digitalmessungen mit entsprechenden Messungen nachfolgend empfangener Reflexionen und Anzeigen der Gegenwart eines Fluids, wenn eine vorbe stimmte Anzahl von Meßwerten um einen vorbestimmten Betrag von den entsprechenden gespeicherten Meßwerten abweicht, wobei der Vergleich dadurch erreicht wird, daß man die digitalen Meßwerte aufeinanderfolgend in analoge Meßwerte wandelt und die analogen Meßwerte mit entsprechenden Meßwerten der aufeinanderfolgend emp fangenen Reflexionen vergleicht.
Anordnen eines elektrischen Kabels (14) in dem Be reich;
Anlegen eines Impuls an das Kabel (14);
Empfangen von Reflexionen der Impulse aus dem Kabel (14);
Aufnehmen und digitalisieren eines vorbestimmten Abschnitts einer dem Anlegen jedes Impulses an das Kabel (14) folgenden Reflexion, bis eine Gesamtreflek tion darstellende Digitalmeßwerte erhalten sind;
Speichern (22) der Digitalmessungen und Vergleich der gespeicherten Digitalmessungen mit entsprechenden Messungen nachfolgend empfangener Reflexionen und Anzeigen der Gegenwart eines Fluids, wenn eine vorbe stimmte Anzahl von Meßwerten um einen vorbestimmten Betrag von den entsprechenden gespeicherten Meßwerten abweicht, wobei der Vergleich dadurch erreicht wird, daß man die digitalen Meßwerte aufeinanderfolgend in analoge Meßwerte wandelt und die analogen Meßwerte mit entsprechenden Meßwerten der aufeinanderfolgend emp fangenen Reflexionen vergleicht.
17. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die einzelnen Meßwerte von aufeinanderfolgend
empfangenen Reflexionen, die von den entsprechend
gespeicherten digitalen Meßwerten um den vorbestimmten
Betrag abweichen, verwendet werden, um die Stelle des
Fluids in dem vorbestimmten Bereich anzuzeigen.
18. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenwart eines Fluids angezeigt wird, wenn
die Größe der vorbestimmten Anzahl entsprechender
Meßwerte aufeinanderfolgend empfangener Reflexionen um
den vorbestimmten Betrag kleiner ist als die Größe der
entsprechend gespeicherten digitalen Meßwerte, und ein
Bruch angezeigt wird, wenn die Größe der vorbestimmten
Anzahl von Meßwerten aufeinanderfolgend empfangener
Reflexionen um den vorbestimmten Betrag größer ist als
die entsprechenden digitalen Meßwerte.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US92630592A | 1992-08-10 | 1992-08-10 |
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DE4323780A1 true DE4323780A1 (de) | 1994-02-17 |
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