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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ortsfeste Ultraschallgasleckdetektor-Vorrichtungen und
-Systeme, welche zum Beispiel zum Überwachen von im Freien befindlichen
Gasinstallationen benutzt werden und insbesondere auf ein Selbstprüfverfahren
und entsprechende Mittel für
derartige Vorrichtungen und Systeme.
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Stand der
Technik
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Verschiedene
Verfahren und entsprechende Vorrichtungen werden für die Erkennung
von Gas verwendet, welches zum Beispiel aus Hochdruckgasinstallationsrohrleitungen
in Industrieanlagen oder vor der Küste gelegenen Installationen
entweicht. Daher ist es bekannt, katalytische Punktsensoren oder
Infrarotpunktsensoren zu verwenden, wobei der Sensor ein Signal
erzeugt, nachdem der Sensor einer bestimmten Minimalkonzentration
eines gasförmigen
Mittels für
eine vorgegebene Minimalzeit ausgesetzt wurde. Die Konzentration
kann in LEL (unterer Explosionspegel) gemessen werden, welcher anzeigt,
wenn eine explosive Mischung zwischen dem Gas und dem Sauerstoff
in der normalen Luft erreicht ist. Derartige Sensoren müssen daher
in tatsächlichem
physikalischen Kontakt mit dem gasförmigen Mittel stehen, um ein
Signal zu erzeugen, welches zum Beispiel zum Auslösen eines
Alarms benutzt wird. Gemäß einem
anderen Verfahren werden so genannte Open-Path-Sensoren verwendet, welche
einen Infrarot(IR)-Sender und einen entsprechenden Empfänger zum
Empfangen des von dem Sender gesendeten Infrarotsignals umfassen
und in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, das
heißt
mit einem bestimmten Signalübertragungspfad
dazwischen. Wenn eine vorgegebene Konzentration (LEL Pegel) eines
gasförmigen
Mittels in den Sig nalübertragungspfad
zwischen Sender und Empfänger
eindringt, wird zumindest ein Anteil des Infrarotsignals durch das
Gas absorbiert und somit verkleinert sich der tatsächlich an
dem Empfänger empfangene
Anteil. Somit wird das Vorhandensein des gasförmigen Mittels in dem Übertragungspfad von
dem Empfänger
erfasst, welcher zum Beispiel ein Alarmsignal auslösen kann.
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Bei
beiden der obigen Verfahren ist es nicht nur möglich, das Vorhandensein von
Gas zu erfassen, sondern auch dessen Konzentration zu bestimmen.
Es kann jedoch wünschenswert
sein, entweder in Verbindung mit den obigen Erfassungsmitteln oder an
sich, einen Gasleckdetektor bereitzustellen, welcher nicht den Aufbau
einer vorgegebenen minimalen Gaskonzentration erfordert bevor ein
Erkennungssignal ausgelöst
wird, sondern welcher in der Lage ist, ein sofortiges Alarmsignal
zu generieren, zum Beispiel beim Entweichen von Gas durch eine Leckage
in einer Rohrleitung etc.
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Ein
Verfahren und eine entsprechende Detektorvorrichtung kann auf der
Tatsache beruhen, dass das Entweichen von Gas bei ausreichend hohem
Druck durch eine Leckage, zum Beispiel in einer Rohrleitung, durch
die Luft übertragene
akustische Schallwellen von sehr großer Bandbreite erzeugt. Die
Amplitude des Schallsignals steht teilweise in Bezug zu der Massenflussrate
(Leckrate) der Leckage. Die Leckrate des Gases der Leckage wird
in der Einheit kg/s gemessen. Die Leckrate ist hauptsächlich durch
den Gasdruck direkt vor (stromaufwärts) der Leckage und der Größe des Lecks
bestimmt. Man fand heraus, dass andere Einflussgrößen, zum
Beispiel das Molekulargewicht des Gases und die Gastemperatur, weniger
Einfluss auf das durch die Leckage erzeugte Schallsignal haben.
Somit erstreckt sich das Frequenzspektrum der durch diesen Mechanismus
erzeugten Schallwellen weit in den Ultraschallbereich.
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Der
Ultraschallanteil des durch die Leckage erzeugten Signals kann somit
von einem Ultraschall empfangenden Messaufnehmer aufgenommen werden,
wobei dessen Anordnung in Bezug zu der Leckage nicht kritisch sein
wird, was natürlich
wichtig in Installationen ist, welche räumlich weit verteilte Komponenten,
die möglicherweise
Leckagen aufweisen, umfasst. Ein sehr wichtiger Vorteil dieses Typs
von Detektor ist, dass er nicht bedingt, in physikalischem Kontakt
mit dem Gas zu sein, oder dass das Gas in einem vorbestimmten Übertragungspfad
vorhanden ist. Die korrekte Funktionsweise eines auf diesem Prinzip
beruhenden Detektors ist daher weniger durch Wind, welcher das Gas
von dem Detektor fortträgt,
oder durch die allmähliche
Verdünnung
des Gases, wenn sich das Gas über
einen großen
Bereich verteilt, beeinflusst.
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Gasleckdetektoren
der obigen Art sind Stand der Technik und sind dafür bekannt,
dass sie über Entfernungen
von bis zu ungefähr
15 Metern zwischen einer Leckage und einem Detektor zufriedenstellend
funktionieren.
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Wenn
derartige Gasleckdetektoren an einem Standort, wie zum Beispiel
einer vor der Küste
gelegenen von einem zentralen Alarmsystem entfernten Installation,
installiert sind, ist es wichtig, ständig sicherzustellen, dass
der Detektor zuverlässig
funktioniert, das heißt,
dass die Abwesenheit eines Signals des Detektors zur Anzeige des
Vorhandenseins eines Gaslecks tatsächlich aufgrund der Tatsache, dass
kein solches Leck in der Installation vorhanden ist und nicht durch
eine Fehlfunktion der Detektorvorrichtung selbst begründet ist.
Es ist somit wichtig, dass ein Detektor von diesem Typ mit Mitteln
zur Durchführung
eines Selbstprüfverfahrens
versehen ist, wobei die Selbstprüfung
alle Komponenten des Detektors umfasst, das heißt nicht nur die elektronischen
Schaltkreise des Detektors, sondern auch den Detektormessaufnehmer
und wahlweise Windabschirmungen oder andere Schutzvorrichtungen,
die den Messaufnehmer einkapseln. Vorteilhafterweise sollte das
Testsystem und Verfahren eine einfache Ausführung davon bereitstellen.
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Gasleckdetektorsysteme,
welche auf der Erfassung eines von einer Leckage abgestrahlten akustischen
Signals beruhen, sind in der Literatur beschrieben. Somit beschreibt
die
GB 2 176 604 A ein System,
welches einen Detektor umfasst, der eine Anordnung von akustischen
Messaufnehmern aufweist, die somit eine Richtungscharakteristik
des Detektors ausbildet, welche den Bereich innerhalb dessen eine
mögliche
Leckage auftreten könnte,
abdeckt. Typischerweise ist dieser Detektor an einer Rohrleitung
angeordnet und die Richtwirkung der Anordnung des Detektors erstreckt
sich entlang der Rohrleitung. In einem Abstand von dem Detektor
ist eine aktive akustische Anordnung zum Abstrahlen eines akustischen
Signals in Richtung des Detektors angeordnet und diese aktive Anordnung
kann benutzt werden, um ein Selbstprüfmittel zum Prüfen der Intaktheit
des Detektors bereitzustellen. Spezielle Selbstprüfmittel
sind in dieser Druckschrift nicht beschrieben. Die voneinander getrennte
Platzierung des Detektors und der aktiven Anordnung ermöglichen
weiterhin zum Beispiel Gasblasen, welche von der Rohrleitung zwischen
den zwei Anordnungen entweichen, zu erfassen.
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Die
US 4,640,121 offenbart ein
Verfahren und ein entsprechendes System, wo mehrere Fühler an
der Oberfläche
eines Gefäßes zum
Aufnehmen von hochfrequenz-festkörpergeleiteten
Geräuschen, welche
durch eine Leckage in dem Gefäß erzeugt werden
können,
entfernt beabstandet angeordnet sind. Die Bereitstellung von mehreren über der
Oberfläche
des Gefäßes verteilten Fühlern ermöglicht eine
Ortsbestimmung der Lage der Leckage. Weiterhin ermöglicht die
Anwesenheit mehrerer Fühler,
diese für
Selbstprüfverfahren
zu benutzen, wobei diese Verfahren jedoch nicht in der Druckschrift
beschrieben sind.
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Die
US 4,043,180 offenbart ein
System zur Erkennung einer Leckage in einer Rohrleitung, wobei das
System mehrere entlang der Rohrleitung verteilte Leckdetektionseinheiten
umfasst, wobei jede Einheit einen eigenen Kristalldetektor zur Erkennung des
durch eine Leckage in der Rohrleitung verursachten und durch die
Rohrleitung übertragenen
Körperschalls
und einen getrennten Kristalloszillator, welcher in der Umgebung
des Detektors angeordnet ist und an die Rohrleitung zur Erzeugung
eines Körperschallsignals
zur Übertragung
durch die Rohrleitung angekoppelt ist, umfasst, womit die Intaktheit des
Kristalldetektors überprüft werden
kann. Der Detektor und der Oszillator sind über elektrische Anschlussleitungen
an eine lokale Elektronikschaltung angeschlossen, welche in jeder
der Leckdetektionseinheiten bereitgestellt ist.
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EP 0 315 199 beschreibt
ein System, welches Ultraschalldetektoren umfasst, die in einer
Installation an Stellen angebracht sind, wo zum Beispiel ein Eintreten
von Leckagen erwartet werden könnte.
Somit könnte
zum Beispiel ein Detektor in der Nähe eines Ventils oder eines
Verbindungsstücks
in einem System von Rohrleitungen angeordnet sein. In dieser Druckschrift
sind keine Selbstprüfmittel
beschrieben.
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Schließlich beschreibt
JP 58100729 ein System,
welches ein wenig ähnlich
dem obigen ist und einen Detektor zur Erfassung des durch eine Installation übertragenen
Körperschalls
umfasst und wo ein piezoelektrischer Erreger einen Körperschall
mit einer anderen Frequenz als der Frequenz des von Leckagen in
der Installation erzeugten Schalls erzeugt, womit eine andauernde
Prüfung
der Intaktheit des Detektors durchgeführt werden kann ohne Unterbrechung
der normalen Funktion des Detektors.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Aufgrund
des obigen Hintergrundes ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Ultraschallgasleckdetektor-Vorrichtung
bereitzustellen, welche Selbsttestmittel zur Überwachung der korrekten Funktionsweise
des gesamten Detektors inklusive der/des Detektormessaufnehmer(s)
und beliebiger Schutzvorrichtungen, wie zum Beispiel die/den Messaufnehmer
umgebende(n) Windabschirmungen, umfasst.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Detektorvorrichtung
nach obiger Art bereitzustellen, welche als eine feste Installation
in einer explosionsgefährdeten
Umgebung angebracht werden kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vollständiges Detektorsystem
bereitzustellen, welches eine Detektorvorrichtung nach obiger Art
bereitstellt, die in Verbindung mit einem zentralen Alarmsystem
ist, welches in Bezug zu der Detektorvorrichtung entfernt angeordnet
sein kann, wobei die Detektorvorrichtung zum Beispiel in einer von
der Küste
entfernten Erdgasinstallation angebracht ist und das Alarmsystem
in einer nichtexplosionsgefährdeten
Umgebung angebracht ist, wo es Alarm schlagen kann.
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Diese
und andere Aufgaben werden mit einer Ultraschallgasleckdetektor-Vorrichtung
gemäß dem Kennzeichnungsteil
von Anspruch 1, dem System gemäß Anspruch
9 und dem Selbstprüfver fahren nach
Anspruch 11 gelöst.
Verschiedene vorteilhafte Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung
sind in den abhängigen
Ansprüchen definiert.
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Gemäß vorliegender
Erfindung ist somit eine Ultraschallgasleckdetektor-Vorrichtung
bereitgestellt, welche ein Gehäuse,
welches einen ersten festen Messaufnehmer zum Empfangen eines durch
eine Gasleckage erzeugten und durch die Luft übertragenen Ultraschallsignals
S1 aufweist, umfasst, wobei das Gehäuse weiterhin mindestens einen
zweiten Messaufnehmer zum Ausgeben von mindestens einem Ultraschallsignal
S2, welches von dem ersten Messaufnehmer empfangen werden kann,
und ein Selbstprüfmittel,
durch welches die Vorrichtung eine Selbstprüfung durchführen kann, welche ermöglicht, die
korrekte Funktionsweise der Vorrichtung zu überwachen, aufweist, wobei
das Gehäuse
zur Benutzung in explosionsgefährdeten
Umgebungen ausgelegt ist und der mindestens eine Prüfmessaufnehmer an
einer Außenfläche des
Gehäuses
bereitgestellt ist. Durch Stützen
der Selbstprüffunktion
auf die Ausgabe eines akustischen Signals in dem zur Detektion eines
Gaslecks in einer Installation benutzten Ultraschallfrequenzbereich,
kann die korrekte Funktionsweise der gesamten Vorrichtung, inklusive
Leckdetektormessaufnehmer, Elektronik und einer möglichen
Windabschirmung oder anderen diesen Messaufnehmer umgebende Schutzvorrichtungen,
in einer einfachen und zuverlässigen
Art und Weise sichergestellt werden.
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Der
erfindungsgemäße Gasdetektor
gibt mindestens drei Signale aus: (1) ein Gasleckage anzeigendes
Signal zum Auslösen
eines entsprechenden Alarms, (2) ein Echtzeitgleichstromsignal,
welches sich auf den von dem Mikrophon gemessenen Ultraschallpegel
bezieht, auch: „die
4–20 mA" Schnittstelle genannt,
(3) ein Signal, welches anzeigt, dass der Detektor nicht richtig
funktioniert, (4) eine digitale Kommunikationsschnittstelle und
(5) eine analoge Wechselstrommikrophonsignalausgabe.
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Gemäß einer
vorliegenden bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist somit ein Detektor zur Erfassung von Gasleckagen
durch das durch eine Gasleckage erzeugte Ultraschallsignal bereitgestellt,
wobei der Detektor geeignet ist, ein akustisches Signal in dem Frequenzbereich
oberhalb ungefähr
20 kHz zu erfassen. Der Detektor ist mit Selbstprüfmitteln
versehen, wobei das angemessene Funktionieren eines akustischen
Empfängers
(Detektormessaufnehmer) einem andauernden Prüfverfahren mit Hilfe einer
integrierten externen Rauschquelle (ein so genanntes „fail safe" Verfahren) unterliegt. Der
Detektor gemäß der vorliegenden
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist weiterhin zur Installation in explosionsgefährdeten
Umgebungen (EX geprüft)
ausgestaltet und weiterhin zur festen Installation ausgestaltet.
Weiterhin ist der Detektor gemäß dieser
vorliegenden bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung mit Kommunikationsmitteln zur Kommunikation mit einem
zentralen Alarmsystem, welche als so genannte 4–20 mA Schnittstelle ausgeführt ist,
und einem Relaisausgang für
sowohl Alarmauslösepegeleinstellung
als auch Fehleralarm zur Anzeige eines internen Gerätefehlers
versehen. Weiterhin ist eine digitale Kommunikationsschnittstelle
zur digitalen Kommunikation bereitgestellt.
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Obwohl
das Selbstprüfverfahren,
welches ein von einem Prüfmessaufnehmer
erzeugtes und von einem Detektormessaufnehmer aufgenommenes Prüfsignal
verwendet, vom Standpunkt zur Sicherung der korrekten Funktion der
gesamten Detektorvorrichtung, inklusive Detektormikrophon, Schutzmitteln,
wie zum Beispiel eine um den Detektormessaufnehmer bereitgestellte
Windab schirmung, und die verschiedenen elektronischen Schaltungen
und Verbindungen des Detektors, vorteilhaft ist, können auch
andere Selbstprüfverfahren
in einer derartigen Vorrichtung enthalten sein, entweder als eine
Alternative zu dem obigen Verfahren oder wahlweise in Verbindung
damit. Somit ist es möglich,
den Detektor mit Selbstprüfmitteln
zur Durchführung
einer elektronischen Prüfung
des Detektormessaufnehmers (zum Beispiel eine so genannte „Charge
Injection"-Kalibrierung
des Messaufnehmers) und/oder der elektronischen Schaltungen in der
Detektorvorrichtung zu versehen.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird jetzt mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben,
in denen
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung
gemäß vorliegender
Erfindung ist,
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2 eine
Querschnittsseitenansicht der in 1 gezeigten
Ausführungsform
ist und
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3 ein
Diagramm zur Darstellung der Funktionsweise des Selbstprüfverfahrens
gemäß der Erfindung
ist.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Im
Folgenden ist eine detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform
des Ultraschallgasleckdetektors gemäß der Erfindung gegeben.
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 ist eine
Ausführungsform
der Detektorvorrichtung gemäß der Erfindung
gezeigt, welche im Allgemeinen mit Bezugszeichen 1 bezeichnet
ist. Der Detektor umfasst ein Gehäuse bestehend aus einem oberen Abschnitt 7 und
einem unteren Abschnitt 6 mit internen Hohlräumen 13 bzw. 14.
Zwischen diesen Hohlräumen
erstreckt sich eine Trennwand 15, welche mit einem Verbindungsdurchgang 17 versehen
ist, welcher ein Zugang für
elektrische Anschlüsse
zwischen den beiden Hohlräumen
bereitstellt. Der untere Abschnitt 6 ist mit Ausgangsöffnungen 9 und 10 für eine Verbindung
zwischen dem Detektor und einer externen Vorrichtung wie zum Beispiel
einem zentralen Alarmsystem versehen. Der untere Abschnitt 6 ist weiterhin
mit Anzeigemitteln 16 versehen.
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In
dem unteren Abschnitt der Detektorvorrichtung ist der Detektormessaufnehmer 2 angeordnet,
welcher in der Lage ist, ein von einer Gasleckage abgestrahltes
Ultraschallsignal zu erfassen. Die Detektormessaufnehmer können grundsätzlich aus
irgendeinem Messaufnehmer bestehen, welcher geeignet ist, ein elektrisches
Ausgabesignal in Abhängigkeit
von einem Ultraschallsignal zu erzeugen, wenngleich der Messaufnehmer
in der Praxis bestimmte Anforderungen bezüglich Hochfrequenzempfindlichkeit,
Stabilität,
Robustheit und der Materialwahl, etc., um ihn mit den Umweltbedingungen,
in denen er arbeitet, verträglich
zu gestalten, erfüllen muss.
Der Detektormessaufnehmer 2 ist innerhalb eines geeigneten
Gehäuses 3 angeordnet,
welches ferner dem Detektor bestimmte akustische Charakteristiken
bereitstellt und welches wahlweise mit Schutzmitteln 4 versehen
sein kann, zum Beispiel einer Windabschirmung, um Geräusche von
Wind mit hohen Luftgeschwindigkeiten zu vermeiden. Im Falle einer
Gasleckage empfängt
der Detektormessaufnehmer 2 ein von der Leckage ausgegebenes
Ultraschallsignal S1.
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An
dem unteren Abschnitt 6 ist weiterhin ein Testmessaufnehmer 11 bereitgestellt,
welcher in einem geeigneten Gehäuse 5 aufgenommen
ist und welcher mit der Umgebung durch eine Öffnung 12 in dem Gehäuse 5 in
Verbindung steht. Die Öffnung 12 steht
vorzugsweise dem Detektormessaufnehmer 2 gegenüber, obwohl
auch andere Anordnungen verwendet werden könnten. Während des Betriebs strahlt
der Prüfmessaufnehmer 11 ein
Ultraschallprüfsignal
S2 ab, welcher von dem Detektormessaufnehmer 2 aufgenommen
wird. Ein Beispiel eines Prüfablaufs
wird im Folgenden beschrieben.
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Das
Gehäuse
der Detektorvorrichtung ist mit Gewindelöchern 18 versehen,
mittels welcher es an einer geeigneten Stelle in der zu überwachenden
Anlage fest angebracht werden kann.
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Das
Gehäuse
des Detektors ist in zwei „Kammern" aufgeteilt, wobei
die untere Kammer 6 sämtliche
Elektronik enthält.
Die obere Kammer 7 enthält
Verbindungsanschlüsse
für eine
Detektorverbindung und eine Stromversorgung, ebenso wie Stopfbuchsenanschlusslöcher für externe
Kabelzugänge.
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Der
Detektor soll sowohl für
den europäischen
Markt als auch für
den nordamerikanischen Markt verfügbar sein, wo die Anforderungen
an die Ausführungsvorschriften
für die
Ausführung
von Instrumentierungen in explosiven Bereichen unterschiedlich sind.
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Der
Detektor ist so ausgeführt,
dass die gleiche mechanische/elektrische Ausführung sowohl in Europa als
auch in Nordamerika gültig
sein wird, aber die Kennzeichnung auf dem Detektor wird für die zwei
Märkte
unterschiedlich sein.
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Im
europäischen
Markt wird die untere Kammer als eine „solaced Ex d"-Kammer klassifiziert, welche
einer internen Explosion standhalten kann, wohingegen die obere
Kammer 7 als eine Ex e Kammer auch „erhöhter Sicherheitsbereich" genannt klassifiziert
werden.
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In
Nordamerika werden sowohl die untere als auch die obere Kammer als
Ex d Kammern klassifiziert werden.
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Das
Mikrophon 2 und der piezoelektrische Messaufnehmer 11 werden
als intrinsisch sichere Vorrichtungen außerhalb der unteren 6 Ex d
Kammer klassifiziert werden.
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Das
gesamte Detektorgehäuse
ist aus Edelstahl 316 gemäß geeigneter Ausführungsanforderungen
für sowohl
europäische
ATEX-Anforderungen als auch für
nordamerikanische Ausführungsbestimmungen
für Instrumentierungen,
welche in explosiven Atmosphären
installiert werden, gefertigt.
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Jetzt
Bezug nehmend auf 3 ist ein Diagramm gezeigt,
welches ein Beispiel des Betriebs einer Detektorvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt. Der obere Abschnitt des Diagramms stellt den
Ultraschalldruckpegel (SPL) an dem Detektormikrophon als eine Funktion
der Zeit dar. Ein bestimmter Pegel von Hintergrundrauschen wird
in jeder Anordnung vorhanden sein, wie in der Figur angezeigt. An
einem vorbestimmten und einstellbaren Pegel oberhalb dieses Hintergrundpegels befindet
sich ein Alarmauslösepegel,
wobei dieser Pegel beispielsweise in dem in 3 gezeigten
Beispiel auf 74 dB SPL gesetzt ist. Während des normalen Betriebs
gibt die Anlage gelegentlich Ultraschallsignale aus, welche in der
Figur als spontane Ultraschallgeräuschereignisse und Wartungsgeräusche dargestellt
sind. Die Ausgaben sind daher nicht durch eine Leckage in der Anlage
begründet
und sollten daher nicht zum Auslösen
eines Alarms führen.
Um das Auftreten solcher falschen Alarme zu verhindern, ist die
Detektorvorrichtung mit einer einstellbaren Zeitmesserfunktion versehen,
mittels derer eine Verzögerung
für die
Alarmauslösung
eingestellt werden kann. Somit führen
Ultraschallgeräuschereignisse
in der Anlage mit einer Zeitdauer kürzer als die eingestellte Zeitverzögerung nicht
zu einem Erheben des Alarms. Nur wenn der Ultraschallgeräuschdruckpegel
den Alarmauslösepegel überschreitet
und die Zeitdauer dieses Ultraschallgeräuschdruckpegels die spezifisch
gewählte
Zeitverzögerung überschreitet, wird
ein Alarmsignal von der Detektorvorrichtung zum Auslösen eines
Alarms zum Beispiel in einem zentralen Alarmsystem an einem entfernten
Standort erzeugt werden.
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Wie
weiterhin in 3 dargestellt wird ein von dem
Prüfmessaufnehmer 11 ausgegebenes Prüfsignal
T auch an dem Mikrophon 2 empfangen. Dieses Prüfsignal
T wird in einem bestimmten vorher festgelegten Zeitabstand wiederholt
und das Prüfsignal
hat eine bestimmte Länge ΔT. Gemäß der Ausführungsform
des in 3 gezeigten Selbstprüfverfahrens ist der Pegel des
Prüfsignals über dem Alarmauslösepegel
und auch über
dem (höchsten
erwarteten) Pegel des Ultraschallwartungsgeräuschs. In dem vorliegenden
Beispiel ist speziell die Zeitdauer des Selbstprüfsignals auf 2 Sekunden gesetzt
und das Signal kann alle 5 Minuten wiederholt werden, aber diese
speziellen Werte sind natürlich
nur Beispiele von Werten, welche in einer tatsächlichen Konfiguration gewählt werden
können.
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Jedes
Mal, wenn das Mikrophon den Empfang des Prüfsignals verzeichnet, muss
der Geräuschdruckpegel
des empfangenen Prüfsignals
innerhalb eines gegebenen vorbestimmten Toleranzbereichs fallen,
und wenn der Pegel des Prüfsignals außerhalb dieses
Bereichs fällt,
wird ein Alarmsignal, welches einen Betriebsfehler des Detektors
anzeigt, erzeugt und zum Beispiel an das zentrale Alarmsystem übertragen.
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Speziell
das Prüfsignal
kann aus einem sinusförmigen
Signal einer Frequenz von zum Beispiel 40 kHz bestehen, aber viele
andere Wahlmöglichkeiten
für das
Prüfsignal
wären natürlich auch
möglich – und könnten sich
sogar als vorteilhaft in Bezug auf die gesamte Beschaffenheit (zum
Beispiel spektraler Inhalt) der jeweiligen Anlage erweisen. Somit
können zum
Beispiel sinusförmige
Einfrequenzsignale mit anderen Frequenzen innerhalb des Ultraschallbereichs
verwendet werden, ebenso wie schmalbandige Ultraschallgeräuschsignale.
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Obwohl
eine spezielle Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in den vorangegangenen Teilen der detaillierten
Beschreibung gezeigt und beschrieben wurde, ist es selbstverständlich,
dass ein Fachmann andere Ausführungsformen
der Erfindung ersinnen kann ohne von dem Umfang der Erfindung, wie
er durch die folgenden Ansprüche
definiert ist, abzuweichen.
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- 1
- Ultraschallgasleckdetektor
- 2
- Detektormessaufnehmer
- 3
- Gehäuse des
Detektormessaufnehmers
- 4
- Schutzvorrichtung
des Detektormessaufnehmers
- 5
- Gehäuse des
Prüfmessaufnehmers
- 6
- oberer
Abschnitt der Vorrichtung
- 7
- unterer
Abschnitt der Vorrichtung
- 8
- Verbindungsflansch
- 9
- Ausgang/Eingang
- 10
- Ausgang/Eingang
- 11
- Prüfmessaufnehmer
- 12
- Ausgabeöffnung
- 13
- Hohlraum
des oberen Abschnitts
- 14
- Hohlraum
des unteren Abschnitts
- 15
- Trennwand
- 16
- Anzeige
- 17
- Verbindungsdurchgang
- 18
- Gewindelöcher