NO176493B - Dampfelle-operasjonsdetektor - Google Patents

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelse vedrører operasjonsdetektorer for valuering hvorvidt driftsbetingelsen for dampfeller som benyttes i dampsystemer for dampformål, f.eks. dampdrevne elektriske kraftverk, et kjemisk anlegg, en fabrikasjons-installasjon og lignende, er god eller ikke.

BAKGRUNNSTEKNIKKER

Generelt blir det fremskaffet dampfeller på passende steder av damplinjer eller dampanvendelser for det formål automatisk å føre vekk kondensert vann uten å føre vekk damp. I det tilfelle hvor slike dampfeller ikke virker normalt, vil det forekomme en alvorlig vanskelighet med hensyn til aktivitet-ene for dampanvendelsene ved feil i damptransporten eller ved forekomst av damptap. Mer spesielt, i det tilfelle hvor avløpskapasiteten for dampfellene som er forbundet med dampanvendelsene er mindre enn kvantumet av kondensert vann, eller i det tilfelle hvor avløpsfunksjonen for kondensert vann fra dampfeller er forringet eller gått så fullstendig tapt at ventilåpningsfunksjonen for denne ikke kan fungere, vil det kondenserte vann forbli i innløpsrøret til dampfellene, slik at det ofte forekommer et fenomen med vannbanking, eller effektiviteten av dampanvendelsene vil ofte bli så redusert at det forekommer sammenbrudd i ekstreme tilfeller. I motsetning til dette, i tilfelle hvor ventillukkefunk-sjonen for dampfellene er utilfredsstillende, vil det være åpenbart at damplekkasjen øker for derved å bevirke problemer med hensyn til reduksjon av effektiviteten på grunn av manglende damptrykk og -mengde, hvilket også bevirker en unødig sløsing av dyr energi.

Som et eksempel på et apparat for detektering av damplekkasje ved en dampventil, f.eks. en dampfelle eller lignende, er det omtalt en damplekkasjedetektor i japansk bruksmøns-ter-søknad, publisert under nr. 58-18-7739. Damplekkasjedetektoren detekterer vibrasjon i et ventillegeme for en dampventil fra utsiden av dampventilen, for derved å evaluere tilstedeværelsen av damplekkasje. Detekteringsprin-sippet i forbindelse med damplekkasjedetektoren går ut på at en sonde som er anordnet ved toppenden av detektoren, blir ført i berøring med den dampventil eller lignende som skal detekteres, slik at den vibrasjon som detekteres i sonden, bilr omformet til et elektrisk signal ved hjelp av en ultralyd-mikrofon under bruk av et piezoelektrisk element, hvoretter det elektriske signal blir forsterket og ført til en fremviserenhet eller høyttaler for å drive fremviseren-heten eller høyttaleren.

I henhold til dette tidligere kjente apparat vil defleksjonen for en indikasjonspeker som påvirkes av den vibrasjon som detekteres av sonden, bli avlest, eller man kan lytte til lyd fra høyttaleren for å erkjenne vibrasjonsnivået og således nærværet og graden av damplekkasje. Imidlertid er apparatet beheftet med den ulempe at damplekkasje ikke kan erkjennes kvalitativt. Det skyldes at den vibrasjon som genereres i en ventil, f.eks. en dampfelle eller lignende, varierer i videste grad med forskjellige faktorer, f.eks. konstruksjonen og størrelsen av ventilen, forholdet mellom damp og kondensert vann, og lignende, selv om defleksjonen for indikasjonspekeren eller utgangssignalet fra høyttaleren er proporsjonalt med den vibrasjon som detekteres av sonden.

OMTALE AV OPPFINNELSEN

(Tekniske problemer som løses ifølge oppfinnelsen.)

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en dampfelle-operasjonsdetektor hvor den vibrasjon som genereres i en dampventil, f.eks. en dampfelle eller lignende, kan evalueres nøyaktig og kvantitativt med referanse i forhold til preliminært lagrede data med hensyn til typer, størrelser og lignende.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en dampfelle-operasjonsdetektor hvor vibrasjon på grunn av dampstrømmen kan detekteres med distingsjon fra vibrasjon som skyldes en strøm av kondensert vann, ved detektering under betrakning av damptemperatur inne i dampfellen.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en dampfelle-operasjonsdetektor hvor nærværet av damplekkasje kan nøyaktig evalueres under eliminasjon av påvirkning basert på variasjoner i damptrykk inne i dampfellen. Damptrykket kan etableres manuelt av brukeren, eller kan beregnes automatisk fra den målte temperatur.

Nok en annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en dampfelle-operasjonsdetektor hvor en vibrasjon med stort område blir generert i en dampfelle, og kan detekteres effektivt.

Enda en ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en dampfelle-operasjonsdetektor, hvor påvirkningen av eksternt overført vibrasjonsstøy blir eliminert, slik at vibrasjon som genereres i en dampfelle, kan detekteres uten feil.

(Tekniske forholdsregler for løsning av problemene).

Dampfelle-operasjonsdetektoren i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatterde trekk som fremgår av det vedføyde patentkrav 1.

Dampfelle-operasjonsdetektoren i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan lagre data hva angår relasjonen mellom damplekkasjekvantumet og vibrasjonsnivået som lagringsdata svarende til variasjoner med hensyn til konstruksjon, nominell størrelse, osv., av den gjenstand som skal detekteres.

Dampfelle-operasjonsdetektoren i henhold til oppfinnelsen kan således lagre data med hensyn til relasjonen mellom damplekkasjekvantumet og vibrasjonsnivået som lagrede data svarende til variasjoner i damptrykk for den gjenstand som skal detekteres.

I dampfelle-operasjonsdetektoren i henhold til oppfinnelsen kan det dessuten ved hjelp av en temperaturføler ved toppenden av sonden, fremkalles et analysegrunnlag for fluidummaterialet inne i gjenstanden som skal detekteres, på basis av det tilhørende temperaturområde.

Ved dampfelle-operasjonsdetektoren i henhold til oppfinnelsen kan temperaturføleren være festet ved toppenden av sonden ved hjelp av en varmeisolator, for derved å eliminere påvirkningen av varmestråling.

Ved dampfelle-operasjonsdetektoren i henhold til oppfinnelsen kan sonden være slik tildannet at den har en spiss toppende for det formål å eliminere en feil i detekteringen på grunn av variasjoner i varmeledning.

Dampfelle-operasjonsdetektoren i henhold til oppfinnelsen kan innbefatte membranorganer med en flerhet av resonans-punkter for det formål å detektere vibrasjonen fra en flerhet av gjenstander som skal detekteres, som er forskjellige hva angår konstruksjon, størrelse, osv. i forhold til

hverandre.

Dampfelle-operasjonsdetektoren i henhold til oppfinnelsen har en konstruksjon for å redusere overføringen av vibrasjon fra hoveddelen i detektoren eller fra dennes utside, for derved å detektere nøyaktig vibrasjonen hos den gjenstand som skal detekteres.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse blir den aritmetiske seksjon betjent samtidig som en sonde blir bragt i berøring med en gjenstand som skal detekteres med et forhåndsbestemt trykk, slik at det er mulig å detektere nærværet og graden av damplekkasje nøyaktig med god re-produkserbarhet, og det er også mulig å eliminere even-tuelle feil på grunn av brukeren med hensyn til evaluering hvorvidt driftsbetingelsen for gjenstanden som skal detekteres, er god eller ikke. Videre kan evalueringen utføres mer nøyaktig ved preliminær selekter-ing av lagrede data i henhold til distinsjoner hva angår konstruksjon, nominell størrelse, damptrykk, etc. for den gjenstand som skal detekteres..

I henhold.til oppfinnelsen kan man evaluere mer nøy-aktig hvorvidt fluidet bare består av kondensert vann eller av en blanding av damp og kondensert vann, ved ytterligere detektering av temperaturen på detekteringsgjenstanden. Videre kan eventuell feil ved detekteringen på grunn av brukerbetingelsen eller individuell forskjell hos brukeren, elimineres ved forbedring av fes-tekonstruksjonen for temperaturdetekteringsføleren og konstruksjonen av sonden.

I henhold til oppfinnelsen kan videre detektoren råde bot på variasjoner med hensyn til vibrasjon, avhengig av variasjoner med hensyn til art og brukerbetingelse for den gjenstand som skal detekteres, ved at man skaf-fer en membranresonator med en flerhet av vibrasjoner for overføring av vibrasjon til en vibrasjonsføler.

I tillegg vil man i henhold til oppfinnelsen forbedre nøy-aktigheten i detekteringen av vibrasjon eller med andre ord nøyaktigheten med hensyn til evalueringen av driftsbetingelsen for den gjenstand som skal detekteres, nem-lig ved en optimal eliminering av unødvendig vibrasjons-overføringspassasje til en vibrasjonsføler.

KORT OMTALE AV TEGNINGSFIGURENE

Figur 1 er e:t lengdesnitt og et elektrisk blokkskjerna som viser en konstruksjon av en dampfelle-operasjonsdetektor i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figur 2 er et karakteristisk kurvediagram som viser forholdet mellom vibrasjonsnivået og damplekkasjemengden på basis av variasjoner i konstruksjon av dampfeller. Figur 3 er et lengdesnitt og et elektrisk blokkskjerna som viser en annen konstruksjon av dampfelle-operasjonsdetektoren i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Figur 4 er et karakteristisk kurvediagram som viser amp-litudebetingelse for vibrasjon på grunn av strømmen av damp og kondensert vann. Figur 5 er et lengdesnitt som viser konstruksjonen av toppenden av-sonden i dampfelle-operasjonsdetektoren i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Figurene 6 og 7 er lengdesnitt som viser konstruksjonen gjennom toppenden av sonden i dampfelle-operasjonsdetektoren i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Figur 8 er et lengdesnitt og et elektrisk blokksjema som viser en ytterligere konstruksjon av dampfelle-ope-ras jonsdetektoren i henhold til den foreliggende oppfinnelse . Figurene 9 og 10 er karakteristiske kurvediagrammer som

viser forholdet mellom ultralydfrekvensen og vibrasjonsnivå.

Figurene 11 og 12 er lengdesnitt og elektriske blokkskje-maer som viser ytterligere konstruksjoner av dampfelle-operas jonsdetektoren i henhold til foreliggende oppfinnelse .

BESTE MÅTER FOR UTFØRELSE AV OPPFINNELSEN

På figur 1 er der vist hele konstruksjonen for en dampfelle-operas jonsdetektor i henhold til foreliggende oppfinnelse. Dampfelle-operasjonsdetektoren utgjøres av en detek-teringsseksjon 1, og en aritmetisk seksjon 50. Detekteringsseksjonen 1 og den aritmetiske seksjon 50 er elektrisk sammenkoblet med hverandre via en kabel 51.

Detekteringsseksjonen 1 omfatter en sonde 2 som er anordnet til å kunne forskyves, slik dette er anskueliggjort ved dobbeltpilen på figur 1, en sondeholdedel 4 innrettet til å omslutte sonden 2, en hoveddel 5, et frontdeksel 6 for å forbinde holdedelen 4 med hoveddelen 5, og et bakre lokk 7 som er forsynt med en åpning 25 for gjennomføring av en kabel 51. Et hovedsakelig sylindrisk indre hulrom er definert av frontdekslet 6, hoveddelen 5 og det bakre lokk 7, og i dette således definerte indre hulrom er der anordnet vibrasjonsdetekteringselementer, innbefattende en membranholdeplate 15 for fastholdelse av en membran 11, en mikrofonholder 18 for fastholdelse av en ultralydmikrofon 16 som en vibrasjonsføler via en 0-ring 17,

en fjærholder 19 for fastholdelse av en spunnet fjær 22 som tvinger sonden 2 i retning forover, samt et kretskort 20 som innbefatter forsterkning for elek-

trisk behandling av det elektriske signal som omformes av ultralydmikrofonen 16 for derved å sende ut det be-handlede signal. Sondeholdedelen 4 har et øvre kon-

isk parti og et nedre sylindrisk parti. Et langstrakt hull 9 er tildannet gjennom det øvre koniske parti,

og sonden 2 blir tvunget forover ved hjelp av fjæren

2, slik at toppenden av sonden 2 normalt vil rage ut fra toppenden av hullet 9. Sonden 2 er slik anordnet at den kan føres bakover til en posisjon hvor dens toppende stemmer overens med toppenden av holdedelen 4, når en forspenningskraft blir utøvet på toppenden av sonden 2. Sonden 2 er slik tildannet at dens toppende kan bli bragt i berøring med en gjenstand som skal detekteres (ikke vist), og slik at den bakre ende kan presses inn i membranholdedelen 11 for derved å bli integrert med denne.

En membran 21 er fiksert til membranholdedelen 11 på

den motsatte side av sonden, ved hjelp av en skrue eller et hvilket som helst annet passende organ. Ultralyd-mikrofonen 16, som tjener som en vibrasjonsføler, er anordnet slik at den vender mot membranen 21. Utgangs-terminalen fra ultralyd-mikrofonen 16 er forbundet med kretskortet 20 som omfatter en forsterkerkrets og andre nødvendige kretser. Holdeplaten 15, fjærholderen 19 og mikrofonholderen 18 er forbundet med hverandre ved hjelp av en skrue 23.

Den aritmetiske seksjon 50 et inn- ut-grensesnitt I/O,

en sentral behandlingsenhet CPU, et lager M, en tast-innhet K, en fremviserenhet D, og en høyttaler S. I henhold til bruksformålet kan der i seksjonen 50 ytterligere, være anordnet en skriverenhet P for utskrift av beregningsresultatet, og en funksjon for overføring av beregnede data til en vertsdatamaskin eller lignende.

Relasjonen mellom vibrasjonsnivåer og damplekkasje-mengder svarende til variasjoner i konstruksjon og størrelse for en flerhet av dampfeller kan lagres i lageret M i den aritmetiske seksjon 50. Figur 2 er et karakteristisk kurvediagram med vibrasjonsnivå som abscisse og damplekkasjemengde som ordinat, med variasjoner i konstruksjon av forskjellige dampfeller som en parameter. Slik det fremgår av figur 2, er de respektive dampfeller forskjellige hva angår lekkasje-mengde, selv om de befinner seg i ett og samme vibrasjonsnivå A. Mer spesielt, selv om alle dampfellene befinner seg i ett og samme vibrasjonsnivå A, vil lekkasjemengden i den dampfelle som har en "free-bucket" konstruksjon være B, lekkasjemengden i den dampfelle som har en "free-float" konstruksjon være C, og lekkasjemengden i den dampfelle som har en termodynamisk kon-truksjon, være D. Følgelig blir relasjonen mellom damplekkasjemengden og vibrasjonsnivået preliminært målt svarende til forskjellen i konstruksjon, størrel-se, damptrykk etc. for dampfellene lagret i lageret M, og deretter vil nødvendige betingelser, f.eks.

typen dampfelle, dens konstruksjon, det damptrykkk som blir benyttet i dampfellen, og lignende, bli inn-stilt ved hjelp av tast-innenheten K, slik at den sentrale behandlingsenhet CPU kan utføre beregning nøyak-tig ved tidspunktet for lekkasjedetektering.

Virkemåten for den ovenfor omtalte detektor er som følg-er. Toppenden av sonden 2 av detekteringsseksjonen 1 blir bragt i berøring med den gjenstand som skal detekteres, slik at vibrasjoner som forekommer i målet, bli overført til membranholdedelen 11, for derved å bevirke at membranen 21 vibrerer. Vibrasjonen av membranen 21 sprer seg i mellomrommet inne i mikrofonholderen 16, slik at den omformes til et elektrisk signal ved hjelp av ultralyd-mikrofonen 16 som er plassert motsatt membranen 21. Det elektriske signal blir passende forsterket ved hjelp av kretskortet 20, og deretter over-ført til den aritmetiske seksjon 50 gjennom kabelen 51. Ved mottagelse av et inn-signal proporsjonalt med det detekterte vibrasjonsnivå og overføring av dette fra detekteringsseksjonen 1 til den aritmetiske seksjon 50 gjennom kabelen 51, gjør det mulig for den sentrale behandlingsenhet CPU å utføre beregning på basis av de innstilte betingelser, for derved å påvirke fremviser-enheten D og/eller høyttaleren S på grunnlag av beregningsresultatet. Beregningsresultatet oppnår man ved behandling under referanse til de forhåndsbestemte da-ta som på forhånd er lagret i lageret M. Følgelig vil der på grunn av det forhold at. et sant vibrasjonsnivå kommer nøyaktig til uttrykk under betraktning av distinksjon med hensyn til konstruksjon, størrelse, bruks-betingelse etc. for den gjenstand som skal detekteres, vil resultatet alltid være tilpasset omstendighetene.

Figur 3 viser en annen utførelsesform for oppbygningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse. På figur 3 er de samme deler som dem på figur 1, gitt samme henvis-ningstall. Det som skiller seg fra figur 1, går ut på: en temperaturføler 10 som er anordnet ved toppenden av sonden 1, et hull 12 for innføring av en føringstråd for temperaturføleren 10 tildannet ved toppenden av sonden 1, samt en mikrobryter 31 som er plassert i holdedelen 15. I henhold til konstruksjonen på figur 3 er det mulig å evaluere hvorvidt lekkasjen i dampfellen bare omfatter kondensert vann eller utgjør en blanding av kondensert vann og damp. I henhold til dampfelle-operasjonsdetektoren ifølge den foreliggende oppfinnelse, vil temperatur såvel som mekanisk vibrasjon hos en gjenstand som skal detekteres, kunne av-føles. Temperaturdetektering av dampfellen fremskaffer følgende virkning. Generelt er dampfeller klassi-fisert i henhold til bruksprinsippet for disse, og da i den mekaniske type hvor der benyttes den spesielle vektforskjell mellom damp og kondensert vann, av den termodynamiske type hvor der benyttes den termodynamiske karakteristiske forskjell mellom damp og kondensert vann, den termostatiske type hvor der benyttes temperaturforskjell mellom damp og kondensert vann, samt den temperaturjusterende type hvor kondensert vann med temperatur lavere enn en forhåndsbestemt temperatur, blir sluppet ut. Blant denne variasjon av dampfeller, vil de tilhørende den mekaniske type, den termodynamiske type og den termostatiske type, innebære at temperaturen er lavere enn den mettede damptemperatur med flere grader (°C) eller titalls grader (°C) i det tilfelle hvor kondensert vann blir sluppet ut på normal måte. Følgelig vil i det tilfelle når dampfellen er kort med hensyn til kapasitet, i det tilfelle når utslipsfunksjonen av kondensert vann fra dampfellen blir unormal eller blir brutt ned på en perfekt måte, eller lignende, vil kondensert vann forbli 1 oppstrømsdelen av dampfellen. I slike tilfeller vil derfor temperaturen av dampfellen bli lavere enn den i det tilfelle hvor kondensert vann blir sluppet ut på normal måte. Under denne synsvinkel og ved denne utfør-elses form, vil temperaturen av den dampfelle hos en gjenstand som skal detekteres bli avfølt ved hjelp av den temperaturføler som er anordnet ved toppenden av sonden 2 ved denne utførelsesform, for derved å gjøre det mulig å avføle driftsbetingelsen som innbefatter en senk-ning av utsondringsfunksjonen for det kondenserte vann ved evaluering som blir foretatt i den aritmetiske seksjon 50 på basis av den detekterte temperatur. På den annen side blir mikrobryteren 31 brukt på en slik måte at når toppenden av sonden 2 blir bragt i tilstrekkelig berøring med den gjenstand som skal avføles, slik at membranholdedelen 11 overskrider en forhåndsbestemt distanse, eller med andre ord når forberedelsen for måling er blitt gjennomført, blir mikrobryteren 31 på-virket for å slå på den elektriske kilde for detekter-ingsseks jonen og den aritmetiske seksjon. Føringstråd-en fra kontakten på mikrobryteren 31 er forbundet med kretskortet 20, slik at det elektriske kildesystem som ikke er vist, kan automatisk slås på og av.

I henhold til den konstruksjon som er vist på figur 3, vil ikke bare driften av dampfellene kunne avføles på samme måte som omtalt tidligere i forbindelse med konstruksjonen på figur 1, men temperaturdataene for dampfellene i driftstilstand kan oppnås ved hjelp av tem-peraturføleren 10, slik at evalueringen av driftsbetingelsen innbefattet utsondringsfunksjonen for det kondenserte vann, kan utføres mer nøyaktig. Det skal for-stås at den aritmetiske seksjon 50 kan ha en funksjon som sammenligner temperaturdata som oppnås ved hjelp av temperaturføleren 10 med en referanseverdi for evalu-eringsformål, såvel som med velkjente tilhørende funk-sjoner, f.eks. en fremviserfunksjon, en alarmfunksjon og

lignende.

Videre kan forringelsen av utsondringsfunksjonen for kondensert vann bli detektert mer nøyaktig ved å føre inn det brukte damptrykk gjennom tast-innheten, og etabler-ing av referansetemperaturen på grunnlag av den mettede damptemperåtur. I det tilfelle hvor den gjenstand som skal detekteres er en dampfelle av den temperaturjusterende type, vil dessuten forringelsen av utsondringsfunksjonen for kondensert vann kunne detekteres nøyaktig ved innstilling av referansetemperaturen til en lavere verdi enn den forhåndsbestemte innstilte temperatur for det utsondrede kondenserte vann, slik at kondensert vann av det område som er lavere enn den innstilte temperatur, kan utsondres.

Slik det er omtalt ovenfor, vil det mettede trykk for den indre damp kunne være kjent, dersom temperaturen for en gjenstand som skal detekteres, blir målt ved hjelp av den temperaturføler 10 som er anordnet ved toppenden av sonden 2. Relasjonen mellom slikt trykk og vibrasjonens amplitude er vist på figur 4. Følge-lig vil nærværet eller størrelsen av en dampstrøm el-, ler en strøm av kondensert vann kunne være kjent ved hjelp av den vibrasjon som svarer til verdien av det trykk som utledes fra den temperatur som er detektert av temperaturføleren. Også i dette tilfelle vil lagring av nødvendige data og beregning basert på lagret data bli utført automatisk ved hjelp av den aritmetiske seksjon 50.

Figur 5 viser en modifikasjon av den foreliggende oppfinnelse, idet denne er forbedret med hensyn til en temperaturføler som er plassert ved toppenden av sonden som vist på figur 3. Slik det er omtalt tidligere, vil tillegget av den temperaturdetekterende funksjon i forhold til vibrasjonsdetekteringsfunksjonen fortrinnsvis frembringe den forbedring av nøyaktig detektering og en økning av detekterte poster. Imidlertid er sonden i de fleste tilfeller formet av varmeledende materiale, f.eks. rustfritt stål eller lignende. Når temperaturen på temperaturføleren 10 blir øket ved varmeledning fra den gjenstand som skal detekteres, vil følgelig varmeledning også finne sted gjennom sonden, slik at temperaturøkningen i selve temperaturføleren blir ustabil. Under denne synsvinkel vil realiteten ved denne utførelsesform gå ut på at en rør-lignende varmeisolator 43 av et passende valgt materiale blir passet inn i en uttagning 41 som er tildannet i toppenden av sonden 4, slik at temperaturføleren 10 blir plassert ved toppen av den rør-lignende varmeisolator. Temperaturføleren 10 er anordnet slik at den rager noe ut fra toppenden av sonden 4. Ledetråden 10& for tem-peraturføleren 10 er ført til det ikke viste kretskort, gjennom et hull 44 i varmeisolatoren 43 og hullet 12

i sonden 4. Varmeisolatoren 43 må ha den egenskap at den i tilstrekkelig grad overfører mekanisk vibrasjon. Fortrinnsvis benyttes der et keramisk rør som varmeisolatoren 43, i den hensikt å fullbyrde den varmeisoler-ende virkning, samtidig som vibrasjon overføres på samme måte som et metall-materiale.

Figurene 6 og 7 viser modifikasjoner av den foreliggende oppfinnelse, som er forbedret hva angår konstruksjon av toppenden av sonden. I henhold til konstruksjonen for sonden ved den tidligere omtalte operasjonsdetektor, vil det detekterte vibrasjonsnivå ofte endre seg avhengig av kontakttilstanden i forhold til detekteringsgjenstand. Selv om sonden er konstruert for å presses kontinuerlig forover for det formål å unngå individuell forskjell på grunn av brukeren, kan den samme berøringsbetingelse ikke alltid oppnås, fordi overflaten av detekteringsgjenstanden i de fleste tilfeller er kurveformet. Videre vil berørbetingelsen ofte endre seg på grunn av forskjell i måten brukerne håndterer sonden. Følgelig vil der oppstå en forskjell med hensyn til vibrasjonsdetektering fra det tilfelle hvor sonden ligger i plan-berør-ing med den gjenstand som skal detekteres, og til det tilfelle hvor sonden har punkt-berøring med den gjenstand som skal detekteres. En slik forskjell i vibrasjonsdetektering fremskaffer en feil i de fundamentale data som skal beregnes, noe som resulterer i en feil evaluering. Ved den modifikasjon som er vist på figur 6, er der i den hensikt å unngå en slik uønsket , evaluering, plassert et fremspring 62 ved toppenden 61 av en sonde 60 som i langsgående retning er ført inn gjennom hullet i sondeholdedelen 4. Videre er en temperaturføler 65

som kontinuerlig blir presset forover ved hjelp av en fjær 64, festet i en uttagning 63 som er tildannet ved toppenden av sonden 60. I henhold til denne konstruksjon vil sonden være i kontinuerlig punktberøring med en gjenstand 66 som skal detekteres, slik at hovedsa— kelig jevn vibrasjonsmåling kan utføres, uavhengig av den ytre form av gjenstanden 66 skal detekteres, og uavhengig av brukerens spesielle brukermåte. I dette tilfelle kan man få tilstrekkelig kontakt til å detektere temperaturen, fordi temperaturføleren 65 blir tvunget mot detekteringsgjenstanden 66 ved hjelp av fjæren 62, mens vibrasjon i liten grad blir overført fordi den blir absorbert av fjæren 62.

Figur 7 viser en annen form hvor toppenden av sonden er modifisert. Konstruksjonen i henhold til figur 7

er lik den på figur 6, med det unntak at fremspringet 67 er tildannet ved avskjæring av toppenden av konstruksjonen ifølge figur 6, slik at den er skrå. Konstruksjonen ifølge figur 7 kan lett tildannes ved be-arbeiding .

Figur 8 viser en modifikasjon av den foreliggende oppfinnelse som er forbedret med hensyn til membrankonstruk-sjon for omforming av mekanisk vibrasjon som detekteres av sonden, til en ultralydbølge. Hver av en flerhet av driftsbetingelse-detektorer som er omtalt ovenfor i forbindelse med foregående utførelsesformer, omfatter et eneste resonanspunkt fordi en eneste membran blir benyttet. Det er generelt annerkjent at følsomheten for membranen er stor i nærheten av dennes resonansfrekvens (resonanspunktet), men meget liten ved andre punkter.

I det tilfelle hvor driftsbetingelsen for dampfellene blir detektert på grunnlag av vibrasjonsstørrelsen, er det nødvendig å feste en membran preliminært, som er passende selektert på forutsetningen av den vibrasjonsfrekvens som vil bli generert, eller å forberede en flerhet av typer av detekteringsseksjoner svarende til variasjoner i vibrasjonsfrekvens, fordi den vibrasjon som genereres på grunn av dampstrømmen eller strømmen av kondensert vann i dampfellene kan spesifiseres i henhold til forskjellen i konstruksjon, størrelse, etc. for dampfellene. I henhold til konstruksjonen på figur 8, er en flerhet av membraner 82 - 84 festet til baksiden av sondeholdedelen 11 ved hjelp av en skrue 85 langs aksen for sonden 2. På figur 8 er de samme deler som på figurene 1 og 3 gitt samme henvisnings-tall. En elastisk del 32 er tildannet av syntetisk gummi, og er innskutt mellom sondeholdedelen 4 og frontdekslet 6. En elastisk del 33 av det samme materiale er ført inn i hullet 9 og mellom sonden 2 og sondeholdedelen 4. På lignende måte omgir en elastisk del 34 den nevnte ultralydmikrofon 16. Videre er elastiske deler 35 og 36 anodnet på to steder på yttersiden av membranmonteringsdelen 11. De respektive elastiske deler 32 og 36 blir benyttet for det formål å absorbere uønsket vibrasjonsstøy som blir bevirket av vibrasjon som fremskaffes av deler som er forskjellig fra detekteringsgjenstanden, og som blir overført til en hvilken som helst av vibrasjonsdetekteringsdelene, dvs. sonden 2, membranholdedelen 11, membranene 81 - 84, samt ultralyd -mikrofonen 16. Ved konstruksjonen vist på figur 8 kan avstanden mellom membranholdedelen 11 og ultralyd-mikrofonen være valgt til 9.19 mm. Ved denne utførelses-form er der benyttet fire membraner med en.tykkelse på 0.9 mm og en ytterdiameter på 15 mm, idet disse er festet til membranholdedelen 11 ved hjelp av avstandsstykker som hver har en tykkelse på 0.4 mm og en ytterdiameter på 4.5 mm, og anordnet mellom tilstøtende membraner. I dette tilfelle hvor avstanden mellom membranholdedelen 11 og ultralyd-mikrofonen 16 ble valgt til 9.19 mm, og bare en membran med en tykkelse på 0.3 mm og en ytterdiameter på 15 mm ble festet til membranholdedelen 11, ble resonansfrekvensen 43.5 kHz, slik dette fremgår av figur 9. I motsatt tilfelle, hvor der ble benyttet fire membraner 81 - 84, som omtalt ovenfor, kunne resonansfrekvensen utvides til et område fra 4 0 kHz til 47. kHz, slik dette fremgår av figur 10. Følgelig vil vibrasjonen for dampfeller innenfor resonansfrekvensområdet kunne detekteres med høy sensitivitet ved hjelp av en og samme detek-teringsseks jon. Det er innlysende at modifikasjoner eller endringer med hensyn til antall og størrelse av membranene kan utføres, og at forskjellige detekterings-seks joner som har forskjellig resonansfrekvensområde,

kan tildannes innenfor slike modifikasjoner eller endringer .

Figur 11 viser en ytterligere utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse. Ved de tidligere omtalte utførel-sesf ormer, vil påvirkningen av vibrasjon som overføres til ultralyd-mikrofonen 16 gjennom hoveddelen for de-tekteringsseks jonen 1, være mer eller mindre utøvet. De elastiske deler som er vist på figur 8, ble derfor anordnet ved forskjellige steder. Ved denne utførelses-form ble ultralyd-mikrofonen 16 og membranen 21 sepa-rert, slik at de ble anodnet motsatt hverandre med en forhåndsbestemt distanse derimellom, og de to deler og avstanden derimellom ble omsluttet av en elastisk del 34' og fiksert i forhold til nedre ende av membranholdedelen 11. I henhold til denne utførelsesform blir vibrasjon fra hoveddelen 5 og andre deler ikke overført til ultralyd-mikrofonen 16, som endelig detekterer vibrasjon og omformer den detekterte vibrasjon til et elektrisk signal. Følgelig vil vibrasjonsdetektering med mindre feil kunne utøves. Utgangen fra ultralyd-mikrofonen 16 er forbundet med kretskortet 20. I henhold til denne utførelsesform vil den vibrasjon som er detektert av sonden 2, kunne effektivt overføres til membranen 21, og omformes til et elektrisk signal ved hjelp av ultralyd-mikrofon 16, slik at nøyaktig måling av vibrasjon eller med andre ord nøyaktig evaluering av driftsbetingelsen for dampfellene kan utføres.

Figur 12 viser enda en annen utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse, som er forbedret med hensyn til ar-rangementet for ultralyd-mikrofonen 16 og membranen 21

og med hensyn til deres forbindelse med kretskortet 20

i forhold til konstruksjonen på figur 11. På figur 12 er avstanden mellom ultralyd-mikrofonen 16 og kretskortet 20 utvidet mer passende, slik at de to er fleksibelt forbundet gjennom ledetråden 92, f.eks. en myk elektrisk ledende tråd. Generelt kan vibrasjon som påføres hoveddelen 1 fra utsiden, overføres til kretskortet 20 som omfatter en forsterkningskrets, slik at vibrasjonen over-føres til ultralyd-mikrofonen 16 gjennom en stiv forbind-elses tapp for ultralyd-mikrofonen, hvoretter vibrasjonen blir overlagret vibrasjon som overføres via hulrommet for membranen 21 som den originale passasje, slik at den således overlagrede vibrasjon blir omformet til et elektrisk signal. Som et resultat kan en feil oppstå i utgangen. Denne utførelsesform er anordnet for å unngå en slik si-tuasjon. I henhold til denne utførelsesform blir kretskortet 20 festet til hoveddelen 5 ved hjelp av en holde-del 93 som er tildannet av et elastisk materiale, f.eks. syntetisk gummi eller lignende, for derved å forhindre utbredelsen av vibrasjon fra utsiden, og dessuten er kretskortet 20 og ultralyd-mikrofonen 16 elektrisk forbundet gjennom den myke ledende tråd 92, for derved å unngå overføringen av den ytre vibrasjon til ultralyd-mikrofonen 16 på en sikker måte. Følgelig vil utgangssignalet som er proporsjonalt med den sanne vibrasjon overført fra sonden 2, bli overført til den aritmet-

iske seksjon 50 for derved å forbedre detekteringsnøy-aktigheten.

INDUSTRIELT BRUKSOMRÅDE

Dampfelle-operasjonsdetektoren i henhold til den foreliggende oppfinnelse vedrører en operasjonsdetektor for detektering av operasjonsbetingelsen for dampfeller som benyttes i et dampsystem for dampanvendelser, f.eks. dampdrevne elektriske kraftverk, et kjemisk anlegg, et pro-duksjonsutstyr eller lignende.Dampfelle-operasjonsbe-tingelsesdetektoren blir benyttet for detektering av steder for sammenbrudd i tilfelle av forekomsten av unormalhet, såvel for daglig kontroll og vedlikehold av dampfeller som er uunnværlige for de nevnte anlegg og utstyr. Spesielt er detektoren i henhold til den foreliggende oppfinnelse overlegen med hensyn til nøy-aktighet for detektering i forhold til vanlige detektorer. Følgelig vil funksjonell forringelse av dampfeller kunne detekteres på et tidlig trinn, for derved å forhindre alvorlige ulykker, forbedre driftseffekti-viteten som en helhet for slikt utstyr, og forhindre spill av kostbar energi.

Claims (8)

1. Dampfelle-operasjonsdetektor omfattende en detek-teringsseks jon (1) som på sin side omfatter: en sonde (2) som er innrettet til å bringes i berøring med en detekteringsgjenstand med et forhåndsbestemt trykk som er gitt av en elastisk del for detektering av mekanisk vibrasjon som skyldes en dampstrøm og en strøm av kondensert vann inne i detekteringsgjenstanden, membranorganer (21) for fremskaffelse av ultralyd-vibrasjon som reaksjon på den mekaniske vibrasjon detektert av sonden (2), en vibrasjonsføler (16) som er anordnet motsatt membranorganene (21) for omforming av ultralyd-vibrasjoner til et elektrisk signal, samt et kretskort (20) som omfatter en forsterkerkrets for forsterkning av utsignalet fra vibrasjonsføleren (16) for derved å overføre det forsterkede signal til utsiden av sonden, karakterisert ved at detekteringsseksjonen (1) ytterligere omfatter en i en uttagning (41) i sonden (2) anordnet temperaturføler (10) som skal bringes i berøring med detekteringsgjenstanden for fremskaffelse av et elektrisk utsignal svarende til den detekterte temperatur, og at detektoren i tillegg til nevnte sonde, membranorganer, vibrasjonsføler og kretskort og temperaturføler, omfatter en aritmetisk seksjon (50) som innbefatter et lager (M) for lagring av data svarende til en flerhet av dampfeller som innbefatter detekteringsgjenstanden, en sentral behandlingsenhet (CPU) for utførelse av bearbeidelse og analyse av utsignaler som overføres fra henholdsvis vibrasjonsføler (16) og temperaturføler (10) i detekteringsseksjonen (1) i forhold til forhåndsbestemte data som er lagret i lageret (M) vedrørende unormale driftsbetingelser avfølt som forringet utsondringsfunksjon av kondensert vann, og utgangsenheter (D, S) for fremvisning av resultatet av beregningen i den sentrale behandlingsenhet (CPU) og/eller fremskaffelse av lydutgangssignaler av hørbar frekvens.

2. Dampfelle-operasjonsdetektor som angitt i krav 1, karakterisert ved at temperaturføleren (10) er festet i uttagningen (41) i sonden (2) ved hjelp av en varmeisolator (43) for å unngå varmeledning uten påvirkning på overføringen av vibrasjon via membranorganene (21) i sonden (2).

3. Dampfelle-operasjonsdeketor som angitt i et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at et fremspring (62, 67) med spiss ende er tildannet ved toppen av sonden (2), og at en uttagning (63) er tildannet ved en posisjon som ligger lavere enn det spisse fremspring, slik at temperaturføleren (10, 65) blir innrettet til å presses mot det spisse fremspring ved hjelp av et elastisk materiale (64) som er anordnet i uttagningen.

4. Dampfelle-operasjonsdetektor som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at membranorganene for fremskaffelse av ultralyd-vibrasjon på grunn av mekanisk vibrasjon overført fra sonden (2), innbefattende en flerhet av membraner (81 - 84) som er fiksert på forhåndsbestemte intervaller i sondens aksialretning.

5. Dampfelle-operasjonsdetektor som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at membranene (21, 81 og 84) og ultralyd-mikrofonen (16) er omsluttet av en elastisk hul del (34'), og at den ene ende av den hule elastiske del (34') er festet til en membranholdedel (11), slik at den mekaniske vibrasjon blir overført fra sonden (2) til ultralyd-mikrofonen (16) uten påvirkning av ytre vibra-sjonsstøy.

6. Dampfelle-operasjonsdetektor som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at kretskortet (20) er festet til en hoveddel (5) ved hjelp av en elastisk del (93), og at terminaler fra ultralyd-mikrofonen (16) er fleksibelt forbundet med terminaler fra kretskortet (20) via myke ledende tråder (92), slik at mekanisk vibrasjon blir overført fra sonden (2) til ultralyd-mikrofonen (16) uten påvirkning av ytre vibrasjonsstøy.

7. Dampfelle-operasjonsdetektor som angitt i krav 1, karakterisert ved at membranene (21, 81, 84) og ultralyd-mikrofonen (16) er omsluttet av en elastisk hul del (34'), og at den ene ende av den hule elastiske del (34') er festet til en membranholdedel (11), slik at den mekaniske vibrasjon blir overført fra sonden (2) til ultralyd-mikrofonen (16) uten påvirkning av ytre vibra-sjonsstøy.

8. Dampfelle-operasjonsdetektor som angitt i krav 1, karakterisert ved at lageret (M) innbefattet i nevnte aritmetiske seksjon (50) omfatter data som svarer til variasjoner i damptrykk i dampfellene, slik at det beregnes et resultat som er korrigert i henhold til det damptrykk som benyttes i detekteringsgjenstanden.