DE2500262B2 - Anordnung zur Erfassung eines Lecks durch Überwachung des Drucks in einer durch Absperrventile in mehrere absperrbare Leitungsabschnitte unterteilten Rohrleitung - Google Patents

Anordnung zur Erfassung eines Lecks durch Überwachung des Drucks in einer durch Absperrventile in mehrere absperrbare Leitungsabschnitte unterteilten Rohrleitung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erfassung eines Lecks durch Überwachung des Drucks in einer durch eine Reihe von Absperrventilen in mehrere absperrbare Leitungsabschnitte unterteilten Rohrleitung, bestehend aus einem Druckfühler für die Erzeugung eines Meßsignals, welches dem augenblicklichen Istwert des Drucks in einem Leitungsabschnitt entspricht, aus einem Analogspeicher, aus einem Trennschalter zwischen dem Druckfühler und dem Eingang des Speichers, wobei der Trennschalter in Abhängigkeit von einem Steuersignal für die Speicherung eines Wertes betätigbar ist, der dem augenblicklichen Istwert des Drucks in der Leitung zum Zeitpunkt des Steuersignals entspricht, aus einer Vergleichseinrichtung, welche dem Druckfühler und dem Speicher nachgeschaltet und in der Weise ausgelegt ist, daß an ihrem Ausgang ein Signal ansteht, sobald die Größe des Meßsignals kleiner als der eingespeicherte Druckwert ist, wobei dieses Ausgangssignal größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, sowie aus einem der Vergleichseinrichtung nachgeschalteten Steuerkreis für die Schließung der Absperrventile des betreffenden Leitungsabschnitts.
Eine derartige Anordnung dient zur Erfassung des Lecks durch mehrfachen Vergleich der Größe einer Druckdifferenz zwischen einem Referenzdruck und dem Ist-Druck in der Rohrleitung mit einem vorgegebenen Schwellenwert für die Druckdifferenz, wobei als Referenzdruck derjenige Druck verwendet wird, der am Anfang eines jeden Vergleichsvorgangs in der Rohrleitung herrscht und der für die Dauer des Vergleichsvorgangs gespeichert wird, und wobei die Schließung der Absperrventile des betroffenen Leitungsabschnitts ausgelöst wird, wenn der Schwellenwert innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnitts erreicht wird.
Eine analoge Anordnung ist durch die FR-PS 14 82 095 vorbekannt. Bei dieser wird für die Festste!-
lung der Ist-Druckdifferenz ein Referenzdruck verwendet, der in einem Druckkessel gespeichert wird, der an einen der Eingänge eines Differentialdruckmessers Angeschlossen ist und periodisch mit der Rohrleitung verbunden wird, wobei der Referenzdruck mit dem Druck in der Rohrleitung jedesmal in Übereinstimmung gebracht wird. Der andere Eingang des Differentialdruckmessers ist mit der Rohrleitung verbunden. Sobald bei einem der periodischen Meßvorgänge ein am Differentialdruckmesser eingestellter Schwellenwert überschritten wird, wird eine Schließvorrichtung für ein Absperrventil in der Rohrleitung ausgelöst. Diese Anordnung macht eine laufende Überwachung erforderlich, zudem ist sie wegen des Druckkessels, des Differentialdruckmessers und der erforderlichen Rohrleitungen und Ventile aufwendig in der Herstellung und im Bauvolumen.
Durch die DT-OS 19 61 928 ist ein Rohrbruchdetektor mit zwei Meßeinrichtungen bekannt, von denen eine zur Durchflußmengenmessung und die andere zur Messung des Druckabfalls in der Rohrleitung eingerichtet ist Damit sollen Fehlmessungen durch einen plötzlichen Durchflußanstieg aufgrund eines Pumpenanlaufs sowie durch eine zeitliche Veränderung des Druckabfalls vermieden werden.
Die vorbekannte Vorrichtung erzeugt ein Steuersignal für die Schließung eines Absperrventils, wenn die Druckabsenkung in der Rohrleitung im Verlaufe einer durch einen Abtastimpulsgenerator vorgegebenen Zeitspanne einen vorgegebenen Wert überschreitet. Auf diese Weise allein ist es nicht möglich, festzustellen, ob die Druckabsenkung auf eine sprunghafte Verbrauchs steigerung oder auf einen Leitungsbruch zurückzuführen ist Die zusätzliche, gleichzeitige Überwachung des Durchsatzes macht darüber hinaus eine Verdoppelung der Meß- und Auswerteeinrichtungen erforderlich, weil die Erfassung eines Leitungsbruchs zu einer anomalen Durchsatzsteigerung und gleichzeitig zu einer anomalen Druckabsenkung führt. Dennoch löst auch die Verdoppelung des Aufwandes nicht die nachstehende Aufgabe.
In einer Flüssigkeits- oder Gasleitung kommen Druckänderungen vor, insbesondere Druckabsenkungen, die nicht auf einen Leitungsbruch, sondern beispielsweise auf eine plötzliche Zunahme des Verbrauchs zurückzuführen sind. Derartige Druckabsenkungen sind vorübergehender Natur, wobei sich nachfolgend ein neuer Druckausgleich in der Rohrleitung einstellt. Bei Leitungsbrüchen hingegen setzt sich die Druckabsenkung fort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Erfassung eines Lecks in einer Rohrleitung vorzuschlagen, welche einen Druckkessel und eine laufende Abtastung entbehrlich macht und alle Druckänderungen innerhalb der Rohrleitung zuläßt außer solchen, die auf die Entstehung eines Lecks zurückzuführen sind, ohne die Betätigung der Absperrventile in der Rohrleitung auszulösen.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein erstes monostabiles Schaltelement, dessen Eingang mit dem Ausgang der Vergleichseinrichtung verbunden ist und das an seinem Ausgang einen ersten Impuls 71 von vorbestimmter Dauer erzeugt, sobald es von der Vergleichseinrichtung ein Signal erhält, durch ein zweites monostabiles Schaltelement, dessen Eingang mit dem Ausgang des ersten monostabilen Schaltelements verbunden ist und das an seinem Ausgang beim Empfang des Impulses Ti nach dessen Beendigung einen zweiten Impuls 7o erzeugt, wobei der Impuls 7c eine mehrfach längere Dauer als der Impuls Tl aufweist, durch ein UND-Glied mit zwei Eingängen, die mit den Ausgängen des ersten und des zweiten monostabilen Schaltelements verbunden sind und dessen Ausgang über einen Leistungsverstärker mit dem Steuerkreis für die Schließung der Absperrventile verbunden ist, und durch eine derartige Verbindung des Ausgangs des ersten monostabilen Schaltelements mit dem Trennschalter, daß der Impuls 71 das Steuersignal für die Speicherung des momentanen Druck-Istwertes ist.
Der Erfindungsgegenstand ermöglicht es, unter Verzicht auf einen Druckkessel und eine laufende, periodische Abtastung bei kleinstmöglichen Abmessungen, zuverlässig Lecks in Rohrleitungen festzustellen, d. h. die beiden Möglichkeiten einer Druckabsenkung hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die Absperrventile zu differenzieren. Die Anordnung bewirkt einen zweiten Vergleichsvorgang, durch den festgestellt wird, ob sich der Druckabfall, der den ersten Vergleichsvorgang und die Speicherung des neuen Referenzdrucks ausgelöst hat, fortgesetzt bzw. vergrößert hat. Der erste Vergleichsvorgang führt nur zu einer »Bereitschaftsstellung«, und erst im zweiten Vergleichsvorgang wird die Entscheidung getroffen, ob die Absperrventile zu schließen sind oder nicht. Von besonderer Bedeutung ist dabei, daß jedsr Vergleichsvorgang durch Überschreiten des Schwellenwertes aus gegebenem Anlaß herbeigeführt wird und nicht periodisch, d.h. durch einen Zeitgeber, wie beim Stand der Technik. Hierdurch wird es erst möglich, die Zeitfolge bzw. Häufigkeit der Vergleichsvorgänge zu einer Überwachung heranzuziehen.
Auf diese Weise kann der Druck innerhalb der Rohrleitung schwanken, ohne eine Betätigung der Absperrventile auszulösen, wenn die Druckschwankungen im Verlauf einer vorgegebenen Zeitspanne einen ebenfalls vorgegebenen Schwellenwert nicht überschreiten, wobei der Referenzdruck stets veränderbar ist und durch denjenigen Druck dargestellt wird, der am Anfang eines Vergleichsvorganges bzw. eines Vergleichszyklus bzw. einer Vergleichsperiode in der Rohrleitung herrscht.
Mit dem erfindungsgemäßen Überwachungssystem wird eine Druckabsenkung, die größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, in eine Bereitschaftsstellung des Systems umgesetzt. Wenn sich die Druckabsenkung nicht fortsetzt wie im Falle einer plötzlichen Verbrauchszunahme, geschieht nichts.
Wenn die Druckabsenkung hingegen bestehenbleibt und schnell erfolgt, wie beispielsweise infolge eines Lecks oder Leitungsbruchs, werden die Absperrventile geschlossen. Die erfindungsgemäße Überwachungsanordnung toleriert infolgedessen Druckschwankungen in der Leitung, die nicht auf ein Leck zurückzuführen sind. Darüber hinaus benötigt die Anordnung keinen Abtastimpulsgenerator bzw. Zeitgeber für die periodische Speicherung eines Bezugs-Druckwertes. Vielmehr wird der Analogspeicher ausschließlich danji in den neuesten Zustand versetzt, wenn die Druckabsenkung zur Erzeugung eines ersten Impulses 71 führt.
Eine besonders vorteilhafte Anordnung wird gemäß der weiteren Erfindung dadurch erzielt, daß die Verglcichseinrichtung aus einer Subtraktionsstufe besteht, deren beide Eingänge mit den Ausgängen des Analogspeichers und des Druckfühlers verbunden sind, aus einer Vergleichsstufe, die beim Empfang eines Signals oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes
4Po ein Ausgangssignal erzeugt, und aus einer Kontrollstufe zwischen der Subtraktionsstufe und der Vergleichsstufe, wobei die Kontrollstufe den Durchgang zur Vergleichsstufe nur dann freigibt, wenn die Ausgangssignale der Subtraktionsstufe einem augenblicklichen Ist-Druckwert in der Rohrleitung entsprechen, der kleiner als der im Analogspeicher gespeicherte Druckwert ist, sowie dadurch, daß die Kontrollstufe zwei Trenngleichrichter besitzt, deren Eingänge mit dem Ausgang der Subtraktionsstufe verbunden und die in der Weise in Antiparallelschaltung angeschlossen sind, daß sie sowohl negative als auch positive Signale durchlassen, wobei der Ausgang des Trenngleichrichters dem Eingang eines integrierenden Verstärkers aufgeschaltet ist, dessen Ausgang zum Trenngleichrichter zurückgeführt ist, und wobei der Ausgang des Trenngleichrichters der Vergleichsstufe aufgeschaltet ist.
Der Gegenstand der Erfindung und seine Funktion werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung,
F i g. 2 ein Detailschaltbild einer Kontrollstufe, wie sie in der Anordnung nach F i g. 1 verwendet werden kann, und
F i g. 3a bis 3d eine Anzahl von Diagrammen zur Erläuterung der Funktion der Anordnung in Abhängigkeit von der Zeit.
Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 ist zur Betätigung mindestens eines Absperrventils 1 vorgesehen, das sich in einem Abschnitt einer Rohrleitung 2 befindet, durch die ein flüssiges oder gasförmiges Medium geleitet wird. In vorteilhafter Weise wirkt die Anordnung nicht unmittelbar auf das Absperrventil 1 ein, sondern vielmehr über das Solenoid 3 eines Magnetventils 4, welches sich in einer pneumatischen Steuerleitung 5 befindet, die einerseits zu einem Pneumatikantrieb 6 des genannten Ansperrventils 1 führt und andererseits mit einem Druckluftbehälter 7 in Verbindung steht. Der Pneumatikantrieb 6 besteht beispielsweise aus einem Pneumatikzylinder und besitzt ein handbetätigtes Entlüftungsventil 8.
Zur Anordnung gemäß F i g. 1 gehört ein Druckfühler 9, der in dem betreffenden Abschnitt der Rohrleitung 2 angeordnet und von einer solchen Konstruktion ist, daß an seinem Ausgang eine kontinuierliche Spannung ansteht, die dem Ist-Druck p, in dem Leitungsabschnitt proportional ist. Der Ausgang des Druckfühlers ist einerseits mit dem Eingang einer Subtraktionsstufe 10 und andererseits über einen Trennschalter 11 mit dem Eingang eines Analogspeichers 12 verbunden.
Der Trennschalter 11 befindet sich im allgemeinen in geöffneter Stellung und gestattet das Einspeichern der Größe desjenigen Drucks, der in diesem Augenblick in dem Abschnitt der Leitung 2 herrscht, in den Analogspeicher, wenn er zyklisch, d. h. in bestimmten Zeitabständen kurzzeitig geschlossen wird. Der Ausgang dieses Analogspeichers ist dem zweiten Eingang der Subtraktionsstufe 10 aufgeschaltet und läßt dort fortlaufend eine Spannung anstehen, die der Größe des gespeicherten Druckwertes entspricht. Mittels des an den Ausgang des Druckfühlers 9 angeschlossenen Eingangs empfängt die Subtraktionsstufe 10 fortlaufend eine kontinuierliche Spannung, die dem jeweiligen Ist-Druck ρ, in dem betreffenden Abschnitt der Rohrleitung 2 proportional ist. An ihrem Ausgang liefert die Subtraktionsstufe 10 fortlaufend eine Spannung, die der Differenz zwischen dem gespeicherten Druckwert Pn, im Analogspeicher 12 einerseits und dem Ist-Druck Piandererseits entspricht. Diese Differenz AP,zwischer den beiden Drücken stellt die Änderung des Drucks ρ im Abschnitt der Rohrleitung 2 in der Zeiteinheit dar.
Da die Druckänderung in dem Abschnitt der Leitung 2 ebensogut positiv sein kann (d. h. der Druck in diesel Rohrleitung steigt an, und der Druckanstieg kann nicht für die Erfassung eines Lecks verwendet werden), ist es vorteilhaft, diejenigen Signale, die einem Druckanstieg
ίο entsprechen, mittels einer Kontrollstufe 13 auszuschalten, deren Eingang mit dem Ausgang der Subtraktionsstufe 10 verbunden ist. Die Kontrollstufe 13 hat die Aufgabe, sämtliche negativen Werte von Δ P-, auszuschalten, d. h. Werte, die sich einstellen, wenn dei Ist-Druck p,- größer ist als der gespeicherte Druckwen Pm, der als Referenzdruck dient. Die Kontrollstufe liefert daher ausschließlich Signale APj, die größer als C sind.
In F i g. 2 ist ein besonderes Ausführungsbeispiel einei solchen Kontrollstufe 13 dargestellt, die aus zwe Verstärkerstufen 14 und 15 besteht, von denen die erst« (14) zwei Trenngleichrichter 16 und 17 besitzt. Dei Eingang der beiden Trenngleichrichter 16 und 17 ist mii einer Eingangsklemme E der Kontrollstufe 13 verbunden. Die beiden Trenngleichrichter 16 und 17 sind ir Antiparallelschaltung angeordnet, so daß der erste Trenngleichrichter 16 nur diejenigen Signale odei Spannungen mit negativem Vorzeichen durchläßt während der zweite Trenngleichrichter 17 nur Spannungen oder Signale mit positivem Vorzeichen durchläßt Signale mit negativem Vorzeichen entsprechen dabe einer Druckerhöhung in der Rohrleitung 2, währenc Signale mit positivem Vorzeichen einer Druckabsenkung entsprechen. Die zweite Verstärkerstufe 15 ist mii dem Ausgang des Trenngleichrichters 16 verbunden unc bildet ein Integrierglied, dessen Ausgang zum Eingang der Kontrollstufe 13 zurückgeführt ist. Wenn daher ar diesem Eingang ein Signal mit negativem Vorzeicher ansteht, wird es durch die integrierende Verstärkerstufe
ίο 15 in ein Signal mit positivem Vorzeichen von gleichei absoluter Größe umgesetzt, so daß das Signal durch die Rückführung des Ausgangs der Verstärkerstufe 15 zurr Eingang der Kontrollstufe 13 praktisch ausgelöschi wird. Wenn andererseits ein Signal mit positiverr Vorzeichen am Eingang £der Kontrollstufe 13 ansteht kann dieses Signal durch den zweiten Trenngleichrichter 17 bis zum Ausgang S der Kontrollstufe 12 durchlaufen.
Die Kontrollstufe 13 ist dem Eingang einer elektroni-
so sehen Vergleichsstufe 18 aufgeschaltet, die innerhalt eines Bereichs von vorgegebenen Schwellenwerten AP( einstellbar ist. Der Schwellenwert ΔΡ0 kann beispielsweise zwischen 0,5 bar und 5 bar liegen. Wenn das dei Druckdifferenz AP, entsprechende Signal die Größe des vorgegebenen Schwellenwertes ΔΡο überschreitet, gibi die Vergleichsstufe 18 an ihrem Ausgang ein Signal ab welches an dem Eingang eines ersten monostabiler Schaltelements 19 ansteht, welches seinerseits einer Impuls bestimmter Dauer Ti erzeugt, die beispielsweise in der Größenordnung von einigen Sekunden liegt unc vorzugsweise kleiner als 5 Sekunden ist. Der Ausgang dieses ersten monostabilen Schaltelements ist gleichzel· tig einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 20, dei Wicklung des Trennschalters 11 und dem Eingang eines zweiten monostabilen Schaltelements 21 aufgeschaltct Wenn das zweite monostabile Schaltelement 21 einer Impuls T\ empfängt, liefert es seinerseits einen Impuls 71 von gleichfalls bestimmter Dauer, die jedoch mindesten!
mehrfach größer ist als die Dauer des Impulses Ti und vorzugsweise größenordnungsmäßig zwischen 60 und 120 Sekunden liegt. Der Ausgang des zweiten monostabilen Schaltelements 21 ist mit dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 20 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 20 ist dem Eingang eines dritten monostabilen Schaltelements 22 aufgeschaltet, welches einen Impuls T2 erzeugt, wenn es durch das öffnen des UND-Gliedes 20 betätigt wird. Die Dauer des Impulses T2 ist dabei ausreichend, um über einen Leistungsverstärker 23 das Solenoid des Magnetventils 4 zu erregen, welches in der pneumatischen Steuerleitung 5 des Pneumatikantriebs 6 für das Absperrventil 1 angeordnet ist
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung beschrieben. Zuvor sei noch einmal darauf hingewiesen, daß das Grundprinzip für die Erfassung eines Bruchs der Rohrleitung auf der Messung der Druckveränderung in der Rohrleitung beruht Im Falle eines Bruchs der Rohrleitung wird anfänglich ein steiler Druckabfall beobachtet, an den sich ein Druckabfall anschließt, dessen negativer Differentialquotient nahezu konstant ist. Die Größe dieses Differentialquotienten hängt von den Abmessungen der tatsächlichen öffnung in der Rohrleitung ab. Im üblichen Betriebsbereich einer Rohrleitung für ein gasförmiges Medium kommen normale Druckänderungen sowohl mit positivem als auch mit negativem Vorzeichen vor. Es ist daher wichtig, daß der Schwellenwert AP0 für die Auslösung der Absperrventile größer ist als der größte absolute Wert des negativen Differentialquotienten, der im normalen Betriebsbereich auftreten kann. Bezüglich der positiven Differentialquotienten des Drucks sei darauf verwiesen, daß zu deren Kompensation die Kontrollstufe 13 vorgesehen ist
In Fig.3a ist ein Diagramm dargestellt, dessen Abszisse die Zeit t und dessen Ordinate den Druck p, in dem Abschnitt der Rohrleitung 2 darstellt. Zum Zeitpunkt to herrscht in dem Abschnitt der Rohrleitung 2 ein Druck p\, der bis zu einem Wert pi zuzunehmen beginnt, nachdem er eine Zeitlang konstant geblieben ist, und ausgehend vom Zeitpunkt to abnimmt. Es sei unterstellt, daß die Kontrollstufe 13 bei der Feststellung einer Druckerhöhung für eine vollkommene Kompensation des positiven Differentialquotienten sorgt. Auf diese Weise wird die Differenz Pn,-pi = APi künstlich zu Null gehalten.
Wenn der Druck p,- zum Zeitpunkt to absinkt, geht man daher von einer Größe APi=O am Ausgang der Kontrollstufe 13 aus. In der Vergleichsstufe 18, die das Signal AP-, empfängt, wird die Größe dieser Druckdifferenz mit einem vorgegebenen Schwellenwert Po verglichen. Diese Druckdifferenz erreicht den Schwellenwert AP0 zum Zeitpunkt it. Hierzu wird auf Fig.3b verwiesen, in der die Ordinate die Größe der Druckdifferenz APi angibt und die Abszisse die Zeit f. Zum Zeitpunkt t\ betätigt die Vergleichseinrichtung das erste monostabile Schaltelement 19, dessen Ausgangsimpuls von einer Dauer Ti sofort den Relaisschalter U betätigt, den Speicherwert in der integrierenden Verstärkerstufe 15 auf Null zurückstellt und am ersten Eingang des UND-Gliedes 20 ansteht. Das Ende des Impulses aus dem monostabilen Schaltelement 19 bringt das zweite monostabile Schaltelement 21 zum Ansprechen, welches einen Impuls mit einer Dauer T0 von beispielsweise größenordnungsmäßig 60 Sekunden abgibt, der am zweiten Eingang des UND-Gliedes 20 ansteht, so daß dieses Glied geöffnet ist. Sobald der Impuls T] den Relaisschalter 11 erregt hat, wird der
ίο Analogspeicher 12 an den Druckfühier 9 angeschlossen. Zu Beginn dieses neuen Vergleichsvorganges beaufschlagt der Analogspeicher 12 den entsprechenden Eingang der Subtraktionsstufe 10 mit einer konstanten Spannung, die dem Druck p\ entspricht, während der Druckfühler 9 den anderen Eingang der Subtraktionsstufe 10 mit dem abnehmenden Ist-Druck p-, beaufschlagt. Während die Druckdifferenz AP-, zunimmt, verschwindet am ersten Eingang des UND-Gliedes 20 der Impuls To (siehe F i g. 3c). Dies bedeutet, daß das UN D-Glied 20 von neuem gesperrt ist. Zum Zeitpunkt t2 wird der Schwellenwert APo erneut von der Druckdifferenz AP, erreicht. Dadurch wird das erste monostabile Schaltelement 19 erneut erregt und erzeugt einen Impuls Ti am zweiten Eingang des UND-Gliedes 20, welches durch seinen ersten Eingang geschlossen ist, und erregt den Trennschalter 11. Sein Abfall betätigt das zweite monostabile Schaltelement 21. Dieses liefert daher einen Impuls To zum zweiten Eingang des UND-Gliedes 20, wodurch dieses von neuem geöffnet wird. Durch den Impuls Ti wird im Analogspeicher 12 der zuvor eingespeicherte Druckwert (pi) gelöscht und ein Druckwert p$ eingespeichert, der zum Zeitpunkt h in der Rohrleitung 2 herrscht. Dieser Druck ps dient als neuer Referenzdruck und beaufschlagt in Form einer konstanten Spannung den entsprechenden Eingang der Subtraktionsstufe 10, deren anderer Eingang wie zuvor eine kontinuierliche Spannung erhält, die dem augenblicklichen Ist-Druck Pi in der Rohrleitung 2 entspricht. Das UND-Glied 20 bleibt für die Dauer des Impulses T0 in geöffneter Stellung. Zwischenzeitlich, d. h. zum Zeitpunkt (3, hat die Druckdifferenz Δ P, von neuem den Schwellenwert AP0 erreicht. Dieser Zeitpunkt befindet sich innerhalb der Dauer des Impulses To, der zum Zeitpunkt fc ausgelöst worden ist. Das erste monostabile Schaltelement 19, das zum Zeitpunkt h wiederbetätigt wird, erzeugt infolgedessen einen erneuten Impuls Γι, der das UND-Glied 20 in geöffnetem Zustand vorfindet und daher unmittelbar über dieses UND-Glied 20 das dritte monostabile Schaltelement 22 betätigen kann, welches mittels seines Impulses Ti, der zum Zeitpunkt f3 beginnt, über den Leistungsverstärker 23 das Solenoid 3 des Magnetventils 4 erregt (siehe F i g. 3d). Das Magnetventil 4 öffnet sich infolgedessen und ermöglicht es dem Druckbehälter 7 (Druckluft oder Druckgas), den Kolben des Pneumatikantriebs 6 zu betätigen, der dadurch das Absperrventil 1 schließt Auf diese Weise wird der Abschnitt der Rohrleitung 2, in dem ein merkliches Leck entstanden ist, vom übrigen Teil der Rohrleitung abgetrennt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Anordnung zur Erfassung eines Lecks durch Überwachung des Drucks in einer durch eine Reihe von Absperrventilen in mehrere absperrbare Leitungsabschnitte unterteilten Rohrleitung, bestehend aus einem Druckfühler für die Erzeugung eines Meßsignals, welches dem augenblicklichen Istwert des Drucks in einem Leitungsabschnitt entspricht, aus einem Analogspeicher, aus einem Trennschalter zwischen dem Druckfühler und dem Eingang des Speichers, wobei der Trennschalter in Abhängigkeit von einem Steuersignal für die Speicherung eines Wertes betätigbar ist, der dem augenblicklichen Istwert des Drucks in der Leitung zum Zeitpunkt des Steuersignals entspricht, aus einer Vergleichseinrichtung, welche dem Druckfühler und dem Speicher nachgeschaltet und in der Weise ausgelegt ist, daß an ihrem Ausgang ein Signal ansteht, sobald die Größe des Meßsignals kleiner als der eingespeicherte Druckwert ist, wobei dieses Ausgangssignal größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, sowie aus einem der Vergleichseinrichtung nachgeschalteten Steuerkreis für die Schließung der Absperrventile des betreffenden Leitungsabschnitts, gekennzeichnet durch ein erstes monostabiles Schaltelement (19), dessen Eingang ein erstes monostabiles Schaltelement (19), dessen Eingang mit dem Ausgang der Vergleichseinrichtung (10, 13, 18) verbunden ist und das an seinem Ausgang einen ersten Impuls (71) von vorbestimmter Dauer erzeugt, sobald es von der Vergleichseinrichtung (10, 13, 18) ein Signal erhält, durch ein zweites monostabiles Schaltelement (21), dessen Eingang mit dem Ausgang des ersten monostabilen Schaltelements (19) verbunden ist und das an seinem Ausgang beim Empfang des Impulses (Γι) nach dessen Beendigung einen zweiten Impuls (7Ό) erzeugt, wobei der Impuls (7ö) eine mehrfach längere Dauer als der Impuls (71) aufweist, durch ein UND-Glied (20) mit zwei Eingängen, die mit den Ausgängen des ersten und des zweiten monostabilen Schaltelements (19 und 21) verbunden sind und dessen Ausgang über einen Leistungsverstärker (23) mit dem Steuerkreis für die Schließung der Absperrventile verbunden ist, und durch eine derartige Verbindung des Ausgangs des ersten monostabilen Schaltelements (19) mit dem Trennschalter (11), daß der Impuls (71) das Steuersignal für die Speicherung des momentanen Druck-Istwertes ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (10, 13, 18) aus einer Subtraktionsstufe (10) besteht, deren beide Eingänge mit den Ausgängen des Analogspeichers
(12) und des Druckfühlers (9) verbunden sind, aus einer Vergleichsstufe (18), die beim Empfang eines Signals oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes (ΔΡο) ein Ausgangssignal erzeugt, und aus einer Kontrollstufe (13) zwischen der Subtraktionsstufe (10) und der Vergleichsstufe (18), wobei die Kontrollstufe (13) den Durchgang zur Vergleichsstufe (18) nur dann freigibt, wenn die Ausgangssignale der Subtraktionsstufe einem augenblicklichen Ist-Druckwert in der Rohrleitung entsprechen, der kleiner als der im Analogspeicher (12) gespeicherte Druckwert ist, sowie dadurch, daß die Kontrollstufe
(13) zwei Trenngleichrichter (16 und 17) besitzt,
deren Eingänge mit dem Ausgang der Subtraktionsstufe (10) verbunden und die in der Weise in Antiparallelschaltung angeschlossen sind, daß sie sowohl negative als auch positive Signale durchlassen, wobei der Ausgang des Trenngleichrichters{16) dem Eingang (E) eines integrierenden Verstärkers (15) aufgeschaltet ist, dessen Ausgang zum Trenngleichrichter (16) zurückgeführt ist, und wobei der Ausgang des Trenngleichrichters (17) der Vergleichsstufe (18) aufgeschaltet ist.
3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des UND-Gliedes (20) und dem Leistungsverstärker (23) ein drittes, monostabiles Schaltelement (22) angeordnet ist, welches an den Leistungsverstärker einen Impuls abgibt, wenn es vom UND-Glied ein Signal empfängt.
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Leistungsverstärkers (23) mit einem Solenoid iß) eines Magnetventils (4) verbunden ist, welches in einem pneumatischen Steuerkreis eines Absperrventils (1) der Leitung (2) zwischen einem Druckbehälter (7) und einem Pneumatikantrieb (6) für das Absperrventil (1) angeordnet ist, und daß der Pneumatikantrieb mit einem handbetätigten Entlüftungsventil (8) versehen ist.
DE2500262A 1974-01-08 1975-01-04 Anordnung zur Erfassung eines Lecks durch Überwachung des Drucks in einer durch Abspenventile in mehrere absperrbare Leitungsabschnitte unterteilten Rohrleitung Expired DE2500262C3 (de)

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