DE1106095B - Dichtheitspruefgeraet auf der Grundlage einer temperaturkompensierten Differenzdruckmessung - Google Patents

Description

• Dichtheitsprüfgerät auf der Grundlage einer temperaturkomp ensierten Differenzdruckmessung Behälter und Rohrleitungen, die für Druckbetrieb bestimmt sind, müssen vor Inbetriebnahme und teilweise auch nach bestimmten Betriebszeiten einer Prüfung auf Druckfestigkeit und Dichtheit unterzogen werden. Während die Feststellung der ausreichenden Druckfestigkeit meistens leicht und schnell geschehen kann, ist die Feststellung der Dichtheit oft schwierig und zeitraubend. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn der zu prüfende Behälter bzw. die Rohrleitung nicht von allen Seiten zugängig oder sogar teilweise verdeckt ist. Man ist dann ausschließlich auf die Beobachtung von Druckmeßinstrumenten angewiesen.
• Die Anzeige der üblichen Manometer ist aber meist nicht genau, um ganz geringe Undichtigkeiten rasch zu erkennen. Notgedrungen dehnt man die Prüfung über viele Stunden oder Tage aus, um insbesondere bei einem großen Rauminhalt des zu prüfenden Gegenstandes ein einigermaßen befriedigendes Resultat zu erhalten. Bei den langen Prüfzeiten stört aber die unvermeidbare, mit der Tageszeit schwankende Temperatur, die ohne laufende rechnerische Berücksichtigung ein falsches Resultat vortäuschen würde.
• Um die geringe Empfindlichkeit der üblichen Zeigermanometer auszuschalten, prüft man Behälter bzw.
• Rohrleitungen, die nicht für einen hohen Betriebsdruck bestimmt sind, mit U-Rohr-Manometern. Diese Meßmethode ist aber bei hohen Prüfdrücken wegen der dann erforderlichen unhandlichen Meßapparatur praktisch nicht mehr möglich. Man hilft sich dadurch, daß man einen zweiten Behälter, dessen Dichtheit bekannt ist, den gleichen Prüfbedingungen wie den ersten Behälter aussetzt und zwischen beide Behälter, nachdem man sie auf den gleichen Prüfdruck gebracht hat, ein Differenzdruckmanometer einschaltet.
• Durch die nachstehende Erfindung soll ein handliches, leicht zu montierendes Meßgerät geschaffen werden, das derartige Prüfungen bei jedem beliebigen Druck mit höherer Meßgenauigkeit vorzunehmen gestattet. Die vorerwähnte Differenzdruckmeßmethode zwischen dem zu prüfenden Behälter und einem zweiten unabhängigen Behälter wird hierbei beibehalten.
• Im Gegensatz zu den bisher üblichen Meßverfahren miissen in dem zweiten Behälter jedoch nicht mehr die gleichen Temperaturverhältnisse wie in dem ersten Behälter herrschen. Die Erfindung sieht zwei verschiedene Möglichkeiten vor. Nach dem ersten Vorschlag wird während der Prüfzeit die Temperatur im Kontrollbehälter praktisch konstant gehalten, weshalb er entweder mit einem schlechten Wärmeleiter oder aber mit einem umschließenden Vakuumraum isoliert ist; nach einem zweiten Vorschlag kann die Temperatur des Kontrollbehälters beliebig schwanken.
• Schon bei dem ersten Vorschlag ist es erforderlich, die Temperaturänderungen in dem zu untersuchenden Behälter derart auf die Differenzdruckmessung einwirken zu lassen, daß durch sie keine Differenzdruckänderungen hervorgerufen werden. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß der Kontrollbehälter eine Wärmeisolierung aufweist zur Aufrechterhaltung einer praktisch konstanten Innentemperatur während der Prüfzeit und daß das Volumen des Kontrollbehälters durch eine iiber einen in dem zu prüfenden Behälter befindlichen mechanischen Wärmefühler gesteuerte Ausdehnungsvorrichtung so verändert wird, daß Temperaturänderungen in dem zu prüfenden Behälter ohne Einfluß auf den Differenzdruck: zwischen beiden Behältern bleiben.
• Nach dem zweiten Vorschlag, bei dem also auf die Wärmeisolierung des Kontrollbehälters verzichtet wird, ist noch eine zusätzliche Druckkorrektur bei Temperaturänderungen des Mediums im Kontrollbehälter notwendig. Zu diesem Zweck ist ein zweiter Wärmefühler in dem Kontrollbehälter eingebaut, der ebenfalls dazu benutzt wird, das Meßvolumen dieses Behälters zu verändern.
• Eine Schwierigkeit bei diesen Vorschlägen besteht darin, daß man dem Kontrollbehälter eine ausreichende Größe geben muß, um eine genügend große Skalendifferenz am Differenzdruckmanometer zu haben. Zwangläufig müßte man sehr große Temperaturfühler schaffen, die den Meßraum des Kontrollbehälters proportional der absoluten Temperatur verändern sollen. Erfindungsgemäß wird, um dieses zu vermeiden. der durch die Ausdehnung des Temperaturfühlers gegebene Impuls zunächst verstärkt und erst der verstärkte Impuls zur Volumen steuerung verwendet. Eine mögliche Ausführungsart solcher Einrichtunbcn wird an Beispielen erläutert.
• In Skizze 1 sei a der auf Dichtheit zu prüfende Behälter und b der Isontrollbehälter. Beide Behälter haben Anschlußstutzen zur Druckmessung, an die das D ifterenzdruckmanometer c über die Rohrleitungen d und a angeschlossen ist. Der Behälter b ist mit einer RN ärmeisolierung f umgeben, um äußere Temperatureinflüsse fernzuhalten. In den Behälter a ist ein Temeraturfühlerg, beispielsweise ein mit Quecksilber gefüllter Äletallzylinder, eingesetzt, der über die Verbindungsleitung h mit dem Ausdehnungsgefäß i verbunden ist. Dehnt sich nun das Quecksilber bei einer Erwartung aus, erfährt das Ausdehnungsgefäß i eine entsprechende Längenänderung in den Innenraum des Behälters b hinein. An der frei beweglichen Stirnseite des Ausdehnnngsgefäßes i ist eine steife Platte k angehracht, die die gleichen Bewegungen mitmachen muß.
• Die Platzte 8 schließt mit der NIembran -m einen Teil des Innenraumes vom Behälter b gegen diesen Behälter luftdicht ab. Je nach der Ausdehnung der Membran n, wird dadurch die Raumgröße des Behälters b vergrößert bzw. verkleinert.
• In Skizze 2 ist eine mögliche Ausführungsart des Isontrollbehälters b gezeichnet, wenn man auf eine gute Ävärmeisolierung dieses Behälters verzichtet. Um die dann nicht l-ermeidbaren Temperaturänderungen des Mediums im Kontrollbehälter auf den Innendruck auszuschalten, ist auch im Behälter b ein Wärmefühler 51 eingebaut. Dehnt sich die in dem Zylinder des Fühlers il befindliche Flüssigkeit aus, strömt sie in das Ausdehnungsgefäß o, dessen bewegliche Stirnseite sich von dem steifen Behälterboden r weg bewegt. Zur Vergrofierung des Einflusses dieser Ausdehnung ist auch hier wieder an der freien Stirnseite des Ausdehnungs-I;örpers eine steife Platte p befestigt, die mit der großen Membran q einen luftdichten Raum abschließt, der nur über Bohrungen in dem Boden r mit dem Innenraum des Kontrollbehälters b verbunden ist.
• Um die zu Beginn erwähnte leichte Montage des Kontrollbehälters einschließlich dem Differenzdruckmanometer an den zu prüfenden Behälter zu verwirklichen, werden schließlich der Temperaturfühler und die Druckentnahme derart zusammengebaut, daß beide Teile gemeinsam in eine Anschlußbohrung des zu prüfenden Behälters eingesetzt werden können.
• PATENTANSPRtJCHE 1. Gerät zur Dichtheitsprüfung von Behältern durch Anzeige eines eventuellen Druckabfalles in dem zu prüfenden Behälter gegenüber einem Kontrollbehälter unter Zuhilfenahme der Differenzdruckmeßmethode, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollbehälter eine Wärmeisolierung aufweist zur Aufrechterhaltung einer praktisch konstanten Innentemperatur während der Prüfzeit und daß das Volumen des Kontrollbehälters durch eine über einen in dem zu prüfenden Behälter befindlichen mechanischen Wärmefühler gesteuerte Ausdehnungsvorrichtung so verändert wird, daß Temperaturänderungen in dem zu prüfenden Behälter ohne Einfluß auf den Differenzdruck zwischen beiden Behältern bleiben.
• 2. Gerät zur Dichtheitsprüfung von Behältern durch Anzeige eines eventuellen Druckabfalles in dem zu prüfenden Behälter gegenüber einem Kontrollbehälter unter Zuhilfenahme der Differenzdruckmeßmethode, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollbehälter zwei Ausdehnungsvorrichtungen aufweist, von denen die eine über einen in dem zu prüfenden Behälter befindlichen mechanischen Wärmefühler und die andere über einen im Kontrollbehälter selbst befindlichen mechanischen Wärmefühler so gesteuert wird, daß Temperaturänderungen im Kontrollbehälter und/oder in dem zu prüfenden Behälter ohne Einfluß auf den Differenzdruck zwischen den beiden Behältern bleiben.

Claims (1)

1. 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Temperaturänderungen hervorgerufenen Ausdehnungen der Ausdehnungsvorrichtungen zunächst verstärkt werden und erst die verstärkten Ausdehnungen zur temperaturabhängigen Volumenkorrektur des Kontrollbehälters benutzt werden.

   4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in den zu prüfenden Behälter einzuführende Wärmefühler und der Anschluß für die Differenzdruckmessung so miteinander kombiniert sind, daß eine Öffnung in dem zu prüfenden Behälter für den Anschluß beider Meßwertgeber ausreicht.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 004 395.