WO2000050866A1

WO2000050866A1 - Vorrichtung zum messen in oder an schlauchleitungen

Info

Publication number: WO2000050866A1
Application number: PCT/EP2000/001447
Authority: WO
Inventors: Siegfried Schulze; Frank Scheuermann; Klaus Dietzel
Original assignee: Dipl.-Ing. K.Dietzel Gmbh
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2000-08-31
Also published as: DE19907673A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Messen von Drücken, Temperaturen, Impulsen, Dehnungen und anderen Werten in und von Schlauchleitungen während des Betriebes ist in der Schlauchleitung oder auf ihrer Wandung mindestens eine Messeinheit angeordnet, die fest mit der Wandung verbunden ist. Zu der Vorrichtung gehören des weiteren mindestens ein Sensor für jeden Messwert, ein Transponder und eine Antenne zum drahtlosen Datenübertragen der gemessenen Werte zu einer externen Auswerteinheit.

Description

"Vorrichtung zum Messen in oder an Schlauchleitungen"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von Drücken, Temperaturen, Impulsen, Dehnungen und anderen Werten in und an Schlauchleitungen während des Betriebes. Dies vor allem bei Schlauchleitungen, die hohen Beanspruchungen der verschiedensten Art ausgesetzt sind und/oder deren unerwarteter Ausfall schwerwiegende Folgen haben kann.

Zur Zeit sind keine kostengünstigen und in großer Zahl in der Praxis einsetzbare Vorrichtungen bekannt, mit denen sich die Beanspruchung von Schlauchleitungen während des Betriebes messen, auswerten und aufzeichnen lassen. Man kennt also die verschiedenen Beanspruchungen, insbesondere in schwer zugänglichen und gefährlichen Bereichen nicht wirklich, denen eine solche Schlauchleitung im Laufe ihrer Betriebszeit ausgesetzt ist. Folglich läßt sich nur vermuten, wann eine Schlauchleitung überaltert oder überlastet ist und ausgewechselt werden muß, was dann häufig entweder mit oft schwerwiegenden Folgen zu spät oder in unwirtschaftlicher Weise zu früh und deshalb unnötig geschieht. Der Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zum Messen von Werten in und an Schlauchleitungen während des Betriebes zu schaffen, die sich kostengünstig herstellen und sich in den meisten Schlauchleitungen einsetzen läßt.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schlauchleitung mindestens eine Meßeinheit besitzt, die mit der Schlauchwandung verbunden ist und mindestens einen Sensor für jeden zu messenden Wert, einen Transponder und eine Antenne zum drahtlosen Datenübertragen zu einer externen Auswerteinheit aufweist. Als zu messende Werte kommen vor allem jene in Frage, welche die Lebensdauer der Schlauchleitung beeinflussen. Das sind zunächst der Druck und die Temperatur des Mediums, das sich in der Schlauchleitung befindet und dessen Wandung belastet. Oft belastet das Medium die Schlauchleitung auch mit Impulsen, deren Höhe und Frequenz maßgeblich für die Größe der Beanspruchung der Schlauchleitung ist. Durch solche und andere Beanspruchungen gibt die Wandung der Schlauchleitung im Laufe der Zeit nach, so daß Dehnungen bis hin zu Ausbeulungen auftreten, die ebenfalls festgestellt werden sollten.

Die Meßeinrichtung nach der Erfindung erlaubt es, solche Beanspruchungen sowie deren Häufigkeit und Stärke zu ermitteln. Kennt man diese, dann läßt sich die Alterung der Schlauchleitung einschätzen und ein Zeitpunkt festlegen, an dem in wirtschaftlicher Weise, aber auch rechtzeitig vor einem Plat- zen der Schlauchleitung, ein Austausch erforderlich ist. Dabei lassen sich die Beanspruchungen wegen der drahtlosen Datenübertragung selbst in engen, schwer zugänglichen oder gefährlichen Bereichen feststellen sowie an solchen Schlauchleitungen, die während des Betriebes ihren Standort verändern. Die Auswerteinheit kann mobil oder stationär sein. Ihre Aufzeichnun- gen ermöglichen ferner eine spätere Ursachenforschung hinsichtlich vieler Ereignisse, die sich nicht nur im Bereich der Schlauchleitung, sondern auch an anderen Stellen der Anlage ereignet haben. Die Meßeinheit und ihre Einzelteile besitzen so geringe Abmessungen, daß sie durchaus innerhalb der Wandung einer Schlauchleitung, beispielsweise durch Einvulkanisieren, angeordnet sein kann. Außerdem erlauben die geringen Abmessungen der Meßeinheit eine Anordnung auf der Außenfläche der Schlauchleitung, wo sie sich zum Beispiel durch eine aufgeschobene Hülse schützen läßt. Die zu messenden und festzustellenden Drücke, Temperaturen, Impulse und Dehnungen übertragen sich proportional zur Außenfläche der Schlauchleitung hin und lassen sich deshalb auch dort abnehmen.

Vorteilhaft ist es, wenn der Transponder als Smarttransponder ausgebildet ist. Dann werden die vom Sensor oder von den Sensoren gelieferten Meßdaten bis zur Ausgabe an die externe Auswerteinheit nicht nur im Transponder abgespeichert und in der abgespeicherten Form ausgegeben, sondern die Meßdaten können dann schon vor ihrer Ausgabe im Transponder bearbeitet bzw. ausgewertet werden. Der Speicher eines solchen Trans- ponders ermöglicht es auch, zuverlässige und längerfristige Auskünfte über die betreffende Schlauchleitung auf preiswerte Art zu erlangen.

Noch günstiger ist es, wenn die Meßeinheit einen besonderen Datenspeicher besitzt. Es lassen sich mit ihm dann noch mehr Meßdaten speichern, so daß eine größere Anzahl von Sensoren eingesetzt werden kann. Auch lassen sich dann die Meßdaten in größeren Zeitabständen von der Auswerteinheit entnehmen.

Ferner kann die Meßeinheit mit mindestens einer Batterie oder einem Akkumulator ausgerüstet sein. Eine solche Stromquelle ermöglicht eine höhere Leistung der gesamten Vorrichtung, insbesondere aber des Transponders. Auch ein größerer Abstand zwischen der Meß- und der Auswerteinheit ist dann möglich. Darüber hinaus läßt sich die Meßeinheit auch mit einem Meßwandler ausstatten. Ein solcher Meßwandler formt die von dem oder den Sensoren kommenden Signale so um, daß sie direkt entweder in dem Speicher des Transponders oder in dem besonderen Datenspeicher abgelegt werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schlauchleitung mit Meßeinrichtung, teilweise im Längsschnitt;

Fig. 2 eine Einzelheit "A" von Figur 1 schematisch und in größerem Maßstab; Fig. 3 eine Einzelheit bei "B" von Figur 2 ebenfalls schematisch und in nochmals größerem Maßstab.

Eine Schlauchleitung 1 besitzt an ihren beiden Endabschnitten jeweils eine Armatur 2, 2a, die mittels einer Fassung 3 mechanisch fest und nach außen druckmitteldicht mit einem Hydraulikschlauch 4 fest verkrimpt ist. An einer beliebigen Stelle zwischen den beiden Fassungen 3 ist auf der mit 5 bezeichneten Außenfläche des Hydraulikschlauches 4 eine Meßeinheit 6 angeordnet und fest, beispielsweise durch Kleben, mit der Außenfläche 5 verbunden. Eine über die Meßeinheit 6 geschobene Hülse 7 schützt diese.

Die in Figur 2 deutlich dargestellte Meßeinheit 6 besitzt einen Sensor 8 beispielsweise zur Druckmessung. Es können aber auch mehrere Sensoren und solche zur Messung anderer Werte vorgesehen sein. Eine Batterie oder ein Akkumulator 9 versorgt die Meßeinheit mit Strom. Außerdem ist eine kreisförmige Antenne 10 zum Abstrahlen von Meßdaten zu einer nicht dar- gestellten externen Auswerteinheit vorhanden. Im Zentrum der Meßeinheit 6 befindet sich eine kleine Platine 11 , zu der Anschlußleitungen 12 von dem Sensor 8, der Batterie 9 und der Antenne 10 geführt sind. Figur 3 zeigt die Platine 11 mit den Anschlußleitungen 12. Auf der Platine 11 sind ein Smarttransponder 13, ein Datenspeicher 14 und ein Meßwandler 15 angeordnet und in der erforderlichen Weise über nur schematisch angedeu- tete Leiterbahnen 16 miteinander verbunden.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Messen von Drücken, Temperaturen, Impulsen, Dehnungen und anderen Werten in und von Schlauchleitungen während des Betriebes, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchleitung (1 ) in oder an ihrer Wandung mindestens eine Meßeinheit (6) besitzt, die mit der Wandung verbunden ist und mindestens einen Sensor (8) für jeden Messwert, einen Transponder (13) und eine Antenne (10) zum drahtlosen Datenübertragen zu einer externen Auswerteinheit besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch einen Smarttransponder (13).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit (6) einen besonderen Datenspeicher (14) besitzt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit (6) mit mindestens einer Batterie oder einem Akkumulator (9) ausgerüstet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit (6) mit einem Meßwandler (15) ausgestattet ist.