BE1025688B1

BE1025688B1 - Verbeterde inrichting en werkwijze voor het meten van condensvorming en/of corrosievoortgang

Info

Publication number: BE1025688B1
Application number: BE2017/5805A
Authority: BE
Inventors: Yves Marie-Louis Gabriel Desmet
Original assignee: D&D Isoltechnics Nv
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2019-06-11
Also published as: KR20200087785A; JP2021502569A; AU2018363734A1; WO2019092015A1; US11906418B2; US20240159652A1; EA202091147A1; AU2018363734B2; KR20230127360A; JP7347433B2; KR102570228B1; EP3707501A1; KR102764658B1; BE1025688A1; BR112020009086A2; CN111566478A; US20200300751A1; CA3081486A1

Abstract

Inrichting voor het meten van condensvorming en/of corrosievoortgang van een leiding, omvattende: een isolator die zich rondom de leiding uitstrekt; een eerste geleider en een tweede geleider, die zodanig aangebracht zijn dat minstens een gedeelte van de isolator tussen de leiding en de eerste geleider en de tweede geleider ligt, zodanig dat de eerste geleider een eerste pool van een condensator vormt, de tweede geleider een tweede pool van de condensator vormt, en het gedeelte ertussen een capacitieve verbinding tussen de eerste pool en de tweede pool omvat; en minstens één meetinstrument ingericht om een waarde te bepalen die representatief is voor de capacitieve verbinding.

Description

Verbeterde inrichting en werkwijze voor het meten van condensvorming en/of corrosievoortgang

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting en werkwijze voor het meten van condensvorming en/of corrosievoortgang van een leiding. Daarnaast heeft de uitvinding betrekking op een toezichtregelaar voor gebruik met één of meerdere dergelijke inrichtingen.

Voor het transport van sommige fluïda is het belangrijk dat deze zo min mogelijk onderhevig zijn aan thermische verliezen. De leidingen voor het transport van zulke fluïda, kouder dan de dauwpunttemperatuur, worden daarom typisch thermisch geïsoleerd. Dit gebeurt bijvoorbeeld door de pijpleidingen te omgeven met isolatieschalen al dan niet voorzien van een dampscherm.

In zulke installaties bestaat echter het gevaar van condensvorming. Doordat de installaties typisch zijn blootgesteld aan omgevingslucht, en indien er een lek bestaat in het omhullende dampscherm, kan het vocht in de omgevingslucht condenseren op de leiding, op het raakvlak met de binnenkant van de isolatie. Typisch wordt hiervoor het aan het Engels ontleende begrip ‘corrosion under insulation’ (CUI) gebruikt. Na verloop van tijd kan zulk gecondenseerd vocht leiden tot corrosie van de leiding, waardoor de leiding beschadigd wordt (het metaal corrodeert en de leiding verliest op den duur haar stroomefficiëntie, effectiviteit, sterkte en waterdichtheid). Het is moeilijk om zulk gecondenseerd vocht te verwijderen en het vervangen van een volledige installatie is bovendien erg duur. Daarom wordt condensvorming best opgespoord voordat de eigenlijke corrosie optreedt, of toch zo vroeg mogelijk, zodat een goedkopere gedeeltelijke vervanging van de isolatie mogelijk is.

Bekende systemen om condensvorming op de leiding en, als gevolg van condensvorming, voortgang van corrosie te meten maken gebruik van thermische camera’s om locaties met afwijkend warmtegedrag op te sporen. Deze oplossing is echter niet efficiënt, omdat ze duur en onhandig is en bijvoorbeeld niet toelaat om in ‘blinde hoeken’ warmte- en/of koudeverliezen op te sporen. Bovendien is de interpretatie van zulke thermische detectie moeilijk: het is niet eenduidig of een warmte- of koudeverlies te wijten is aan een lokaal dunnere isolatie dan wel aan een dampscherinlek, en er is een afwijking mogelijk door thermische reflectie op een glanzend oppervlak.

Om die problemen op te lossen is in de Belgische octrooiaanvraag BE 2014/0429, inmiddels verleend als Belgisch octrooi BE 1022693 B9, in naam van dezelfde Aanvrager als voorliggende octrooiaanvraag, een inrichting voorzien voor elektrisch geleidende leidingen,

BE2017/5805 waarbij een isolator zich rondom de leiding uitstrekt, en waarbij ten minste één elektrische geleider zodanig is aangebracht over, op of in de isolator, dat ten minste een gedeelte van de isolator tussen de leiding en de of elke geleider ligt, en dat de leiding een eerste pool van een condensator vormt, de of elke geleider een tweede pool van die condensator vormt, en het gedeelte ertussen deel uitmaakt van een diëlektricum, en waarbij ten minste één meetinstrument is ingericht om voor de of elke geleider een waarde te bepalen die representatief is voor de capacitieve werking van de overeenkomstige condensator.

In zulke inrichtingen bestaat echter het probleem dat de leiding elektrisch geleidend moet zijn. Bijgevolg zijn dergelijke inrichtingen niet zonder meer toepasbaar voor bijvoorbeeld kunststof leidingen. Bovendien bestaat bij zulke inrichtingen het risico dat elektrische kortsluiting optreedt tussen de leiding en ten minste één elektrische geleider, bijvoorbeeld ter hoogte van leidingkranen of andere uitsteeksels, zodat de genoemde capacitieve werking wordt belemmerd, en bijgevolg de meting niet meer zin vol is.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om deze problemen op te lossen.

Hiertoe voorziet de uitvinding in een inrichting voor het meten van condensvorming en/of corrosievoortgang van een leiding, omvattende: een isolator die zich rondom de leiding uitstrekt; alsook een eerste geleider en een tweede geleider, die zodanig aangebracht zijn dat minstens een gedeelte van de isolator tussen de leiding en de eerste geleider en de tweede geleider ligt, zodanig dat de eerste geleider een eerste pool van een condensator vormt, de tweede geleider een tweede pool van de condensator vormt, en het gedeelte ertussen een capacitieve verbinding tussen de eerste pool en de tweede pool omvat. Tevens omvat de inrichting minstens één meetinstrument ingericht om een waarde te bepalen die representatief is voor de capacitieve verbinding.

Deze oplossing laat toe om condensvorming en/of corrosievoortgang te meten met allerlei leiding, die niet noodzakelijk elektrisch geleidend moeten zijn, omdat niet de leiding zelf als tweede pool van de condensator wordt gebruikt, maar wel een apart daartoe voorziene geleider. Bovendien kan om dezelfde reden worden het risico worden verminderd op een zinloze meting ten gevolge van een elektrische kortsluiting tussen de leiding en één van de twee geleiders, want zelfs als één van de twee geleiders onbedoeld elektrisch contact zou maken met de leiding, blijft de andere van de twee geleiders functioneren als tegenpool van de condensator. De inventiviteit van deze oplossing is onder meer gelegen in het vernieuwende inzicht van de uitvinder dat de capacitieve werking tussen de eerste geleider en de tweede geleider nauwkeuriger kan worden gemeten dan in de bekende inrichting tussen de geleider daar en de leiding daar. Proeven hebben aangetoond dat bij lekken de bepaalde waarde (in dit geval de capaciteit zelf) met een factor van

BE2017/5805 grootteorde 100 of 1000 kan veranderen, terwijl bij schommelingen van temperatuur en vochtigheid in de omgeving slechts zeer kleine veranderen (van grootteorde enkele percenten) optreden, hetgeen toelaat om condensvorming en/of corrosievoortgang te meten.

Het is een bijkomend voordeel van uitvoeringsvormen van de inrichting dat de eerste en de tweede geleider alsook de meetinrichting kunnen worden aangebracht op een reeds gemonteerde isolator, zonder dat nog elektrische verbindingen dienen te worden gemaakt tussen de meetinrichting en de leiding.

Volgens een uitvoeringsvorm kunnen de eerste geleider en de tweede geleider elk zijn vormgegeven als een elektrisch geleidende bekleding voor de isolator. Op die wijze kan de inrichting handiger als een geheel worden gemonteerd (met of zonder het minstens één meetinstrument).

Volgens een uitvoeringsvorm kunnen de eerste geleider en de tweede geleider elk zijn vormgegeven als minstens een gedeelte van een elektrisch geleidende koker ingericht voor het opnemen van minstens een gedeelte van de isolator. Op die wijze kunnen de respectievelijke polen van de condensator een groot oppervlak beslaan en zo een grotere capaciteit hebben.

Volgens een uitvoeringsvorm kan het minstens één meetinstrument zijn ingericht om een frequentiewaarde te bepalen die representatief is voor de capacitieve verbinding. Op die wijze kan worden gebruik gemaakt van een handig te bepalen parameter voor het bepalen van de waarde die representatief is voor de capacitieve verbinding.

Volgens een uitvoeringsvorm kan het minstens één meetinstrument zijn ingericht om een variabele-frequentie wisselspanning of -stroom door de capacitieve verbinding te sturen en hiervan amplitude- en faseveranderingen te meten. Op die wijze kan worden gebruik gemaakt van handig te bepalen parameters (amplitude en fase of reëel en imaginair deel van de wisselspanning of -stroom) voor het bepalen van de impedantiewaarde die representatief is voor de verbinding. Deze impedantie is frequentieafhankelijk en geeft een indicatie van condens- en corrosievoortgang.

Volgens een uitvoeringsvorm kan het minstens één meetinstrument minstens één oscillator bevatten.

Volgens een uitvoeringsvorm kan het minstens één meetinstrument geïntegreerd zijn in de isolator. Op die wijze is het minstens één meetinstrument beter beschermd tegen externe invloeden.

Volgens een uitvoeringsvorm kan het minstens één meetinstrument minstens één van volgende voedingen bevatten: een draadvoeding; een energie-oogstvoeding; en een

BE2017/5805 batterij voeding. Met een draadvoeding kan een zeer lange levensduur van de meting worden verkregen, terwijl een batterij voeding goedkoop en handig te monteren kan zijn. Een energie oogstvoeding kan zeer energiezuinig en onafhankelijk zijn, wat voordelig kan zijn bij moeilijk toegankelijke leidingen (zoals langeafstandsleidingen).

Volgens een uitvoeringsvorm kan het minstens één meetinstrument zijn ingericht om de bepaalde waarde draadloos te verzenden naar een draadloze ontvanger van een toezichtregelaar, bij voorkeur door middel van communicatietechnologie met laag vermogen en ver bereik (Low-Power Wide-Area Network). Op die wijze kan het gebruiksgemak worden verhoogd. Bijkomend kan centrale controle worden mogelijk gemaakt.

Volgens een uitvoeringsvorm kunnen de eerste geleider en de tweede geleider op steekafstand van elkaar aangebracht zijn langs de isolator. Op die wijze een groter bereik van de leiding worden bestreken en kan de nauwkeurigheid van de meting worden verhoogd.

Volgens een uitvoeringsvorm kan de inrichting een toezichtregelaar omvatten die is ingericht om condensvorming en/of corrosievoortgang van de leiding te analyseren op basis van de waarde of waarden die bepaald is of zijn door het of elk meetinstrument.

Volgens een uitvoeringsvorm kan de inrichting minstens één temperatuursensor ingericht om een temperatuur te meten, bij voorkeur ter hoogte van de isolator, en/of minstens één vochtigheidssensor ingericht om een vochtigheidsgraad te meten omvatten, waarbij de toezichtregelaar ingericht is om bij het analyseren van de condensvorming en/of corrosievoortgang rekening te houden met de gemeten temperatuur en/of de gemeten vochtigheidsgraad. De temperatuursensor en/of de vochtigheidssensor laten toe om met hogere precisie te analyseren.

Volgens een uitvoeringsvorm kan de leiding elektrisch geleidend zijn, en kan het minstens één meetinstrument zijn ingericht om bij het bepalen van de waarde rekening te houden met de capacitieve werking van een eerste bijkomende condensator met polen gevormd door de eerste geleider en de leiding, en met de capacitieve werking van een tweede bijkomende condensator met polen gevormd door de tweede geleider en de leiding.

Op deze wijze kan de inrichting volgens de uitvinding niet alleen doelmatig met niet elektrisch geleidende leidingen worden gebruikt, maar kan ze eveneens met wel elektrisch geleidende leidingen worden gebruikt. In dat laatste geval kan de capacitieve verbinding voordeligerwijze tot dieper in de isolator (d.w.z. dichter bij de leiding) worden gemeten, omdat de leiding dan een elektrisch contactpunt vormt tussen enerzijds een eerste bijkomende condensator die is gevormd door de eerste geleider en de leiding en anderzijds een tweede bijkomende condensator die is gevormd door de leiding en de tweede condensator, waarbij telkens de isolator

BE2017/5805 als respectievelijk diëlektricum functioneert. Een dergelijke meting kan nog doeltreffender zijn wanneer de isolator dampdicht is, aangezien zich vormend condens zich dan ter hoogte van de leiding kan verspreiden.

Volgens een uitvoeringsvorm kan de leiding geaard zijn. Alternatief kan de leiding een floatende geleider zijn.

Volgens een uitvoeringsvorm kan een overgangsgebied tussen de eerste geleider en de tweede geleider een vochtbestendige band omvatten, bij voorkeur butyltape of rubber. Op die wijze kan de isolator beter worden beschermd tegen van buiten indringend vocht.

Volgens een uitvoeringsvorm kan minstens één van de eerste geleider en de tweede geleider tenminste gedeeltelijk vervaardigd zijn van aluminium of van roestvast staal. Op die wijze kan de inrichting weersbestendiger zijn.

Voorts voorziet de uitvinding in een toezichtregelaar voor gebruik met één of meerdere inrichtingen zoals hierboven beschreven, welke toezichtregelaar is ingericht om één of meerdere door het minstens één meetinstrument bepaalde waarden te ontvangen en om condensvorming en/of corrosievoortgang van de leiding te analyseren op basis van de ontvangen waarde of waarden.

De vakman zal inzien dat analoge voordelen en doelstellingen als voor de inrichting gelden voor de overeenkomstige toezichtregelaar, mutatis mutandis.

Volgens een uitvoeringsvorm kan de toezichtregelaar een draadloze ontvanger omvatten die is ingericht om de door het minstens één meetinstrument bepaalde waarde of waarden te ontvangen.

Voorts voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het meten van condensvorming en/of corrosievoortgang van een leiding. De werkwijze omvat het aanbrengen van een isolator rondom de leiding. De werkwijze omvat ook het aanbrengen van een eerste geleider en een tweede geleider, zodanig dat minstens een gedeelte van de isolator tussen de leiding en de eerste geleider en de tweede geleider ligt, zodanig dat de eerste geleider een eerste pool van een condensator vormt, de tweede geleider een tweede pool van de condensator vormt, en het gedeelte ertussen een capacitieve verbinding tussen de eerste pool en de tweede pool omvat. De werkwijze omvat ook het bepalen van een waarde die representatief is voor de capacitieve verbinding.

De vakman zal inzien dat analoge voordelen en doelstellingen als voor de inrichting gelden voor de overeenkomstige werkwijze, mutatis mutandis.

BE2017/5805

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze het voorzien van elk van de eerste geleider en de tweede geleider als een elektrisch geleidende bekleding voor de isolator.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze het voorzien van elk van de eerste geleider en de tweede geleider als minstens een gedeelte van een elektrisch geleidende koker ingericht voor het opnemen van minstens een gedeelte van de isolator.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze het bepalen van de waarde het bepalen van een frequentiewaarde omvat die representatief is voor de capacitieve verbinding.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze het sturen van een variabele-frequentie wisselspanning of -stroom door de capacitieve verbinding en het meten van amplitude- en faseveranderingen hiervan.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze het integreren van minstens één meetinstrument in de isolator.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze het draadloos verzenden van de bepaalde waarde naar een draadloze ontvanger van een toezichtregelaar, bij voorkeur door middel van communicatietechnologie met laag vermogen en ver bereik (Low-Power Wide-Area Network).

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze het aanbrengen van de eerste geleider en de tweede geleider op steekafstand van elkaar langs de isolator.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze het analyseren van condensvorming en/of corrosievoortgang van de leiding op basis van de waarde of waarden die bepaald is of zijn.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze het meten van een temperatuur, bij voorkeur ter hoogte van de isolator, en/of het meten van een vochtigheidsgraad; en het analyseren van de condensvorming en/of corrosievoortgang rekening houdend met de gemeten temperatuur en/of de gemeten vochtigheidsgraad.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is de leiding elektrisch geleidend, en omvat het bepalen van de waarde het rekening houden met de capacitieve werking van een eerste bijkomende condensator met polen gevormd door de eerste geleider en de leiding, en met de

BE2017/5805 capacitieve werking van een tweede bijkomende condensator met polen gevormd door de tweede geleider en de leiding.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze het aarden van de leiding. Alternatief omvat de werkwijze het laten floaten van de leiding.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze het aanbrengen in een overgangsgebied tussen de eerste geleider en de tweede geleider van een vochtbestendige band, bij voorkeur butyltape of rubber.

Voorts voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het analyseren van condensvorming en/of corrosievoortgang van een leiding, omvattende het ontvangen van één of meerdere waarden bepaald volgens één van de werkwijzen die hierboven zijn beschreven; en het analyseren van de condensvorming en/of de corrosievoortgang van de leiding op basis van de ontvangen waarde of waarden.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze het draadloos ontvangen van de één of meerdere bepaalde waarden.

De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld. Deze uitvoeringsvoorbeelden zijn bedoeld voor een beter begrip van de hierboven beschreven eigenschappen, voordelen en doelstellingen van de uitvinding; ze beperken de uitvinding geenszins.

In de tekening toont :

figuur IA een schematische voorstelling van een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding in langsdoorsnede volgens de lengterichting van een elektrisch niet-geleidende leiding;

figuur 1B een schematische voorstelling van een andere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding in langsdoorsnede volgens de lengterichting van een elektrisch geleidende leiding;

figuur 1C een schematische voorstelling van een deel van een eerste alternatieve uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding;

figuur 1D een schematische voorstelling van een deel van een tweede alternatieve uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding;

BE2017/5805 figuur 2 een schematische voorstelling van een uitvoeringsvorm van een elektronische schakeling voor gebruik in een meetinstrument volgens de uitvinding;

figuur 3 een schematische voorstelling van een alternatieve uitvoeringsvorm van een elektronische schakeling voor gebruik in een meetinstrument volgens de uitvinding; en figuur 4 een schematische voorstelling van een andere uitvoeringsvorm van een elektronische schakeling voor gebruik in een meetinstrument volgens de uitvinding.

In de tekening is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.

Figuur IA toont een schematische voorstelling van een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding in langsdoorsnede volgens de lengterichting van een elektrisch niet-geleidende leiding. De figuur toont leiding 1 in dwarsdoorsnede volgens haar rechte lengte, maar de vakman ziet in dat andere uitvoeringsvormen van de uitvinding ook bij anders gevormde leidingen kunnen worden toegepast.

Rondom leiding 1 strekt zich isolator 2 uit. Isolator 2 kan ingericht zijn om thermisch te isoleren, maar ook (alternatief of additioneel) om akoestisch te isoleren. Isolator 2 kan bijvoorbeeld voorgevormde schalen omvatten die rondom leiding 1 worden geklemd of bevestigd, of kan bijvoorbeeld matten omvatten die rondom leiding 1 worden gewikkeld. Uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen worden toegepast met allerhande soorten en vormen isolators.

Bij isolator 2 zijn eerste geleider 3A en tweede geleider 3B zodanig aangebracht dat minstens een gedeelte van isolator 2 tussen leiding 1 en eerste geleider 3A en tweede geleider 3B ligt, zodanig dat eerste geleider 3A een eerste pool van condensator 4C vormt, tweede geleider 3B een tweede pool van condensator 4C vormt, en het gedeelte ertussen een capacitieve verbinding tussen de eerste pool en de tweede pool omvat. Met andere woorden, condensator 4C heeft twee polen, namelijk eerste geleider 3A en tweede geleider 3B, en het gedeelte van isolator 2 dat tussen beide polen ligt kan dienen als (deel van) een diëlektricum voor condensator 4C. De gehele capacitieve verbinding kan dan bijvoorbeeld worden aangeduid als Cgq (niet getoond), zoals is gedaan in figuren 2-4.

Voorts toont figuur IA meetinstrument 6, dat is ingericht om een waarde te bepalen die representatief is voor de capacitieve verbinding. Daartoe kan meetinstrument 6 respectievelijk zijn verbonden met eerste geleider 3A middels eerste connectie 6A en met tweede geleider 3B middels tweede connectie 6B. De vakman zal inzien dat meetinstrument 6 in de

BE2017/5805 uitvoeringsvorm getoond in de figuur schematisch is getoond, en dat allerhande praktische uitvoeringen kunnen worden gekozen, naargelang de praktische situatie.

In sommige uitvoeringsvormen kan meetinstrument 6 de bepaalde waarde bij voorkeur draadloos te verzenden naar (een draadloze ontvanger van) een toezichtregelaar (niet getoond) voor gebruik met één of meerdere inrichtingen volgens de uitvinding. De toezichtregelaar kan zijn ingericht om één of meerdere door meetinstrument 6 bepaalde waarden te ontvangen en om condensvorming en/of corrosievoortgang van leiding 1 te analyseren op basis van de ontvangen waarde of waarden. Indien draadloze communicatie wordt gebruikt, kan dit bijvoorbeeld door middel van communicatietechnologie met laag vermogen en ver bereik (Low-Power Wide-Area Network. Voorbeelden hiervan zijn: LoRa/LoRaWAN, SigFox, Bluetooth (LE). Alternatief kan ook worden gebruik gemaakt van communicatietechnologie met een relatief hoger vermogen, zoals draadloze lokale netwerktechnologie (Wireless Local Area Network, WLAN, zoals Wi-Fi, i.e. IEEE 802.11) of mobiele cellulaire netwerktechnologie (zoals GSM en verwante standaarden en protocollen).

Figuur IA toont tevens optionele band 5 die een oppervlak van isolator 2 bedekt dat is gelegen in een overgangsgebied tussen eerste geleider 3A en tweede geleider 3B. In deze context kan een overgangsgebied een gebied of ruimte omvatten dat of die is gelegen tussen randen en/of wanden van uiteinden van eerste geleider 3A en tweede geleider 3B. Band 5 is voordeligerwijze vochtbestendig, om te belemmeren dat vocht van buitenaf binnendringt. In voorkeursuitvoeringsvormen kan worden gekozen voor butyltape of voor rubber. Het is voordelig indien band 5 tevens een voldoende breed deel (bijvoorbeeld minimaal 1 cm, bij voorkeur minimaal 5 cm) van respectievelijke uiteinden van eerste geleider 3A en tweede geleider 3B bedekt, om een betere werking te verkrijgen.

Volgens alternatieve uitvoeringsvormen kunnen eerste geleider 3A en tweede geleider 3B zijn geïntegreerd in een bekleding (met Engelse leenwoorden ook aan te duiden als coating of cladding) van isolator 2. Dit heeft als voordeel dat de inrichting als geheel kan worden gemonteerd, hetgeen minder werkstappen vereist.

In een specifieke uitvoeringsvorm (zoals hier getoond) kunnen eerste geleider 3A en tweede geleider 3B elk zijn vormgegeven als minstens een gedeelte van een elektrisch geleidende koker, die is ingericht voor het opnemen van minstens een gedeelte van isolator 2. Dit heeft als voordeel dat elk van de geleiders een groter oppervlak kan beslaan dan bij sommige andere vormen (zoals snoeren of langwerpige platen), zodat de capaciteit ook groter kan zijn.

BE2017/5805

In sommige uitvoeringsvormen kan meetinstrument 6 worden gevoed door middel van een potentiaaldraad (niet getoond). Dit heeft als voordeel dat de meting nauwkeuriger kan zijn. In andere uitvoeringsvormen kan meetinstrument 6 worden gevoed door middel van een batterij (niet getoond). Dit heeft als voordeel dat het goedkoper is en dat montage eenvoudiger is. In een voorkeursuitvoeringsvorm kunnen beide opties gecombineerd worden, en kan bijvoorbeeld eerst op kortere termijn over korte segmenten met batterijvoeding worden gewerkt om algemeen te detecteren of er risico’s op condensvorming en/of corrosievoortgang is, en vervolgens na detectie daarvan op langere termijn met draadvoeding worden verder gewerkt om nauwkeuriger te meten.

Figuur 1B toont een schematische voorstelling van een andere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding in langsdoorsnede volgens de lengterichting van een elektrisch geleidende leiding. De figuur toont eerste bijkomende condensator 4A en tweede bijkomende condensator 4B. Deze bijkomende condensators zijn optioneel in die zin dat het handig is om het bepalen van de waarde tevens op hen te baseren, als leiding 1 elektrisch geleidend is, zoals in deze figuur het geval is. Dit heeft als voordeel dat vocht en/of corrosie met meer precisie tot dieper in isolator 2 (dat wil zeggen dichter bij leiding 1) kunnen worden gemeten, omdat elektrisch geleidende leiding 1 daar capacitief werkzaam is.

In deze andere uitvoeringsvorm kan de capacitieve verbinding worden beschouwd als de parallelschakeling van enerzijds condensator 4C en anderzijds de serieschakeling van eerste bijkomende condensator 4A en tweede bijkomende condensator 4B. De gehele capacitieve verbinding kan dan bijvoorbeeld worden aangeduid als C_eq (niet getoond), zoals is gedaan in figuren 2-4.

Figuur 1C toont een schematische voorstelling van een deel van een eerste alternatieve uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding. De figuur toont in het bijzonder een dwarsdoorsnede van het deel van de inrichting waar eerste geleider 3A en tweede geleider 3B zich nabij elkaar bevinden. In deze eerste alternatieve uitvoeringsvorm van de inrichting zijn eerste geleider 3A en tweede geleider 3B aan hun respectievelijke uiteinden tenminste gedeeltelijk overlappend aangebracht, waarbij elektrisch isolerende band 5 zich in een overgangsgebied tussen eerste geleider 3A en tweede geleider 3B uitstrekt over een gebied dat minstens zo groot is als de overlapping, teneinde directe elektrische geleiding tussen eerste geleider 3A en tweede geleider 3B te voorkomen. Band 5 kan bijvoorbeeld uit rubber zijn vervaardigd, dat goede elektrisch isolerende eigenschappen heeft, en bovendien goede vochtbestendigheid vertoont.

Figuur 1D toont een schematische voorstelling van een deel van een tweede alternatieve uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding. Deze tweede alternatieve uitvoeringsvorm verschilt van de eerste alternatieve uitvoeringsvorm getoond in figuur 1C doordat

BE2017/5805 de uiteinden van eerste geleider 3A en tweede geleider 3B complementair vormgegeven zijn (in dit voorbeeld als twee in elkaar grijpende haken), teneinde tussengelegen band 5 krachtiger vast te houden.

Figuur 2 toont een schematische voorstelling van een uitvoeringsvorm van een elektronische schakeling 10 voor gebruik in een meetinstrument volgens de uitvinding, bijvoorbeeld meetinstrument 6 van figuur IA.

Schakeling 10 wordt gevoed via klem V_Cc, waar in bedrijf een spanningsniveau kan worden aangeleverd als voeding, dat eveneens wordt aangeduid als V_Cc — dit spanningsniveau kan bijvoorbeeld tussen 3 en 15 volt liggen. Schakeling 10 omvat geïntegreerde schakeling (IC) 11 die hier wordt gebruikt om tijdsintervallen te bepalen (een timer integrated circuit of IC), bijvoorbeeld op basis van een 555 IC zoals ontwikkeld door Signetics. De vakman zal inzien dat alternatief allerhande elektronische componenten kunnen worden gebruikt, maar dat deze voorliggende uitvoeringsvorm praktisch is want gebruik maakt van courante componenten.

De voeding wordt aan IC 11 aangeleverd in klem 8 (V_cc), en wordt tevens gebruikt om klem 4 met negatieve resetfunctie ('“RESET) aan te sturen. Indien klem 4 naar aarding wordt gedreven, wordt IC 11 gereset.

De voeding wordt over weerstand Rl geleid en verder verbonden met klem 7 (DIS) van IC 11, die als open collector fungeert. Van daar wordt de overige spanning verder over weerstand R2 geleid en verder verbonden met klem 6 (THR) en klem 2 (TRIG) van IC 11, die in bedrijf gebruikt kunnen worden voor het bepalen van begin en einde van het tijdsinterval.

Vanaf weerstand R2 wordt de overige spanning over condensator Cgq geleid naar aarding (GND). Condensator C_eq kan worden gezien als enkel condensator 4C indien de leiding elektrisch niet-geleidend is, of als de parallelschakeling van enerzijds condensator 4C en anderzijds de serieschakeling van eerste bijkomende condensator 4A en tweede bijkomende condensator 4B indien de leiding elektrisch wel geleidend is.

De aarding wordt tevens aangeleverd aan klem 1 (GND) van IC 11, en via condensator 13 met bij voorkeur een lage capaciteit, bijvoorbeeld 10 nF, aan klem 5 (CTRL) van IC 11. Klem 1 kan in bedrijf worden gebruikt om als referentiespanning op aarding te fungeren (bijvoorbeeld 0 volt). Klem 5 kan in bedrijf worden gebruikt om regeltoegang te voorzien tot een interne spanningsdeler in IC 11, om (indirect) de duur van het tijdsinterval te regelen.

Via klem 3 (OUT) van IC 11 wordt uitgangssignaal 12 (Out) geleverd. In bedrijf heeft uitgangssignaal 12 de vorm van een voortdurende stroom van rechthoekige spanningspulsen,

BE2017/5805 welke stroom een zekere frequentie (f_Out) heeft. Deze frequentie f_Out kan worden bepaald als volgt:

fout = ( C_eq · ( Rl + 2 · R2 ) · ln(2) ).

Met deze opstelling kan schakeling 10 fungeren als astabiele multivibrator, dus als elektronische oscillator, die een frequentiewaarde f_Out levert die representatief is voor de capacitieve werking van de inrichting zoals besproken voor figuur IA. Desgewenst kan de frequentiewaarde f_Out optioneel nog worden omgezet naar een capaciteit uitgedrukt in farad, bijvoorbeeld met behulp van een microcontroller (niet getoond), maar de vakman zal inzien dat deze bijkomende stap geen noodzaak vormt om te kunnen redeneren over de capacitieve werking van de condensator!s).

Figuur 3 toont een schematische voorstelling van een alternatieve uitvoeringsvorm van een elektronische schakeling 20 voor gebruik in een meetinstrument volgens de uitvinding, bijvoorbeeld meetinstrument 6 van figuur IA.

Schakeling 20 omvat opamp 21 en comparator 22. De uitgangsklem van opamp 21 is in serie verbonden met condensator C_eq, met analoge opmerkingen als hierboven zijn gemaakt met verwijzing naar figuur 2. Condensator C_eq is verbonden met de negatieve ingangsklem van opamp 21. Tevens is condensator C_eq verbonden via weerstand Rl met de uitgangsklem van comparator 22. Daarnaast is condensator C_eq verbonden via weerstand R3 met de positieve ingangsklem van comparator 22, die op zijn beurt is verbonden via weerstand R2 met de uitgangsklem van comparator 22. De positieve ingangsklem van opamp 21 is verbonden via weerstand R4 met de negatieve ingangsklem van comparator 22. De uitgangsklem van comparator 22 levert uitgangssignaal 23 (Out). Dit uitgangssignaal 23 kan op analoge wijze worden benut als uitgangssignaal 12 in figuur 2, vermits het in beide gevallen om een puls gaat.

Figuur 4 toont een schematische voorstelling van een andere uitvoeringsvorm van een elektronische schakeling 40 voor gebruik in een meetinstrument volgens de uitvinding, bijvoorbeeld meetinstrument 6 van figuur IA.

Schakeling 40 omvat geïntegreerde schakeling (IC) 48, met klemmen 45, 46 en 47. Aan ingangsklem 47 wordt eerste pool 41 van de condensator gekoppeld. Eerste pool 41 is gekoppeld met tweede pool 42 van de condensator over capacitieve verbinding 44. Bron 43 stuurt een variabele-frequentie wisselspanning of wisselstroom door capacitieve verbinding 44. IC 48 meet hiervan amplitude veranderingen (bijvoorbeeld op uitgangsklem 45) en/of fase veranderingen (bijvoorbeeld op uitgangsklem 46), in het bijzonder faseverschuivingen.

De vakman begrijpt dat vele modificaties en varianten denkbaar zijn binnen het kader van de uitvinding, dat enkel bepaald wordt door de hierna volgende conclusies.

Claims

Conclusies

1. Inrichting voor het meten van condensvorming en/of corrosievoortgang van een leiding, omvattende:

- een isolator die zich rondom de leiding uitstrekt;

- een eerste geleider en een tweede geleider, die zodanig aangebracht zijn dat minstens een gedeelte van de isolator tussen de leiding en de eerste geleider en de tweede geleider ligt, zodanig dat de eerste geleider een eerste pool van een condensator vormt, de tweede geleider een tweede pool van de condensator vormt, en het gedeelte ertussen een capacitieve verbinding tussen de eerste pool en de tweede pool omvat; en

- minstens één meetinstrument ingericht om een waarde te bepalen die representatief is voor de capacitieve verbinding.
2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de eerste geleider en de tweede geleider elk zijn vormgegeven als een elektrisch geleidende bekleding voor de isolator.
3. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de eerste geleider en de tweede geleider elk zijn vormgegeven als minstens een gedeelte van een elektrisch geleidende koker ingericht voor het opnemen van minstens een gedeelte van de isolator.
4. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het minstens één meetinstrument is ingericht om een frequentiewaarde te bepalen die representatief is voor de capacitieve verbinding.
5. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het minstens één meetinstrument is ingericht om een variabele-frequentie wisselspanning of -stroom door de capacitieve verbinding te sturen en hiervan amplitude- en/of faseveranderingen te meten.
6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het minstens één meetinstrument minstens één oscillator bevat.
7. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het minstens één meetinstrument geïntegreerd is in de isolator.

BE2017/5805
8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het minstens één meetinstrument minstens één van volgende voedingen bevat: een draadvoeding; een energieoogstvoeding; en een batterij voeding.
9. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het minstens één meetinstrument is ingericht om de bepaalde waarde draadloos te verzenden naar een draadloze ontvanger van een toezichtregelaar, bij voorkeur door middel van communicatietechnologie met laag vermogen en ver bereik (Low-Power Wide-Area Network).
10. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de eerste geleider en de tweede geleider op steekafstand van elkaar aangebracht zijn langs de isolator.
11. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, omvattende een toezichtregelaar die is ingericht om condensvorming en/of corrosievoortgang van de leiding te analyseren op basis van de waarde of waarden die bepaald is of zijn door het of elk meetinstrument.
12. Inrichting volgens conclusie 11, omvattende minstens één temperatuursensor ingericht om een temperatuur te meten, bij voorkeur ter hoogte van de isolator, en/of minstens één vochtigheidssensor ingericht om een vochtigheidsgraad te meten, waarbij de toezichtregelaar ingericht is om bij het analyseren van de condensvorming en/of corrosievoortgang rekening te houden met de gemeten temperatuur en/of de gemeten vochtigheidsgraad.
13. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij de temperatuursensor meerdere voedingen omvat.
14. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de leiding elektrisch geleidend is, en waarbij het minstens één meetinstrument is ingericht om bij het bepalen van de waarde rekening te houden met de capacitieve werking van een eerste bijkomende condensator met polen gevormd door de eerste geleider en de leiding, en met de capacitieve werking van een tweede bijkomende condensator met polen gevormd door de tweede geleider en de leiding.
15. Inrichting volgens conclusie 14, waarbij de leiding geaard is.
16. Inrichting volgens conclusie 14, waarbij de leiding een floatende geleider is.

BE2017/5805
17. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij een overgangsgebied tussen de eerste geleider en de tweede geleider een vochtbestendige band omvat, bij voorkeur butyltape of rubber.
18. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij minstens één van de eerste geleider en de tweede geleider tenminste gedeeltelijk vervaardigd is van aluminium of van roestvast staal.
19. Toezichtregelaar voor gebruik met één of meerdere inrichtingen volgens één der voorgaande conclusies, welke toezichtregelaar is ingericht om één of meerdere door het minstens één meetinstrument bepaalde waarden te ontvangen en om condensvorming en/of corrosievoortgang van de leiding te analyseren op basis van de ontvangen waarde of waarden.
20. Toezichtregelaar volgens conclusie 19, omvattende een draadloze ontvanger ingericht om de door het minstens één meetinstrument bepaalde waarde of waarden te ontvangen.
21. Werkwijze voor het meten van condensvorming en/of corrosievoortgang van een leiding, omvattende:

- het aanbrengen van een isolator rondom de leiding;

- het aanbrengen van een eerste geleider en een tweede geleider, zodanig dat minstens een gedeelte van de isolator tussen de leiding en de eerste geleider en de tweede geleider ligt, zodanig dat de eerste geleider een eerste pool van een condensator vormt, de tweede geleider een tweede pool van de condensator vormt, en het gedeelte ertussen een capacitieve verbinding tussen de eerste pool en de tweede pool omvat; en

- het bepalen van een waarde die representatief is voor de capacitieve verbinding.
22. Werkwijze volgens conclusie 21, omvattende het voorzien van elk van de eerste geleider en de tweede geleider als een elektrisch geleidende bekleding voor de isolator.
23. Werkwijze volgens één der conclusies 21-22, omvattende het voorzien van elk van de eerste geleider en de tweede geleider als minstens een gedeelte van een elektrisch geleidende koker ingericht voor het opnemen van minstens een gedeelte van de isolator.
24. Werkwijze volgens één der conclusies 21-23, waarbij het bepalen van de waarde het bepalen van een frequentiewaarde omvat die representatief is voor de capacitieve verbinding.

BE2017/5805
25. Werkwijze volgens één der conclusies 21-24, omvattende het sturen van een variabelefrequentie wisselspanning of -stroom door de capacitieve verbinding en het meten van amplitude en faseveranderingen hiervan.
26. Werkwijze volgens één der conclusies 21-25, omvattende het integreren van minstens één meetinstrument in de isolator.
27. Werkwijze volgens één der conclusies 21-26, omvattende het draadloos verzenden van de bepaalde waarde naar een draadloze ontvanger van een toezichtregelaar, bij voorkeur door middel van communicatietechnologie met laag vermogen en ver bereik (Low-Power Wide-Area Network).
28. Werkwijze volgens één der conclusies 21-27, omvattende het aanbrengen van de eerste geleider en de tweede geleider op steekafstand van elkaar langs de isolator.
29. Werkwijze volgens één der conclusies 21-28, omvattende het analyseren van condensvorming en/of corrosievoortgang van de leiding op basis van de waarde of waarden die bepaald is of zijn.
30. Werkwijze volgens één der conclusies 21-29, omvattende het meten van een temperatuur, bij voorkeur ter hoogte van de isolator, en/of het meten van een vochtigheidsgraad; en het analyseren van de condensvorming en/of corrosievoortgang rekening houdend met de gemeten temperatuur en/of de gemeten vochtigheidsgraad.
31. Werkwijze volgens één der conclusies 21-30, waarbij de leiding elektrisch geleidend is, en waarbij het bepalen van de waarde rekening houdt met de capacitieve werking van een eerste bijkomende condensator met polen gevormd door de eerste geleider en de leiding, en met de capacitieve werking van een tweede bijkomende condensator met polen gevormd door de tweede geleider en de leiding.
32. Werkwijze volgens conclusie 31, omvattende het aarden van de leiding.
33. Werkwijze volgens conclusie 31, omvattende het laten floaten van de leiding.

BE2017/5805
34. Werkwijze volgens één der conclusies 21-33, omvattende het aanbrengen in een overgangsgebied tussen de eerste geleider en de tweede geleider van een vochtbestendige band, bij voorkeur butyltape of rubber.

5
35. Werkwijze voor het analyseren van condensvorming en/of corrosievoortgang van een leiding, omvattende:

- het ontvangen van één of meerdere waarden bepaald volgens de werkwijze volgens één der conclusies 21-34; en

- het analyseren van de condensvorming en/of de corrosievoortgang van de leiding op

10 basis van de ontvangen waarde of waarden.
36. Werkwijze volgens conclusie 35, omvattende het draadloos ontvangen van de één of meerdere bepaalde waarden.