DE3827900A1

DE3827900A1 - Device and method for measuring the size or for monitoring the wear and the number of bodies which are entrained in flowing liquids

Info

Publication number: DE3827900A1
Application number: DE19883827900
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl Ing Koller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-08-17
Filing date: 1988-08-17
Publication date: 1990-02-22

Abstract

In measuring the size or monitoring the wear of bodies 5, preferably spherical cleaning bodies 5, as they are entrained in cooling water in the case of cleaning cooling tubes of a tubular heat exchanger, the cleaning bodies 5 in the cleaning body transport tube 4 pass a light beam 3 of a light barrier 1, 2. The size of the light beam 3 is selected such that cleaning bodies 5 which by virtue of size still have a cleaning effect completely interrupt the light beam 3, whereas the worn cleaning bodies 5 do not. The signals which are generated in the case of complete interruption of the light beam 3 are counted and compared at specific time intervals with a desired value. If the desired value is not reached, the worn cleaning bodies 5 are replaced by new cleaning bodies. In the monitoring of the number of cleaning bodies 5, all the cleaning bodies 5 are counted and are compared at specific time intervals with a desired value. If the desired value is not reached, too few cleaning bodies are in circulation. Measuring and counting are performed statistically, i.e. only a partial quantity which behaves in a manner analogous to the total quantity of cleaning bodies 5 is detected. <IMAGE>

Description

Körper, die von strömenden Flüssigkeiten mitgeführt werden, sind z. B. bei der Reinigung der Rohre von wassergekühlten Röhren wärmetauschern o. dgl. bekannt. Diese Reinigungskörper sind meist aus Schaumgummi und vorzugsweise kugelförmig und der Durchmesser ist etwas größer als der Innendurchmesser der zu reinigenden Rohre. Die Reinigungskörper werden im Kreislauf ge führt, d. h. eintrittseitig dem Wärmetauscher eingegeben und aus trittseitig mittels Siebeinrichtung abgeschieden und durch eine Pumpe abgesaugt und eintrittseitig wieder eingepumpt. Da die Reinigungskörper durch Abrieb einem Verschleiß ausgesetzt sind, müssen sie bei einer entsprechenden Verringerung ihres Durch messers aus dem Kreislauf entfernt und durch neue Reinigungs körper ersetzt werden. Ebenfalls muß eine Mindestanzahl von Reinigungskörpern im Umlauf sein.Bodies that are carried by flowing liquids e.g. B. when cleaning the pipes of water-cooled tubes heat exchangers or the like. These cleaning bodies are usually made of foam rubber and preferably spherical and the Diameter is slightly larger than the inside diameter of the cleaning pipes. The cleaning bodies are ge in the circuit leads, d. H. entered the heat exchanger on the inlet side and off separated on the step side by means of a sieve and by a Pump sucked off and pumped in again on the inlet side. Since the Cleaning bodies are subject to wear due to abrasion, with a corresponding reduction in their throughput knife removed from the circuit and with new cleaning body to be replaced. A minimum number of Cleaning bodies in circulation.

In der Praxis werden die Reinigungskörper von Zeit zu Zeit aus dem Reinigungskreislauf entnommen und der Durchmesser und die Anzahl überprüft. Diese Methode hat den Nachteil, daß man zwischen den Prüfzyklen keine Gewähr hat, ob die Reinigungs körper noch eine Reinigungswirkung haben, d. h. noch größer als der Rohrdurchmesser sind, und ob genügend Reinigungskörper im Umlauf sind.In practice, the cleaning bodies are made from time to time taken from the cleaning cycle and the diameter and the Number checked. This method has the disadvantage that one between the test cycles there is no guarantee that the cleaning body still have a cleaning effect, d. H. even bigger than the pipe diameter and whether there are enough cleaning elements in the Are in circulation.

Eine andere Methode führt einen Teilstrom der durch die Pumpe abgesaugten Reingungskörper durch ein Meßrohr dessen Innen durchmesser dem Innendurchmesser des zu reinigenden Rohres ent spricht. Beim Passieren einer Schaumgummikugel wird das Meßrohr je nach Durchmesser mehr oder weniger axial verschoben. Die Größe der Ver schiebung ist analog zum Kugeldurchmesser.Another method runs a partial flow through the pump vacuumed cleaning body through a measuring tube the inside diameter ent the inner diameter of the pipe to be cleaned speaks. When passing a foam rubber ball, the measuring tube is depending on Diameter shifted more or less axially. The size of the ver shift is analogous to the ball diameter.

Da sehr geringe Verschiebekräfte gemessen werden, ist bei dieser Methode der Verschiebemechanismus sehr schmutzempfindlich. Erfahrungsgemäß sind im Kühlwasser aus Flüssen und Meeren Blätter, Steine, Muscheln, Algen etc., die das Meßergebnis verfälschen. Auch das gleichzeitige Passieren von Schaumgummikugeln und Schmutz, z. B. ein Blatt, durch das Meßrohr führt zu Meßergebnis verfälschung.Since very small displacement forces are measured, this is Method of sliding mechanism very sensitive to dirt. Experience has shown that there are leaves in the cooling water from rivers and seas, Stones, shells, algae etc. that falsify the measurement result. Also the simultaneous passing of foam balls and Dirt, e.g. B. a sheet, through the measuring tube leads to the measurement result adulteration.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die oben ange führten Nachteile zu vermeiden.The invention has set itself the task above led to avoid disadvantages.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein oder mehrere Lichtschranken quer durch die Reinigungskörper-Rück führleitung führen und die vorbeiströmenden Reinigungskörper die Lichtschranken beschatten.This object is achieved in that one or several light barriers across the back of the cleaning body Guide line and the cleaning bodies flowing past shade the light barriers.

Um den apparativen Aufwand gering zu halten, erfolgt das Messen der Reinigungskörper vorzugsweise statistisch, d. h. es wird nur eine Teilmenge der Reinigungskörper gemessen. Das Strahlenbündel der Lichtschranken ist kleiner als das von den Lichtschranken durchdrungene Rohr, so daß die neben den Lichtschranken vorbei strömenden Reinigungskörper nicht erfaßt werden. Wie Versuche gezeigt haben, verhält sich die Teilmenge analog zur Gesamt menge.In order to keep the expenditure on equipment low, measurements are carried out the cleaning body preferably statistically, d. H. it will only measured a subset of the cleaning body. The bundle of rays the light barrier is smaller than that of the light barrier penetrated tube, so that the next to the light barriers over flowing cleaning body can not be detected. Like attempts have shown, the subset behaves analogously to the total amount.

Das Messen der Reinigungskörper kann durch analoge oder digitale Auswertung erfolgen.Measuring the cleaning body can be done by analog or digital Evaluation.

Bei der analogen Messung ist das Strahlenbündel des Senders und die Sensorenfläche des Empfängers gleich oder größer als die maximale Größe des Reinigungskörpers. Die Größe der beschatte ten Sensorenfläche wird verglichen mit einem Sollwert. Der Soll wert kann eine definierte Größe des Reinigungskörpers sein oder die Größe des verschlissenen, auszutauschenden Reinigungskörpers.In the case of analog measurement, the beam of the transmitter is and the sensor area of the receiver is equal to or larger than that maximum size of the cleaning body. The size of the shadow th sensor surface is compared with a setpoint. The target can be a defined size of the cleaning body or the size of the worn-out cleaning body to be replaced.

Bei der digitalen Messung tasten zwei oder mehrere Lichtschranken mit kleiner Strahlfläche die Außenkontur des Reinigungskörpers ab. Vorzugsweise wird der Abstand der Lichtschranken zueinander so gewählt, daß nur Reinigungskörper die Lichtschranken gleich zeitig beschatten, die von der Größe her noch eine Reinigungs wirkung haben. Verschlissene Reinigungskörper beschatten die Lichtschranken nicht gleichzeitig. Das gleichzeitige Beschatten wird durch logische Verknüpfungen in ein Signal umgeformt. Die Signale werden vorzugsweise gezählt und nach einer gewissen Zeit mit einem Sollwert verglichen, so daß eine Aussage darüber gemacht werden kann, ob die Reinigungskörper noch groß genug sind. Dies gilt auch für die analoge Messung.Two or more light barriers are used for digital measurement with a small blasting surface, the outer contour of the cleaning body from. The distance between the light barriers is preferred chosen so that only cleaning bodies equal the light barriers shade early, the size is still a cleaning have an effect. Worn cleaning bodies shade the Photoelectric sensors not at the same time. The simultaneous shadowing is converted into a signal by logical links. The signals are preferably counted and after a certain Time compared with a setpoint, so that a statement about it can be made whether the cleaning body is still big enough are. This also applies to the analog measurement.

Ferner kann man durch entsprechende Signalauswertung bei der analogen wie auch bei der digitalen Messung den Umlauf der Reinigungskörper überwachen. Es werden alle Reinigungskörper einschließlich der verschlissenen gezählt und nach gewissen Zeitintervallen mit einem Sollwert verglichen. Der Sollwert stellt die Mindestzahl der Reinigungskörper dar, die im Umlauf sein müssen, damit eine ausreichende Reinigungswirkung erzielt wird.You can also by appropriate signal evaluation at the analog as well as in digital measurement the circulation of the Monitor the cleaning body. There are all cleaning bodies including the worn ones counted and after certain Time intervals compared with a setpoint. The setpoint represents the minimum number of cleaning bodies in circulation must be so that a sufficient cleaning effect is achieved becomes.

Die Erfindung zeichnet sich durch Einfachheit und Funktions sicherheit aus. Es läßt sich auch die Größe von nichtkugeligen Körpern messen.The invention is characterized by simplicity and functionality security off. It can also be the size of non-spherical Measure bodies.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.In the following, the invention is based on only one Embodiment representing drawing in more detail explained.

Fig. 1 eine Vorrichtung im Querschnitt zum Messen der Größe bzw. zum Überwachen des Verschleißes und zum Überwachen der Anzahl der Reinigungskörper, Fig. 1 shows an apparatus in cross-section for measuring the size or wear monitoring and for monitoring the number of cleaning bodies,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch Fig. 1 mit einer Lichtschranke bei analoger Auswertung, Fig. 2 is a longitudinal section through Fig. 1 with a light barrier for analog evaluation,

Fig. 3 Gegenstand nach Fig. 2 mit zu messendem Reinigungskörper, Fig. 3 An article according to Fig. 2 to be measured with cleaning bodies,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch Fig. 1 mit mehreren Licht schranken bei digitaler Auswertung, Fig. 4 shows a longitudinal section through Fig. 1 with a plurality of light barriers in digital evaluation,

Fig. 5 Gegenstand nach Fig. 4 mit einem verschlissenen Reini gungskörper, Fig. 5 The article of Fig. 4 with a worn Home Care body,

Fig. 6 Gegenstand nach Fig. 4 mit größerem Reinigungskörper, der noch nicht verschlissen ist. Fig. 6 object of FIG. 4 with a larger cleaning body that is not yet worn.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung besteht aus den Lichtschranken 1 (Sender) und 2 (Empfänger). Der Lichtstrahl 3 geht quer durch das Reinigungskörper-Transportrohr 4, das an dieser Stelle aus transparentem Material besteht.The device shown in the figures consists of light barriers 1 (transmitter) and 2 (receiver). The light beam 3 passes through the cleaning body transport tube 4 , which at this point consists of transparent material.

Bei der analogen Messung (Fig. 2 und 3) ist der Lichtstrahl 3 gleich oder größer als der zu messende Reinigungskörper 5 a, der den Lichtstrahl 3 in Flußrichtung 6 passiert. Die prozentuale Unterbrechung des Lichtstrahles 3 wird ausgewertet, d. h. es wird ein Vergleich mit einem Sollwert gemacht. Wird der Wert erreicht, erfolgt ein Ausgangssignal, das gezählt wird. In gewissen Zeit intervallen wird das Zählergebnis mit einem weiteren Sollwert verglichen, der die Mindestzahl der Reinigungskörper 5 darstellt, die entsprechend ihrer Größe noch eine Reinigungswirkung haben.In the analog measurement ( FIGS. 2 and 3), the light beam 3 is equal to or larger than the cleaning body 5 a to be measured, which passes the light beam 3 in the direction of flow 6 . The percentage interruption of the light beam 3 is evaluated, ie a comparison is made with a target value. If the value is reached, an output signal is issued which is counted. At certain intervals, the counting result is compared with a further target value, which represents the minimum number of cleaning bodies 5 which, according to their size, still have a cleaning effect.

Bei der digitalen Messung Fig. 4 bis Fig. 6 besteht der Licht strahl 3 aus mehreren Einzellichtstrahlen 3 a, 3 b etc. Bei kugelförmigen Reinigungskörpern 5 aus mindestens 2 Licht strahlen 3 a, 3 b etc., die im Abstand zueinander so gewählt werden, daß nur Reinigungskörper 5 d, die von der Größe her noch eine Reinigungswirkung haben, die Lichtstrahlen 3 a, 3 b etc. gleichzeitig unterbrechen. Hierbei wird durch logische Ver knüpfung ein Signal erzeugt. Diese Signale werden gezählt und das Zählergebnis wird in bestimmten Zeitintervallen mit einem Sollwert verglichen, der die Mindestzahl der Reinigungskörper 5 d darstellt, die entsprechend ihrer Größe noch eine Reini gungswirkung haben. Wird der Sollwert nicht erreicht, sind die Reinigungskörper 5 gegen neue auszutauschen.In the digital measurement of Fig. 4 to Fig. 6, the light beam 3 from a plurality of individual light beams 3 a, 3 b, etc. In spherical cleaning bodies 5 from at least 2 light beams 3 a, 3 b, etc., which are selected to each other such a distance that only cleaning body 5 d , the size of which still have a cleaning effect, interrupt the light beams 3 a , 3 b etc. at the same time. In this case, a signal is generated by logical linking. These signals are counted and the counting result is compared at certain time intervals with a target value which represents the minimum number of cleaning bodies 5 d which, according to their size, still have a cleaning effect. If the target value is not reached, the cleaning bodies 5 must be replaced with new ones.

Die Reinigungskörper 5 b, die den Lichtstrahl 3 nicht passieren, werden nicht gemessen.The cleaning bodies 5 b that do not pass the light beam 3 are not measured.

Bei der Überwachung des Umlaufes der Reinigungskörper 5 werden alle Reinigungskörper 5 c und 5 d gezählt (bei analoger wie digitaler Messung) und nach bestimmten Zeitintervallen mit einem Sollwert verglichen. Der Sollwert stellt die Mindestzahl der Reinigungskörper 5 dar, die im Umlauf sein müssen, damit eine ausreichende Reinigungswirkung erzielt wird. Wird der Soll wert nicht erreicht, müssen Reinigungskörper 5 nachgefüllt werden.When monitoring the circulation of the cleaning bodies 5 , all cleaning bodies 5 c and 5 d are counted (in the case of analog and digital measurement) and compared with a target value after certain time intervals. The setpoint represents the minimum number of cleaning bodies 5 that must be in circulation in order for a sufficient cleaning effect to be achieved. If the target value is not reached, cleaning body 5 must be refilled.

Claims

1. The device and method for measuring the size or for monitoring the wear and for monitoring the number of bodies that are carried in flowing liquids are characterized in that the light beam ver through the body trans tube of one or more light barriers is running and the light beam is partially or completely interrupted by the bodies, whereby a light barrier is provided for analog evaluation and several for size measurement or wear monitoring and at least one light barrier for monitoring the body with digital evaluation.

2. Device and method according to claim 1, characterized records that only a subset of the carried body the Pass the light barrier.

3. Device and method according to claim 1 or 2, characterized records that with analog evaluation the light beam is the same or larger than the body to be measured.

4. Apparatus and method according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that with digital evaluation of wear Monitoring the light barriers a defined distance apart have other and the distance is chosen so that worn Body cannot interrupt the light barrier at the same time, while larger bodies conceal the light rays at the same time break.

5. The device and method according to claim 1 or 2 and 4, characterized characterized in that the wear monitoring for digital Evaluation two light barriers are provided.

6. The device and method according to claim 1 to 5, characterized records that when monitoring the number of bodies all Bodies that interrupt a beam of light are counted and the counting result with a target at certain time intervals worth is compared.

7. The device and method according to claim 1 to 6, characterized characterized in that when measuring the size or when over watch the wear the body generates a signal that with digital measurement by simultaneous interruption the light rays take place and with analog measurement Reaching a minimum shade of the light barrier recipient. The signals are counted and the meter ver at certain time intervals with a setpoint like.