CS203582B1

CS203582B1 - Device for indication of the oily substances on the surface of fluids

Info

Publication number: CS203582B1
Application number: CS799178A
Authority: CS
Inventors: Vilem Larisch
Original assignee: Vilem Larisch
Priority date: 1978-12-04
Filing date: 1978-12-04
Publication date: 1981-03-31

Description

Vynález se týká zařízení pro indikaci olejových látek na hladině tekutin prostřednictvím dvou kapacitních sond.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for indicating oil substances at a fluid level by means of two capacitive probes.

Jsou známé kapacitní sondy pro indikaci olejových látek vyskytujících se ve vodách, které jsou připevněné k plováku. Skládají se ze dvou elektrod, které jsou z části ponořeny do kontrolovaného výtoku vody. Pracují na tom principu, že využívají změny mezielektrodové kapacity vyvolané olejem. Vyskytuje-li še na hladině větší vrstva oleje, zmenší se vlivem menší dielektrické konstanty oleje kapacita mezi elektrodami. Tato kapacitní změna je vyhodnocována elektrickou cestou přístrojem, který signalizuje tuto skutečnost.Capacitive probes are known for indicating oil substances occurring in waters that are attached to a float. They consist of two electrodes which are partially immersed in a controlled water outlet. They work on the principle that they use oil-induced inter-electrode capacitance changes. If there is a larger oil layer on the surface, the capacity between the electrodes is reduced due to the smaller dielectric oil constant. This capacity change is evaluated electrically by a device that signals this fact.

Nevýhodou těchto sond je necitlivost na výskyt olejových látek ve slabých vrstvách, nevyhovující činnost při výkyvech množství protékající vody, anebo při kolísání hladin, jakož i rušivý vliv pro vodu měnící své složení a tím svou dielektrickou konstantu a kapacitu.The disadvantages of these probes are insensitivity to the presence of oily substances in thin layers, unsatisfactory operation in the case of fluctuations in the amount of water flowing or in the case of level fluctuations, as well as disturbance for water changing its composition and thus its dielectric constant and capacity.

Tyto nedostatky odstraňuje na minimum navržené zařízení pro indikaci olejových látek na hladině tekutin, sestávající ze dvou kapacitních sond ponořených z větší části do tekutiny podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jedna z kapacitních sond je opatřena tekutinou nepropouštějícím kry203582 tem s otevřeným dnem a vrchem. Voda bez vrstvy oleje může pronikat jen zespodu do prostoru mezi elektrodami této sondy.These drawbacks are eliminated to a minimum by the proposed device for the indication of oily substances at the surface of the fluid, consisting of two capacitive probes immersed in most of the fluid according to the invention, characterized in that one of the capacitive probes is vrchem. Water without an oil layer can only penetrate from below into the space between the electrodes of this probe.

Porovnáním kapacit obou sond v elektrickém vyhodnocovacím zařízení, například v elektrickém můstkovém zapojení se snadno a - citlivě zjistí odchylky kapacity vyvolané přítomností olejových látek. Změny vyvolané vystoupením hladiny nebo jinými vlivy jsou tím téměř navzájem eliminovány a neprojeví se.By comparing the capacities of the two probes in an electrical evaluation device, for example in an electrical bridge circuit, the capacity deviations caused by the presence of oil substances are easily and sensitively detected. Changes caused by level rise or other influences are almost eliminated with each other and do not take effect.

Zařízení pro indikaci olejových látek na hladině tekutin sestavující se ze dvou kapacitních sond je podle vynálezu uspořádáno tak, že kapacitní sondy mají elektrody ve tvaru dutých vodivých těles, například válcových, které jsou do sebe zasunuty tím způsobem, že tvoří soustavu o třech elektrodách. Válcová vnitřní elektroda a dutá válcová střední elektroda tvoří kapacitní sondu I, přičemž samotná dutá válcová střední elektroda nahrazuje obvodový kryt nepropouštějící tekutinu. Vnější dutá válcová elektroda se svislými výřezy tvoří spolu s dutou válcovou střední elektrodou kapacitní sondu.According to the invention, the fluid level indicator device comprising two capacitive probes is arranged such that the capacitive probes have electrodes in the form of hollow conductive bodies, for example cylindrical, which are inserted into each other to form a three-electrode assembly. The cylindrical inner electrode and the hollow cylindrical central electrode form a capacitive probe 1, the hollow cylindrical central electrode itself replacing the peripheral cover impermeable to fluid. The outer hollow cylindrical electrode with vertical slits forms, together with the hollow cylindrical central electrode, a capacitive probe.

Takto uspořádaná kapacitní soustava má lepší elektrické vlastnosti, klade menší nárok na prostorové umístění a instalaci. Soustava kapacitních sond může být upevněna nepohyblivě pomocí držáku ke stěně nebo dna kontrolované vodní nádrže při malém .kolísání vodní hladiny, anebo k plováku při značném kolísání hladiny. Elektrody jsou opatřeny izolačním povlakem proti agresivním účinkům vody. vSuch a capacitive system has better electrical properties, less space and installation. The capacitive probe assembly can be fixed immovably by means of a bracket to the wall or bottom of the controlled water tank in case of low water level fluctuations, or to the float in case of considerable level fluctuations. The electrodes are insulated against the aggressive effects of water. in

Na připojených výkresech je zobrazen jeden z příkladů provedení zařízení podle vynálezů, kde znázorňuje obr. 1 zařízení v podélném řezu a v řezu A—A a obr. 2 schéma elektrického napojení zařízení na vyhodnocovací obvod můstkového provedení.In the accompanying drawings, one embodiment of the device according to the invention is shown, wherein FIG. 1 shows the device in longitudinal section and in section A-A; and FIG. 2 shows a diagram of the electrical connection of the device to the evaluation circuit of the bridge embodiment.

Kapacity mezi vnitřní elektrodou 1 a střední elektrodou 2 kapacitní sody I a elektrodou vnější 3 a střední elektrodou 2 kapacitní sondy II jsou stejné. Jejich velikosti jsou dány hlavně geometrickými rozměry válcových elektrod 1, 2, 3 a dlelektrickou konstantou tekutin. Pro vodu činí asi 81. Elektrody 1, 2, 3 zařízení pro indikaci olejových látek na hladině tekutin jsou pomocí izolačního držáku 4 a pevného držáku 5 udrženy z větší části ve vodě.The capacities between the inner electrode 1 and the middle electrode 2 of the capacitive soda I and the outer electrode 3 and the middle electrode 2 of the capacitive probe II are the same. Their sizes are given mainly by the geometrical dimensions of the cylindrical electrodes 1, 2, 3 and by the dlelectric constant of the fluids. It is about 81 for water. The electrodes 1, 2, 3 of the oil level indicator device are held in the water by the insulating holder 4 and the fixed holder 5 for the most part.

Za přítomnosti olejových látek na povrchu vody dostávají se tyto výřezy 8 vnější elektrody 3 do prostoru kapacitní sondy II. Vzhledem k menší relativní dielektrické konstantě oleje, tj. 3—5, zmenší se celková kapacita této kapacitní sondy II. Kapacitní sonda I, kde do prostoru mezi její vnitřní elektrodou 1 a střední elektrodou 2 vnikla zespodu jen voda bez povrchové vrstvy olejových látek, vykazuje větší kapacitu. Porovnáním kapacit obou kapacitních sond I, II připojených na svorky A, B, C v elektrickém vyhodnocovacím zařízení můstkového zapojení se snadno zjistí rozdíly a tím výskyt olejových látek.In the presence of oil substances on the surface of the water, these slots 8 of the external electrode 3 reach the space of the capacitive probe II. Due to the smaller relative dielectric constant of the oil, ie 3-5, the total capacity of this capacitive probe II is reduced. The capacitive probe I, where only water without the surface layer of oil substances penetrated into the space between its inner electrode 1 and the central electrode 2 from below, has a larger capacity. By comparing the capacitances of the two capacitive probes I, II connected to terminals A, B, C in the electrical circuit-breaker evaluation device, the differences and thus the occurrence of oil substances are easily detected.

Elektrické vyhodnocovací zařízení jednoduchého můstkového zapojení (obr. 2) tvoří dva ridpory R stejné velikosti, mezi nimi je zapojen potencíometr P pro vyrovnání odchylek a elektrický měřicí přístroj M pro nulovou indikaci. Elektrický můstek pracuje na tom principu, že při rovnosti kapacit obou sond I a II je můstek vyvážen a elektrickým měřicím přístrojem M neprochází elektrický proud. Střídavý proud je přiváděn ke dvěma elektrodám vnitřní 1 a vnější 3 a k odporu R. Elektrický měřicí přístroj M je připojen k běžci potenciometřu P a ke střední elektrodě 2. Změní-li se kapacita mezi vnější elektrodou 3 a střední elektrodou 2 kapacitní sondy II vlivem přítomnosti olejových látek, teče elektrickým měřicím přístrojem M vyrovnávací proud, který je závislý na tloušťce olejové vrstvy. V kapacitní sondě I mezi elektrodami vnitřní 1 a střední 2 se kapacita pro nepřítomnost olejové vrstvy nemění. Změny teploty, chemického složení, menší kolísání hladiny vody neovlivňují vyváženost elektrického můstku, protože tyto změny probíhají v obou kapacitních sondách I a II stejně a její účinek se tím v podstatě ruší.The electrical evaluating device of the simple bridge circuit (Fig. 2) consists of two R-Rs of the same size, between which a potentiometer P for compensating deviations is connected and an electric measuring instrument M for zero indication. The electric bridge operates on the principle that, when the capacitances of both probes I and II are equal, the bridge is balanced and no electric current passes through the electrical measuring instrument M. The alternating current is applied to the two electrodes internal 1 and external 3 and to the resistor R. The electrical measuring instrument M is connected to the slider of the potentiometer P and to the middle electrode 2. If the capacitance between the external electrode 3 and the middle electrode 2 of the oil substances flowing through the electrical measuring device M a balancing current which is dependent on the thickness of the oil layer. In the capacitance probe I between the electrodes inner 1 and middle 2, the capacity for the absence of oil layer does not change. Changes in temperature, chemical composition, less water level fluctuations do not affect the equilibrium of the electric bridge, since these changes occur in both capacitive probes I and II in the same way and its effect is thereby substantially canceled.

Využití vynálezu je široké. Soustava zařízení dvou kapacitních sond pro indikaci olejových látek se uplatňuje zejména jako indikační nebo i měřicí sonda pro kontrolu Výskytu olejových látek ve vodách s kolísavou hladinou. Vyznačuje se velkou citlivostí, větší stabilitou nastavení s malými účinky rušivých vlivů okolí.The application of the invention is broad. The set of equipment of two capacitive probes for the indication of oil substances is used mainly as an indication or measuring probe for checking the occurrence of oil substances in waters with fluctuating water level. It is characterized by high sensitivity, higher stability of the setting with low effects of disturbing environment.

Claims

SUBJECT

A fluid level indicator device comprising two capacitive probes, characterized in that one of the capacitive probes (I, II) is provided with a liquid impermeable cover with an open bottom and top.

2. The apparatus of claim 1, wherein _; that the capacitive probes (I, II) have electrodes (1, 2, 3) in the form of hollow conductive inventions of bodies, eg cylindrical, which are inserted into each other, the central electrode (2) forming together with the internal electrode (1) The first capacitive probe (I), at the same time, forms a circumferential liquid-impermeable cover of this capacitive probe (IJ) and, together with an external electrode (3), which is provided with vertical slots for free oil flow, constitutes the second uncovered capacitive probe {II}.