CZ114894A3 - Pressure probe for quantitative evidence of harmful substances present in underground water - Google Patents

Pressure probe for quantitative evidence of harmful substances present in underground water Download PDF

Info

Publication number
CZ114894A3
CZ114894A3 CZ941148A CZ114894A CZ114894A3 CZ 114894 A3 CZ114894 A3 CZ 114894A3 CZ 941148 A CZ941148 A CZ 941148A CZ 114894 A CZ114894 A CZ 114894A CZ 114894 A3 CZ114894 A3 CZ 114894A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
pressure probe
measuring
probe according
measuring device
measuring chamber
Prior art date
Application number
CZ941148A
Other languages
English (en)
Inventor
Gerhard Geisen
Original Assignee
Dankwart Klein Erdbohrungen Gm
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dankwart Klein Erdbohrungen Gm filed Critical Dankwart Klein Erdbohrungen Gm
Publication of CZ114894A3 publication Critical patent/CZ114894A3/cs

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids
    • G01N21/8507Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/08Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18Water
    • G01N33/1826Organic contamination in water
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6408Fluorescence; Phosphorescence with measurement of decay time, time resolved fluorescence

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

Tlaková sonda pro kvantitativní důkaz škodlivin přítomných ve spodní vodě
Oblast techniky
Vynález se týká tlakové sondy pro kvantitativní důkaz škodlivin přítomných ve spodní vodě, zvláště uhlovodíků minerálních olejů a/nebo polycyklických aromatických uhlovodíků, v terénu a za použití měřicího ústrojí.
Dosavadní stav techniky
Je známo zařízení pro odběr vzorků pro zkoumání případně kontaminovaných půdních vrstev, u kterého se pro odebrání vzorků tekutin, jako například vody, nastřelí vzorkovač ve formě sondovacího projektilu pomocí/urychlovače do zkoumaného prostředí, viz DE 4024214 Al. Odebraný vzorek je pak nutné odvézt za účelem prozkoumání do laboratoře. Výsledek zkoumání nemůže být stanoven okamžitě a v terénu. To je zřejmou nevýhodou.
Úkolem vynálezu tedy je vytvořit tlakovou sondu pro důkaz škodlivin, které se dostaly do spodní vody, s níž je možné stanovit případný obsah škodlivin bezprostředně v terénu, tedy in šitu.
Podstata vynálezu
Tento úkol je podle vynálezu vyřešen tlakovou sondou pro kvantitativní důkaz škodlivin přítomných ve spodní vodě,
zvláště uhlovodíků minerálních olejů a/nebo polycyklických aromatických uhlovodíků, v terénu a za použití měřicího ústrojí, kde podstatou vynálezu je, že tlaková sonda pro určování půdních fyzikálních parametrů je opatřena přídavně jako měřicí komora vytvořenou měřicí hlavou pro zachycení vzorku měřené spodní vody a optickým kabelem připojeným k měřicímu zařízení, přičemž měřicí zařízení sestává s výhodou z laserové techniky s připojeným počítačem pro vyhodnocování, přičemž se jako způsob měření použije časového rozložení fluorescence indukované laserem.
Výhodná provedení jsou popsána v závislých nárocích.
Přehled obrázků na výkresech
Příkladná provedení vynálezu jsou znázorněna na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje bokorys, s částečným řezem, prvního příkladného provedení tlakové sondy podle vynálezu s měřicí hlavou vytvořenou jako měřicí komora, přičemž do této komory je nabírán vzorek pro měření, obr. 2 bokorys spodního konce tlakové sondy podle druhého příkladného provedení se dvěma otvory uspořádanými v měřicí komoře, které umožňují proudění rozlišované spodní vody skrz měřicí komoru, obr. 2a znázorňuje bokorys spodního konce tlakové sondy podle třetího příkladného provedení s otvorem uspořádaným v měřicí komoře, do kterého je uspořádán průhledný krystal, který je propustný pro laserový paprsek, takže může být měřeno médium nacházející se vně na měřicí komoře, obr. 3 podélný řez měřicím zařízením ve formě vozidla, a obr. 4 biokové schéma použitého laserového způsobu měření, a to měření fluorescence.
Příklady provedeni vynálezu
Jak je zřejmé z obr. 1, , je hlavní sonda tvořena dvěma hlavními dílci, a to kuželovitou špicí 2 a válcovým pouzdrem 3_, na jehož horním konci je vytvořen závit 5 pro upevnění dutého tyčoví 7 pro připojení k měřicímu ústrojí 6. (srovnej obr. 3). Válcové pouzdro 3. má ve svém dolním konci 8 uspořádanou měřicí komoru 9 s otvorem 10, ve kterém je s výhodou uspořádáno jemné síto 11, aby se zajistilo, že do měřicí komory může jako vzorek pro měření vstupovat pouze voda. Ve válcovém pouzdru 3. a v dutém tyčoví 7 je dále uspořádán optický kabel 12 a hadice 13 s tlakovým vzduchem, přičemž oba /
končí v měřicí komoře. Optický kabel 12 je součástí laserové jednotky 14, (srovnej obr. 4), která je podrobněji popsána dále.
Optický kabel 12 je skrz duté tyčoví 7 připojené k tlakové sondě veden až k laseru 15 uspořádanému v měřicím ústrojí 6 a je s ním spojen (srovnej obr. 3 a 4). Po změření spodní vody z hlediska obsahů škodlivin pomocí optického kabelu 12 se měřicí komora 9. vyčistí tlakovým vzduchem z hadice 13 a tak se připraví pro další měření spodní vody.
Na obr. 2 je znázorněno další příkladné provedení tlakové sondy 1, přičemž jsou v měřicí komoře 9 uspořádány dva otvory 22 , 23 , které umožňují proudění měřené spodní vody skrz měřicí komoru. Do těchto otvorů 2 2 , 23 jsou s výhodou uspořádána jemná síta 24 , 25.
Na obr. 2a je znázorněno další příkladné provedení tlakové sondy 1, přičemž otvor 10 v měřicí komoře 2 3e uzavřen průhledným krystalem 16 nebo něčím podobným. Tak může být měřena spodní voda nacházející se vně na měřicí komoře 9.· Krystal 16 je propustný pro laserové světlo.
Jak je zřejmé z obr. 3, jsou měřicí ústrojí 6., k němu připojený počítač 17 a požadované ústrojí 21 pro evidenci půdních struktur, ve kterých se nachází spodní voda zkoumaná z hlediska škodlivin, uspořádány například ve vozidle 18 nad místem půdního měření.
Vozidlo 18 sestává v podstatě z neznázorněné hydrauliky, pomocí které může být duté tyčoví 7 zatlačeno do země, například maximálně do 30 m. Tímto se zjistí hustota navrstvení příslušné půdy tak, že je odděleně zaznamenáván tlak na špici a tření pláště působící na boční ostění tlakové sondy, takže se může v počítači 17 z tohoto přímo spočítat a vyhodnotit půdní index.
Na obr. 4 je schematicky znázorněno blokové schéma postupu měření použitého s výhodou při měření tlakovou sondou podle vynálezu. Zde je označen laser 15, fluoreskující medium - spodní voda - 19 a detektor 20.
Pro tlakovou sondu 1. pro kvantitativní důkaz uhlovodíků minerálních olejů (MKW) a/nebo polycyklických aromatických uhlovodíků (PAK) se podle vynálezu využije časového rozložení fluorescence indukované laserem. Tak vznikne možnost zachytit s vyšší citlivostí a v kratším měřicím čase koncen traci fluoreskujících škodlivin. Identifikace MAK a PAK probíhá pomocí charakteristického časového aspektrálního rozložení jejich laserem indukovaných fluorescencí . Protože v minerálním oleji fluoreskují především PAK, je tlaková sonda 1 vhodná také pro důkaz znečištění olejů. Vzhledem k použiti optického kabelu 12 může být místo měření od vlastního měřicího ústrojí 6 prostorově vzdáleno.
Vyhodnocení měřicích signálů probíhajících přes laserovou optiku 14 k měřicímu ústrojí 6 a počítači 17 se uskutečňuje srovnáváním ze zákona tolerovatelných hodnot škodlivin vložených do počítače jako software se skutečně naměřenými hodnotami. Tak může být zjištěno, kdy je překročena tolerani
O
Ό ·< O > CT' (Z 2 C· r<
ΟΊ

Claims (9)

1. Tlaková sonda pro kvantitativní důkaz škodlivin přítomných ve spodní vodě, zvláště uhlovodíků minerálních olejů a/nebo polycyklických aromatických uhlovodíků, v terénu a za použití měřicího ústrojí, vyznačující se tím, že
a) tlaková sonda (1) pro určování půdních fyzikálních parametrů je opatřena přídavně jako měřicí komora (9) vytvořenou měřicí hlavou pro zachycení vzorku měřené spodní vody a optickým kabelem (12), připojeným k měřicímu zařízení (6), a
b) měřicí zařízení sestává s výhodou z laserové jednotky (14) s připojeným počítačem (17) pro vyhodnocování, přičemž se jako způsob měření použije časového rozložení fluorescence indukované laserem.
2. Tlaková sonda podle nároku 1, vyznačující se tím, že sestává z kuželovité špice (2) a válcového pouzdra (3), na jehož horním konci (4) je uspořádán závit (5) pro upevňování dutého tyčoví (7) spojeného s měřicím ústrojím (6).
vyznačuj í (3) je na svém spod(9) s alespoň jedním emné síto (11).
3. Tlaková sonda podle nároku 1 nebo 2, cí se tím, že válcové pouzdro ním konci (8) opatřeno měřicí komorou otvorem (10), ve kterém je uspořádáno j
4. Tlaková sonda podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že ve válcovém pouzdru (3) a v dutém tyčoví (7) je uspořádán optický kabel (12), který končí v měřicí komoře (9).
5. Tlaková sonda podle alespoň jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že optický kabel (12) je připojen k laserové jednotce (14) uspořádané v měřicím ústrojí (6) .
6. Tlaková sonda podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že ve válcovém pouzdru (3) a v dutém tyčoví (7) je uspořádána hadice (13) s tlakovým vzduchem, která je zaústěna do měřicí komory (9).
7. Tlaková sonda podle alespoň jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že válcové pouzdro (3) je na svém spodním konci (8) opatřeno měřicí komorou (9) se dvěma otvory (22, 23), z nichž v každém je uspořádáno jedno jemné síto (24, 25).
8. Tlaková sonda podle alespoň jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že válcové pouzdro (3) je na svém spodním konci (8) opatřeno měřicí komorou (9) s jedním otvorem (10), ve kterém je uspořádán průhledný krystal (16) .
9. Tlaková sonda podle alespoň jednoho z nároků 1 až 8, i
vyznačující se tím, že měřicí ústrojí (6) s počítačem (17) a ústrojím (21) pro evidenci půdních struktur je uspořádáno ve vozidle (18) nacházejícím se nad místem půdního měření.
CZ941148A 1993-05-14 1994-05-10 Pressure probe for quantitative evidence of harmful substances present in underground water CZ114894A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19934316690 DE4316690C2 (de) 1993-05-14 1993-05-14 Sonde zum quantitativen Nachweis von im Grundwasser vorhandenen Schadstoffen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ114894A3 true CZ114894A3 (en) 1994-12-15

Family

ID=6488424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ941148A CZ114894A3 (en) 1993-05-14 1994-05-10 Pressure probe for quantitative evidence of harmful substances present in underground water

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0624799A3 (cs)
CZ (1) CZ114894A3 (cs)
DE (1) DE4316690C2 (cs)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19617106A1 (de) * 1996-04-19 1997-10-23 Lla Umwelttechnische Analytik Fluoreszenzspektrometrische Meßsonde zur Bestimmung von organischen Fremdstoffen in Wasser und Böden
DE29607783U1 (de) * 1996-04-30 1996-06-20 Tillich Dirk Vorrichtung zur automatisierten Analyse in flüssigen Medien
US6023340A (en) * 1998-05-07 2000-02-08 Schlumberger Technology Corporation Single point optical probe for measuring three-phase characteristics of fluid flow in a hydrocarbon well
DE10239027B3 (de) * 2002-08-21 2004-01-15 Ufz-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung des biologischen Abbaupotentials von Schadstoffen in einem kontaminierten Aquifer und deren Verwendung
CA2580091C (en) 2004-09-21 2012-07-31 Benthic Geotech Pty Ltd Remote gas monitoring apparatus for seabed drilling
CN101900646B (zh) * 2010-07-27 2011-11-09 北京师范大学 基于电纺纳米纤维膜的水中微量多环芳烃快速采样器
CN104833665B (zh) * 2015-03-30 2018-08-24 天津大学 一种光学发动机缸内燃烧过程中多组分同时测量装置
CN114354756B (zh) * 2022-01-06 2023-11-10 山西华晋岩土工程勘察有限公司 岩土勘探用孔内波速测试取样设备及取样方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4178512A (en) * 1978-07-21 1979-12-11 Impulsphysik Gmbh Deepwater in-situ fluorometer
US4453401A (en) * 1982-03-12 1984-06-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Pressure sensor and soil stress isolation filter arrangement in a pore pressure probe
US4807707A (en) * 1987-10-26 1989-02-28 Handley James P Sampling apparatus and method
DD285839A5 (de) * 1987-12-14 1991-01-03 Adl Der Ddr,Dd Vorrichtung und verfahren zur sondierung der leitfaehigkeitskoeffizienten von boeden nach dem piezometerprinzip
DE3828468A1 (de) * 1988-08-22 1990-03-08 Michael Dr Bredemeier In den boden einfuehrbare lysimetersonde
US5049738A (en) * 1988-11-21 1991-09-17 Conoco Inc. Laser-enhanced oil correlation system
US5166747A (en) * 1990-06-01 1992-11-24 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for analyzing the composition of formation fluids
DE4024214A1 (de) * 1990-07-31 1992-02-06 Diehl Gmbh & Co Probenentnahme-einrichtung
US5128882A (en) * 1990-08-22 1992-07-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Device for measuring reflectance and fluorescence of in-situ soil
DE4133790A1 (de) * 1991-10-11 1993-04-15 Josef Grotendorst Verfahren zur erprobung von grundwaessern, insbesondere auch von kontaminierten grundwaessern und vorrichtung
DE4307609C2 (de) * 1993-03-05 1997-03-27 Laser Labor Adlershof Gmbh Sonde zur Ermittlung von Kennwerten der in festen, verdrängbaren Materialien vorhandenen Flüssigkeiten

Also Published As

Publication number Publication date
DE4316690A1 (de) 1994-11-17
EP0624799A3 (de) 1996-08-28
EP0624799A2 (de) 1994-11-17
DE4316690C2 (de) 1996-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5316950A (en) Method for quantitative calibration of in situ optical chemical measurements in soils using soil class and characteristics
US4666672A (en) Optrode for sensing hydrocarbons
US20040011965A1 (en) Method and apparatus for detecting chemical contamination
Buerck et al. OTDR fiber-optical chemical sensor system for detection and location of hydrocarbon leakage
US5639956A (en) Permeable membrane soil probe
CZ114894A3 (en) Pressure probe for quantitative evidence of harmful substances present in underground water
US4771006A (en) Optrode for sensing hydrocarbons
US6717658B1 (en) Detection of liquids
US6117682A (en) Method for detecting hydrocarbons in water
Maher et al. A fiber optic chemical sensor for measurement of groundwater pH
Fernández-Sánchez et al. Fluorescence optosensors based on different transducers for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in water
KR100534041B1 (ko) 레이저 유도 형광을 이용한 유류 오염토양의 모니터링 방법
US4541269A (en) Gas chromatograph detector
Leonard Development of a fiber-optic chemical sensor for multicontaminant monitoring of environmental systems
KR20030080533A (ko) 자외선을 이용한 토양 유류 오염 실시간 측정 시스템 및측정 방법
DE4341016C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Deponieabdichtungssystemen
DE19751403A1 (de) Kombinierte Absorptions- und Reflektanzspektroskopie zur synchronen Ermittlung der Absorption, Fluoreszenz, Streuung und Brechung von Flüssigkeiten, Gasen und Festkörpern
Chudyk et al. Field determination of ground water contamination using laser fluorescence and fiber optics
Chudyk et al. In Situ Analysis of Benzene, Ethylbenzene, Toluene, and Xylenes (BTEX) Using Fiber Optics
Dandge et al. Fiber optic chemical sensor for jet fuel
Moser-Boroumand et al. Development of an Optical Fiber Fluorescence Setup for in situ PAHs Detection in Porous Media. Application to Pyranine Transport in Sand Columns
Gu et al. Design of an optical fiber sensor for detecting in situ the composition of pharmaceuticals in blood
Ghandehari et al. Remote and In Situ Monitoring of Subsurface Liquid Hydrocarbons
Ghandehari et al. Subsurface Monitoring of Water in Soil
JP2000098051A (ja) 光学式地盤調査装置