DE102013002418A1 - Electrical liquid sensor e.g. leakage sensor used for e.g. liquid container, has fibers that are bound by bonding agent swelled during contact with liquid, and electrical contact portions that are connected to power supply - Google Patents

Electrical liquid sensor e.g. leakage sensor used for e.g. liquid container, has fibers that are bound by bonding agent swelled during contact with liquid, and electrical contact portions that are connected to power supply Download PDF

Info

Publication number
DE102013002418A1
DE102013002418A1 DE201310002418 DE102013002418A DE102013002418A1 DE 102013002418 A1 DE102013002418 A1 DE 102013002418A1 DE 201310002418 DE201310002418 DE 201310002418 DE 102013002418 A DE102013002418 A DE 102013002418A DE 102013002418 A1 DE102013002418 A1 DE 102013002418A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
fibers
liquid sensor
sensor
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201310002418
Other languages
German (de)
Inventor
Sonja Bohlen
Uwe Wirringa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koster Bauchemie AG
Original Assignee
Koster Bauchemie AG
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 Koster Bauchemie AG filed Critical Koster Bauchemie AG
Priority to DE201310002418 priority Critical patent/DE102013002418A1/en
Publication of DE102013002418A1 publication Critical patent/DE102013002418A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/042—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid
    • G01M3/045—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid with electrical detection means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid

Abstract

The liquid sensor (10) has an electrically conductive flexible layer (12) which is formed of electrically conductive fibers (14) in a dry state. The electrically conductive fibers are bound by a bonding agent (16) that is swelled during contact with liquid. Two electrical contact portions (18,20) are connected to a power supply. The conductive fibers are selected from carbon fiber, graphite fiber or metal fiber. The bonding agent is formed of epoxy resin.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen (nach dem Messprinzip) elektrischen Flüssigkeitssensor, insbesondere Leckagesensor, sowie einen Flüssigkeitsbehälter und eine Rohrleitung für Flüssigkeiten mit demselben.The present invention relates to a (according to the measuring principle) electrical liquid sensor, in particular leakage sensor, and a liquid container and a pipe for liquids with the same.

Eine Leckage, wie z. B. ein Wassereinbruch, die unbemerkt bleibt, kann schwerwiegende Folgen, wie z. B. Schäden an einer Anlage, Gefährdung von Mitarbeitern, Erhöhung des Brandrisikos, Verschmutzung der Umwelt und Produkt- und Datenverluste, haben. Beispielsweise bei Beschichtungen an Baukörpern, z. B. von Behälterabdichtungen für wassergefährdende Flüssigkeiten, können Beschädigungen normalerweise nicht zerstörungsfrei und ohne z. B. den Behälter zu entleeren, mittels Sensoren festgestellt werden.A leakage, such. B. a flooding that goes unnoticed, can cause serious consequences, such. B. damage to a system, endangerment of employees, increase the risk of fire, pollution of the environment and product and data losses have. For example, in coatings on building structures, eg. B. of container seals for water polluting liquids, damage can not usually destructive and without z. B. to empty the container can be detected by sensors.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitssensor mit einer flachen Geometrie für viele Anwendungen bereitzustellen.The present invention is therefore based on the object to provide a liquid sensor with a flat geometry for many applications.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen elektrischen Flüssigkeitssensor, insbesondere Leckagesensor, umfassend: eine im trockenen Zustand elektrisch leitfähige, vorzugsweise flexible Schicht aus elektrisch leitfähigen Fasern, die durch ein bei Kontakt mit einer Flüssigkeit quellfähiges Bindemittel gebunden sind, und zwei elektrische Kontakte zum Anschließen an eine Stromquelle.According to the invention, this object is achieved by an electrical fluid sensor, in particular leakage sensor, comprising: a dry conductive electrically conductive, preferably flexible layer of electrically conductive fibers which are bound by a swellable on contact with a liquid binder, and two electrical contacts for connection a power source.

Vorteilhafterweise sind die elektrisch leitfähigen Fasern Kohlenstofffasern, Graphitfasern oder Metallfasern, insbesondere Faserkurzschnitte.Advantageously, the electrically conductive fibers are carbon fibers, graphite fibers or metal fibers, in particular fiber short cuts.

Günstigerweise beträgt das Verhältnis von Länge zur Dicke (Aspektverhältnis) der Fasern mindestens 100:1.Conveniently, the ratio of length to thickness (aspect ratio) of the fibers is at least 100: 1.

Vorteilhafterweise beträgt die Dicke der Fasern weniger als 10 μm.Advantageously, the thickness of the fibers is less than 10 microns.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass sich die elektrische Leitfähigkeit der Schicht bei Quellen des Bindemittels durch Kontakt mit einer Flüssigkeit abrupt oder allmählich ändert. Die Änderung kann in einer Leitfähigkeitsabnahme oder sogar in einem Leitfähigkeitsverlust, aber auch in einer Leitfähigkeitszunahme bestehen.Furthermore, it can be provided that the electrical conductivity of the layer changes abruptly or gradually when the binder swells due to contact with a liquid. The change may be a decrease in conductivity or even a loss of conductivity, but also an increase in conductivity.

Besonders bevorzugt ist der Flüssigkeitssensor mehrfach verwendbar. Mit anderen Worten wird die elektrische Leitfähigkeit bei Kontakt mit Flüssigkeit nicht irreversibel geändert.Particularly preferably, the liquid sensor is reusable. In other words, the electrical conductivity on contact with liquid is not irreversibly changed.

Zweckmäßigerweise weist die Schicht eine Dicke im Bereich von 2–3 mm auf.Conveniently, the layer has a thickness in the range of 2-3 mm.

Bevorzugt ist die elektrische Leitfähigkeit der Schicht im Arbeitsbereich des Flüssigkeitssensors im wesentlichen temperaturstabil.Preferably, the electrical conductivity of the layer in the working range of the liquid sensor is substantially temperature-stable.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann der Flüssigkeitssensor einen vorzugsweise flexiblen, vorzugsweise flächen- oder streifenförmigen, Träger, insbesondere aus einem Kunststoffvlies, Kunststoffgewebe oder -gelege, für die Schicht aufweisen.According to a particular embodiment of the invention, the liquid sensor may have a preferably flexible, preferably sheet-like or strip-shaped, carrier, in particular of a plastic fleece, plastic fabric or -gelege for the layer.

Zweckmäßigerweise ist das Bindemittel eine Dispersion oder ein Reaktionsharz, z. B. ein Epoxidharzsystem.Conveniently, the binder is a dispersion or a reaction resin, for. B. an epoxy resin system.

Weiterhin liefert die Erfindung einen Flüssigkeitsbehälter mit einem Flüssigkeitssensor nach einem Ansprüche 1 bis 10 und eine Rohrleitung für Flüssigkeiten mit einem Flüssigkeitssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Furthermore, the invention provides a liquid container with a liquid sensor according to any one of claims 1 to 10 and a pipe for liquids with a liquid sensor according to one of claims 1 to 10.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch die Verwendung einer Schicht aus elektrisch leitfähigen Fasern, die durch ein bei Kontakt mit einer Flüssigkeit quellfähiges Bindemittel gebunden sind, sich ein Flüssigkeitssensor mit einer flachen Geometrie herstellen lässt. Es wurden bereits Flüssigkeitssensoren mit einer Schichtdicke von 2–3 mm realisiert und erfolgreich getestet. Dadurch kann er z. B. in eine Abdichtungsschicht oder benachbart dazu angeordnet werden, um bspw. eine Leckortung bei einer Rissausbildung vorzunehmen.The invention is based on the surprising finding that a liquid sensor with a flat geometry can be produced by using a layer of electrically conductive fibers, which are bound by a swellable binder upon contact with a liquid. Liquid sensors with a layer thickness of 2-3 mm have already been realized and successfully tested. As a result, he can z. B. in a sealing layer or adjacent to be arranged, for example, to carry out a leak detection in a crack formation.

Der erfindungsgemäße Flüssigkeitssensor lässt sich auch sehr kostengünstig herstellen. Es sind keine speziell konstruierten Leiterbahnen erforderlich. Die Herstellung kann mittels eines Mischbehälters für die Vermischung der elektrisch leitfähigen Fasern mit dem Bindemittel und einem Auftragsrakel zur Verteilung des Faser/Bindemittel-Gemisches erfolgen.The liquid sensor according to the invention can also be produced very inexpensively. No specially designed tracks are required. The preparation can be carried out by means of a mixing container for the mixing of the electrically conductive fibers with the binder and an applicator blade for the distribution of the fiber / binder mixture.

Zudem kann der Flüssigkeitssensor beliebig konfektioniert werden. Vor dem Einbau kann er mittels einer Schere oder eines Messers in eine beliebige Form geschnitten werden.In addition, the liquid sensor can be assembled as desired. Before installation, it can be cut into any shape using scissors or a knife.

Der Flüssigkeitssensor weist auch eine hohe Flexibilität und Verformbarkeit auf. Er kann z. B. ringförmig gebogen oder in eine Schleifenform gebracht werden.The liquid sensor also has high flexibility and deformability. He can z. B. bent or brought into a loop shape.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der beigefügten Ansprüche und der nachfolgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen in Verbindung mit den schematischen Zeichnungen, in denen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the appended claims and the description below of exemplary embodiments in conjunction with the schematic drawings, in which:

1 eine Seitenansicht von einem elektrischen Flüssigkeitssensor gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; 1 a side view of an electrical liquid sensor according to a particular embodiment of the present invention;

2 eine Seitenansicht eines elektrischen Flüssigkeitssensors gemäß einer zweiten besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; 2 shows a side view of an electrical fluid sensor according to a second particular embodiment of the present invention;

3 eine perspektivische Ansicht von dem Flüssigkeitssensor von 2 in schematischer Darstellung zeigt; 3 a perspective view of the liquid sensor of 2 in a schematic representation;

4 einen Flüssigkeitsbehälter mit einem elektrischen Flüssigkeitssensor gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung im Schnitt zeigt; 4 a liquid container with an electrical liquid sensor according to a particular embodiment of the invention in section;

5 zwei mögliche Anordnungsbeispiele für den elektrischen Flüssigkeitssensor von 4 zeigt; und 5 two possible arrangement examples for the electrical fluid sensor of 4 shows; and

6 eine Rohrleitung für Flüssigkeiten mit einem elektrischen Flüssigkeitssensor gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung zeigt. 6 shows a pipeline for liquids with an electrical liquid sensor according to a particular embodiment of the invention.

Der in der 1 gezeigte elektrische Flüssigkeitssensor 10 umfasst eine im trockenen Zustand elektrisch leitfähige flexible Schicht 12 aus elektrisch leitfähigen Fasern, von denen nur einige mit der Bezugszahl 14 gekennzeichnet sind und die durch ein bei Kontakt mit einer Flüssigkeit (nicht gezeigt) quellfähiges Bindemittel 16 gebunden sind, und zwei elektrische Kontakte 18 und 20 zum Anschließen an eine externe Stromquelle (Gleichstromquelle) (nicht gezeigt).The Indian 1 shown electrical fluid sensor 10 comprises a flexible layer which is electrically conductive in the dry state 12 made of electrically conductive fibers, of which only a few with the reference number 14 and the swellable by a swellable on contact with a liquid (not shown) binder 16 are bound, and two electrical contacts 18 and 20 for connection to an external power source (DC power source) (not shown).

Der in 2 dargestellte elektrische Flüssigkeitssensor 22, bei dem der Einfachheit halber die Kontakte nicht eingezeichnet worden sind, unterscheidet sich von dem Flüssigkeitssensor 10 der 1 darin, dass er zusätzlich einen Träger 24 aufweist, auf dem die Schicht 12 angeordnet ist, so dass man den resultierenden Flüssigkeitssensor 22 auch als ein flexibles, dünnes Komposit bezeichnen kann. Der Flüssigkeitssensor 22 ist gemäß 3 in Draufsicht (mit Kontakten dargestellt) rechteckig oder streifenförmig gestaltet.The in 2 illustrated electrical fluid sensor 22 in which, for the sake of simplicity, the contacts have not been drawn, differs from the liquid sensor 10 of the 1 in that he also has a carrier 24 has on which the layer 12 is arranged so that one gets the resulting liquid sensor 22 also as a flexible, thin composite. The liquid sensor 22 is according to 3 in plan view (shown with contacts) rectangular or strip-shaped.

Bei den in den 1 bis 3 gezeigten Flüssigkeitssensoren 10 und 22 können die elektrisch leitfähigen Fasern 14 bspw. aus Kunststoff, Graphit oder Metall bestehen. Das Bindemittel 16 kann bspw. eine Dispersion oder ein Reaktionsharz, z. B. ein Epoxidharzsystem, sein.In the in the 1 to 3 shown liquid sensors 10 and 22 can be the electrically conductive fibers 14 For example, made of plastic, graphite or metal. The binder 16 For example, a dispersion or a reaction resin, for. As an epoxy resin system, be.

Bei dem in der 1 gezeigten Flüssigkeitssensor 10 sind die elektrisch leitfähigen Fasern 14 mit Hilfe einer Form, z. B. einer flachen Wanne oder ähnliches (nicht gezeigt), zusammen mit dem Bindemittel 16 in eine dünne, z. B. blattartige Form gebracht. Im Falle des Flüssigkeitssensors gemäß den 2 und 3 können die elektrisch leitfähigen Fasern 14 mit Hilfe des Bindemittels 16 vollflächig auf dem Träger 24 fixiert sein.In the in the 1 shown liquid sensor 10 are the electrically conductive fibers 14 with the help of a mold, for. B. a shallow pan or the like (not shown), together with the binder 16 in a thin, z. B. brought sheet-like shape. In the case of the liquid sensor according to the 2 and 3 can be the electrically conductive fibers 14 with the help of the binder 16 over the entire surface on the support 24 be fixed.

Die Ausrichtung der Fasern 14 ist normalerweise nicht von Bedeutung. Es ist jedoch wichtig, dass eine so große Menge an elektrisch leitfähigen Fasern verwendet wird, dass ein hinreichender, messbarer Stromfluss bei Anlegen einer externen Stromquelle aufgebaut werden kann. Mit anderen Worten müssen ausreichend Kontaktpunkte zwischen den Fasern vorhanden sein.The orientation of the fibers 14 usually does not matter. However, it is important that such a large amount of electrically conductive fibers is used that a sufficient, measurable current flow can be established when an external power source is applied. In other words, there must be sufficient contact points between the fibers.

Der Träger 24 des Flüssigkeitssensors 22 gemäß den 2 und 3 kann z. B. aus einem Kunststoffvlies, einem Kunststoffgewebe oder einem Kunststoffgelege bestehen.The carrier 24 of the liquid sensor 22 according to the 2 and 3 can z. B. consist of a plastic nonwoven fabric, a plastic fabric or a Kunststoffgelege.

Unabhängig von dem Anwendungsfall funktionieren die Flüssigkeitssensoren 10 bzw. 22 wie folgt:
Über die Kontakte 18 und 20 wird eine niedrige Gleichspannung von z. B. 10 Volt an die trockene Schicht 12 angelegt. Dann fließt ein konstanter elektrischer Strom. Dieser elektrische Stromfluss bleibt solange bestehen, bis der Flüssigkeitssensor mit einer Flüssigkeit in Kontakt kommt. Nun beginnt das Bindemittel 16 zu quellen, d. h., es findet eine Volumenausdehnung statt. Diese Volumenausdehnung des Bindemittels 16, in dem die Fasern 14 eingebettet sind, führt zu einer Reduktion der Kontaktpunkte zwischen den Fasern und damit zu einer Unterbrechung des elektrischen Stromflusses. Dieser Prozess ist reversibel, d. h. nach Trocknung der Schicht 12 gelangen die Fasern 14 wieder miteinander in Kontakt und es fließt wieder ein elektrischer Strom.Regardless of the application, the liquid sensors work 10 respectively. 22 as follows:
About the contacts 18 and 20 is a low DC voltage of z. B. 10 volts to the dry layer 12 created. Then a constant electric current flows. This electrical current flow remains until the liquid sensor comes into contact with a liquid. Now the binder begins 16 to swell, that is, there is a volume expansion. This volume expansion of the binder 16 in which the fibers 14 embedded, leads to a reduction of the contact points between the fibers and thus to an interruption of the electrical current flow. This process is reversible, ie after drying the layer 12 arrive the fibers 14 again in contact and it flows again an electric current.

In einem Ausführungsbeispiel wurden unverzweigte Kunststofffasern (Karbonfasern, Graphitfasern), sogenannte Faserkurzschnitte, als Fasern 14 verwendet. Für die Erreichung eines flexiblen dünnen Flüssigkeitssensors 10 bzw. 22 werden hohe Aspektverhältnisse bevorzugt, d. h. dass das Verhältnis von Länge zu Dicke der Fasern 14 bei mindestens 100:1 liegt, wobei unter praktischen Gesichtspunkten nur Faserkurzschnitte mit Durchmessern (Dicken) kleiner als 10 μm bevorzugt verwendet werden sollten. In dem vorgenannten Ausführungsbeispiel sahen die Faserparameter wie folgt aus:
Länge: ca. 3 mm, Dicke: ca. 7 μm,
Dichte: 1,78 g/cm3
Einzelfasernprogramm: ca. 4 Mill.
Faseroberfläche pro Gramm: ca. 5500
Zugfestigkeit: 2500 N/mm2 In one embodiment, unbranched plastic fibers (carbon fibers, graphite fibers), so-called fiber short cuts, were used as fibers 14 used. For achieving a flexible thin liquid sensor 10 respectively. 22 high aspect ratios are preferred, ie the ratio of length to thickness of the fibers 14 is at least 100: 1, and from a practical point of view only short fiber cuts with diameters (thicknesses) smaller than 10 microns should preferably be used. In the aforementioned embodiment, the fiber parameters were as follows:
Length: approx. 3 mm, thickness: approx. 7 μm,
Density: 1.78 g / cm 3
Individual fiber program: approx. 4 mill.
Fiber surface per gram: approx. 5500
Tensile strength: 2500 N / mm 2

Die 4 und 5 zeigen einen Flüssigkeitssensor bspw. gemäß 1 oder den 2 und 3 im Einsatz bei einem Flüssigkeitsbehälter 26 beispielsweise aus Beton. Der Flüssigkeitsbehälter 26 weist eine Beschichtung 28 zur Abdichtung des Flüssigkeitsbehälters auf, damit z. B. grundwassergefährdende Flüssigkeiten, nicht austreten können. Ein Flüssigkeitssensor 22 (bzw. 10) ist in der Beschichtung 28 angeordnet. Er soll es ermöglichen, Beschädigungen der Beschichtung 28 zerstörungsfrei und ohne z. B. den Flüssigkeitsbehälter 26 zu entleeren, festzustellen. Genauer gesagt, befindet sich der Flüssigkeitssensor 22 zwischen dem Beschichtungsuntergrund, d. h. dem Beton, und der Beschichtung 28, z. B. einer Polyurethan- oder einer Epoxidharzbeschichtung. Elektrisch leitfähige Kontakte (nicht gezeigt) zur Herstellung einer Verbindung zu einer externen Stromquelle (nicht gezeigt) bleiben dabei freizugänglich.The 4 and 5 show a liquid sensor, for example. According to 1 or the 2 and 3 in use with a liquid container 26 for example, concrete. The liquid container 26 has a coating 28 for sealing the liquid container, so that z. B. groundwater hazardous liquids, can not escape. A liquid sensor 22 (respectively. 10 ) is in the coating 28 arranged. It should make it possible to damage the coating 28 non-destructive and without z. B. the liquid container 26 to empty, determine. More specifically, the liquid sensor is located 22 between the coating substrate, ie the concrete, and the coating 28 , z. As a polyurethane or an epoxy resin coating. Electrically conductive contacts (not shown) for connection to an external power source (not shown) remain accessible.

Zur zeitnahen und (räumlich) präzisen Leckortung könnten ganz allgemein die Flüssigkeitssensoren auch großflächig ausgebildet oder rasterförmig angeordnet sein. Die Überprüfung der Dichtheit kann zudem kontinuierlich oder aber diskontinuierlich durch jeweiliges Anlegen einer elektrischen Spannung erfolgen. Außerdem kann der Flüssigkeitssensor mit einer Alarmeinrichtung (nicht gezeigt) verbunden sein.For timely and (spatially) precise leak location, the liquid sensors could also be designed over a large area or arranged in a grid pattern. The verification of the tightness can also be carried out continuously or discontinuously by respective application of an electrical voltage. In addition, the liquid sensor may be connected to an alarm device (not shown).

Schließlich zeigt 6 einen Einsatz des Flüssigkeitssensors 10 bzw. 22 bei einer Rohrleitung 30 für Flüssigkeit. Genau wie bei dem Flüssigkeitsbehälter 26 kann sich bei der Flüssigkeit 32 in der Rohrleitung 30 bspw. um Wasser, eine Säure, eine Lauge, eine Salzlösung etc. handeln. Der Flüssigkeitssensor kann streifenförmig gestaltet sein und sich bspw. über den gesamten Umfang der Rohrleitung 30 erstrecken, wie dies in der 6 angedeutet ist.Finally shows 6 an insert of the liquid sensor 10 respectively. 22 at a pipeline 30 for liquid. Just like the liquid container 26 can be at the liquid 32 in the pipeline 30 For example, to act on water, an acid, a lye, a salt solution, etc. The liquid sensor may be designed strip-shaped and, for example, over the entire circumference of the pipeline 30 extend, as in the 6 is indicated.

Es ist grundsätzlich möglich, dass sich aufgrund von Umwelteinflüssen im Verlauf der Einbauzeit eine langsame Änderung des Stromflusses und damit der elektrischen Leitfähigkeit in der Schicht 12 einstellt. Dabei ist sowohl ein Anstieg als auch ein Sinken des elektrischen Stromflusses denkbar. Das auslösende Signal für die Feststellung des Kontakts des Flüssigkeitssensors mit einer Flüssigkeit besteht jedoch normalerweise in der spontanen Änderung der Steigung der Messkurve (Stromfluss [Ampere] in Abhängigkeit von der Zeit [Sekunden]). Dabei kann es zudem zu einer Umkehrung des Vorzeichens der Steigung kommen. Erfahrungsgemäß liegt der Faktor zwischen dem Betrag der Ausgangssteigung der Messkurve und dem Betrag der signalauslösenden Stromflussänderung bei mindestens 1:2 (d. h. der Betrag der Steigung des Messsignals ist mindestens zweimal höher als der Betrag der Ausgangssteigung). Eine abrupte Änderung der elektrischen Leitfähigkeit kann auch in dem Durchlaufen eines Wendepunktes der Messreihe des elektrischen Stromflusses in Abhängigkeit von der Zeit gesehen werden.It is fundamentally possible that due to environmental influences in the course of the installation time, a slow change in the current flow and thus the electrical conductivity in the layer 12 established. Both an increase and a decrease in the electrical current flow is conceivable. However, the triggering signal for detecting the contact of the liquid sensor with a liquid is usually the spontaneous change in the slope of the trace (current [Amperes] as a function of time [seconds]). It can also lead to a reversal of the sign of the slope. Experience has shown that the factor between the magnitude of the output slope of the trace and the magnitude of the signal-triggering current flow change is at least 1: 2 (ie, the magnitude of the slope of the measurement signal is at least two times greater than the magnitude of the output slope). An abrupt change in the electrical conductivity can also be seen in passing through an inflection point of the measurement series of the electric current flow as a function of time.

Bei einer allmählichen Änderung der elektrischen Leitfähigkeit kann dagegen ein Wendepunkt in der Auftragung des elektrischen Stromflusses in Abhängigkeit von der Zeit fehlen.On the other hand, with a gradual change in electrical conductivity, a turning point in the plot of electric current flow as a function of time may be absent.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims may be essential both individually and in any desired combinations for the realization of the invention in its various embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Flüssigkeitssensorliquid sensor
1212
Schichtlayer
1414
Fasernfibers
1616
Bindemittelbinder
18, 2018, 20
Kontaktecontacts
2222
Flüssigkeitssensorliquid sensor
2424
Trägercarrier
2626
Flüssigkeitsbehälterliquid container
2828
Beschichtungcoating
3030
Rohrleitungpipeline
3232
Flüssigkeitliquid

Claims (12)

Elektrischer Flüssigkeitssensor (10, 22), insbesondere Leckagesensor, umfassend: eine im trockenen Zustand elektrisch leitfähige, vorzugsweise flexible Schicht (12) aus elektrisch leitfähigen Fasern (14), die durch ein bei Kontakt mit einer Flüssigkeit quellfähiges Bindemittel (16) gebunden sind, und zwei elektrische Kontakte (18, 20) zum Anschließen an eine Stromquelle.Electric fluid sensor ( 10 . 22 ), in particular a leakage sensor, comprising: an electrically conductive, preferably flexible, layer in the dry state ( 12 ) made of electrically conductive fibers ( 14 ) which can be swelled by a swelling agent on contact with a liquid ( 16 ) and two electrical contacts ( 18 . 20 ) for connection to a power source. Flüssigkeitssensor (10, 22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Fasern (14) Kohlenstofffasern, Graphitfasern oder Metallfasern, insbesondere Faserkurzschnitte, sind.Liquid sensor ( 10 . 22 ) according to claim 1, characterized in that the electrically conductive fibers ( 14 ) Carbon fibers, graphite fibers or metal fibers, in particular fiber short cuts, are. Flüssigkeitssensor (10, 22) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Länge zu Dicke der Fasern (14) mindestens 100:1 beträgt.Liquid sensor ( 10 . 22 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the ratio of length to thickness of the fibers ( 14 ) is at least 100: 1. Flüssigkeitssensor (10, 22) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Fasern (14) weniger als 10 μm beträgt.Liquid sensor ( 10 . 22 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the fibers ( 14 ) is less than 10 microns. Flüssigkeitssensor (10, 22) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die elektrische Leitfähigkeit der Schicht (12) bei Quellen des Bindemittels (16) durch Kontakt mit einer Flüssigkeit abrupt oder allmählich ändert. Liquid sensor ( 10 . 22 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical conductivity of the layer ( 12 ) for sources of the binder ( 16 ) changes abruptly or gradually by contact with a liquid. Flüssigkeitssensor (10, 22) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mehrfach verwendbar ist.Liquid sensor ( 10 . 22 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it is reusable. Flüssigkeitssensor (10, 22) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (12) eine Dicke im Bereich von 2–3 mm aufweist.Liquid sensor ( 10 . 22 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the layer ( 12 ) has a thickness in the range of 2-3 mm. Flüssigkeitssensor (10, 22) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitfähigkeit der Schicht (12) in ihrem Arbeitsbereich im wesentlichen temperaturstabil ist.Liquid sensor ( 10 . 22 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical conductivity of the layer ( 12 ) is substantially temperature stable in its working range. Flüssigkeitssensor (10, 22) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen vorzugsweise flexiblen, vorzugsweise flächen- oder streifenförmigen Träger (24), insbesondere aus einem Kunststoffvlies, Kunststoffgewebe oder -gelege, für die Schicht (12) aufweist.Liquid sensor ( 10 . 22 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a preferably flexible, preferably sheet-like or strip-shaped carrier ( 24 ), in particular of a non-woven plastic, plastic fabric or -gelege, for the layer ( 12 ) having. Flüssigkeitssensor (10, 22) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel (16) eine Dispersion oder ein Reaktionsharz, z. B. ein Epoxidharzsystem, ist.Liquid sensor ( 10 . 22 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the binder ( 16 ) a dispersion or a reaction resin, for. B. an epoxy resin system is. Flüssigkeitsbehälter mit einem Flüssigkeitssensor (10, 22) nach einem der vorangehenden Ansprüche.Liquid container with a liquid sensor ( 10 . 22 ) according to one of the preceding claims. Rohrleitung (32) für Flüssigkeiten mit einem Flüssigkeitssensor (10, 22) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Pipeline ( 32 ) for liquids with a liquid sensor ( 10 . 22 ) according to one of claims 1 to 10.
DE201310002418 2013-02-11 2013-02-11 Electrical liquid sensor e.g. leakage sensor used for e.g. liquid container, has fibers that are bound by bonding agent swelled during contact with liquid, and electrical contact portions that are connected to power supply Withdrawn DE102013002418A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310002418 DE102013002418A1 (en) 2013-02-11 2013-02-11 Electrical liquid sensor e.g. leakage sensor used for e.g. liquid container, has fibers that are bound by bonding agent swelled during contact with liquid, and electrical contact portions that are connected to power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310002418 DE102013002418A1 (en) 2013-02-11 2013-02-11 Electrical liquid sensor e.g. leakage sensor used for e.g. liquid container, has fibers that are bound by bonding agent swelled during contact with liquid, and electrical contact portions that are connected to power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013002418A1 true DE102013002418A1 (en) 2014-08-14

Family

ID=51226025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310002418 Withdrawn DE102013002418A1 (en) 2013-02-11 2013-02-11 Electrical liquid sensor e.g. leakage sensor used for e.g. liquid container, has fibers that are bound by bonding agent swelled during contact with liquid, and electrical contact portions that are connected to power supply

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013002418A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109186896A (en) * 2018-09-21 2019-01-11 河海大学 It is a kind of for detecting the long-distance distributed monitoring system for the treatment of technology for tunnel seepage

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5173684A (en) * 1989-09-08 1992-12-22 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Low molecular weight organic liquid sensor and detection system using same
US5546790A (en) * 1994-04-13 1996-08-20 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Low molecular weight organic liquid leakage detection system
US20120071362A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-22 Davis-Dang Nhan Nonwoven-based chemi-capacitive or chemi-resistive gas sensor
US20120312102A1 (en) * 2011-06-07 2012-12-13 The University Of Texas System Force sensing device and methods for preparing and uses thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5173684A (en) * 1989-09-08 1992-12-22 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Low molecular weight organic liquid sensor and detection system using same
US5546790A (en) * 1994-04-13 1996-08-20 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Low molecular weight organic liquid leakage detection system
US20120071362A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-22 Davis-Dang Nhan Nonwoven-based chemi-capacitive or chemi-resistive gas sensor
US20120312102A1 (en) * 2011-06-07 2012-12-13 The University Of Texas System Force sensing device and methods for preparing and uses thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109186896A (en) * 2018-09-21 2019-01-11 河海大学 It is a kind of for detecting the long-distance distributed monitoring system for the treatment of technology for tunnel seepage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2612498C2 (en) Method and device for measuring the polarization potential of a metal object arranged in an electrolyte in a current field
EP2310577B1 (en) Method and device for checking the seal of structural seals
EP1875189B1 (en) Leak testing and leak localization arrangement for leak testing and leak localization for flat roofs or the like
EP3069129A1 (en) System and method for monitoring a substratum with regard to damage and/or for protecting a substratum from damage
EP0251045B1 (en) Chemically resistant fluid tight lining
EP0456094B1 (en) Flat-bottomed container
DE102013002418A1 (en) Electrical liquid sensor e.g. leakage sensor used for e.g. liquid container, has fibers that are bound by bonding agent swelled during contact with liquid, and electrical contact portions that are connected to power supply
EP3347507B1 (en) Method for laying an anode system for cathodic corrosion protection
DE3731072C1 (en) Device for the non-destructive determination of damage to seals of bridges, tubs and flat roofs
DE10305110B3 (en) Determining at least one state parameter of sealing system involves measuring real and/or imaginary parts of complex dielectric function of dielectric element, preferably at frequency above 10-2 Hz
WO2022127996A1 (en) Sensor device and method for detecting the presence of media using a sensor device
DE10036362A1 (en) System for location of leaks from sealed building structures, e.g. flat roofs, has an electrically conducting layer beneath the sealant layer and an outer electrode within which the voltage distribution is measured
DE4134752A1 (en) Wall or floor coating system for detection of fluid penetration - has insulating layer between conducting layers and monitors change in resistance
CH717585A1 (en) Mat for creating a leak detection sensor, such a sensor and method for its manufacture and use.
DE4316436A1 (en) Composite film for the electrical location of a leak
EP0551544B1 (en) Method for monitoring the state of corrosion of metallic pillars and posts, embedded in concrete foundations
DE102015002790B4 (en) Fluid line, in particular water line
DE102010040978A1 (en) Tightness testable floor covering for use on e.g. floor or ceiling structure of building, has screed layers formed with screed, where one layer comprises admixture of metal particles and exhibits conductivity by admixture of particles
EP3628788B1 (en) Liquid-tight layer structure and method for producing the same
DE102021105112B4 (en) Test arrangement and method for testing fresh concrete composite systems for lateral water movements
DE102017111790B4 (en) Method and device for the detection of imperfections in fiber layers
DE102017123528B4 (en) Method for finding flaws in diaphragm walls or for checking the tightness of a diaphragm wall joint and thermal diaphragm wall joint monitoring system
DE102007033423B4 (en) Protective device for corrosion-prone, driveable parking garage floor surfaces made of reinforced concrete
WO2004102174A2 (en) System and method for monitoring a substrate for moisture penetration
DE2707265C2 (en) Measuring device for determining the metal / soil potential of cathodically protected metal bodies

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee