DE1164169B - Sonde zur Anzeige von Undichtheiten an OEl, insbesondere Heizoel, enthaltenden Behaeltern oder Rohrleitungen - Google Patents

Description

• Sonde zur Anzeige von Undichtheiten an Öl, insbesondere Heizöl, enthaltenden Behältern oder Rohrleitungen Zusatz zum Patent: 1103 636 Das Hauptpatent 1103 636 bezieht sich auf eine Sonde, welche Undichtigkeiten an Behältern oder Rohrleitungen, die Öl, insbesondere Heizöl, enthalten, anzuzeigen gestattet. Die Sonde besteht aus einem elektrischen Leitersystem, z. B. einer Kontaktanordnung, das innerhalb eines in Öl quellfähigen Hohlkörpers angeordnet ist, der beispielsweise aus Silikongummi bestehen kann. Nach einer Ausführungsform des Hauptpatents kann wiederum dieser quellfähige Hohlkörper in Abstand mit einem am Sockel der Sonde befestigten, flüssigkeitsdurchlässigen Schutzgehäuse umgeben sein. Wenn durch eine Undichtigkeit des Behälters oder der Rohrleitung Öl an die Sonde gelangt, so quillt durch die Einwirkung des Lecköls der Hohlkörper der Sonde, und die durch diese Quellung hervorgerufene mechanische Veränderung des Hohlkörpers, betätigt das elektrische Leitersystem im Sinne einer Schließung oder Unterbrechung des Überwachungsstromkreises, wodurch die Anzeige erfolgt. Es kann nun vorkommen, daß z. B. durch starke Regenfälle oder durch ein Steigen des Grundwasserspiegels Wasser in die zu überwachende Anlage gelangt. Daher ist es häufig erwünscht, nicht nur das aus einer Undichtigkeit des Behälters oder der Rohrleitung austretende Öl, sondern auch etwa von außen in die Anlage eindringendes Wasser anzuzeigen. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn z. B. der zu überwachende Behälter zum Sammeln des Lecköls oder zum Schutz gegen eindringendes Wasser wiederum von einem Behälter umgeben ist, denn auch dieser äußere Behälter kann undicht werden. Die für die Anzeige von Lecköl verwendete Sonde spricht aber auf Wasser nicht an.
• Es ist zwar eine Vorrichtung bekannt, die auf Öl und auf Wasser anspricht. Als Auslöseorgan dienen hierbei zwei Drähte, die unter elektrischer Spannung stehen und von denen der eine mit einem festen Stoff isoliert ist, der durch Öl zerstört wird, während der andere mit einem durch Wasser zerstörbaren festen Stoff isoliert ist. Bei Einwirkung von Öl oder von Wasser wird also die Isolierung des einen oder des anderen Drahtes zerstört, und es erfolgt eine Anzeige. Die Vorrichtung hat aber den schwerwiegenden Nachteil, daß die Auslösevorg'änge nicht reproduzierbar sind, weil bei jeder Auslösung die Isolierung des betreffenden Drahtes zerstört wird. Die Vorrichtung ist daher nur jeweils für eine einzige Auslösung brauchbar und muß alsdann durch eine neue Vorrichtung ersetzt werden. Außerdem spricht diese bekannte Vorrichtung schon auf Schwitzwasser an, was eingedrungenes Wasser vortäuschen kann. Nach den für Heizölbehälter geltenden Bau- und Prüfvorschriften sind solche Vorrichtungen nicht zulässig. Den gleichen Nachteil besitzt auch eine andere bekannte Feuchtigkeitsanzeigevorrichtung, die als Auslöseorgan eine zweiadrige isolierte elektrische Leitung verwendet, deren feste Isolierung bei Wassereinbruch elektrisch leitend wird, was ebenfalls schon bei Vor= handensein von Schwitzwässer geschieht. Zur ausschließlichen Anzeige eingedrungenen Wassers wäre daher auch diese Vorrichtung nicht geeignet.
• Demgegenüber ermöglicht es die Erfindung, mit der eingangs beschriebenen Sonde nach dem Hauptpatent nicht nur beim Auftreten eines Lecks an den zu überwachenden Behältern oder Rohrleitungen, sondern auch bei Eindringen von Wasser in die Anlage, nicht aber schon bei Schwitzwasser, eine beliebig oft reproduzierbare eindeutige Anzeige zu erhalten. Zu diesem Zweck besteht nach der Erfindung das flüssigkeitsdurchlässige Schutzgehäuse der Sonde aus Metall und ist zusammen mit einer auf der Außenfläche ihres quellfähigen Hohlkörpers angeordneten Metallbelegung in einen weiteren elektrischen Überwachungsstromkreis geschaltet, der durch in die Anlage eingedrungenes, die genannten Metallteile überbrückendes Wasser, geschlossen wird.
• Zur Erläuterung zeigt die Zeichnung in F i g. 1 im Längsschnitt ein Beispiel einer Sonde und in F i g. 2 ein Schaltschema für eine überwachungseinrichtung nach der Erfindung. In F i g. 1 bezeichnet 1 den quellfähigen Hohlkörper der Sonde und 2 eine in dessen Hohlraum untergebrachte elektrische Kontaktanordnung, die im wesentlichen aus den Kontaktfedern 3 und 4 sowie aus einem durch den Hohlkörper 1 mittels einer Stange 5 gesteuerten Kontaktzylinder 6 besteht. Das elektrische Anschlußkabel 7 der Sonde enthält in dem dargestellten Beispiel drei Adern h, 1, und 13. Die Kontaktfeder 3 ist über eine Klemme a1 an die Ader Il, die Kontaktfeder 4 über eine Klemme a. an die Ader 12 des Kabels 7 angeschlossen. Der quellfähige Hohlkörper 1 ist an seiner Innenfläche mit einem metallischen Faltenbalg 8 ausgekleidet, der mit einem metallischen Zwischenboden 9 der Sonde elektrisch leitend verbunden ist. Am Kopfende ist der Hohlkörper 1 durch eine Schraubhülse 10 dicht verschlossen. Das Schutzgehäuse der Sonde ist aus einer Kappe 11 und einer mehrfach durchbrochenen Hülse 12 gebildet und besteht aus Metall. Die Kappe 11 und die Hülse 12 sind über einen gleichfalls metallischen Schraubring 13 mit dem Zwischenboden 9 der Sonde verschraubt. Durch isolierende Dichtungsringe 14 und 15 ist das metallische Schutzgehäuse 11, 12 gegenüber dem Zwischenboden 9 elektrisch isoliert. Für die Anzeige von Wasser ist am Kopfende des quellfähigen Hohlkörpers eine Metallbelegung in Form einer metallischen Abschlußkappe 16 angebracht, die über den metallischen Faltenbalg 8, den metallischen Zwischenboden 9, einen Leiter 17 und die Klemme a2 mit der Ader 12 des Anschlußkabels 7 verbunden ist. Als Gegenelektrode der Abschlußkappe 16 dient die Hülse 12 des metallischen Schutzgehäuses, das über eine an der Kappe 11 angebrachte Klemme a3 mit der Ader 13 des Anschlußkabels 7 in Verbindung steht.
• Zwischen der Abschlußkappe 16 und der Hülse 12 des Schutzgehäuses wird durch etwa in die Anlage eindringendes Wasser eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt. Hierdurch wird ein mit diesen Elektroden verbundener, für die Anzeige von Wasser bestimmter Überwachungsstromkreis geschlossen und ein Warnsignal ausgelöst. Geht das Wasser zwischen den genannten Elektroden wieder zurück, so wird dieser Überwachungsstromkreis an dieser Stelle unterbrochen, und die Sonde ist wieder für die Anzeige von Wasser bereit. Auf etwa auftretendes Schwitzwasser dagegen kann. die Sonde nicht ansprechen, da Schwitzwasser sogleich durch das flüssigkeitsdurchlässige Schutzgehäuse (Hülse 12) abläuft und somit den Abstand zwischen den Elektroden 16 und 12 nicht überbrücken kann. Um eine zufällige Berührung der Abschlußkappe 16 mit der metallischen Hülse 12 zu verhindern, ist diese Hülse an ihrem Kopfende auf ihrer Innenseite mit einem isolierenden Überzug 18 versehen.
• Nach dem Schaltschema der F i g. 2 soll ein Öl enthaltender Behälter 19 überwacht werden, der von einem äußeren Behälter 20 umgeben ist. Zu diesem Zweck ist in dem Behälter 20 unterhalb des Behälters 19 die hier mit 21 bezeichnete Sonde angeordnet. Die Klemmen a1 bis a3 der Sonde 21 sind über die Adern Il bis 1s des Anschlußkabels 7 mit den Klemmen bi bis b3 einer Überwachungsstelle 22 verbunden. Die ganze Anordnung wird über einen Transformator 23 gespeist. Die zwischen den Klemmen a1 und a2 der Sonde liegende, durch den quellfähigen Formkörper derselben gesteuerte Kontaktanordnung ist wiederum mit 2 bezeichnet, die zwischen den Klemmen a2 und a, liegenden Elektroden der Sonde mit 12 und 16. Ein Anzeigegerät 24 der Überwachungsstelle enthält die Lampen 25 und 26, eine Glocke 27, Schalter 28 und 29 und einen Umschalter 30 und ist zwischen den Transformator 23 und die zum Anschlußkabel der Sonde führenden Klemmen b1, bz und b3 ge- schaltet. Dabei liegt die auf Öl ansprechende Kontaktanordnung 2 der Sonde in dem Überwachungsstromkreis 23, 25, b1, Il, a1, a., 1Z, b2 und die auf Wasser ansprechenden Elektroden 12 und 16 der Sonde in dem Überwachungsstromkreis 23, bz, 1." a2, a3, 13, b.. Der Schalter 29 ist normalerweise geöffnet.
• Falls durch ein Leck des Behälters 19 Öl an die Sonde 21 gelangt, spricht die Kontaktanordnung 2 der Sonde an, die Adern Il und 12 des Anschlußkabels werden kurzgeschlossen, und die Lampe 25 leuchtet auf.
• Zur Anzeige eingedrungenen Wassers, das die Elektroden 12 und 16 der Sonde leitend überbrückt, könnte man an sich, ähnlich wie zur Anzeige des aus einer Leckstelle des Behälters 19 austretenden Öles, zwischen der Klemme b3 und dem Transformator 23 ebenfalls unmittelbar eine Lampe schalten. Da aber im gegebenen Falle der durch eingedrungenes Wasser gebildete Übergang zwischen den Elektroden 12 und 16 der Sonde einen vergleichsweise hohen Widerstand besitzt, sind zwischen der Klemme b3 und dem Transformator 23 ein Gleichrichter 31 und ein hochempfindliches Gleichstromrelais 32 angeschlossen, das > bei Stromdurchgang mittels des Schalters 29 die diesem Überwachungsstromkreis zugeordnete Anzeigelampe 26 unmittelbar an den Transformator 23 schaltet. Dadurch leuchtet die Lampe 26 auf, wenn Wasser in die Anlage eingedrungen und zwischen die Elektroden 12 und 16 der Sonde gelangt ist. Die Lampe 25 zeigt aber in diesem Falle nicht an, ebenso wie bei Ölaustritt aus dem Behälter 19 die Lampe 26 dunkel bleibt.
• Zusätzlich zu den Lampen 25 und 26 kann in jedem Falle auch die Glocke 27 als Anzeigeorgan verwendet werden. Es ist hierzu nur erforderlich, den Schalter 28 zu schließen und den Umschalter 30 so mit dem Gleichstromrelais 32 zu koppeln, da.ß er bei Stromdurchgang durch dieses Relais (in der Figur nach rechts) geschwenkt wird.
• Zur Anzeige eingedrungenen Wassers kann auch an Stelle der einen Elektrode der Sonde, vorzugsweise an Stelle des Schutzgehäuses 11, 12 ein benachbarter metallischer Leiter der zu überwachenden Anlage verwendet werden, beispielsweise der zu überwachende Behälter oder die zu überwachende Rohrleitung.
• Die Wirkungsweise des auf Wasser ansprechenden Überwachungsstromkreises ist unvermeidlich mit einer Entwicklung von Wasserstoff und Sauerstoff an den Elektroden der Sonde verbunden. Um hierbei ein Freiwerden dieser Gase, das zur Entstehung von Knallgas führen könnte, zu vermeiden, bestehen die Elektroden der Sonde vorteilhaft aus einem Wasserstoff adsorbierenden, elektrisch leitenden Stoff, z. B. aus Eisen, Kupfer, Messing, Silber oder Platin, und sind, wie in dem Beispiel dargestellt, an eine Wechselstromquelle angeschlossen.
• Ebenso wie zur Überwachung von Anlagen für Öl oder Heizöl ist die Sonde nach der Erfindung auch zur Überwachung von Anlagen für ähnliche Flüssigkeiten geeignet, auf die der quellfähige Hohlkörper der Sonde anspricht.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Sonde zur Anzeige von Undichtigkeiten an ,Öl, insbesondere Heizöl, enthaltenden Behältern oder Rohrleitungen nach Patent 1103 636, bestehend aus einem elektrischen Leitersystem, das innerhalb eines in Öl quellfähigen Hohlkörpers angeordnet ist, der wiederum in Abstand mit einem am Sockel der Sonde befestigten flüssigkeitsdurchlässigen Schutzgehäuse umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgehäuse (12) aus Metall besteht und zusammen mit einer auf der Außenfläche des quellfähigen Hohlkörpers (1) angeordneten Metallbelegung (16) in einen weiteren elektrischen Überwachungsstromkreis geschaltet ist, der durch in die Anlage eingedrungenes, die genannten Metallteile überbrückendes Wasser geschlossen wird.
2. 2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbelegung des quellfähigen Hohlkörpers (1) durch eine an dessen freiem Ende angebrachte metallische Abschlußkappe (16) gebildet ist und diese an die eine Zuleitung des elektrischen Leitersystems der Sonde angeschlossen ist.
3. 3. Sonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgehäuse (12) an dem der Abschlußkappe (16) gegenüberliegenden Teil seiner Innenfläche mit einem elektrisch isolierenden Überzug (18) versehen ist.
4. 4. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgehäuse (12) und die Metallbelegung (16) des quellf'ähigen Hohlkörpers aus einem Wasserstoff adsorbierenden Metall, z. B. aus Eisen, Kupfer oder Messing bestehen und der zugehörige weitere überwachungsstromkreis an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 579184, 721463; F & G-Rundschau, Hausmitteilungen der Felten & Guilleaume Carlswerk AG, Köln-Mülheim, Heft 45 vom Mai 1960, S. 243 bis 247.