DE1266020B - Vorrichtung zum Nachweisen einer OElschicht auf Wasser - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Nachweisen einer Ölschicht auf Wasser Die zunehmende Ölverschmutzung der Gewässer hat zur Entwicklung von Einrichtungen geführt, mittels deren auf dem Wasser befindliche Ölschichten entfernt werden können. Die Wirksamkeit dieser Einrichtungen hängt jedoch davon ab, daß die Ölschichten rechtzeitig bemerkt und demgemäß entfernt werden können, bevor Schaden entstanden ist. Auf eine Anzeigevorrichtung, die für Ölschichten auf Wasser empfindlich ist, bezieht sich die Erfindung.
• Um das Vorhandensein einer Ölschicht zu melden, hat man verschiedene Effekte auszunutzen versucht, beispielsweise die verschiedenen Wichten von Ö1 und Wasser, die verschiedenen elektrischen Leitfähigkeiten dieser Stoffe oder die verschieden starke Absorption von ß-Strahlen in Ö1 und-Wasser. Die aus solchen Überlegungen entstandenen Vorrichtungen sind jedoch mit Mängeln behaftet. Teils ist ihre Empfindlichkeit zu gering, teils sind sie nur in ruhendem Wasser brauchbar, teils sind die Meßimpulse auch noch von anderen Einflüssen abhängig, die das Ergebnis fälschen.
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachweisen einer Ölschicht auf Wasser, beruhend auf der Messung der elektrischen Leitfähigkeit in einer von einem Elektrodenpaar begrenzten Flüssigkeitsstrecke.
• Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenpaar oder mindestens eine Elektrode des Elektrodenpaars periodisch in das zu überwachende Wasser eintauchbar und aus ihm wieder heraushebbar ist.
• Die mit der Erfindung erzielte Wirkung beruht darauf, daß beim Vorhandensein einer Ölschicht auf dem Wasser die eintauchende Elektrode sich mit einem mindestens vorübergehend an ihr haftenden Ölfilm überzieht, so daß der Stromschluß, der andernfalls durch das Wasser zustande käme, unterbleibt oder mindestens in seiner Stärke durch den höheren Übergangswiderstand erheblich verkleinert wird. Dadurch wird die Empfindlichkeit um ein Vielfaches besser als bei einer stationären Elektrodenanordnung, die nur bei Ölschichten erheblicher Dicke und nur in ruhendem Wasser eine sichere Anzeige liefert.
• In der bevorzugten Ausführung der Erfindung sind auf dem Träger mehrere untereinander parallelgeschaltete Elektrodengruppen angeordnet, und zwar vorzugsweise so, daß in jedem Augenblick eine Gruppe eingetaucht ist. Die nicht eingetauchten Elektrodenpaare tragen in wesentlich geringerem Umfang als die eingetauchten zum Gesamtleitwert bei, da sie mit einem leitenden Wasserfilm überzogen sind. Bei dem eingetauchten Elektrodenpaar können sich infolge der um Größenordnungen dickeren Wasserschicht sehr viel mehr Stromlinien ausbilden, so daß der von der Ionenkonzentration im Wasser abhängige Gesamtleitwert in erster Linie von dem gerade eingetauchten Elektrodenpaar bestimmt wird.
• Dann liefert das Anzeigegerät - etwa in Form eines anzeigenden oder schreibenden Galvanometers in der Diagonalen einer Widerstandsmeßbrücke - erst dann einen Ausschlag, wenn Öl auf der Wasseroberfläche auftritt. Die einzelnen Elektrodengruppen können in verschiedener Art gestaltet werden. Am einfachsten und wirksamsten sind Gruppen in Form von Elektrodenpaaren.
• Der den Stromschluß durch das Wasser verhindernde Ölfilm kann von den wieder aufgetauchten Elektroden durch einen Abstreifer entfernt werden.
• Doch hat sich gezeigt, daß der Ölfilm schon durch das Eintauchen in die vom Öl befreite Wasseroberfläche nach einigen Umdrehungen abgestreift wird, so daß auf besondere Vorkehrungen für diesen Zweck vielfach verzichtet werden kann.
• Handelt es sich um strömendes Wasser, dann liefert die Vorrichtung nach der Erfindung die besten Ergebnisse, wenn die Richtung der Bewegung des eintauchenden Teiles des Elektrodenträgers in Strömungsrichtung des Wassers liegt. Es hat sich gezeigt, daß der den Stromschluß verhindernde Ölfilm sich in diesem Fall auch dann einwandfrei bildet, wenn die Strömungsgeschwindigkeit beträchtlich ist.
• Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung (F i g. 1 und 2).
• Auf der Mantelfläche 1 einer um eine horizontale Achse umlaufenden Scheibe 2 aus Isolierstoff sind in gleichen Winkelabständen drei untereinander gleichgestaltete Elektrodenpaare 3 angeordnet, von denen jedes aus zwei parallelen, nebeneinander angeordneten Kontaktstreifen 4 besteht. Durch in der Scheibe 2 eingebettete Leitungen 5 sind alle drei Elektrodenpaare parallel geschaltet und an Punkte A-B heraus- geführt, die in der rechts gezeichneten Brückenschaltung wieder erscheinen. Die Scheibe 2 ist oberhalb des Wasserspiegels gelagert und taucht mit ihrer unteren Hälfte teilweise in das Wasser ein. Infolgedessen befindet sich jeweils ein Elektrodenpaar 3 im Wasser, die beiden übrigen Paare dagegen in Luft.
• Die gezeichnete Meßbrücke 6 wird mit Hilfe eines Zweigwiderstandes 7 so abgeglichen, daß ein in der Brückendiagonale liegendes Galvanometer 8 Mindestausschlag zeigt, wenn die Scheibe in ölschichtfreies Wasser taucht. Der Gleichgewichtszustand bleibt erhalten, solange die Wasseroberfläche ölfrei ist, weil der zwischen den Punkten A und B liegende Brückenzweig dann stets den gleichen, allein vom Wasser bestimmten Widerstand hat.
• Entsteht eine Ölschicht, dann überzieht sich in der eingangs beschriebenen Weise das erste in diese Schicht tauchende Elektrodenpaar mit einem Film, der die Berührung der Elektroden mit dem Wasser und damit einen Stromfluß durch das eingetauchte Elektrodenpaar erschwert. Da das Öl durch die mit der Scheibe 2 umlaufenden Elektroden mitgenommen wird, kommt die Stromunterbrechung auch dann zustande, wenn die Ölschicht auf dem Wasser außerordentlich dünn ist. Die Stromunterbrechung bringt die Brücke aus dem Gleichgewicht und ruft demzufolge am Galvanometer 8 einen beträchtlichen Ausschlag hervor, der bestehenbleibt, solange die Ölschicht auf dem Wasser vorhanden ist. Das Galvanometer kann als schreibendes Gerät gebaut sein, das gelegentlich abgelesen wird, oder auch durch eine optische oder akustische Alarmvorrichtung ersetzt werden.
• An der Mantelfläche 1 der Scheibe 2 kann ein Abstreifer 9 vorgesehen sein, der den ölfilm wieder entfernt. Dieser Abstreifer braucht nicht ständig anzuliegen, kann vielmehr durch ein Zeitwerk in Abständen kurzzeitig angelegt werden. Aus den eingangs angegebenen Gründen kann auf einen Abstreifer aber auch vielfach verzichtet werden.
• In baulicher Hinsicht empfiehlt es sich, die beiden zu den Punkten A und B führenden Leitungen als biegsame Wellen 10 zu gestalten, deren Enden in mit Quecksilber 11 gefüllte Gefäße 12 tauchen, wobei eine Ölbedeckung ein Verdampfen des Quecksilbers verhindert. Die Brückenschaltung 6 wird zweckmäßig mit Wechselstrom gespeist, um Polarisationseffekte an den Elektroden zu vermeiden.
• Es ist einer der zahlreichen Vorteile der Vorrichtung, daß sie von möglichen Schwankungen des Wasserspiegels unabhängig ist. Selbst dann, wenn der Wasserspiegel so stark gesunken ist, daß nicht in j6 dem Augenblick ein Elektrodenpaar 3 untergetaucht ist, bleibt die Vorrichtung betriebsfähig. Der die dann am Galvanometer 8 kurzzeitig auftretenden Ausschläge können durch genügend starke Galvanometerdämpfung so weit unterdrückt werden, daß sie von einer durch einen Ölfilm hervorgerufenen längeren Unterbrechung klar unterschieden sind. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die Vorrichtung auch in Abwässern einwandfrei arbeitet, weil sie in ständiger Bewegung ist und sich daher von Feststoffen selbsttätig befreit.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Nachweisen einer ölschicht auf Wasser, beruhend auf der Messung der elektrischen Leitfähigkeit, in einer von einem Elek trodenpaar begrenzten Flüssigkeitsstrecke, d a -durch gekennzeichnet, daß das Elek trodenpaar (3) oder mindestens eine Elektrode des Elektrodenpaars periodisch in das zu dberwachende Wasser eintauchbar und aus ihm wieder heraushebbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Elektrodenpaar (3) bzw. mehrere Elektrodenpaare in gleichmaßigmn gegenseitigem Abstand auf der Oberfläche eines in Rotation um seine zentrale Achse versetzbaredl rotationssymmetrischen Trägers (2) verteilt anangeordnet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenpaare (3) èlektrisch parallel geschaltet sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenpaare (3) auf der Mantelfläche (1) einer Trommel oder Scheibe (2) angeordnet sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei strömendem Wasser die Richtung der Bewegung des eintauchenden Teiles des Trägers (2) in Strömungsrichtung liegt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, gelmnzeichnet durch einen Abstreifer (9), der an der die Elektroden (3) tragenden Fläche (1) des Trägers (2) anliegt.