DE19948231C2

DE19948231C2 - Measuring device for the detection of oil-like substances in water-oil emulsions of underground mining and tunneling

Info

Publication number: DE19948231C2
Application number: DE1999148231
Authority: DE
Inventors: Bernd Plewnia
Original assignee: RAG AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2019-10-08
Also published as: DE19948231A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a measuring device according to the features the preamble of claim 1.

Im untertägigen Berg- und Tunnelbau werden ständig große Mengen von Wasser-Öl-Emulsionen gewollt oder auch ungewollt erzeugt und vorsätzlich verwendet, und zwar insbesondere in Form der sogenannten Hydraulikflüssigkeit, die zur Beaufschlagung einer Vielzahl hydraulischer Antriebe von bewegbaren Maschinen elementen in den dort vorhandenen Arbeits- und Betriebsmitteln und gleichzeitig zu deren Schmierung und Korrosionsschutz dient, beispielsweise für alle einschlägigen Bauelemente der bis zu 100 oder mehr Gestelle eines Schreitausbaus in einem einzigen Förderstreb eines Steinkohlenbergwerks. Dabei wird diese Hydraulikflüssigkeit - wie beispielsweise im Detail in der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 25 681 A1 beschrieben - üblicherweise für einen oder mehrere Betriebspunkte eines Steinkohlenbergwerks an einer zentralen Stelle über- oder untertage durch Zusatz von 1-3% mit einem Emulgator bekann ter Art versehenem Mineralöl oder synthetischem Öl zu vorhan denem Frischwasser in einer Mischstufe erzeugt, in einem Behältersystem vorgehalten und mittels einer Pumpenanordnung über mit mindestens einer Hochdruck-Filtereinrichtung versehene Rohrleitungen von bis zu mehreren km Länge unter einem Druck von bis zu mehreren 100 bar zu den Verbrauchern transportiert, um dann von diesen über weitere Rohrleitungen unter einem maxi malen Druck von 20 bar in das Behältersystem zurückgeführt zu werden. Ein entsprechender Kreislauf wird auch im übertägigen, aber unmittelbar zum untertägigen Berg- und Tunnelbau gehören den Bereich der Aufbereitung im Falle der Flotation angewendet, sofern bei dieser als Schwimmittel ein Flotationsöl verwendet wird.In underground mining and tunneling, there are always large quantities wanted by water-oil emulsions or even unwanted generated and used intentionally, in particular in the form of So-called hydraulic fluid that acts on a Numerous hydraulic drives for moving machines elements in the work equipment and resources available there and at the same time for their lubrication and corrosion protection serves, for example for all relevant components of the up to 100 or more frames of a walking extension in one single support strut of a coal mine. Doing so this hydraulic fluid - such as in detail in the German published application DE 197 25 681 A1 - Usually for one or more operating points Coal mine over or at a central point known underground with the addition of 1-3% with an emulsifier mineral oil or synthetic oil whose fresh water is produced in a mixing stage, in one Reservoir system maintained and by means of a pump arrangement via at least one high-pressure filter device Pipes up to several km in length under one pressure transported to the consumer from up to several 100 bar, in order to then move from these via further pipelines under a maxi paint pressure of 20 bar returned to the container system become. A corresponding cycle is also in the surface, but belong directly to underground mining and tunneling the area of treatment applied in the case of flotation, if a flotation oil is used as a floating agent becomes.

Diese Kreisläufe von gewollten Wasser-Öl-Emulsionen sind in der Praxis allerdings nicht wirklich geschlossen, sondern es treten auf den langen Wegen durch Rohrleitungen und Verbraucher stets Verluste auf, die dann unkontrolliert in der Umgebung landen, d. h. im Untertagebau vorzugsweise im Grubenwasser und in Flota tionsanlagen vorzugsweise in der internen oder auch öffentli chen Kanalisation, wo sie jeweils weitere, jedoch ungewollte Wasser-Öl-Emulsionen bilden. Diese Verluste werden im jeweili gen Kreislauf üblicherweise durch Nachliefern frischer Wasser- Öl-Emulsion aus der obengenannten Mischstufe ersetzt, doch findet im allgemeinen sowohl beim Durchgang durch unerwünschte Leckagen als auch beim zweckgerichteten Einsatz der in Rede stehenden Wasser-Öl-Emulsionen in den Verbrauchern eine unter schiedliche Rückhaltung der einzelnen Komponenten Wasser und Öl statt, so daß im Dauerbetrieb auch eine Konzentrationsänderung der jeweiligen Emulsion - vorwiegend zu niedrigerem Ölgehalt - resultiert, der durch die Nachlieferung frischer Wasser-Öl- Emulsion allein nicht kompensiert werden kann. Abgesehen davon, daß jedenfalls im Falle der Hydraulikflüssigkeit - wie in der bereits vorerwähnten deutschen Offenlegungsschrift DE 197 25 681 A1 ebenfalls im Detail dargelegt - sowohl bezüglich der darin enthaltenen Mineralöle als auch entsprechender syntheti scher Öle mit einer merklichen bakteriellen Zersetzung zu rech nen ist, die eine weitere Konzentrationsänderung zu Lasten der Ölanteile hervorruft, die dann ihrerseits eine verminderte Schmierung und einen verringerten Korrosionsschutz der vorge nannten hydraulischen Antriebe von Maschinenelementen nach sich zieht.These cycles of wanted water-oil emulsions are in the Practice, however, is not really closed, but kicking it always on the long paths through pipes and consumers Losses that then end up in an uncontrolled manner in the area, d. H. in underground mining, preferably in mine water and in Flota tion systems preferably in the internal or public Chen sewerage, where they each have additional, but unwanted Form water-oil emulsions. These losses are in each case cycle usually by supplying fresh water Oil emulsion from the above-mentioned mixing stage replaced, however generally takes place both when passing through unwanted Leaks as well as when using the in question water-oil emulsions are among the consumers different retention of the individual components water and oil instead, so that in continuous operation also a change in concentration of the respective emulsion - mainly with a lower oil content - resulting in the supply of fresh water-oil Emulsion alone cannot be compensated for. Apart from this, that in any case in the case of hydraulic fluid - as in the already mentioned German published application DE 197 25 681 A1 also set out in detail - both in terms of contained mineral oils as well as corresponding syntheti shear oils with a noticeable bacterial decomposition is that a further change in concentration at the expense of Causes oil proportions, which in turn a reduced Lubrication and reduced corrosion protection of the pre named hydraulic drives for machine elements draws.

Bezüglich des vorgenannten Grubenwassers ist darüber hinaus festzustellen, daß dieses normalerweise tagsüber in der Grube selbst gesammelt und nachts in übertägige Grubenwasser-Rückhal tebecken gepumpt wird, wobei eine jeweils transportierte Menge von ca. 4000 m³ pro Zeche und Nacht eine durchaus gängige Größenordnung darstellt. Trotz dieser Menge ist dabei jedoch niemals auszuschließen, daß der darin enthaltene Anteil an un gewollt emulgierten Ölen aus Leckagen der vorgenannten Rohrlei tungen und entsprechenden Einrichtungen, die sich auch nach längerem Aufenthalt - im Gegensatz zu mineralischen und sonsti gen Schwebstoffen - im Grubenwasser-Rückhaltebecken nicht ab setzen, den für ein Ablassen des gesammelten Grubenwassers in die öffentliche Kanalisation oder in natürliche Gewässer zuläs sigen Grenzwert deutlich überschreiten - auch wenn noch kein bereits bei niedrigen Öl-Konzentrationen absichtlich auftreten der Farbumschlag feststellbar ist.Regarding the aforementioned pit water, it should also be noted that this is normally collected during the day in the pit itself and pumped into the underground pit water retention basin at night, with an amount of approx. 4000 m ^{3 transported} per mine and night being a very common order of magnitude. Despite this amount, it can never be ruled out that the proportion of unintentionally emulsified oils from leaks in the aforementioned pipelines and corresponding facilities, which - even in contrast to mineral and other suspended matter - does not exist in the pit water retention basin even after a long stay discontinue, significantly exceed the limit permitted for the drainage of the collected pit water into the public sewage system or into natural waters - even if the color change cannot be determined intentionally even at low oil concentrations.

Um in allen vorgenannten Fällen an den unterschiedlichsten Or ten jeweils feststellen zu können, ob eine Wasser-Öl-Emulsion mit welcher Konzentration vorliegt, muß bisher entweder ein Satz von einer oder mehreren Proben gezogen und labortechnisch analysiert oder eine Leitfähigkeitsmessung in der strömenden oder auch ruhenden Flüssigkeit mittels einer entsprechenden Sonde vorgenommen werden, wobei diese allerdings nur jeweils in bestimmten Empfindlichkeitsbereichen einsetzbar und auch durch andere - beispielsweise mineralische - Verunreinigungen beein flußbar ist.In order to adapt to the most varied Or to be able to determine whether a water-oil emulsion with which concentration is present, either one Set of one or more samples taken and laboratory-based analyzed or a conductivity measurement in the flowing or still liquid by means of a corresponding Probe, but this is only in each case certain sensitivity ranges can be used and also by other - for example mineral - impurities is flowable.

Darüber hinaus ist aus der EP-0 580 787 B1 eine Sonde bekannt, die fest beispielsweise an eine Ölpipeline angeflanscht werden kann und der Anteil einer Flüssigkeit in einer Mischung von mindestens zwei Flüssigkeiten mittels Detektion durch Mikrowellen gemessen werden kann. So wird beispielsweise der Wasseranteil eines Öl-Wassergemisches ermittelt.In addition, a probe is known from EP-0 580 787 B1, which are, for example, flange-mounted on an oil pipeline can and the proportion of a liquid in a mixture of at least two liquids by means of detection Microwaves can be measured. For example, the Water content of an oil-water mixture determined.

Eine derartige Vorrichtung ist jedoch sehr unflexibel zu handhaben, da sie stationär eingesetzt werden muss. Im übrigen ist eine derart komplizierte und anfällige Vorrichtung im rauhen Untertagebetrieb kaum einsetzbar.However, such a device is very inflexible handle because it has to be used stationary. Furthermore is such a complicated and fragile device in the harsh underground operations can hardly be used.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung zum Nachweis ölartiger Substanzen in Was ser-Öl-Emulsionen des untertägigen Berg- und Tunnelbaus zur Verfügung zu stellen, mit der in jedem denkbaren Empfindlich keitsbereich an jeder vorstellbaren Meßstelle im untertägigen Berg- und Tunnelbau einschließlich der zugehörigen übertägigen Anlagen eine Schnellanalyse möglicher oder tatsächlicher Was ser-Öl-Emulsionen durchführbar ist, deren jeweiliges Ergebnis in einer den rauhen Betriebsbedingungen des untertägigen Berg- und Tunnelbaus angepaßten Art und Weise angezeigt wird.The present invention is therefore based on the object a measuring device for the detection of oily substances in what water-oil emulsions from underground mining and tunneling To provide with the most sensitive in every conceivable range at every imaginable measuring point in the underground Mining and tunneling including the associated above ground Do a quick analysis of possible or actual what ser oil emulsions is feasible, their respective result in one of the harsh operating conditions of the underground mountain and tunneling adapted way is displayed.

Die vorgenannte Aufgabe löst die vorliegende Erfindung mittels der Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruchs 1. The present invention achieves the aforementioned object by means of the entirety of the features of patent claim 1.

Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß sie eine in die Wasser-Öl-Emulsionen absenkbare Sonde aufweist, in der in einer flüssigkeitsdichten Kapsel aus zumindest in Teilbe reichen elektrisch leitfähigem Material und mit zumindest einem durchsichtigen Fenster hinter letzterem/n eine ausreichend in tensive Lichtquelle und ein für deren Strahlung ausreichend empfindlicher Photowiderstand angeordnet sind, wobei zumindest ein Teilbereich aus elektrisch leitfähigem Material sowie Lichtquelle und Photowiderstand über jeweils separate Leitungen in einem hinreichend langen, zugfest und flüssigkeitsdicht mit der Kapsel verbundenen Kabel mit einer elektronischen Ver sorgungs- und Auswertungseinheit verbindbar sind, die sowohl in kalibrierbarer Abhängigkeit vom elektrischen Widerstand einer Wasser-Öl-Emulsion, die sich zwischen Sonde und ihrem von vorn herein oder willkürlich auf Massepotential liegenden Behältnis befindet, als auch in kalibrierbarer Abhängigkeit von der vom Photowiderstand registrierten reflektierten Strahlung der Lichtquelle spezifische optisch und/oder akustisch wahrnehmbare Signale erzeugt, weil hier zunächst mittels einer Leitfähig keitsmessung zwischen der innerhalb der als Wasser-Öl-Emulsion vorliegenden Flüssigkeit schwebend gehaltenen Sonde und dem natürlichen oder künstlichen Behältnis der Wasser-Öl-Emulsion, das von vornherein oder willkürlich - beispielsweise mittels einer dem Fachmann geläufigen speziellen Leitungsverbindung - auf Massepotential liegt, feststellbar ist, ob überhaupt eine Flüssigkeit der in Rede stehenden Art vorhanden sein kann, und dann bei Vorhandensein einer Flüssigkeit der vorgenannten Art mittels einer unabhängigen optischen Reflexionsmessung die Kon zentration der ölartigen Substanzen in der Wasser-Öl-Emulsion in einem ausreichend schmalen Genauigkeitsbereich bestimmbar ist. Die Meßergebnisse selbst werden dabei vorteilhafterweise in optischer und/oder akustischer Form derart dargestellt, daß sie auch unter erheblich erschwerten Arbeitsbedingungen eindeu tig erkennbar und interpretierbar sind.It proves to be particularly advantageous that it is a in the water-oil emulsions lowerable probe in which in a liquid-tight capsule from at least in part rich electrically conductive material and with at least one transparent window behind the latter one in tensive light source and one sufficient for its radiation sensitive photoresistor are arranged, at least a section of electrically conductive material as well Light source and photoresistor via separate lines in a sufficiently long, tensile and liquid-tight the capsule connected cable with an electronic ver care and evaluation unit are connectable, both in Calibratable dependence on the electrical resistance of a Water-oil emulsion between the probe and its front inside or arbitrarily at ground potential container located, as well as in calibratable dependence on that of Photoresistor registered reflected radiation of the Light source specific optically and / or acoustically perceptible Signals generated because here first by means of a conductive measurement between the inside of the as a water-oil emulsion present liquid suspended probe and the natural or artificial container of the water-oil emulsion, from the outset or arbitrarily - for example by means of a special line connection familiar to the expert - is at ground potential, it can be determined whether there is any Liquid of the type in question may be present, and then in the presence of a liquid of the aforementioned type by means of an independent optical reflection measurement the Kon concentration of the oily substances in the water-oil emulsion can be determined in a sufficiently narrow range of accuracy is. The measurement results themselves are advantageous represented in optical and / or acoustic form such that they can also be seen under considerably more difficult working conditions are recognizable and interpretable.

Als vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Meßein richtung ist auch eine solche anzusehen, bei der die Licht quelle eine Leuchtdiode ist, weil eine derartige Lichtquelle einen geringen Platzbedarf sowie eine geringe Wärmeleistung und gleichzeitig eine ausreichende Lichtstärke aufweist, insbeson dere dann, wenn die Lichtquelle eine Hochleistungsdiode oder diese sogar eine AlInGaP-Diode ist, deren Lichtstärke trotz geringer Stromaufnahme von I < 50 mA eine ungefähr um den Fak tor 103 höhere Lichtstärke als "normale" Leuchtdioden aufweist, nämlich eine solche in Höhe von ca. 9 × 10³ mcd im Bereich ei ner Wellenlänge von λ = 605 nm, d. h. sie liefert eine extrem intensive Orange-Lichtstrahlung. Dabei kann die Ausbeute der von der jeweiligen Diode ausgesandten Strahlung für die in Rede stehende Reflexionsmessung vorteilhafterweise noch erhöht wer den, wenn zwischen Lichtquelle und zugehörigem Fenster eine Fokussieroptik angeordnet wird.An advantageous further development of the measuring device according to the invention is also to be regarded as one in which the light source is a light-emitting diode, because such a light source requires little space and has a low heat output and at the same time has a sufficient light intensity, in particular if the light source is a high-performance diode or this is even an AlInGaP diode, the light intensity of which despite a low current consumption of I <50 mA has an approximately 103 times higher light intensity than "normal" light-emitting diodes, namely one with a height of approx. 9 × 10 ³ mcd in the area egg ner wavelength of λ = 605 nm, ie it delivers extremely intense orange light radiation. The yield of the radiation emitted by the respective diode for the reflection measurement in question can advantageously be increased further if the focusing optics are arranged between the light source and the associated window.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Meßein richtung ist auch gegeben, wenn das/die Fenster (ein) flüssig keitsdicht auswechselbare(r) Bestandteil(e) der Kapsel ist/sind, weil dies einen besonders einfachen Zugang zu Leucht diode und Photowiderstand gestattet, sofern dies aus Wartungs- und/oder Reparaturgründen erforderlich ist.An advantageous embodiment of the present Messein Direction is also given when the window (s) are fluid Interchangeable part (s) of the capsule is / are because this is a particularly easy access to light diode and photoresistor permitted if this is due to maintenance and / or repair reasons is required.

Bei einer weiteren Ausführungsform der in Rede stehenden Meß einrichtung erweist es sich darüber hinaus als Vorteil, wenn die elektronische Versorgungs- und Auswertungseinheit mit einer Niedervolt-Betriebsspannung arbeitet, die von einem an eine vorhandene Wechselspanungsquelle angeschlossenen Netzteil be kannter Art als Spannungsquelle zur Verfügung gestellt wird, da damit einerseits die Anforderungen an die im untertägigen Berg- und Tunnelbau erforderliche Eigensicherheit aller elektrich be triebenen Geräte und Maschinen erfüllbar und andererseits be kannte und bewährte elektronische Bauelemente, beispielsweise in Form marktkonformer Gleichrichter mit nachgeschalteter Glät tung, verwendbar sind. Entsprechende Vorteile liegen bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung allerdings auch dann vor, wenn die elektronische Versorgungs- und Auswer tungseinheit mit einer Niedervolt-Betriebsspannung arbeitet, die von einem Satz aus einer oder mehreren Batterien als Span nungsquelle zur Verfügung gestellt wird. Bei beiden vorgenann ten Ausführungsformen ist es darüber hinaus als besonders vor teilhaft anzusehen, wenn die Betriebsspannung mittels eines der jeweils zugehörigen Spannungsquelle nachgeschalteten Festspan nungsreglers, beispielsweise vom Typ LM 7812, stabilisiert wird, da dies sowohl die Vorgabe aller erforderlichen Schwel lenwerte präzisiert und damit die Meßgenauigkeit der vorliegen den Meßeinrichtung erhöht als auch die Möglichkeit eröffnet, eine stabilisierte Betriebsspannung zu erzeugen, die oberhalb der nominalen Ausgangsspannung der eigentlichen Spannungsquelle liegt.In a further embodiment of the measuring device in question, it also proves to be an advantage if the electronic supply and evaluation unit operates with a low-voltage operating voltage, which is provided by a known type of AC adapter connected to an existing AC voltage source as a voltage source , because on the one hand the requirements for the intrinsic safety of all electrically operated devices and machines required in underground mining and tunneling can be met and on the other hand known and proven electronic components, e.g. in the form of market-compliant rectifiers with downstream smoothing, can be used. Corresponding advantages are also present in another embodiment of the present invention when the electronic supply and evaluation unit operates with a low-voltage operating voltage, which is provided by a set of one or more batteries as a voltage source. In both of the above-mentioned embodiments, it is also to be regarded as particularly advantageous if the operating voltage is stabilized by means of a fixed voltage regulator connected downstream of the respectively associated voltage source, for example of the type LM 7812 , since this specifies both the specification of all required threshold values and thus the Measuring accuracy of the existing measuring device increases and also opens up the possibility of generating a stabilized operating voltage which is above the nominal output voltage of the actual voltage source.

Als vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung der erfindungsgemä ßen Meßeinrichtung anzusehen, bei der die elektronische Versor gungs- und Auswertungseinheit ein Signal für das Vorhandensein der Betriebsspannung erzeugt, weil dies auch unter sehr beein trächtigten Arbeitsbedingungen eine eindeutige Kontrolle der Einsatzfähigkeit der in Rede stehenden Meßeinrichtung gestat tet, insbesondere dann, wenn außerdem das Signal für das Vor handensein der Betriebsspannung mittels einer speziellen Leuchtdiode erzeugt wird.A further development of the invention is also advantageous essen measuring device, in which the electronic Versor a signal for the presence and evaluation unit the operating voltage generated, because this also affects very approved working conditions a clear control of the Operability of the measuring device in question permitted tet, especially if also the signal for the front operating voltage by means of a special LED is generated.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Meßeinrich tung erweist es sich als sehr vorteilhaft, daß die elektroni sche Versorgungs- und Auswertungseinheit die Vorgabe eines zu unterschreitenden Schwellenwertes für den elektrischen Wider stand der zwischen Sonde und ihrem Behältnis befindlichen Was ser-Öl-Emulsion gestattet, da dann eindeutig feststellbar ist, ob tatsächlich eine Wasser-Öl-Emulsion mit einer vorgegebenen Öl-Konzentration in dem zu überprüfenden Behältnis vorhanden ist, sobald in ebenfalls vorteilhafter - da einfacher - Weise die Anzeige einer ausreichenden Verringerung des elektrischen Widerstandes zwischen Sonde und Behältnis der Wasser-Öl-Emul sion mittels einer speziellen Leuchtdiode und/oder eines aku stisch und/oder optisch aus größerer Entfernung wahrnehmbaren Signals erfolgt.In another embodiment of the present measuring device tion it proves to be very advantageous that the electronic supply and evaluation unit the specification of a below the threshold for the electrical resistance stood the what was between the probe and its container This oil-emulsion is permitted because it can then be clearly determined whether actually a water-oil emulsion with a given Oil concentration present in the container to be checked is as soon as in an advantageous - because simple - way the indication of a sufficient reduction in electrical Resistance between the probe and the container of the water-oil emul sion by means of a special light-emitting diode and / or an aku optically and / or visually perceptible from a greater distance Signal occurs.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der in Rede stehenden Meßein richtung liegt auch dann vor, wenn die elektronische Versor gungs- und Auswertungseinheit die Vorgabe von unterschiedlichen Schwellenwerten für mindestens drei parallel geschaltete Schaltkreise zur Erzeugung von Signalen für die vom Photowider stand registrierte reflektierte Strahlung der Lichtquelle ge stattet, weil dies ermöglicht, eine eindeutig abgestufte Aus sage über die tatsächlich vorhandene Öl-Konzentration in der untersuchten Wasser-Öl-Emulsion zu erhalten, beispielsweise in der Reihenfolge: "Nachweisgrenze überschritten", "Konzentration vertretbar", "zulässige Konzentration überschritten", auch wenn die Anzeige der geforderten Einfachheit halber in weiterer vor teilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Meßeinrichtung nur dadurch erfolgt, daß jeder der parallel geschalteten Schalt kreise bei Überschreiten des für ihn vorgegebenen Schwellenwer tes für die vom Photowiderstand registrierte reflektierte Strahlung der Lichtquelle eine spezifische Leuchtdiode in Betrieb setzt. Zur weiteren Verbesserung und Verdeutlichung dieser Anzeige kann darüber hinaus in vorteilhafter Weise vor gesehen werden, daß die elektronische Versorgungs- und Auswer tungseinheit einen manuell zu betätigenden Schalter aufweist, mit dem vorgebbar ist, daß bei Inbetriebsetzung einer oder meh rerer vorgegebenen(r) Leuchtdiode(n) durch den/die zugehörigen Schaltkreis(e) gleichzeitig ein akustisch und/oder optisch aus größerer Entfernung wahrnehmbares Signal erzeugt wird, was bei spielsweise mittels eines Mehrfach-Wahlschalters nach Art des bekannten "Mäuseklaviers" oder mittels eines ein- oder mehrzün gigen Drehschalters erreichbar ist, dessen Betätigung dann auch weiter entfernte Interessenten des Meßergebnisses über dieses informiert. Dies betrifft z. B. die Aufsichtsperson(en) für das - vorwiegend nächtliche - Abpumpen des Grubenwassers in das/die übertägige(n) Grubenwasser-Rückhaltebecken, von der/denen die Grubenwasserströme aus verschiedenen untertägigen Revieren so geführt werden müssen, daß die zulässige Konzentration an ölar tigen Substanzen in dem/den Grubenwasser-Rückhaltebecken den zulässigen Grenzwert für die Weitergabe des darin enthaltenen Grubenwassers in die öffentliche Kanalisation oder in natürli che Gewässer nicht übersteigt, oder auch die Aufsichtsper son(en) an einer Mischstufe für Wasser-Öl-Emulsion, von der/denen die vorgesehene Konzentration der ölartigen Substan zen in der Emulsion aufgrund von Messungen an weit entfernten Verbrauchern im untertägigen Grubengebäude einzustellen ist.An advantageous development of the Messein in question direction is also present when the electronic utility unit and evaluation unit the specification of different Thresholds for at least three connected in parallel Circuits for generating signals for those from the Photowider stood registered reflected radiation from the light source because this enables a clearly graded out say about the oil concentration actually present in the to get examined water-oil emulsion, for example in in the order: "Detection limit exceeded", "Concentration acceptable "," permissible concentration exceeded ", even if the display of the required simplicity in further before partial configuration of the present measuring device only in that each of the switching connected in parallel circles when the threshold value specified for him is exceeded tes for the reflected from the photoresistor Radiation from the light source in a specific light emitting diode Operation continues. For further improvement and clarification this display can also advantageously before be seen that the electronic supply and Auswer unit has a manually operated switch, with which it can be specified that when commissioning one or more r predetermined LED (s) by the associated Circuit (s) at the same time on acoustically and / or optically Greater perceptible signal is generated, which at for example by means of a multiple selector switch in the manner of known "mouse piano" or by means of a one or more tong Gige rotary switch is accessible, its actuation then more distant prospective customers of the measurement result about this informed. This affects e.g. B. the supervisor (s) for the - predominantly nocturnal - pumping the pit water into the surface mine water retention basins, of which the Mine water flows from various underground areas like this must be carried out that the permissible concentration of oil substances in the mine water retention basin permissible limit for the transfer of the contained therein Pit water in the public sewer or in natural waters or the supervisors son (s) at a mixing stage for water-oil emulsion, from which the intended concentration of the oily substance zen in the emulsion based on measurements at distant Consumers in the underground mine building must be set.

Als vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Meßein richtung ist auch eine Ausführungsform anzusehen, bei der die elektronische Versorgungs- und Auswertungseinheit in einem schließbaren Gehäuse angeordnet ist, in dem alle zur Erzeugung spezifischer optisch und/oder akustisch wahrnehmbarer Signale erforderlichen Bedienungs-, Schalt- und Anzeigeelemente in zu gänglicher Weise enthalten sind, da dies sowohl die Instal lation und/oder den Transport als auch die Wartung und Repara tur der gesamten Versorgungs- und Auswertungseinheit wesentlich erleichtert, was in ebenfalls vorteilhafter Weise noch weiter unterstützt wird, wenn das Gehäuse der elektronischen Versor gungs- und Auswertungseinheit auch die jeweilige Span nungsquelle der Niedervolt-Betriebsspannung einschließt.As an advantageous embodiment of the Messein invention direction can also be seen in an embodiment in which the electronic supply and evaluation unit in one closable housing is arranged in which all for generation specific optically and / or acoustically perceptible signals required operating, switching and display elements in too are commonly included, as this affects both the Instal lation and / or transport as well as maintenance and repair ture of the entire supply and evaluation unit relieved, which is also further advantageous is supported if the housing of the electronic Versor the respective chip voltage source of the low-voltage operating voltage.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Meßeinrichtung liegt auch dann vor, wenn jedes von der elektronischen Versor gungs- und Auswertungseinheit erzeugte Signal primär durch eine an der Oberfläche ihres Gehäuses angeordnete Leuchtdiode ver wirklicht wird und zusätzliche akustische und/oder optische Si gnale über parallel zur jeweiligen Leuchtdiode angeordnete Re lais ausgelöst werden, weil damit eine leistungsmäßige Entkopp lung zwischen primären und eventuellen sekundären Anzeigen der Meßergebnisse und damit die Unabhängigkeit letzterer von der Zu- und Abschaltung sekundärer Anzeigeelemente erreicht wird, insbesondere dann, wenn in vorteilhafter Weise jedes Relais mit einer parallel geschalteten Löschdiode versehen ist, womit das Auftreten erheblicher Spannungsspitzen - insbesondere beim Aus schalten eines Relais - sicher verhindert wird, was vor allem im Hinblick auf die geforderte Eigensicherheit der in Rede ste henden Meßeinrichtung von Bedeutung ist.An advantageous development of the present measuring device is also present when each of the electronic utilities signaling and evaluation unit generated signal primarily by a ver arranged on the surface of their housing becomes real and additional acoustic and / or optical Si signals via Re arranged parallel to the respective light-emitting diode Lais are triggered because of the performance decoupling between primary and possible secondary displays of the Measurement results and thus the independence of the latter from the Secondary display elements are switched on and off, especially when each relay has an advantage a parallel quenching diode is provided, with which Significant voltage peaks occur - especially when switching off switching a relay - which is prevented, above all with regard to the required intrinsic safety of the existing measuring device is important.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meß einrichtung erweist es sich darüber hinaus als sehr vorteil haft, wenn die von den Relais betätigten akustischen und/oder weiteren optischen Signalgeber außerhalb des Gehäuses der elek tronischen Versorgungs- und Auswertungseinheit angeordnet sind, weil dann auch Signalgeber mit höherer Leistungsaufnahme ver wendet werden können, ohne daß die eigentliche Meßeinrichtung mit erhöhter Betriebsspannung und speziellen Maßnahmen zur Si cherstellung der Eigensicherheit betrieben werden muß, und es vorteilhafterweise genügt, innerhalb der Versorgungs- und Aus wertungseinheit zunächst nur die erforderlichen Schaltsignale zu erzeugen, mit denen dann die akustischen und/oder weiteren optischen Signalgeber außerhalb des Gehäuses der elektronischen Versorgungs- und Auswertungseinheit entweder über spezielle Leitungen oder über Funk angesteuert werden.In a further embodiment of the measurement according to the invention furnishing it also proves to be a great advantage is liable if the acoustic and / or further optical signal generator outside the housing of the elek tronic supply and evaluation unit are arranged, because then auto switch with higher power consumption can be used without the actual measuring device with increased operating voltage and special measures for Si Ensuring intrinsic safety must be operated, and it advantageously sufficient, within the supply and off evaluation unit initially only the required switching signals to generate with which the acoustic and / or further optical signal generator outside the housing of the electronic Supply and evaluation unit either via special Lines or can be controlled by radio.

Eine besonders vorteilhafte Ausführugsform der vorliegenden Meßeinrichtung liegt auch dann vor, wenn das Gehäuse der elek tronischen Versorgungs- und Auswertungseinheit tragbar ausge bildet ist, da die Meßeinrichtung dann als Ganzes leicht trans portabel ist und ohne Schwierigkeiten an jeden Meßplatz ver bracht werden kann, beispielsweise an spezielle Meßstutzen an den Rohrleitungen von einer Mischstufe zu den Verbrauchern im untertägigen Grubengebäude oder unmittelbar vor oder hinter diesen Verbrauchern selbst, beispielsweise vorgegebenen Gestel len des Schreitausbaus in einem Förderstreb, oder auch zu ab liegenden Grubenwasser-Rückhaltebecken.A particularly advantageous embodiment of the present Measuring device is also available when the housing of the elec tronic supply and evaluation unit portable forms, since the measuring device is then slightly trans is portable and ver easy to any measuring station can be brought, for example, to special test sockets the pipes from a mixing stage to the consumers in the underground mine building or immediately in front or behind these consumers themselves, for example given frames len the step expansion in a support strut, or from lying pit water retention basin.

Bei einer anderen Weiterbildung der in Rede stehenden Meßein richtung ist es dagegen als vorteilhaft anzusehen, daß das Ge häuse der elektronischen Versorgungs- und Auswertungseinheit ortsfest in einem Schaltschrank oder an einer Wand anbringbar ist, weil dies in vorgegebenen Fällen eine ständige oder sehr häufig wiederholbare Kontrolle einer Wasser-Öl-Emulsion zuläßt, beispielsweise in dem einer Mischstufe unmittelbar nachfolgen den Behältersystem einer zentralen Pumpenstation für eine Was ser-Öl-Emulsion.In another development of the measurement in question direction, however, it is to be regarded as advantageous that the Ge housing of the electronic supply and evaluation unit can be fixed in a control cabinet or on a wall is because in given cases this is a constant or very often allows repeatable control of a water-oil emulsion, for example, immediately following a mixing stage the container system of a central pump station for what ser-oil emulsion.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meßeinrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. An embodiment of a measuring device according to the invention is shown in the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Meß einrichtung in schematischer Darstellung. Fig. 1 is a perspective view of a measuring device according to the invention in a schematic representation.

Fig. 2 Längsschnitt durch eine Sonde gemäß Fig. 1 in schema tischer Darstellung und vergrößertem Maßstab. Fig. 2 shows a longitudinal section through a probe according to FIG. 1 in a schematic representation and on an enlarged scale.

Fig. 3 Beispielhafter Schaltplan der Versorgungs- und Aus wertungseinheit gemäß Fig. 1 ohne Spannungsquelle be kannter Art. Fig. 3 Exemplary circuit diagram of the supply and evaluation unit of FIG. 1 without a voltage source be known type.

Die Fig. 1 zeigt die perspektivische Ansicht einer erfindungs gemäßen Meßeinrichtung 1 in schematischer Darstellung, wobei zu erkennen ist, daß die gesamte Meßeinrichtung 1 aus einer Sonde 2, einem ausreichend langen, zugfest und flüssigkeitsdicht mit der Sonde 2 verbundenen Kabel 3 und einer wiederum mit diesem verbundenen Versorgungs- und Auswertungseinheit 4 aufgebaut ist. Fig. 1 shows the perspective view of a measuring device 1 according to the Invention in a schematic representation, it being evident that the entire measuring device 1 consists of a probe 2 , a sufficiently long, tensile and liquid-tightly connected to the probe 2 cable 3 and again with this connected supply and evaluation unit 4 is constructed.

Die Sonde 2 besteht aus einer flüssigkeitsdichten Kapsel 5, die in Teilbereichen 6 aus elektrisch leitfähigem Material, bei spielsweise einem Metall oder einer Metallegierung, aufgebaut ist und mindestens ein durchsichtiges Fenster 7, beispielsweise aus ausreichend dickem Glas, aufweist, hinter dem im Inneren der Kapsel 5 sowohl eine ausreichend intensive Lichtquelle 8, beispielsweise eine bei einer Wellenlänge λ = 605 nm mit einer Lichtstärke von ca. 9 × 10³ mcd strahlende AlInGaP-Hochlei stungsdiode, als auch ein für die von dieser Lichtquelle 8 ab gegebene Strahlung ausreichend empfindlicher Photowiderstand 9 relativ zur Kapsel 5 ortsfest angeordnet ist. Die dargestellte äußere Form der Sonde 2 ist selbstverständlich nicht zwangsläu fig und kann vom einschlägigen Fachmann auch durch jede andere geeignete Form ersetzt werden. Dasselbe gilt für die Zahl und Anordnung von Fenstern 7, solange diese die vorgesehene opti sche Reflexionsmessung zulassen und fördern, und für die Anord nung von Lichtquelle 8 und Photowiderstand 9 im Inneren der Kapsel 5, die hier nur deshalb eine gegen die Längsachse der Kapsel 5 abgewinkelte und auf einen gemeinsamen Blickpunkt wei sende Ausrichtung der vorgenannten optoelektronischen Bauteile darstellt, um die vorgesehene optische Reflexionsmessung anschaulich zu verdeutlichen.The probe 2 consists of a liquid-tight capsule 5 , which in parts 6 is made of an electrically conductive material, for example a metal or a metal alloy, and has at least one transparent window 7 , for example of sufficiently thick glass, behind which inside the capsule 5 both a sufficiently intense light source 8 , for example a AlInGaP high-power diode emitting radiation at a wavelength λ = 605 nm with a light intensity of approximately 9 × 10 ³ mcd, and also a photoresistor 9 sufficiently sensitive to the radiation emitted by this light source 8 is arranged stationary relative to the capsule 5 . The outer shape of the probe 2 shown is of course not inevitable and can be replaced by any other suitable shape by the relevant expert. The same applies to the number and arrangement of windows 7 , as long as they allow and promote the intended optical reflection measurement, and for the arrangement of light source 8 and photoresistor 9 inside the capsule 5 , which here is only against the longitudinal axis of the capsule 5 represents angled and at a common point of view white sending alignment of the aforementioned optoelectronic components in order to clearly illustrate the intended optical reflection measurement.

Die Kapsel 5 der Sonde 2 ist zugfest und flüssigkeitsdicht mit einem Ende des hinreichend langen Kabels 3 verbunden, das mit seinem anderen Ende in die elektronische Versorgungs- und Aus wertungseinheit 4 mündet und in seinem Inneren alle im Detail in der Fig. 2 ersichtlichen separaten elektrischen Leitungen 10 bis 14 zur Verbindung mindestens eines Teilbereichs 6 aus elek trisch leitfähigem Material sowie der Lichtquelle 8 und des Photowiderstandes 9 mit den jeweils zugehörigen Anschlußpunkten in der elektronischen Versorgungs- und Auswertungseinheit 4 hält und führt. Für dieses Kabel 3 wird üblicherweise vorausge setzt, daß es hinreichend stabil ausgeführt ist, um allein als Halterung und Handhabungsmittel für die Sonde 2 beim Durchfüh ren von Messungen dienen zu können. Seine jeweilige Befestigung an den Eingängen in die Sonde 2 bzw. die Versorgungs- und Aus wertungseinheit 4 erfolgt in einer dem Belieben des Fachmanns freigestellten Weise bekannter Art.The capsule 5 of the probe 2 is tensile and liquid-tight connected to one end of the sufficiently long cable 3 , which ends at the other end in the electronic supply and evaluation unit 4 and in its interior all the separate electrical components shown in FIG. 2 Lines 10 to 14 for connecting at least a portion 6 of elec trically conductive material and the light source 8 and the photoresistor 9 with the associated connection points in the electronic supply and evaluation unit 4 holds and leads. For this cable 3 is usually presupposed that it is sufficiently stable to be able to serve as a holder and handling means for the probe 2 when performing measurements. Its respective attachment to the inputs into the probe 2 or the supply and evaluation unit 4 takes place in a manner known to the person skilled in the art.

Die elektronische Versorgungs- und Auswertungseinheit 4 ist in der dargestellten - aber nicht zwangsläufigen - Form in einem stabilen, schließbaren Gehäuse 15 untergebracht, von dem hier - allerdings ohne Beschränkung der Allgemeinheit - angenommen ist, daß es einerseits tragbar und andererseits in seinem In nenraum mit einem Satz von einer oder mehreren Batterien als Spannungsquelle versehen ist. Die Möglichkeit des Öffnens und Schließens wird hier allein durch den umlaufenden Trennschlitz 16 verdeutlicht. Der tatsächliche Verschluß kann mit jeder dem Fachmann bekannten Maßnahme ereicht werden, beispielsweise mit tels mehrerer Deckel- und Bodenteil verbindender Schrauben oder auch mittels Scharnieren einerseits und Verriegelungen anderer seits. Zum Tragen können hier nicht explizit dargestellte - da bekannte - Handgriffe nach Art von Taschen- oder Koffergriffen oder Schulterriemen am Gehäuse 15 angeschlagen werden. Sofern das Gehäuse 15 entgegengesetzt zur vorstehenden Voraussetzung jedoch an einer Wand oder in einem Schaltschrank angeordnet werden soll, kann es selbstverständlich auch mit geeigneten durchbohrten oder geschlitzten Laschen versehen werden. Ebenso kann statt des vorstehend vorausgesetzten Satzes von einer oder mehreren Batterien als Spannungsquelle ein marktkonformes Netzteil zur Anwendung kommen, wobei dieses innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 15 angeordnet sein kann und dann in jedem Fall ein weiteres Kabel an das Gehäuse 15 anzuschließen ist, das entweder das interne Netzteil mit einer vorhandenen Wechselstromquelle oder aber das externe, mit einer Wechselstromquelle verbundene Netzteil mit der elektronischen Versorgungs- und Auswertungseinheit 4 im Gehäuse 15 verbindet.The electronic supply and evaluation unit 4 is housed in the illustrated - but not inevitable - form in a stable, lockable housing 15 , of which - although without restriction of generality - it is assumed that it is portable on the one hand and on the other hand in its interior a set of one or more batteries is provided as a voltage source. The possibility of opening and closing is illustrated here solely by the circumferential separating slot 16 . The actual closure can be achieved by any measure known to the person skilled in the art, for example by means of a plurality of screws connecting the cover and base part or also by means of hinges on the one hand and interlocks on the other. For carrying, handles which are not explicitly shown here - since they are known - can be attached to the housing 15 in the manner of bag or case handles or shoulder straps. If, contrary to the above requirement, the housing 15 is to be arranged on a wall or in a control cabinet, it can of course also be provided with suitable pierced or slotted tabs. Likewise, instead of the set of one or more batteries as a voltage source, a market-compliant power supply unit can be used as the voltage source, which can be arranged inside or outside the housing 15 and then in any case a further cable is to be connected to the housing 15 , which either Internal power supply unit with an existing AC power source or the external power supply unit connected with an AC power source to the electronic supply and evaluation unit 4 in the housing 15 .

Das Gehäuse 15 weist an seiner Oberfläche 17 zunächst einen Netzschalter 18 auf, mittels dessen die jeweilige Spannungs quelle mit der elektronischen Schaltungsanordnung 19 der Ver sorgungs- und Auswertungseinheit 4 verbindbar ist und dessen Betätigung in die verbindende Stellung "Ein" in jedem Falle - unabhängig davon, ob der Netzschalter 18 tatsächlich am Gehäuse 15 oder aber bei einer extern vom Gehäuse 15 angeordneten Span nungsquelle auch außerhalb dieses Gehäuses 15 montiert ist - gleichzeitig eine Leuchtdiode 20 in Betrieb setzt, die - unab hängig von der Position des Netzschalters 18 - stets in unver kennbarer Anordnung an der Oberfläche 17 angeordnet ist und ge gebenenfalls außerdem eine spezielle Farbgebung aufweist. Der Netzschalter 18 ist hier als Druckschalter dargestellt, kann aber selbstverständlich auch durch jeden anderen geeigneten elektrischen Schalter mit eindeutiger "Ein/Aus-Charakteristik" verwirklicht werden.The housing 15 has on its surface 17 initially a power switch 18 , by means of which the respective voltage source can be connected to the electronic circuit arrangement 19 of the supply and evaluation unit 4 and its actuation in the connecting position "on" in any case - regardless of this whether the power switch 18 is actually mounted on the housing 15 or at a voltage source arranged externally from the housing 15 and also outside of this housing 15 - at the same time puts a light-emitting diode 20 into operation, which - regardless of the position of the power switch 18 - always in un identifiable arrangement is arranged on the surface 17 and may also have a special coloring. The power switch 18 is shown here as a pressure switch, but can of course also be implemented by any other suitable electrical switch with a clear "on / off characteristic".

Als weitere Elemente weist die Oberfläche 17 des Gehäuses 15 ein hier - aber nicht zwangsläufig - als Drehpotentiometer dar gestelltes Potentiometer 21, das mittels Schraubenzieher zu betätigen ist, und eine weitere, eindeutig durch die Anordnung auf der Oberfläche 17 und/oder ihre Farbgebung identifizierbare Leuchtdiode 22 auf. Das Potentiometer 21 dient der Vorgabe eines zu unterschreitenden Schwellenwertes des Widerstandes einer Wasser-Öl-Emulsion zwischen Sonde 2 bzw. eines Teil bereichs 6 ihrer Kapsel 5 aus elektrisch leitfähigem Material und ihrem von vornherein oder willkürlich auf Massepotential liegenden Behältnis. Es kann statt durch ein Drehpotentiometer der vorgenannten Art selbstverständlich auch durch jeden ande ren geeigneten Typ eines Potentiometers verwirklicht werden, insbesondere dann, wenn es nicht - wie hier nur der Anschau lichkeit halber dargestellt - an der Oberfläche 17, sondern im Innenraum des Gehäuses 15 angeordnet wird und nur gelegentlich bei geöffnetem Gehäuse 15 einjustiert werden muß. Die Leucht diode 22 zeigt bei Unterschreitung des vorgenannten Schwellen wertes das grundsätzliche Vorhandensein einer Wasser-Öl-Emul sion an der Meßstelle an.As further elements, the surface 17 of the housing 15 has a potentiometer 21 , which is shown here - but not necessarily - as a rotary potentiometer, which can be actuated by means of a screwdriver, and a further light-emitting diode which can be clearly identified by the arrangement on the surface 17 and / or its coloring 22 on. The potentiometer 21 is used to specify a threshold value to be fallen below the resistance of a water-oil emulsion between the probe 2 or a portion 6 of its capsule 5 made of electrically conductive material and its container from the outset or arbitrarily to ground potential. It can of course also be realized by any other suitable type of potentiometer instead of a rotary potentiometer of the aforementioned type, especially if it is not - as shown here only for the sake of clarity - arranged on the surface 17 , but in the interior of the housing 15 is and only needs to be adjusted occasionally with the housing 15 open. The light-emitting diode 22 indicates the basic presence of a water-oil emulsion at the measuring point when the aforementioned threshold value is undershot.

Weiterhin ist die Oberfläche 17 mit mindestens drei - im darge stellten Fall acht - weiteren Leuchtdioden 23 bis 30, die in einer fortlaufenden Reihe angeordnet sind und in dieser Reihen folge - üblicherweise, aber nicht zwangsläufig von links nach rechts - mit abnehmender Empfindlichkeit auf den bei der Refle xionsmessung mit der Sonde 2 im Photowiderstand 9 erzeugten Photostrom ansprechen, und zu jeder der vorgenannten Leuchtdi oden 23 bis 30 mit je einem hier - aber nicht zwangsläufig - als Schiebepotentiometer dargestellten Potentiometer 31 bis 38 zur Einstellung des jeweiligen Schwellenwertes für die An sprechwahrscheinlichkeit jeder Leuchtdiode 23 bis 30 auf den Photostrom versehen. Dabei gilt für diese Potentiometer 31 bis 38 das bereits oben zum Potentiometer 21 Gesagte entsprechend. Die Reihe der Leuchtdioden 23 bis 30 gibt mit der jeweils - von links nach rechts - tatsächlich in Betrieb gesetzten Zahl ihrer einzelnen Elemente ein quantitatives Maß für das Vorhandensein einer Wasser-Öl-Emulsion im Bereich von "Nachweisgrenze über schritten" bis "zulässige Konzentration überschritten" an.Furthermore, the surface 17 with at least three - in the illustrated case eight - further light emitting diodes 23 to 30 , which are arranged in a continuous row and follow in this row - usually, but not necessarily from left to right - with decreasing sensitivity to the the reflection measurement with the probe 2 in the photoresistor 9 respond to the photocurrent generated, and to each of the aforementioned diodes 23 to 30 each with a potentiometer 31 to 38 shown here - but not necessarily - as a sliding potentiometer for setting the respective threshold value for the probability of each respondent Light emitting diode 23 to 30 provided on the photocurrent. What has already been said above about potentiometer 21 applies accordingly to these potentiometers 31 to 38 . The row of light-emitting diodes 23 to 30 , with the number of their individual elements actually put into operation from left to right, gives a quantitative measure of the presence of a water-oil emulsion in the range from "detection limit exceeded" to "permissible concentration"" on.

Auf der Oberfläche 17 ist außerdem noch ein hier - aber nicht zwangsläufig - als Drehschalter dargestellter Wahlschalter 39 angeordnet, von dem hier vorausgesetzt ist, daß er einzüngig ausgebildet ist und mittels acht möglicher Raststellungen je weils nur zu einer vorgegebenen der Leuchtdioden 23 bis 30 ein in der Fig. 3 dargestelltes Relais 40 parallel schaltet, mit tels dessen dann ein zusätzlicher akustischer und/oder weiterer optischer Signalgeber innerhalb, an der Oberfläche 17 oder außerhalb des Gehäuses 15 betätigt wird, sobald die entspre chende Leuchtdiode 23 bis 30 in Betrieb gesetzt wird. Dieser Wahlschalter 39 kann selbstverständlich ebenfalls alleine innerhalb des Gehäuses 15 angeordnet und dort nur gelegentlich bei geöffnetem Gehäuse 15 betätigt werden. Darüber hinaus kann er auch so ausgebildet sein, daß er nur bei einer bestimmten Kombination mehrerer Leuchtdioden 23 bis 30 ein zusätzliches akustisches und/oder weiteres optisches Signal verursacht, bei spielsweise in Form eines mehrzüngigen Drehschalters oder eines "Mäuseklaviers".On the surface 17 there is also a selector 39 , shown here - but not necessarily - as a rotary switch, of which it is assumed here that it is formed with a tongue and by means of eight possible detent positions each only to a predetermined one of the LEDs 23 to 30 in The relay 40 shown in FIG. 3 switches in parallel, by means of which an additional acoustic and / or further optical signal generator is actuated inside, on the surface 17 or outside of the housing 15 as soon as the corresponding LED 23 to 30 is put into operation. This selector switch 39 can of course also be arranged alone within the housing 15 and only occasionally actuated when the housing 15 is open. In addition, it can also be designed such that it causes an additional acoustic and / or further optical signal only in the case of a certain combination of a plurality of light-emitting diodes 23 to 30 , for example in the form of a multi-tongue rotary switch or a "mouse piano".

Die Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein Sonde 2 gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung und vergrößertem Maßstab, der insbesondere die elektrischen Anschlüsse eines Teilbereichs 6 der Kapsel 5 aus elektrisch leitfähigem Material sowie der Lichtquelle 8 und des Photowiderstands 9 mittels der im Kabel 3 verlaufenden elektrischen Leitungen 10 bis 14 und eine mögliche Konstruktion des Fensters 7 verdeutlicht. Dabei entsprechen alle mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehenen Be standteile der Darstellung den entsprechenden Bestandteilen der Fig. 1, die bereits innerhalb von deren Beschreibung im Detail erläutert wurden. FIG. 2 shows a longitudinal section through a probe 2 according to FIG. 1 in a schematic representation and on an enlarged scale, which in particular shows the electrical connections of a partial region 6 of the capsule 5 made of electrically conductive material and of the light source 8 and the photoresistor 9 by means of the ones in the cable 3 extending electrical lines 10 to 14 and a possible construction of the window 7 illustrates. In this case, all correspond to the same reference numerals as in Fig. 1 provided Be the representation constituents the corresponding components of the Fig. 1, which have already been explained within the description thereof in detail.

Der Teilbereich 6 aus elektrisch leitfähigem Material wird über die Leitung 10 mit dem in Fig. 3 dargestellten einen Ende einer Widerstandskette verbunden, die mit ihrem anderen Ende an die Oberspannung der Spannungsquelle der Versorgungs- und Auswer tungseinheit 4 angeschlossen ist und das Potentiometer 21 ent hält, mit dem der Schwellenwert für die Nachweisempfindlichkeit bezüglich des Widerstandswertes einer Wasser-Öl-Emulsion kali briert wird, die sich zwischen Sonde 2 und ihrem auf Massepo tential liegenden Behältnis befindet. Die Leitungen 11 und 12 verbinden die Lichtquelle 8 gemäß Fig. 3 einerseits mit der Oberspannung der Spannungsquelle und andererseits über einen unmittelbar innerhalb der Kapsel 5 angeordneten Vorwiderstand 41 mit der üblicherweise auf Massepotential liegenden Basis der Spannungsquelle. Entsprechend verbinden die Leitungen 13 und 14 den Photowiderstand 9 einerseits mit der Oberspannung der Span nungsquelle und andererseits über einen ebenfalls unmittelbar innerhalb der Kapsel 5 angeordneten Vorwiderstand 42 mit dem einen Ende einer Widerstandskette, deren anderes Ende an die Basis der Spannungsquelle angeschlossen ist. Innerhalb der letztgenannten Widerstandskette wird dann an einem vorgegebenen Punkt das erforderldiche Meßsignal in Form einer Spannungsände rung gegenüber einem unendlichen Widerstand zwischen einem Teilbereich 6 und Massepotential abgenommen.The portion 6 of electrically conductive material is connected via line 10 to the one end of a resistance chain shown in Fig. 3, which is connected at its other end to the upper voltage of the voltage source of the supply and evaluation unit 4 and the potentiometer 21 ent , with which the threshold value for the detection sensitivity with respect to the resistance value of a water-oil emulsion is calibrated, which is located between probe 2 and its container at ground potential. The lines 11 and 12 connect the light source 8 according to FIG. 3 on the one hand to the upper voltage of the voltage source and on the other hand via a series resistor 41 arranged directly inside the capsule 5 to the base of the voltage source which is usually at ground potential. Correspondingly, the lines 13 and 14 connect the photoresistor 9, on the one hand, to the upper voltage of the voltage source and, on the other hand, via a series resistor 42, likewise arranged directly inside the capsule 5 , to one end of a resistor chain, the other end of which is connected to the base of the voltage source. Within the last-mentioned resistance chain, the required measurement signal is then taken in the form of a voltage change with respect to an infinite resistance between a partial region 6 and ground potential at a predetermined point.

Die relativ zur Kapsel 5 erforderliche ortsfeste Halterung von Lichtquelle 8 und Photowiderstand 9 in dieser kann auf jede dem Fachmann geläufige Art erfolgen, bei ausreichender Stabilität der Leitungen 11 bis 14 beispielsweise durch diese selbst, wobei der obere Teil der schon aus Handhabungsgründen relativ groß zu wählenden Kapsel 5 zur weiteren Stabilisierung der Lei tungen 11 bis 14 unter Umständen mit einem Kunstharz oder einem ähnlichen Material ausgegossen werden kann.The stationary holding of the light source 8 and the photoresistor 9 required in relation to the capsule 5 can be carried out in any manner familiar to the person skilled in the art, provided the lines 11 to 14 are sufficiently stable, for example by them themselves, the upper part of which must be chosen relatively large for handling reasons Capsule 5 for further stabilization of the lines 11 to 14 can possibly be poured out with a synthetic resin or a similar material.

Das Fenster 7 wird im dargestellten - aber nicht zwangsläufigen - Fall als ebene Glasplatte mit kreisförmigem Umfang vorausge setzt und von einem entsprechenden Überwurfring 43 gehalten, der mittels eines Gewindes 44, vorzugsweise eines Feingewindes, flüssigkeitsdicht mit dem unteren Rand der hier - aber nicht zwangsläufig - als glockenförmig gestalteten Kapsel 5 verbunden ist. Dabei kann das Gewinde 44 noch mit einem Dichtmittel bekannter Art, beispielsweise Hanf, aufgefüllt sein. Auf wei tere Möglichkeiten zur Gestaltung des Fensters 7 und der Kapsel 5 wurde bereits weiter oben hingewiesen. Die zugfeste und flüssigkeitsdichte Verbindung des Kabels 3 mit der Kapsel 5 ist hier - da dem Fachmann bekannt - nur schematisch durch eine von innen in die Kapsel 5 einzuschraubende Klemmhülse 45 verwirklicht, was selbstverständlich auch mittels jeder anderen gleichwirkenden Maßnahme bekannter Art erreichbar ist.The window 7 is in the illustrated - but not inevitable - case as a flat glass plate with a circular circumference and is held by a corresponding coupling ring 43 , which by means of a thread 44 , preferably a fine thread, is liquid-tight with the lower edge of the here - but not necessarily - is connected as a bell-shaped capsule 5 . The thread 44 can also be filled with a sealant of a known type, for example hemp. To further possibilities for the design of the window 7 and the capsule 5 has already been mentioned above. The tensile and liquid-tight connection of the cable 3 to the capsule 5 is here - as is known to the person skilled in the art - only realized schematically by means of a clamping sleeve 45 to be screwed into the capsule 5 from the inside, which of course can also be achieved by any other similarly known measure.

Die Fig. 3 zeigt einen beispielhaften Schaltplan der Versor gungs- und Auswertungseinheit 4 gemäß Fig. 1 ohne Spannungs quelle bekannter Art, wobei bereits in den Fig. 1 und 2 verwen dete Bezugszeichen auch hier die bereits dort im Detail be schriebenen Bauteile und Elemente kennzeichnen. Im linken Be reich der Fig. 3 ist einerseits die strichliniert dargestellte Sonde 2 gemäß Fig. 2 zu erkennen, deren mindestens einer Teil bereich 6 aus elektrisch leitendem Material der Kapsel 5 einer seits über die im Kabel 3 verlaufende Leitung 10 mit der be reits oben angegebenen Widerstandskette und andererseits über den hier ebenfalls nur strichliniert dargestellten variablen Widerstand 46 einer zwischen Sonde 2 und ihrem von vornherein oder willkürlich - beispielsweise mittels einer speziellen elektrischen Leitung - auf Massepotential liegenden Behältnis verbunden ist. Die Verbindung der Lichtquelle 8 und des Photo widerstands 9 mit den zugehörigen Anschlußpunkten in der elek tronischen Schaltungsanordnung 19 der Versorgungs- und Auswer tungseinheit 4 wurde bereits oben im einzelnen angegeben. Im Unterschied zu der dortigen Beschreibung ist hier in der Wider standskette zwischen Photowiderstand 9 und Basis der Span nungsquelle allerdings ein weiteres Potentiometer 47 angeord net, mit dem für alle Leuchtdioden 23 bis 30 zur Anzeige der Konzentration von ölartigen Substanzen in einer Wasser-Öl-Emul sion zunächst ein gemeinsamer Schwellenwert festlegbar ist. Dieses Potentiometer 47 wurde in der bisherigen Beschreibung nicht berücksichtigt, da es von vornherein als innerhalb des Gehäuses 15 befindlich und nur gelegentlich bei geöffnetem Gehäuse 15 kalibrierbar vorausgesetzt wurde. Fig. 3 shows an exemplary circuit diagram of the versor gungs- and analysis unit 4 of FIG. 1 without any voltage source known type wherein already in Figs. 1 and 2 USAGE finished reference numerals same as those already there be in detail written components and elements featuring , In the left loading area of FIG. 3, on the one hand the probe 2 shown in FIG. 2 can be seen, the at least one partial area 6 of electrically conductive material of the capsule 5 on the one hand via the line 10 running in the cable 3 with the be already above specified resistance chain and, on the other hand, via the variable resistor 46 , also shown here in broken lines, a container which is connected between probe 2 and its probe from the start or arbitrarily - for example by means of a special electrical line - is at ground potential. The connection of the light source 8 and the photo resistor 9 with the associated connection points in the elec tronic circuitry 19 of the supply and evaluation unit 4 has already been specified above in detail. In contrast to the description there, however, a further potentiometer 47 is arranged in the resistance chain between the photoresistor 9 and the base of the voltage source, with which for all LEDs 23 to 30 for indicating the concentration of oil-like substances in a water-oil emul a common threshold can first be determined. This potentiometer 47 is not included in the description so far, since it was assumed from the outset as within the housing 15 located and only occasionally opened housing 15 can be calibrated.

Der für den Widerstand der Wasser-Öl-Emulsion charakteristische Meßwert wird am Potentiometer 21 abgenommen, von dort einem Operationsverstärker zugeführt und anschließend über eine wei tere Widerstandsbrücke an ein - hier, aber nicht zwangsläufig als pnp-Transistor dargestelltes - Schaltelement weitergegeben, das bei ausreichender Signalhöhe die Leuchtdiode 22 und gleich zeitig ein mit einer Löschdiode 48 versehenes Relais 49 in Betrieb setzt, das seinerseits einen zusätzlichen akustischen und/oder weiteren optischen Signalgeber ansteuern kann. The characteristic value for the resistance of the water-oil emulsion is taken from the potentiometer 21 , fed from there to an operational amplifier and then passed on via a further resistance bridge to a switching element - shown here, but not necessarily as a pnp transistor - which, if sufficient Signal level sets the light emitting diode 22 and at the same time a relay 49 provided with a quenching diode 48 , which in turn can control an additional acoustic and / or further optical signal transmitter.

Eine der vorgenannten Signalverarbeitung entsprechende Arbeits weise gilt für die Auswertung des vom Photowiderstand 9 auf grund der durchgeführten Reflexionsmessung gelieferten Signals in Form eines Photostroms, das am Potentiometer 47 abgenommen und von dort auf mindestens drei - im vorliegenden Fall bisher vorausgesetzte acht - parallele gleichartige Schaltkreise aus Operationsverstärker, pnp-Transistor und einer der Leuchtdioden 23 bis 30 geführt wird, wobei jede der Leuchtdioden 23 bis 30 wahlweise mittels eines Wahlschalters 39 jeweils einzeln mit einem parallel geschalteten Relais 40 verbindbar ist, das seinerseits ebenfalls eine parallel geschaltete Löschdiode 50 aufweist und zur Ansteuerung eines zusätzlichen akustischen und/ oder weiteren optischen Signalgebers dienen kann. Insbesondere kann mittels des Drehschalters 39 bei der Inbetriebsetzung der für die Anzeige der Information "zulässige Konzentration überschritten" vorgesehenen Leuchtdiode - im vorliegenden Fall der Leuchtdiode 30 - ein akustisches Warnsignal erzeugt werden. Andere Möglichkeiten der Auswahl eines geeigneten Wahlschalters 39 wurden bereits weiter oben im Detail angegeben.One of the above-mentioned signal processing methods corresponds to the evaluation of the signal supplied by the photoresistor 9 on the basis of the reflection measurement carried out in the form of a photocurrent, which is picked up at the potentiometer 47 and from there to at least three - in the present case presupposed eight - parallel identical circuits Operational amplifier, pnp transistor and one of the light-emitting diodes 23 to 30 is guided, each of the light-emitting diodes 23 to 30 optionally being connectable individually by means of a selector switch 39 to a relay 40 connected in parallel, which in turn also has a quenching diode 50 connected in parallel and for actuation an additional acoustic and / or further optical signal transmitter can serve. In particular, the display of the information for the "allowable concentration exceeded", by means of the rotary switch 39 during commissioning provided light-emitting diode - in the present case the light emitting diode 30 - an acoustic warning signal can be generated. Other options for selecting a suitable selector switch 39 have already been specified in detail above.

Anzumerken ist hier noch, daß die in Fig. 1 gezeigten Potentio meter 31 bis 38 hier jeweils in ein Potentiometer zur Grobein stellung und einen mit diesem in Reihe geschalteten Trimmer zur Feineinstellung aufgetrennt sind, um auf diese Art und Weise auch bei hochohmiger Ausgestaltung der Arbeitspunkteinstellung des jeweiligen Differenzverstärkers eine hinreichend genaue Vorgabe dieses Arbeitspunktes erreichen zu können.It should be noted here that the potentiometers 31 to 38 shown in FIG. 1 are each separated into a potentiometer for coarse adjustment and a trimmer connected in series with this for fine adjustment, in order in this way even with a high-resistance configuration of the operating point adjustment of the respective differential amplifier to be able to achieve a sufficiently precise specification of this operating point.

Die Betätigung der Leuchtdiode 20 zur Anzeige des Vor handenseins der Betriebsspannung versteht sich für den Fachmann aus dem vorliegenden Schaltplan von selbst.The actuation of the light-emitting diode 20 to indicate the presence of the operating voltage is self-evident to the person skilled in the art from the present circuit diagram.

Das Schutzbegehren für die vorliegende Erfindung betrifft selbstverständlich nicht nur das vorstehend im Detail offen barte Ausführungsbeispiel, sondern auch alle Abwandlungen die ses Gegenstandes sowohl hinsichtlich der Gestaltung von Sonde und Versorgungs- und Auswertungseinheit als auch hinsichtlich der elektrischen Schaltungsanordnung, beispielsweise durch Verwendung von npn-Transistoren oder einer negativen Betriebs spannung gegenüber der Basis der Spannungsquelle, die von dem Schutzumfang des nachfolgenden Patentanspruchs 1 erfaßt werden. The request for protection for the present invention relates of course not only the above is open in detail barte embodiment, but also all modifications ses subject both in terms of probe design and supply and evaluation unit as well the electrical circuit arrangement, for example by Use of npn transistors or negative operation voltage versus the base of the voltage source from the Scope of protection of the following claim 1 can be detected.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Meßeinrichtung
measuring device

22

Sonde
probe

33

Kabel
electric wire

44

Versorgungs- und Auswertungseinheit
Supply and evaluation unit

55

Kapsel
capsule

66

Teilbereiche der Kapsel aus leitfähigem Material
Areas of the capsule made of conductive material

77

durchsichtiges Fenster
transparent window

88th

Lichtquelle
light source

99

Photowiderstand
photoresistor

10-1410-14

elektrische Leitungen
electric lines

1515

Gehäuse der Versorgungs- und Auswertungseinheit
Housing of the supply and evaluation unit

1616

Trennschlitz
separating slot

1717

Oberfläche des Gehäuses
Surface of the case

1818

Netzschalter
power switch

1919

elektronische Schaltungsanordnung
electronic circuitry

2020

Leuchtdiode zur Anzeige der Betriebsspannung
LED for displaying the operating voltage

2121

, .

31-3831-38

, .

4747

Potentiometer
potentiometer

2222

Leuchtdiode zur Anzeige des Vorhandenseins einer Wasser-Öl-Emulsion
LED to indicate the presence of a water-oil emulsion

23-3023-30

Leuchtdioden
LEDs

3939

Wahlschalter
selector

4040

, .

4949

Relais
relay

4141

, .

4242

Vorwiderstände
resistors

4343

Überwurfring
Coupling ring

4444

Gewinde
thread

4545

Klemmhülse
collet

4646

variabler Widerstand einer Wasser-Öl-Emulsion
variable resistance of a water-oil emulsion

4848

, .

5050

Löschdioden
suppressor diodes

Claims

1. Measuring device for the detection of oil-like substances in water-oil emulsions of underground mining and tunneling, characterized in that it has a probe ( 2 ) which can be lowered into the water-oil emulsions, in which in a liquid-tight capsule ( 5 ) at least in partial areas ( 6 ) of electrically conductive material and with at least one transparent window ( 7 ) behind the latter, a sufficiently intense light source ( 8 ) and a photoresistor ( 9 ) sufficiently sensitive to its radiation are arranged, at least one partial area ( 6 ) made of electrically conductive material as well as light source ( 8 ) and photoresistor ( 9 ) via separate lines ( 10 ,..., 14 ) in a cable ( 3 ) connected to the capsule ( 5 ) in a tensile and liquid-tight manner with an electronic supply - And evaluation unit ( 4 ) can be connected, both in calibratable dependence on the electrical resistance of a water-oil emulsion, ie e is located between the probe ( 2 ) and its container, which is located from the start or arbitrarily at ground potential, and also generates specific optically and / or acoustically perceptible signals as a function of the reflected radiation of the light source ( 8 ) registered by the photoresistor ( 9 ).

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the light source ( 8 ) is a light emitting diode.

3. Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the light source ( 8 ) is a high-performance diode.

4. Measuring device according to claim 3, characterized, that the high-performance diode is an AlInGaP diode.

5. Measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a focusing optics is arranged between the light source ( 8 ) and the associated window ( 7 ).

6. Measuring device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the / the window ( 7 ) (a) liquid-tight interchangeable (r) component (s) of the capsule ( 5 ) is / are.

7. Measuring device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) works with a low-voltage operating voltage, which is provided by a power supply of a known type connected to an existing AC voltage source as a voltage source.

8. Measuring device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) works with a low-voltage operating voltage, which is provided by a set of one or more batteries as a voltage source.

9. Measuring device according to claim 7 or 8, characterized, that the operating voltage by means of one of the voltage sources downstream fixed voltage regulator is stabilized.

10. Measuring device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) generates a signal for the presence of the operating voltage.

11. Measuring device according to claim 10, characterized in that the signal for the presence of the operating voltage is generated by means of a special light-emitting diode ( 20 ).

12. Measuring device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) allows the specification of a threshold value to be fallen below for the electrical resistance of the water-oil emulsion located between the probe ( 2 ) and its container ,

13. Measuring device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the indication of a sufficient reduction in the electrical resistance between the probe ( 2 ) and the container of the water-oil emulsion by means of a special light-emitting diode ( 22 ) and / or an acoustic and / or optically perceptible signal from a greater distance.

14. Measuring device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) reflected the specification of different threshold values for at least three circuits connected in parallel for generating signals for the regi stried by the photoresistor ( 9 ) Radiation from the light source ( 8 ) is permitted.

15. Measuring device according to claim 14, characterized in that each of the circuits connected in parallel when exceeding the predetermined threshold value for him from the photoresistor ( 9 ) reflected radiation radiation of the light source ( 8 ) has a specific light-emitting diode ( 23 ,..., 30 ) starts up.

16. Measuring device according to claim 14 or 15, characterized in that the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) has a manually operated switch ( 39 ) with which it can be specified that when starting up one or more predetermined (r) light-emitting diode (s ) ( 23 ,..., 30 ) by the associated circuit (s) at the same time an acoustically and / or optically perceptible signal is generated from a greater distance.

17. Measuring device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) is arranged in a closable housing ( 15 ) in which all necessary to generate specific optically and / or acoustically perceptible signals operating -, Switching and display elements are contained in an accessible manner.

18. Measuring device according to claim 17, characterized in that the housing ( 15 ) of the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) includes the respective voltage source of the low-voltage operating voltage.

19. Measuring device according to one of claims 1 to 18, characterized in that each of the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) generated signal primarily by a on the surface ( 17 ) of its housing ( 15 ) arranged light emitting diode ( 23 ,. .., 30 ) is realized and additional acoustic and / or optical signals are triggered via relays ( 40 , 49 ) arranged parallel to the respective light emitting diode ( 23 ,... 30 ).

20. Measuring device according to claim 19, characterized in that each relay ( 40 , 49 ) is provided with a quenching diode ( 48 , 50 ) connected in parallel.

21. Measuring device according to one of claims 19 or 20, characterized in that the acoustic and / or further optical signal transmitter actuated by the relays ( 40 , 49 ) is arranged outside the housing ( 15 ) of the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) are.

22 Measuring device according to claim 21, characterized in that the acoustic and / or further optical signaling outside of the housing ( 15 ) of the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) are controlled via special lines.

23. Measuring device according to claim 21, characterized in that the acoustic and / or further optical signaling outside of the housing ( 15 ) of the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) are controlled by radio.

24. Measuring device according to one of claims 1 to 23, characterized in that the housing ( 15 ) of the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) is designed to be portable.

25. Measuring device according to one of claims 1 to 23, characterized in that the housing ( 15 ) of the electronic supply and evaluation unit ( 4 ) can be fixed in a control cabinet or on a wall.