DE29924053U1 - Arrangement for measuring leaks in sealing systems for leak detection and leak detection of electrically conductive fluids - Google Patents

Arrangement for measuring leaks in sealing systems for leak detection and leak detection of electrically conductive fluids

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Claims (24)

1. Anordnung zur Leckagedetektion und Leckageortung von elektrisch zumindest gering leitenden liquiden Leckagefluiden an elektrisch nicht leitenden Abdichtungssystemen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtungssystem aus einer elektrisch isoliert zwischen zwei nicht leitenden Schichten (2, 3) und durch diese gegenüber dem Fluid abgedichteten Widerstandsschicht (1) besteht, die einen mindestens näherungsweise konstanten Flächenwiderstand aufweist, daß das Fluid zumindest hochohmig geerdet ist, daß an die Widerstandsschicht (1) mehrfach elektrische Anschlußleiter angeschlossen sind, die an eine gemeinsame geerdete elektrische Spannungsquelle angeschlossen sind, wobei in die Anschlußleiter jeweils ein Strommeßgerät eingeschaltet ist, mittels derer ein Leckagestrom meßbar ist sowie über das Verhältnis der erfaßten Ströme in den einzelnen Anschlußleitern eine Leckageortung erfaßbar ist. 1. Arrangement for leak detection and leak detection of electrically at least slightly conductive liquid leakage fluids on electrically non-conductive sealing systems, characterized in that the sealing system consists of an electrically insulated between two non-conductive layers ( 2 , 3 ) and by this resistance layer sealed against the fluid ( 1 ), which has an at least approximately constant surface resistance, that the fluid is at least grounded at high impedance, that multiple electrical connection conductors are connected to the resistance layer ( 1 ), which are connected to a common grounded electrical voltage source, with a current measuring device being switched on in each of the connection conductors is, by means of which a leakage current can be measured and a leakage location can be determined via the ratio of the detected currents in the individual connection conductors. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Spannungsquelle eine konstante Spannung mindestens abschnittsweise eingespeist ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that a constant voltage through the voltage source is fed in at least in sections. 3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Anschlußleiter auf gleichem elektrischen Potential liegen.3. Arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized characterized in that all connection conductors on have the same electrical potential. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleiter am Rand der Widerstandsschicht angeschlossen sind.4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the connecting conductors on the edge of the Resistor layer are connected. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleiter an den Ecken der rechteckigen Widerstandsschicht angeschlossen sind.5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the connecting conductors at the corners connected to the rectangular resistance layer are. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht innerhalb einer mehrlagigen Abdichtungs- und/oder Isolationsschicht angeordnet ist. 6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the resistance layer within a multi-layer sealing and / or Insulation layer is arranged.   7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Widerstandsschicht eine getaktete, abschnittsweise konstante Gleichspannung geschaltet ist.7. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that a clocked, section-wise constant DC voltage is switched. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht randseitig von einer Schirmelektrode in Form eines beliebigen elektrischen Leiters umgeben ist, auf welche die gleiche, jedoch elektrisch unabhängige Spannung wie auf die Anschlußleiter der Widerstandsschicht geschaltet ist.8. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the resistance layer on the edge from a shield electrode in the form of any is surrounded electrical conductor to which the same but electrically independent voltage as on the connection conductors of the resistance layer is switched. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht als elektrisch zumindest gering leitende Kunststoffschicht ausgebildet ist.9. Arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the resistance layer as electrically at least slightly conductive plastic layer is trained. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht als Glasfaserschicht und/oder textile Faserschicht mit Kunststoffvliesen oder ähnlichen Flächengebilden mit elektrisch leitenden Bindemitteln, z. B. Graphit, Ruß oder dergleichen elektrisch leitenden Stoffen, ausgebildet ist. 10. Arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the resistance layer as Glass fiber layer and / or textile fiber layer with Plastic fleece or similar fabrics with electrically conductive binders, e.g. B. graphite, carbon black or similar electrically conductive substances, is trained.   11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strommeßgeräte mit einer zentralen Einheit von dieser schaltbar und/oder ablesbar gekoppelt sind.11. Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the current measuring devices with a central unit of this switchable and / or are readably coupled. 12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Spannungsquelle von der zentralen Einheit schaltbar ist.12. The arrangement according to claim 10, characterized in that also the voltage source from the central unit is switchable. 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei elektrisch nicht leitenden Abdichtungsschichten (2) mit jeweils einem sehr hohem Durchgangswiderstand eine elektrisch leitende Widerstandsschicht (1) mit einem näherungsweise konstanten Flächenwiderstand R . A = ##/h angeordnet ist oder die Widerstandsschicht innerhalb der Abdichtungsschicht oder als Mehrlagenverbundschicht (Multilayorcompound) angeordnet ist, und die Widerstandsschicht vorzugsweise über mehrere Anschlüsse kontaktiert ist und der Widerstand zwischen der Widerstandsschicht und Erde bestimmbar ist und bei einem gemessenen Widerstand größer oder gleich dem minimalen Isolationswiderstand keine Leckage und bei einem gemessenen Widerstand kleiner dem minimalen Isolationswiderstand eine Leckage feststellbar ist, und/oder im Falle einer Leckagedetektion eine Positionsbestimmung der Leckage über die elektrische Strömungsfeldverteilung in der Widerstandsschicht bzw. die gemessene Strom- oder Spannungsverteilung an den Anschlüssen der Widerstandsschicht ermöglicht ist.13. Arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that between two electrically non-conductive sealing layers ( 2 ), each with a very high volume resistance, an electrically conductive resistance layer ( 1 ) with an approximately constant surface resistance R. A = ## / h is arranged or the resistance layer is arranged within the sealing layer or as a multilayer composite layer (multilayer compound), and the resistance layer is preferably contacted via a plurality of connections and the resistance between the resistance layer and earth can be determined and is greater than or equal to a measured resistance there is no leakage in the minimum insulation resistance and a leakage is detectable with a measured resistance less than the minimum insulation resistance, and / or in the case of leakage detection, a position determination of the leakage via the electrical flow field distribution in the resistance layer or the measured current or voltage distribution at the connections of the resistance layer is possible. 14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung bei einer Deponieabdichtung eingesetzt ist.14. Arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized characterized in that the arrangement at a Landfill sealing is used. 15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung als Dichtigkeitssensor für Flachdächer eingesetzt ist.15. Arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized characterized in that the arrangement as Leakage sensor is used for flat roofs. 16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung als Dichtigkeitssensor für Kabel und Leitungen vorgesehen ist.16. Arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized characterized in that the arrangement as Leakage sensor provided for cables and wires is. 17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung bei Kellerabdichtungen oder Tanklagerabdichtungen eingesetzt ist. 17. Arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized characterized in that the arrangement at Basement seals or tank storage seals is inserted.   18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Widerstandsschicht (1) bzw. auf deren mehrfachen Kontaktierungsanschlüssen das selbe Testsignal gegen Erde, vorzugsweise in Form einer getakteten, abschnittsweise konstanten Gleichspannung, geschaltet ist und ein sich im Falle einer Leckage oder einer Undichtigkeit mit einem elektrisch zumindest gering leitenden Fluid ergebende Ableitströme abschnittsweise aufintegrierbar sind, wobei die Ableitströme im Augenblick der Änderung des Testsignals nicht bei der Ableitwiderstandsbestimmung berücksichtigt werden und die Frequenz des Ausgangssignals der Sensorelektronik näherungsweise proportional zum Leckstrom und umgekehrt proportional zum Leckagewiderstand ist.18. Arrangement according to one of claims 1 to 17, characterized in that on the resistance layer ( 1 ) or on its multiple contacting connections, the same test signal is connected to earth, preferably in the form of a clocked, sectionally constant DC voltage, and one in the case leakage currents resulting in a leak or a leak with an electrically at least slightly conductive fluid can be integrated in sections, the leakage currents not being taken into account in the determination of the leakage resistance when the test signal changes and the frequency of the output signal of the sensor electronics being approximately proportional to the leakage current and inversely proportional to the leakage resistance , 19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß über einen Schmitt-Trigger (13) eine getaktete Gleichspannung zwischen Erde (4) und die Widerstandsschicht (1) geschaltet ist und ein sich ergebender Leckstrom über eine aktive Integratorschaltung (15) aufintegriert ist und das Ausgangssignal des Integrators auf den Schmitt-Trigger (13) geschaltet ist und die Frequenz des Ausgangssignals des Schmitt-Triggers zur Leckagedetektion messbar ist. 19. The arrangement according to claim 18, characterized in that a clocked DC voltage is connected between earth ( 4 ) and the resistance layer ( 1 ) via a Schmitt trigger ( 13 ) and a resulting leakage current is integrated via an active integrator circuit ( 15 ) and the output signal of the integrator is connected to the Schmitt trigger ( 13 ) and the frequency of the output signal of the Schmitt trigger can be measured for leak detection. 20. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zur Leckagelokalisierung die Widerstandsschicht (1) zwischen jeweils zwei Kontaktierungsstellen als Halbbrückenanordnung (gemäß Fig. 14) zu einer Brückenschaltung verschaltet ist, die Brücke mit einer vorzugsweise getakteten symmetrischen Versorgungsspannung (5) betrieben ist und die Brückenspannung zwischen Erde (4) und Elektronikmasse (15) messbar ist, wobei über die Messung mehrerer Brückenspannungen zwischen jeweils zwei Kontaktierungsstellen der Widerstandsschicht (1) eine eindeutige Positionsbestimmung der Leckagestelle erfolgt.20. Arrangement according to one of claims 1 to 19, characterized in that for leakage localization, the resistance layer ( 1 ) between two contacting points as a half-bridge arrangement (according to FIG. 14) is connected to a bridge circuit, the bridge with a preferably clocked symmetrical supply voltage ( 5th ) is operated and the bridge voltage between earth ( 4 ) and electronic ground ( 15 ) can be measured, with a clear position determination of the leakage point taking place by measuring a plurality of bridge voltages between two contacting points of the resistance layer ( 1 ). 21. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Messung der Kapazität desselben Basissensors, also der Widerstandsschicht (1) gegen Erde (4), eine Bestimmung des Wassergehaltes des Materials oberhalb (außerhalb) der Abdichtung erfolgt, wobei dieses Meßergebnis zur redundanten Dichtigkeitsmessung und/oder automatisierten oder ggf. ferngesteuerten Bewässerung nutzbar ist. 21. Arrangement according to one of claims 1 to 20, characterized in that a measurement of the capacitance of the same base sensor, ie the resistance layer ( 1 ) against earth ( 4 ), a determination of the water content of the material above (outside) of the seal is carried out, wherein this measurement result can be used for redundant leak measurement and / or automated or possibly remote-controlled irrigation. 22. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bestimmung der Feuchte des Materials außerhalb der Abdichtung durch eine zusätzliche Widerstandsmessung des Materials und/oder eine Kapazitätsmessung des Materials erfolgt, und dieses Meßergebnis zur redundanten Dichtigkeitsmessung oder/und zur automatisierten oder ggf. ferngesteuerten Bewässerung genutzt ist.22. Arrangement according to one of claims 1 to 21, characterized in that a determination of the Moisture of the material outside of the seal an additional resistance measurement of the material and / or a capacity measurement of the material takes place, and this measurement result for redundant Leakage measurement or / and for automated or if necessary, remote-controlled irrigation is used. 23. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ferndiagnose und eine Fernwartung des Meßsystems erfolgt, wobei bei begrünten Dächern die zum Pflanzenwachstum ggf. erforderlichen Bewässerung ebenfalls ferngesteuert erfolgt.23. Arrangement according to one of claims 1 to 22, characterized characterized in that a remote diagnosis and a Remote maintenance of the measuring system takes place, with green roofs which are necessary for plant growth required irrigation is also remotely controlled he follows. 24. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zur Detektion von Leckagen in Verbindungsstellen einzelner Bahnen des Abdichtungs- und Sensorsystems ein elektrischer Leiter durch die Abdichtungsschicht elektrisch isoliert in den Verbindungsbereich eingebracht ist und dieser Leiter auf dasselbe elektrische Potential wie die Widerstandsschicht geschaltet ist.24. Arrangement according to one of claims 1 to 23, characterized characterized in that for the detection of leaks in Joints of individual sheets of sealing and sensor systems an electrical conductor through the Sealing layer electrically insulated in the Connection area is introduced and this conductor to the same electrical potential as that Resistor layer is switched.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2179259A1 (en) * 2007-08-17 2010-04-28 Detec Systems LLC. A method and apparatus to detect and locate roof leaks
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DE102011113039A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Kurt Bruse Apparatus for detecting leakage in piping of portable water system, produces local alarm and transmits message to receiver, when monitored electric current flowing in electrical lines exceeds threshold value

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