DE3247205C2

DE3247205C2 - Device for the determination of mineral light liquid layers on standing and flowing water

Info

Publication number: DE3247205C2
Application number: DE19823247205
Authority: DE
Inventors: Gerhard 5870 Hemer Roßbach
Original assignee: Oel-Nolte Handelsgesellschat Mbh & Co Kg 5870 Hemer De
Current assignee: Oel-Nolte Handelsgesellschat Mbh & Co Kg 5870 Hemer De
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1985-10-10
Also published as: DE3247205A1

Abstract

Um die durch Wasserbewegungen auftretenden Fehler beim Feststellen des Auftretens von mineralischen Leichtflüssigkeiten auf stehenden oder Gewässern mit bewegter Oberfläche zu vermeiden, wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem über ein etwa um die festzustellende Schichtdicke in das Wasser eintauchendes Elektrodenpaar die Leitfähigkeit der jeweiligen Flüssigkeit zwischen einer Primär- und Sekundärelektrode gemessen wird, wobei erfindungsgemäß ein zweites Elektrodenpaar vorgesehen ist, dessen Primärelektrode sich mit seinem Ende exakt auf dem Niveau der Primärelektrode des ersten Elektrodenpaares befindet und von einer rohrförmigen, tiefer eintauchenden Sekundärelektrode umgeben ist, wobei über den Vergleich der Meßwerte beider Elektrodenpaare bei unterschiedlichem Ergebnis die Feststellungsanzeige erfolgt. Vorgeschlagen wird auch eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die gekennzeichnet ist durch ein Gehäuse, in dem gegeneinander isoliert ein erstes und ein zweites Elektrodenpaar an der Unterseite vorgesehen sind, von denen jeweils die Primärelektroden auf gleicher Höhe mit ihren Enden angeordnet sind, wobei die Sekundärelektrode des ersten Teiles länger als die Primärelektrode ausgebildet und die die Primärelektrode des zweiten Elektrodenpaares umgebende rohrförmige Sekundärelektrode ebenfalls länger ausgebildet ist.In order to avoid the errors that occur due to water movements when determining the occurrence of mineral light liquids on standing or bodies of water with a moving surface, a method is proposed in which the conductivity of the respective liquid between a primary via a pair of electrodes immersed in the water about the layer thickness to be determined - and secondary electrode is measured, whereby according to the invention a second pair of electrodes is provided, the end of which is exactly at the level of the primary electrode of the first pair of electrodes and is surrounded by a tubular, deeper immersed secondary electrode, with the comparison of the measured values of both pairs of electrodes at different result, the notification of detection takes place. A corresponding device for carrying out the method is also proposed, which is characterized by a housing in which a first and a second pair of electrodes are provided on the underside, insulated from one another, of which the primary electrodes are arranged at the same level with their ends The secondary electrode of the first part is made longer than the primary electrode and the tubular secondary electrode surrounding the primary electrode of the second pair of electrodes is also made longer.

Description

a) rohrförmig ausgebildet und
■b) belüftet ist,a) tubular and
■ b) is ventilated,

c) die Primärelektrode (5) gegenüber auftretender Leichtflüssigkeit abschirmend umgibt undc) surrounds the primary electrode (5) in a shielding manner against light liquid occurring and

d) länger als die Primärelektrode (5) ausgebildet istd) is made longer than the primary electrode (5)

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärelektrode (4) des ersten Paares langer als die Primärelcktrode (3) ausgebildet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the secondary electrode (4) of the first Pair is formed longer than the primary leak electrode (3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Sekundärelektrode (6) mit einem oben aus dem Gehäuse (1) herausgeführten Rohrstutzen (7) belüftet ist3. Device according to claim 1, characterized in that that the tubular secondary electrode (6) with a lead out of the housing (1) at the top Pipe socket (7) is ventilated

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (51) der Primärelektrode (5) des ersten Elektrodenpaares spitzer als das Ende (31) der Primärelektrode (3) des ersten Elektrodenpaares ausgebildet ist4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the end (51) of the primary electrode (5) of the first pair of electrodes is more pointed than the end (31) of the primary electrode (3) of the first pair of electrodes is trained

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) schwimmfähig ausgebildet ist mit verschiebbaren Elektroden.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the housing (1) is designed to be buoyant is with sliding electrodes.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an einem Schwimmer einrichtbar angeordnet ist.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the housing (1) on a float Is arranged adjustable.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer in der Höhe frei verschiebbar an einem ortsfest einzurichtenden Gestänge angeordnet ist.7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the float is freely displaceable in height is arranged on a rod to be set up in a stationary manner.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Um ölverschmutzungen oder Verschmutzungen durch andere mineralische Leichtflüssigkeiten auf stehenden Gewässern oder Gewässern mit bewegter Oberfläche sofort nach Auftreten feststellen zu können, sind sogenannte Ölwarngeräte bekannt, die dann ansprechen, wenn die Leichtflüssigkeitsschicht eine Mindeststärke erreicht hat, die in der Praxis über 5 mm liegt. Im Gegensatz zu sehr kostspieligen Vorrichtungen, die auf dem Prinzip der ständigen Probeentnahme und deren chemischer und physikalischer Untersuchung beruhen, weisen die hier angesprochenen Ölwarngeräte ein Elektrodenpaar auf, welches um die Höhe der festzustellenden bzw. feststellbaren Schichtdicke einer evtl. auftretenden mineralischen Leichtflüssigkeitsschicht in den Wasserspiegel eingetaucht wird. Diese Vorrichtungen werden entweder an Schwimmern angeordnet oder sie sind mit Schwimmern an feststehenden Einrichtungen in der Höhe frei verschiebbar gehalten. Zwischen der Primär- und der Sekundärelektrode wird die elektrisehe Leitfähigkeit bzw. der spezifische Widerstand der Flüssigkeit gemessen. Die mineralischen Leichtflüssigkeiten weisen einen erheblich größeren Widerstand bzw. eine weitaus schlechtere Leitfähigkeit als Wasser auf. Über festgestellte Leitfähigkeitsänderungen erfolgt die Feststellungsanzeige, beispielsweise durch akustische und/oder optische Alarmanzeige (DE-AS 25 11817).To oil spills or spills by other light mineral fluids on stagnant or agitated waters So-called oil warning devices are known to be able to detect the surface immediately after occurrence, which then respond, when the light liquid layer has reached a minimum thickness, which in practice is more than 5 mm. In contrast to very expensive devices that are based on the principle of continuous sampling and their based on chemical and physical investigation, instruct the oil warning devices mentioned here Electrode pair, which to the height of the to be determined or determinable layer thickness of a possibly. occurring mineral light liquid layer is immersed in the water level. These devices are either arranged on swimmers or they are on fixed facilities with swimmers held freely adjustable in height. The electrical is between the primary and the secondary electrode Conductivity or the specific resistance of the liquid measured. The mineral light liquids have a considerably higher resistance or a much poorer conductivity than water on. Determined changes in conductivity are indicated, for example by an acoustic signal and / or visual alarm display (DE-AS 25 11817).

Vorrichtungen dieser Art haben jedoch Mangel beim Einsatz in fließenden Gewässern oder in stehenden Geis wässern mit bewegter Oberfläche, wie sie beispielsweise durch Wellen auftreten. Das aufschwimmende Gerät in der Art einer Sonde wird dabei häufig so bewegt, daß eine oder beide Elektroden mit ihren Enden aus dem Wasser herauskommen, wodurch eine Leitfähigkeitsänderung angezeigt wird, die zur Feststellungsanzeige bzw. zum Alarm führt Diesen nicht auszuschließenden Bewegungen der Wasseroberfläche kann nicht dadurch entgegengewirkt werden, daß die Elektroden tiefer in das Wasser eingetaucht werden, da dann wiederum die Anzeige nur bei entsprechend großen Schichtdicken der Leichtflüssigkeit erfolgen kann.However, devices of this type have shortcomings when used in flowing waters or in standing geis water with a moving surface, such as that caused by waves. The floating device in the manner of a probe is often moved so that one or both electrodes with their ends out of the Water coming out, indicating a change in conductivity which is used as a detection indicator or leads to an alarm This cannot be ruled out movements of the water surface be counteracted that the electrodes are immersed deeper in the water, because then again the Display can only take place with correspondingly large layer thicknesses of the light liquid.

Aus der DE-OS 27 11 799 ist ein Füllsiandsmesser für Flüssigkeiten bekannt, bei dem neben einem Meßelektrodenpaar ein zusätzliches Referenzelektrodenpaar vorgesehen ist, welches in die Flüssigkeit eingetraucht und an einem Steuergerät angeschlossen ist Die Referenzelektroden sollen dabei ein Vergleichs- oder Eichsignal liefern, mit dem die vom Meßelektrodenpaar gelieferten Werte korrigiert werden können, so daß durch sich ändernde Eigenschaften der Flüssigkeit oder Verunreinigungen eine Verfälschung der Füllstandsanzeige vermieden wird.From DE-OS 27 11 799 is a filler sand knife for Liquids are known in which, in addition to a pair of measuring electrodes, an additional pair of reference electrodes is provided, which is immersed in the liquid and connected to a control device The reference electrodes are intended to provide a comparison or calibration signal with which those supplied by the pair of measuring electrodes Values can be corrected so that due to changing properties of the liquid or impurities falsification of the level indicator is avoided.

Ausgehend von Vorrichtungen der eingangs genannten Art besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine entsprechende Vorrichtung vorzuschlagen, mit der Fehlmessungen und Fehlanzeigen infolge bewegter Wasseroberflächen bei an sich konstantem Wasserstand vermieden werden können.Based on devices of the type mentioned, the object of the invention is to provide a To propose appropriate device with the incorrect measurements and incorrect displays as a result of moving Water surfaces can be avoided when the water level is constant.

Gelöst wird die Erfindungsaufgabe mit einer Vorrichtung mit sämtlichen Merkmalen des Anspruches 1.The object of the invention is achieved with a device having all the features of claim 1.

Der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt der Gedanke zugrunde, durch ein zweites Elektrodenpaar zwangsweise jeweils den Leitfähigkeitszustand zwischen dem anderen Elcktrodenpaar anzeigen zu lassen, dessen Feststellung nicht zu einer Alarmanzeige führen soll. Da sich die beiden Primärelektroden exakt auf gleichem Niveau mit ihren Enden befinden, werden also bei Oberflächenbewegungen des Wasserspiegels ggfs. nur beide Elektroden aus dem Wasser herausgehoben, so daß sich gleiche Leitfähigkeitszustände ergeben. Um aber die Leitfähigkeitsänderung nur zwischen dem ersten Elektrodenpaar beim Auftreten von Leichtflüssigkeitsschichten auf dem Wasserspiegel registrieren zu können, schottet die rohrförmige Sekundärelektrode die Primärelektrode des zweiten Paares gegenüber solchen evtl. auftretenden Schichten ab. Dazu ist es notwendig, daß die Länge dieser rohrförmigen Sekundärelektrode größer als die der Primärelektrode ist. Die unterschiedlichen Meßergebnisse der beiden Elektrodenpaare werden zur Feststellungsanzeige genutzt. Aus dem DE-GM 69 07 130 ist bereits ein Elektrodenschaltgerät zur Wasserstandsbegrenzung in Kesseltrommeln bekannt, bei der das Meßelektrodenpaar aus einer Elek-The device according to the invention is based on the idea of a second pair of electrodes compulsorily to display the conductivity state between the other pair of electrodes, the detection of which should not lead to an alarm display. Since the two primary electrodes are exactly the same Level with their ends are, so if necessary, only both electrodes lifted out of the water, so that the conductivity states are the same. Around but the change in conductivity only between the first pair of electrodes when light liquid layers appear To be able to register on the water level, the tubular secondary electrode seals off the primary electrode of the second pair in relation to any layers that may occur. For this it is necessary that the length of this tubular secondary electrode is greater than that of the primary electrode. the Different measurement results of the two pairs of electrodes are used to display the detection. the end DE-GM 69 07 130 is already an electrode switching device for limiting the water level in boiler drums known, in which the measuring electrode pair consists of an elec-

trodenhülse und einer darin aufgenommenen Stabelektrode besteht, die in Achsrichtung verschiebbar angeordnet istTrode sleeve and a rod electrode received therein, which are arranged displaceably in the axial direction is

Aus der CH-PS 53 610 ist außerdem eine Einrichtung zum Anzeigen eines bestimmten Wasserstandes bekannt, bei der ein Gehäuse mit einem Schwimmkörper vorgesehen ist. An diesem Schwimmkörper ist ein elektrisches Kontaktstück vorgesehen, über das bei Erreichung eines bestimmten Wasserstandes und der damit verbundenen Stellung im Gehäuse ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird.From CH-PS 53 610 a device for displaying a certain water level is also known, in which a housing with a floating body is provided. There is an electric one on this float Contact piece provided over which when a certain water level is reached and thus connected position in the housing an electrical circuit is closed.

Nach einem besonderen Vorschlag der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Sekundärelektrode des zweiten Elektrodenpaares mit einem vorzugsweise oben aus dem Gehäuse herausgeführten Rohrstutzen belüftet ist. Diese Belüftung ermöglicht das Eindringen des Wassers in die Sekundärelektrode, die von der Primärelektrode seitlich ausreichenden Abstand hält, um den Wasserspiegel evtl. erhöhende Kapillarwirkungen auszuschließen. Zur Erfindung gehört auch der Vorschlag, die Primärelektrode 'des ersten Elektrodenpaares stärker benetzbar als die Primärelektrode des zweiten Elektrodenpaares auszubilden. Beispielsweise kann das Ende der Primärelektrode des ersten Paares spitzer als das Ende der anderen Primärelektrode ausgebildet sein.According to a special proposal of the invention, the device is characterized in that the tubular secondary electrode of the second pair of electrodes is ventilated with a pipe socket preferably leading out of the housing at the top. This ventilation enables the water to penetrate into the secondary electrode, which is at a sufficient distance from the side of the primary electrode in order to exclude any capillary effects that may increase the water level. The invention also includes the proposal to make the primary electrode of the first pair of electrodes more wettable than the primary electrode of the second pair of electrodes. For example, the end of the primary electrode of the first pair can be made more pointed than the end of the other primary electrode.

In bekannter Weise kann das Gehäuse der Vorrichtung schwimmfähig ausgebildet und mit verschiebbaren Elektroden ausgerüstet sein.In a known manner, the housing of the device can be designed to float and can be displaced Be equipped with electrodes.

Anhand eines abgebildeten Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with the aid of an illustrated embodiment of a device explained. It shows

F i g. 1 in einer schematischen Darstellung die Ansicht einer Vorrichtung, die vorzugsweise an einem nicht dargestellten Schwimmer angeordnet wird, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 1-1 in F i g. 1,F i g. 1 shows the view in a schematic representation a device, which is preferably arranged on a float, not shown, F i g. 2 shows a section along the line 1-1 in FIG. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie H-H in F i g. 1 und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie Ι11-1Π in Fig. 1.F i g. 3 shows a section along the line H-H in FIG. 1 and 4 show a section along the line "11-1" in FIG. 1.

Die dargestellte Vorrichtung weist ein gekapseltes Gehäuse 1 mit einer abgedichteten Leitungseinführung für ein elektrisches Kabel auf. Aus der Unterseite dieses Gehäuses ragen isoliert und abgedichtet zwei Elektrodenpaare. The device shown has an encapsulated housing 1 with a sealed line entry for an electrical cable. Two pairs of electrodes protrude from the underside of this housing, insulated and sealed.

Das erste Elektrodenpaar besteht aus der Primärelektrode 3 mit der Elektrodenspitze 31 und der demgegenüber mit Abstand von der anderen Elektrode angeordneten Sekundärelektrode 4.The first pair of electrodes consists of the primary electrode 3 with the electrode tip 31 and the opposite Secondary electrode 4 arranged at a distance from the other electrode.

Das zweite Elektrodenpaar besteht aus der Primärelektrode 5, dessen Spitze 51 exakt auf das Niveau der Spitze 31 der Elektrode 3 eingerichtet wird, und der die Primärelektrode 5 umgehenden längeren rohrförmigen Sekundärelektrode 6. Diese Elektrode 6 ist durch ein das Gehäuse durchsetzendes Rohr 7 mit einem endseitig nach unten abgewinkelten bzw. abgebogenen Ende belüftet. The second pair of electrodes consists of the primary electrode 5, the tip 51 of which is exactly at the level of the Tip 31 of the electrode 3 is set up, and the longer tubular that surrounds the primary electrode 5 Secondary electrode 6. This electrode 6 is through a tube 7 penetrating the housing with one end vented downward angled or bent end.

Eine solche Vorrichtung wird gegenüber dem mit der Ziffer 8 angedeuteten Wasserspiegel entweder ortsfest bei völlig ruhigem Gewässer oder mittels entsprechender Schwimmer so angeordnet, daß die beiden Primärelektroden 3 und 5 mit ihren Spitzen 31 und 51 um die Höhe der festzustellenden Mindestschichtdicke einer Leichtflüssigkeit eintauchen. Die Anordnung zeigt, daß die beiden Sekundärelektroden 4 und 6 aufgrund ihrer Länge dabei sehr viel tiefer in das Wasser eintauchen. Die rohrförmige Sekundärelektrode 6 verhindert, daß Leichtflüssigkeiten zu der Primärelektrode 5 gelangen können.Such a device is either stationary with respect to the water level indicated by the number 8 in completely calm waters or by means of an appropriate float arranged so that the two primary electrodes 3 and 5 with their tips 31 and 51 by the height of the minimum layer thickness to be determined Immerse light liquid. The arrangement shows that the two secondary electrodes 4 and 6 due to their Immerse the length much deeper in the water. The tubular secondary electrode 6 prevents Light liquids can reach the primary electrode 5.

Die unterschiedlichen Endenausbildung 31 bzw. 51 der Primärelektroden 3 bzw. 5 führt zu unterschiedlichen Benetzbarkeiten der Enden bzw. zu unterschiedlich rascher Selbstreinigung der Enden.The different end configurations 31 and 51 of the primary electrodes 3 and 5 lead to different ones Wettability of the ends or self-cleaning of the ends at different speeds.

Da die beiden Primärelektroden in gleicher Höhe angeordnet sind, werden durch entsprechende Oberflächenbewegungen des Wasser gegebenenfalls auch beide Elektrodenenden gleichzeitig aus dem Wasser herausgehoben und führen bei entsprechender Auslegung zu gleichen Meßergebnissen der Leitfähigkeit bzgl. des Mediums zwischen den jeweils zueinander gehörenden Elektroden. Durch entsprechende elektrische Schaltungen wird in einem solchen Falle ausgeschlossen, daß die festgestellte Leitfähigkeilsänderung zwischen dem ersten Elektrodenpaar zu einer Feststellungsanzeige bzw. zu einer Alarmanzeige führt.Since the two primary electrodes are arranged at the same height, corresponding surface movements of the water, if necessary, both electrode ends are lifted out of the water at the same time and lead to the same measurement results of the conductivity with respect to the Medium between the electrodes that belong to one another. By means of appropriate electrical circuits In such a case, it is excluded that the conductivity wedge change detected between the first Electrode pair leads to a detection display or an alarm display.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the determination of mineral light liquid layers on standing and flowing Waters, in which about a layer thickness to be determined to be immersed in the water Electrode pair on a housing the conductivity of the respective liquid between one Primary and a secondary electrode is measured, characterized by a second Electrode pair (5, 6) on the housing (1), the primary electrode (5) of which is exactly at its end (51) the level of the primary electrode (3) of the first pair of electrodes (3, 4) and its secondary electrode (6)