DE3880581T2

DE3880581T2 - Verfahren zur bestimmung einer unerwuenschten verunreinigung in oelfaessern vor ihrer fuellung.

Info

Publication number: DE3880581T2
Application number: DE8888201707T
Authority: DE
Inventors: Nigel Allister Heard
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1987-08-14
Filing date: 1988-08-09
Publication date: 1993-09-09
Anticipated expiration: 2008-08-10
Also published as: EP0303326A2; AU2098688A; ES2040325T3; EP0303326B1; CA1296411C; DE3880581D1; NZ225812A; JPH01131439A; GB8719273D0; AU598151B2; EP0303326A3; KR890003617A

Description

Die Erfindung betrifft eine Methode zum Nachweis von unerwünschtem Wasser bzw. anderer Flüssigkeiten in Gebinden wie z. B. Ölfässern, bevor diese mit einem Produkt abgefüllt werden. In der ölverarbeitenden Industrie, und insbesondere in Schmierölanlagen, müssen leere Gebinde wie z. B. leere Ölfässer untersucht werden, bevor sie mit Produkten abgefüllt werden.
Die üblicherweise verwendeten Gebinde gehen vom 205 Liter Faß bis zur 1 Liter Dose. Viele dieser Gebinde sind gebraucht bzw. rezykliert. Deshalb müssen sie sorgfältig auf Reinlichkeit untersucht werden, ehe sie mit Produkten gefüllt werden, die strengen Spezifikationen unterliegen.
Im Falle hochgradiger Öle ist das Vorhandensein von Wasser bzw. anderer kontaminierender Flüssigkeiten unannehmbar. Daher ist es wichtig zu wissen, ob das zu füllende Gebinde mit Wasser bzw. mit anderen Flüssigkeiten kontaminiert ist.
Üblicherweise werden Gebinde von 25 Liter Inhalt aufwärts von erfahrenen Inspektoren untersucht, die eine Stableuchte in die Einfüllöffnung einführen, um den inneren Zustand zu beobachten. Kleinere Gebinde haben kleinere Einfüllöffnungen, so daß die Inspektion ohne eingeführte Leuchte erfolgen muß.
Es ist jedoch nicht einfach, Wasser bzw. andere flüssige Kontaminationen (insbesondere bei wiederverwendeten Gebinden) in dieser Weise festzustellen. So wurde zum Beispiel festgestellt, daß ein Wassertropfen von 1 cm Durchmesser bei einer allgemeinen Untersuchung unentdeckt bleibt. Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine Methode bereitzustellen, die den Nachweis kleiner Flüssigkeitsmengen in Gebinden vor deren Auffüllen einfach und mit hoher Empfindlichkeit ermöglicht.
Die Erfindung gibt demnach ein Verfahren zum Untersuchen leerer Schmierölgebinde auf ihre Sauberkeit an, bevor sie mit Schmierölprodukten gefüllt werden. Dabei werden eine Mikrowellen-Dopplereinheit in Kombination mit einer akustischen Quelle eingesetzt, um unerwünschte Wassertropfen bzw. andere kontaminierende Flüssigkeiten im leeren Schmierölgebinde nachzuweisen. Die Methode ist durch die folgenden Schritte charakterisiert:
a) abtasten des Innenraums des zu untersuchenden Schmierölgebindes mit besagter Kombination, bestehend aus einer Mikrowellen-Dopplereinheit und einer akustischen Quelle;
b) aktivieren der Mikrowelleneinheit bei deaktivierter akustischer Quelle, und beobachten des gleichmäßigen Ausgangssignals der Mikrowelleneinheit;
c) nachfolgendes Aktivieren der akustischen Quelle mit einem Impulssignal und beobachten des Ausgangssignals der Mikrowelleneinheit, um Veränderungen dieses Ausgangssignals festzustellen, welche das Vorhandensein von Wassertropfen bzw. anderer kontaminierender Flüssigkeiten im besagten Schmierölgebinde anzeigen würden; und
d) verwerfen eines unannehmbaren Schmierölgebindes in welchem das Vorhandensein von Wassertropfen bzw. anderer kontaminierender Flüssigkeiten nachgewiesen wurde.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Veröffentlichung im Patent Abstracts of Japan, Band 4, Nr. 66 (S. 11) (548) eine Methode und eine Apparatur vorstellt, mit denen ein Körper im Inneren eines Behälters untersucht werden kann. Die Untersuchung basiert auf der Messung der Dopplerverschiebung von Laserlicht, hervorgerufen durch die Schwingungen des Körpers, welche durch die akustischen Wellen eines Ultraschallgenerators erregt wurden.
Das Problem der flüssigen Kontamination von Ölgebinden in der Ölindustrie sowie seine Lösung mit Hilfe der Erfindung, wurden jedoch nicht angesprochen.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft und detaillierter unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, wobei die Abbildung das Prinzip der Erfindung schematisch darstellt.
Die Abbildung zeigt ein Ölfaß 1, mit der Einfüllöffnung 1a. Das Faß 1 kann durch die Einfüllöffnung 1a mittels eines Meßwandler- bzw. eines Fühleruntersuchungssystems 2 untersucht werden. Dieses System weist Wasser- bzw. andere Flüssigkeitstropfen im Faß nach. Es besteht aus einer Mikrowellen-Dopplereinheit und einer akustischen Quelle. Die Mikrowellen-Dopplereinheit funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie weit verbreiterte Bewegungsmelder bzw. Einbruchalarmsysteme. Eine Sendeantenne sendet Mikrowellen aus, von denen ein Teil auf einen am selben Ort angebrachten Empfänger zurückreflektiert wird. Hiermit werden in einem Detektor Interferenzen erzeugt, und zwar mit einem Signal, das vom selben Mikrowellenoszillator gesendet wird. In Abwesenheit von Bewegungen ist das Ausgangssignal des Detektors gleichmäßig. Jede Bewegung die eine Dopplerverschiebung der zurücklaufenden Strahlung zur Folge hat, verursacht jedoch Spannungsfluktuationen, welche als Nachweis der Bewegung dienen. Die Mikrowellen-Dopplereinheit und die akustische Quelle können im selben Meßwandlerkopf eingebaut, bzw. voneinander getrennt gehalten werden, um den Faßinnenraum durch die Einfüllöffnung abzutasten. Der Ausgang des Meßwandlersystems wird in einer beliebigen zweckdienlichen Weise mit einem geeigneten Signalverarbeitungssystem verbunden (letzteres ist der Klarheit wegen nicht dargestellt).
Der Betrieb der Apparatur ist folgender:
Bei deaktivierter akustischer Quelle weist die Mikrowelleneinheit ein gleichmäßiges Ausgangssignal auf. Beim Aktivieren der akustischen Quelle mit einem Impulssignal können zwei Situationen auftreten: (1) sauberes Gebinde: die akustische Welle wird im Gebindeinnenraum herumreflektiert, ohne jedoch irgendeine bedeutende Bewegung der Gebindewände usw. zu verursachen, so daß die Mikrowellen-Dopplereinheit weiterhin ein gleichmäßiges Ausgangssignal aufweist. (2) Flüssigkeit (z. B. Wasser) im Gebinde: in diesem Falle absorbiert die Flüssigkeit etwas von der Energie der akustischen Welle und setzt sich in Bewegung. Diese Bewegung wird von der Mikrowellen-Dopplereinheit registriert und macht sich als Wechselstrom-Ausgangssignal bemerkbar. Das genaue Auflösungsvermögen des Systems ist abhängig von der Frequenz, der Leistung, der Empfindlichkeit, usw. Bei Versuchen, die mit der Erfindungsapparatur durchgeführt wurden, wurden ein 10 GHz Mikrowellenmodul und eine akustische Quelle von einigen Hertz angewandt. Damit konnten Wassertropfen ab 2 cm Durchmesser nachgewiesen werden. Es muß bemerkt werden, daß die akustische Quelle im Unterschall-, im hörbaren oder im Ultraschallbereich senden kann.
Die vorhergehende Beschreibung und die beigefügte Zeichnung können Experten in der Materie mehrere Abänderungen der vorliegenden Erfindung nahelegen. Solche Abänderungen sollen im Rahmen der beiliegenden Ansprüche erfaßt werden.

Claims

1. Eine Methode zum Untersuchen von leeren Schmierölgebinden auf Sauberkeit, bevor sie mit Schmierölprodukten gefüllt werden, durch Anwendung der Kombination einer Mikrowellen-Dopplereinheit und einer akustischen Quelle, um unerwünschte Wassertropfen bzw. andere kontaminierende Flüssigkeiten im Innenraum der leeren Schmierölgebinde nachzuweisen, charakterisiert durch die folgenden Schritte:

a) abtasten des Innenraums des zu untersuchenden Schmierölgebindes mit besagter Kombination einer Mikrowellen-Dopplereinheit und einer akustischen Quelle;

b) aktivieren der Mikrowelleneinheit bei deaktivierter akustischer Quelle, und beobachten des gleichmäßigen Ausgangssignals der Mikrowelleneinheit;

c) nachfolgendes Aktivieren der akustischen Quelle mit einem Impulssignal, und beobachten des Ausgangssignals der Mikrowelleneinheit um Veränderungen dieses Ausgangssignals festzustellen, welche das Vorhandensein von Wassertropfen bzw. anderer kontaminierender Flüssigkeiten im besagten Schmierölgebinde anzeigen würden; und

d) verwerfen eines unannehmbaren Schmierölgebindes, in welchem das Vorhandensein von Wassertropfen bzw. anderer kontaminierender Flüssigkeiten nachgewiesen wurde.

2. Die Methode gemäß Anspruch Nr. 1, charakterisiert dadurch, daß die akustische Quelle im Unterschallbereich sendet.

3. Die Methode gemäß Anspruch Nr. 1, charakterisiert dadurch, daß die akustische Quelle im hörbaren Bereich sendet.

4. Die Methode gemäß Anspruch Nr. 1, charakterisiert dadurch, daß die akustische Quelle im Ultraschallbereich sendet.