DE4024741A1 - Leckerfassungssystem - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
- G01M3/32—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
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Description
Die Erfindung betrifft ein Leckerfassungssystem und insbesondere ein
System zur Erfassung von Lecken von einer chemischen oder kohlenwasser
stoffhaltigen Flüssigkeit aus unterirdischen Speichertanks.
Umweltschutzbestimmungen erfordern nun eine Leckerfassungsausrüstung für
unterirdische Speichertanks, welche eine kohlenwasserstoffhaltige Flüs
sigkeit wie etwa Dieselöl, Heizöl und Benzin enthalten. Die Environmen
tal Protection Agency (EPA) schätzt, daß etwa 2 Mio. Tanks an 750 000
Stellen in den Vereinigten Staaten vorhanden sind und daß bis zu ein
Fünftel dieser Tanks lecken.
Ein Hauptproblem bei jedem Leckerfassungssystem ist es, die Volumen
änderungen der gespeicherten Flüssigkeiten als Folge von Temperaturän
derungen zu kompensieren. Weil kohlenwasserstoffhaltige Flüssigkeiten
einen relativ hohen Ausdehnungskoeffizienten haben, kann ein Temperatur
abfall eine signifikantem Abnahme des Volumens der Flüssigkeit in dem
Tank ohne jedes Leck bewirken. Selbstverständlich ist es ohne Kompen
sierung dieser Änderung nicht möglich, ein Leck von einer durch eine
Temperaturänderung bewirkte Änderung des Flüssigkeitspegels zu unter
scheiden.
Verschiedene Vorrichtungen wurden vorgeschlagen, um die Flüssigkeit in
einem Tank zu messen und um einen Lecken zu erfassen. Zum Beispiel sind
die aus den US-Patenten Nr. 42 44 218 und Nr. 43 87 778 (Wohrl)
Flüssigkeitsmeßeinrichtungen mit einem Tauchkolben bekannt, der mit
einem Kraftmesser verbunden ist und der sich in die Flüssigkeit in dem
Tank erstreckt. Jedoch erfordern die aus diesen Patenten bekannten
Vorrichtungen eine umfassende Eichung. Aus dem US-Patent Nr. 36 77 356
(Goodwin) ist eine Vorrichtung zum Wiegen der Flüssigkeit bekannt, die
einen in der zu messenden Flüssigkeit untergetauchten Körper umfaßt.
Dieser Körper ist von einem Ende eines Waagebalkens gehalten.
Aus dem US-Patent Nr. 43 00 388 (Hansel et al.) ist eine Leckmeßeinrich
tung mit einem Sensor bekannt, der sich in die Flüssigkeit erstreckt und
von einer Waage getragen wird. Der Sensor umfaßt ein Becherteil zum
Kompensieren der Verdunstung von Kohlenwasserstoff in dem Tank. Der
Sensor ist mit Flüssigkeit gefüllt und es ist eine sorgfältige Eichung
notwendig.
Aus den US-Patenten Nr. 44 53 400, 46 04 893 und 46 30 467 (Senese et
al.) sind ein Leckdetektor und ein Verfahren zu dessen Verwendung
bekannt, bei denen Licht von einer Lampe auf einen Fotowiderstand
gerichtet ist, wobei die Lampe und der Fotowiderstand fest gehalten sind
und wobei der Fotowiderstand in einem Behälter mit Ausziehtuschelösung
untergetaucht ist, der auf der Oberfläche eines Schwimmers gehalten ist.
Eine geringste vertikale Bewegung des Schwimmers wird durch den Foto
widerstand erfaßt, weil der Stand der Lösung, die den Fotowiderstand
bedeckt, entsprechend der Schwimmerposition variiert.
Unter verschiedenen Aspekten und Merkmalen der vorliegenden Erfindung
wird herausgestellt, daß ein verbessertes Leckerfassungssystem für im
wesentlichen zylindrische unterirdische Speichertanks für kohlenwasser
stoffhaltige Flüssigkeiten vorgesehen wird. Das System umfaßt einen
spezifisch geformten Verdrängungskörper mit einer Querschnittskonfigura
tion, die sich entlang seiner vertikalen Länge in mathematischer
Beziehung entsprechend der horizontalen Oberfläche des Tanks bei dersel
ben Höhe des Tank ändert. Weiterhin wird der Verdrängungskörper aus
einem Material hergestellt, das einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungs
koeffizient aufweist. Das System kompensiert Volumenänderungen in dem
Tank als Folge von Temperaturänderungen, während die Erfassung sehr
geringer Änderungen der Masse der Flüssigkeit in dem Tank ein Leck
anzeigt. Das Leckerfassungssystem der vorliegenden Erfindung ist zuver
lässig im Gebrauch, hat eine längere Lebensdauer und ist relativ leicht
und wirtschaftlich herzustellen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter
Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen unterirdischen Tank mit
einem erfindungsgemäßen Leckerfassungssystem, wobei ein
Verdrängungskörper in die Flüssigkeit in dem Tank eintaucht;
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht des Verdrängungskörpers
nach Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht des unteren Endes des
Verdrängungskörpers;
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht des oberen Endes des
Verdrängungskörpers;
Fig. 5 zeigt einen Vertikalschnitt mit einem Kraftmesser und einem
Trageseil zur Verbindung des Verdrängungskörpers mit dem
Kraftmesser; und
Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm des Schaltkreises zur Anpassung des
Ausgangssignals des Kraftmessers zum Anschluß an einen
Computer.
Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Bauteile aller
Ansichten der Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 20 zur Erfassung von Lecken von Flüssig
keit aus einem Tank, der kohlenwasserstoffhaltige Flüssigkeit wie etwa
Benzin oder Heizöl enthält. Der Tank 22 kann zum Beispiel ein unterir
discher Benzinspeichertank sein mit im wesentlicher zylindrischer Form,
der ein zentral angeordnetes Rohr 24 umfaßt, daß sich von dem Haupttank
22 nach oben erstreckt und mit dem Inneren des Tanks in Verbindung
steht. Ein gewöhnlicher Benzinspeichertank hat einen Innendurchmesser
von 2,44 m (8 Fuß). Die Vorrichtung 20 umfaßt einen langgestreckten
Verdrängungskörper 26, mit einer vertikalen Achse, der sich im wesent
lichen entlang der gesamten Höhe der Flüssigkeit in dem Tank erstreckt.
Wie am besten in Fig. 5 zu sehen, ist das obere Ende (28) des
Verdrängungskörpers durch ein Aufhängemittel, bevorzugt in der Form
eines Seils 32 an einem Kraftmesser 30 befestigt, der nahe dem Oberteil
des Rohres 24 gehalten ist. Ein Unterende 34 des Verdrängungskörpers
befindet sich etwas oberhalb des Tankbodens. Für den Tank dieses
Beispiels mit einem lnnendurchmesser von 2,44 m kann das Unterende 34
einen Abstand von dem Boden von etwa 6 mm (1/4 inch) aufweisen.
Gemäß dem Archimedischen Prinzip wirkt auf einen in einer statischen
Flüssigkeit getauchten Körper eine Vertikalkraft gleich dem Gewicht der
verdrängten Flüssigkeit. Weil das Gewicht des Verdrängungskörpers 26
größer oder gleich dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit ist, sieht
der Kraftmesser 30 ein Ausgangssignal entsprechend dem Gewicht des
Verdrängungskörpers minus des Gewichtes der verdrängten Flüssigkeit vor.
Es wird angenommen, daß die Temperatur der Flüssigkeit in dem Tank ohne
Rücksicht auf den Tankpegel konstant ist (keine thermische Schichtung).
Weiter wird angenommen, daß die Temperatur der Flüssigkeit konstant
bleibt. Unter diesen Annahmen würde eine Änderung des Ausgangssignals
des Kraftmessers eine Änderung des Flüssigkeitspegels in dem Tank
anzeigen. Wenn insbesondere keine Flüssigkeit aus dem Tank gepumpt
wurde, würde eine Änderung des Ausgangssignals des Kraftmessers anzei
gen, daß der Tank leckt.
Keine dieser Annahmen ist bei einer praktischer Anwendung gültig. Sowohl
die thermische Schichtung in der Flüssigkeit als auch die Umgebungstem
peratur kann, insbesondere während einer 24-Stunden-Periode über weite
Bereiche schwingen. Weiter hat kohlenwasserstoffhaltige Flüssigkeit
einen sehr hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Zum Beispiel ist
der Ausdehnungskoeffizient für Benzin 0,00106 (0,006) pro °C. Bei einem
Tank mit 2,44 m Durchmesser, der 37853 Liter (10000 gallons) enthält,
entspricht 1 Grad Temperaturanstieg einem Anstieg von etwa 40,12 Liter.
Daher könnte bei einem herkömmlichen Verdrängungskörper eine Änderung
des Ausgangssignals des Kraftmessers anzeigen, daß sich der Flüssig
keitspegel entweder als Folge einer Temperaturänderung oder als Folge
eines Lecks ändert.
Der Verdrängungskörper 26 der vorliegenden Erfindung ist aus einem
Material gebildet, das einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten weniger
als 20×10-6 pro °C aufweist.
Zusätzlich ist die Querschnittsfläche des Verdrängungskörpers direkt
proportional zu der Querschnittsfläche des Tanks an jedem Punkt entlang
der Länge der Probe. Das Ergebnis ist, daß das Ausgangssignal des
Kraftmessers der Masse der enthaltenen Flüssigkeit entspricht, und nicht
seines Volumens. Während den Anstieg der Temperatur einen Volumenanstieg
bewirkt, wobei kein Leck angenommen wird, nimmt die Dichte ab und die
Masse der Flüssigkeit ist konstant. Weil das Ausgangssignal des Kraft
messers einer Änderung der Masse entspricht, kann es verwendet werden,
um ein Lecken von Flüssigkeit anzuzeigen.
Insbesondere ist der Verdrängungskörper 2 bevorzugt aus Glas geformt,
wie etwa Pyrex mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von 3,2×10-6
pro °C, Quarz mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von
0,45×10-6, oder Porzellan mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten
zwischen 3 und 4×10-6 pro °C. Der Verdrängungskörper kann aus oberen und
unteren Halbschalen 36 und 38 gebildet sein. Wenigstens die untere
Hälfte 38 hat eine Aushöhlung 40. Ein 2,44 m (8 Fuß) langer Verdrän
gungskörper des Beispiels hat eine Wanddicke der Hälfte oder der
Hälften, die die Aushöhlung umgrenzen, welche bevorzugt zwischen etwa
12,7 mm (0,05 inch) bis 38,1 mm (0,15 inch) aufweist. Der Verdrängungs
körpers dieses Beispiels hat bevorzugt ein Gewicht von etwa 8,845 kg
(19,5 pounds). Das Mindergewicht zwischen der Schale des Verdrängungs
körpers und dem erwünschten Gewicht kann durch Ballast wie etwa Stahl
oder Bleischrot angepaßt werden, der in die Aushöhlung in der unteren
Hälfte 38 des Verdrängungskörpers zugegeben wird, bevor die Hälften zur
Vervollständigung des Verdrängungskörpers verbunden werden. Bevorzugt
erstreckt sich eine Gewindestange 42 oder dergleichen von dem Oberteil
der oberen Hälfte des Verdrängungskörpers, um eine Verbindung des
Verdrängungskörpers 32 mit dem Seil zu erlauben.
Der zylindrische Tank 22 ist typischerweise aus einem Material gebildet,
das einen relativ niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten in
Vergleich zu dem von kohlenwasserstoffhaltigen Flüssigkeiten aufweist.
Solche Tanks sind gewöhnlich aus Stahl (16×10-6) oder Aluminium
(23×10-6) gebildet. Das Material des Verdrängungskörpers muß einen
geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten haben als das Tankmater
ial, weil Faktoren vorhanden sind, welche eine Ausdehnung des Tanks
hemmen, die bezüglich des Verdrängungskörpers nicht vorhanden sind.
Erstens wirkt die den unterirdischen Tank umgebende Erde als ein
Wärmaufnehmer. Zweitens wirkt die auf den Tank aufgelagerte Erde auf
dessen mechanische Ausdehnung behindernd. Das heißt, daß eine Änderung
der Gestalt des Verdrängungskörpers 26 als Folge einer Temperaturänder
ung die Änderung der Gestalt des Tanks 22 als Folge der Temperaturänder
ung wiederspiegeln solite. Wenn der Tank, wie der Verdrängungskörper,
nicht durch seine natürliche Kontraktion oder Ausdehnung als Folge einer
Temperaturänderung behindert wird, könnten der Tank wie auch der
Verdrängungskörper aus demselben Material gebildet seln. Weil jedoch
der Tank im wesentlichen gehemmt ist und der Verdrängungskörper im
wesentlichen frei (durch seine Umgebung ungehemmt) ist, die Gestalt als
Folge einer Temperaturänderung zu ändern, ist es notwendig, daß der
Verdrängungskörper aus einem Material hergestellt ist, der einen gerin
geren thermischen Ausdehnungskoeffizient hat, so daß eine Änderung des
Verdrängungskörpers genau der Änderung des Tanks entspricht.
Das Rohr 24 und das Seil 32 sollten aus Material gebildet sein, das im
wesentlichen den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat. Dies
ist notwendig, weil auf den Kraftmesser 30 eine Kraftänderung ausgeübt
würde, welche nicht einer Änderung der Masse der gespeicherten Flüssig
keit entspricht, wenn das Seil sich nicht mit der Ausdehnung oder der
Kontraktion des Rohrs mit einem Wechsel der Temperatur geändert hätte.
Durch Auswahl von Materialien für das Rohr und für das Seil im
wesentlichen identischer thermischer Ausdehnungskoeffizienten (innerhalb
eines Prozents), wie etwa durch Verwendung von Stahl für beide, wird
eine Kompensation für die Ausdehnung oder Kontraktion des Rohrs als
Resultat eines Temperaturwechsels vorgesehen.
Die mathematische Beziehung zwischen dem Durchmesser des Verdrängungs
körpers 26 im Verhältnis zur lnnenhöhe des zylindrischen Tanks dieses
Beispiels mit 2,44 m (8 Fuß) Durchmesser wird durch die folgende Formel
ausgedrückt:
in cm:
in cm:
in inch:
wobei d = der Durchmesser des Verdrängungskörpers;
m = die maximale Innenhöhe des Tanks;
h = der Abstand vom Tankboden ist.
m = die maximale Innenhöhe des Tanks;
h = der Abstand vom Tankboden ist.
Für das Beispiel eines Tanks mit 2,44 m Innendurchmesser wird der größte
Durchmesser des Verdrängungskörpers 122 cm (48 inch) von dem Tankboden
angeordnet und ein maximaler Durchmesser könnte als 8,9 cm (3,5 inch)
gewählt sein.
Die genannte Formel für den Tank mit 2,44 m Innendurchmesser ist
abgeleitet nach Berücksichtigung, daß das Verhältnis der Querschnitts
fläche des Verdrängungskörpers 26 zu der Querschnittsfläche des Tanks 22
bei jeder Höhe des Tanks konstant ist, außer am Boden des Verdrängungs
körpers, wo eine schmale Lücke vorgesehen ist, so daß der Verdrängungs
körper nicht auf dem Tankboden aufsitzt. Weil der Tank ein regulärer
Kreiszylinder ist, ist die Länge des Tanks konstant. Die Länge der
horizontalen Kreissehne (c) ist bei einer gegebenen Distanz vom Tankbo
den ausgedrückt durch:
wobei R=Tankradius
Ersetzen von D(Tankdurchmesser)= 2R
Ersetzen von D(Tankdurchmesser)= 2R
weil: (A) das Verthältnis der Querschnittsfläche des Verdrängungskörpers
zur Kreissehnenlänge (c) eine Konstante ist; und (B) die Fläche des
Verdrängungskörpers bei mittlerem Tankpegel ist (dmax/2)2n ist, wobei
dmax der Durchmesser des Verdrängungskörpers bei mittelerem Tankpegel
ist, dann ist:
Die Fläche des Verdrängungskörpers bei einer bestimmten Höhe innerhalb
des Tanks ist:
Der Durchmesser des Verdrängungskörpers bei einer bestimmten Höhe
innerhalb des Tanks ist:
Für den Fall dieses Beispiels eines Tanks mit 2,44 m (96 inch)
Durchmesser mit einem maximalen Verdrängungskörperdurchmessers von
8,9 cm (3,5 inch) ist der Durchmesser des Verdrängungskörpers als eine
Funktion der Tankhöhe ausgedrückt durch:
in cm:
in cm:
in inch:
Ein Temperatursensor 44 ist an der äußeren Oberfläche des Verdrängungs
körpers etwa an dessen Mittelpunkt angeordnet. Der Sensor ist bevorzugt
mit einem äußeren Schutzschild abgedeckt und kann aus einem Widerstands
thermoelement, wie etwa einem Thermokoppler gebildet sein. Kabel (nicht
gezeigt) von dem Sensor können mit dem selben Träger 46 verbunden sein,
der den Kraftmesser 30 hält. Der Träger 46 kann die Form einer Kappe auf
dem Oberteil des Rohrs 24 aufweisen. Das Oberende des Rohrs und der
Deckel sind bevorzugt in einem Eingangsgehäuse 48 angeordnet, das auf
Bodenhöhe eine Abdeckung 50 hat. Ein Kabelverbinder 52 ist an dem Träger
46 befestigt und ein elektrisches Kabel 54, das den Kraftmesser und die
Sensorausgänge trägt, ragt durch die Abdeckung 50 zum Übergeben der
Signale an einen Schaltkreis, der in Form eines Blockdiagramms in Fig. 6
dargestellt ist, der entfernt vom Tank 22 angeordnet sein kann.
Während der Ausgang des Sensors 44 keine Rolle zur Bestimmung des
Vorhandenseins eines Lecks spielt, ist er zur volumetrischen Umformung
nützlich. Wie oben diskutiert, repräsentiert das Ausgangssignal des
Kraftmessers die Masse der enthaltenen Flüssigkeit. Durch Bestimmung der
Durchschnittstemperatur der Flüssigkeit kann die Masse zur Messung des
Tankinhalts in Litereinheiten (Galloneneinheiten) umgeformt werden.
Dies ist zur Bestimmung des Tankinhalts und zur Kontrolle nützlich.
Der Kraftmesser 30 hat eine Auflösung von wenigstens 100 000 : 1 und
bevorzugt eine Auflösung von 1 000 000 : 1. Eine derartige Auflösung
wird ohne weiteres mit Quarzkristalltechnologie erreicht. Der Schalt
kreis nach Fig. 6 kann herkömmlich sein. Es genügt zu sagen, daß er eine
Stromversorgung 56 für den Umformungsschaltkreis 58 enthält, der die
Ausgänge des Kraftsensors 30 und des Thermosensors 44 mißt und diese in
geeignete Eingänge durch den Schnittstellenschaltkreis 60 für einen
Computer (nicht gezeigt) umformt. Der Computer kann, neben anderen
Dingen, programmiert sein, ein unmittelbares Lesen von Lecks
(Liter/Stunde) und des Totalvolumens in Liter in dem Tank vorzusehen. Er
kann auch so programmiert sein, eine Alarmbedingung anzuzeigen, wenn das
Leck einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Claims (12)
1. Vorrichtung (20) zur Erfassung von Lecken von Flüssigkeit aus einem
im wesentlichen zylindrischen Tank (22), der um eine horizontale Achse
im wesentlichen symmetrisch ist, wobei der Tank eine chemische oder
kohlenwasserstoffhaltige Flüssigkeit wie etwa Benzin oder Heizöl enthält
und ein Rohr (24) umfaßt, das sich nach oben erstreckt und mit dem
Inneren des Tanks (22) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
daß ein langgestreckter Verdrängungskörper (26) mit einer vertikalen
Achse sich im wesentlichen entlang der gesamten Höhe der Flüssigkeit in
dem Tank (22) erstreckt und ein oberes Ende (28) und ein unteres Ende
(34) aufweist, wobei das untere Ende (34) nahe bei, jedoch mit Abstand
von dem Boden des Tanks (22) endet, daß der Verdrängungskörper (26) aus
einem Material mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von weniger
als 20×10-6 pro Grad Celsius hergestellt ist, daß der Verdrängungskör
per (26) im wesentlichen symmetrisch um jede Ebene durch die vertikale
Achse ist, wobei dessen äußere Oberfläche eine Rotationsoberfläche ist,
daß der Verdrängungskörper (26) verschiedene Durchmesser entlang seiner
Länge entsprechend der horizontalen Oberfläche des Tanks (22) an
derselben Höhe innerhalb des Tanks (22) aufweist, daß ein Anzeigemittel
(30) zum Anzeigen des Gewichts des in der Flüssigkeit angeordneten
Verdrängungskörpers vorgesehen ist und daß sich ein Aufhängemittel (32)
innerhalb des Rohrs (24) erstreckt, das das obere Ende (28) des
Verdrängungskörpers (26) mit den Anzeigemitteln (30) verbindet.
2. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Anzeigemittel (30) einen Kraftmesser (30) mit einer Ausgangsfrequenz
aufweist, die der Kraft entspricht, die durch den Verdrängungskörper
(26) auf den Kraftmesser (30) ausgeübt wird, wobei der Kraftmesser (30)
eine minimale Auflösung von 100 000 : 1 hat.
3. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich
der Durchmesser des Verdrängungskörpers (26) entlang der Höhe in dem
Tank (22) im wesentlichen gemäß folgender Formel verändert:
wobei: d = der Durchmesser des Verdrängungskörpers (26)
dmax = ein ausgewählter Maximaldurchmesser des Verdrängungskörpers (26)
D = der Durchmesser des Tanks (22) (größte Höhe des Tanks)
h = die Höhe von dem Boden des Tanks (22) ist.
dmax = ein ausgewählter Maximaldurchmesser des Verdrängungskörpers (26)
D = der Durchmesser des Tanks (22) (größte Höhe des Tanks)
h = die Höhe von dem Boden des Tanks (22) ist.
4. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Sensor (44) zum Messen der Temperatur der Flüssigkeit vorgesehen ist
und daß der Sensor nahe dem Mittelpunkt des Verdrängungskörpers (26)
angeordnet ist.
5. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verdrängungskörper (26) aus Glas gebildet ist.
6. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verdrängungskörper (26) aus Porzellan gebildet ist.
7. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verdrängungskörper (26) aus Quarz gebildet ist.
8. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Temperatursensor (44) von dem Verdrängungskörper (26) gehalten und nahe
dem Mittelpunkt des Verdrängungskörpers (26) angeordnet ist.
9. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verdrängungskörper (26) eine innere Aushöhlung (40) zur Aufnahme von
Ballast aufweist.
10. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rohr (24) und die Aufhängemittel (32) aus Materialien gebildet sind,
deren lineare Ausdehnungskoeffizienten innerhalb eines Prozents vonein
ander liegen.
11. Vorrichtung (20) zur Erfassung von Lecken von Flüssigkeit aus einem
im wesentlichen zylindrischen Tank (22), der um eine horizontaie Achse
im wesentiichen symmetrisch ist, wobei der Tank eine chemische oder
kohlenwasserstoffhaltige Flüssigkeit wie etwa Benzin oder Heizöl enthält
und ein Rohr (24) umfaßt, das sich nach oben erstreckt und mit dem
Inneren des Tanks (22) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
daß ein langgestreckter Verdrängungskörper (26) mit einer vertikalen
Achse sich im wesentlichen entlang der gesamten Höhe der Flüssigkeit in
dem Tank (22) erstreckt und ein oberes Ende (28) und ein unteres Ende
(34) aufweist, wobei das untere Ende (34) nahe bei, jedoch mit Abstand
von dem Boden des Tanks (22) endet, daß der Verdrängungskörper (26) aus
einem Material mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von weniger
als 20×10-6 pro Grad Celsius hergestellt ist, daß der Verdrängungskör
per (26) im wesentlichen symmetrisch um jede Ebene durch die vertikale
Achse ist, wobei dessen äußere Oberfläche eine Rotationsoberfläche ist,
daß der Verdrängungskörper (26) verschiedene Durchmesser entlang seiner
Länge entsprechend der horizontalen Oberfläche des Tanks (22) an
derselben Höhe innerhalb des Tanks (22) aufweist, daß der Verdrängungs
körper (26) seine größte horizontale Querschnittsfläche nahe seines
Mittelpunkts hat, sodaß das Gewicht des Verdrängungskörpers (26) der
Masse der Flüssigkeit in dem Tank (22) entspricht, daß ein Kraftmesser
(30) nahe des Rohres (24) befestigt ist, um das Gewicht des in der
Flüssigkeit angeordneten Verdrängungskörpers (26) anzuzeigen, und daß
sich ein Aufhängemittel (32) innerhalb des Rohres (24) erstreckt, das
das obere Ende (28) des Verdrängungskörpers (26) mit dem Kraftmesser
(30) verbindet.
12. Vorrichtung (20) zur Erfassung von Lecken von Flüssigkeit aus einem
im wesentlichen zylindrischen Tank (22), der um eine horizontale Achse
im wesentlichen symmetrisch ist, wobei der Tank eine chemische oder
kohlenwasserstoffhaltige Flüssigkeit wie etwa Benzin oder Heizöl enthält
und ein Rohr (24) umfaßt, das sich nach oben erstreckt und mit dem
Inneren des Tanks (22) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
daß ein langgestreckter Verdrängungskörper (26) mit einer vertikalen
Achse sich im wesentlichen entlang der gesamten Höhe der Flüssigkeit in
dem Tank (22) erstreckt und ein oberes Ende (28) und ein unteres Ende
(34) aufweist, wobei das untere Ende (34) nahe bei, jedoch mit Abstand
von dem Boden des Tanks (22) endet, daß der Verdrängungskörper (26) aus
einem Material mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von weniger
als 20×10-6 pro Grad Celsius hergestellt ist, daß der Verdrängungs
körper (26) im wesentlichen symmetrisch um jede Ebene durch die
vertikale Achse ist, dessen äußere Oberfläche eine Rotationsoberfläche
ist, daß der Verdrängungskörper eine derartige Konfiguration hat, so daß
das Gewicht des Verdrängungskörpers (26) der Masse der Flüssigkeit in
dem Tank (22) entspricht, daß ein Kraftmesser nahe dem Oberteil des
Rohres (24) befestigt ist, um das Gewicht des in der Flüssigkeit
angeordneten Verdrängungskörpers (26) anzuzeigen, daß sich ein Aufhänge
mittel (32) innerhalb des Rohres (24) erstreckt, das das obere Ende (28)
des Verdrängungskörpers (26) mit dem Anzeigemittel (30) verbindet, und
daß ein Temperatursensor (44) von dem Verdrängungskörper (26) gehalten
und nahe dem Mittelpunkt des Verdrängungskörpers (26) angeordnet ist,
wodurch das Ausgangssignal des Kraftmessers (30) der Masse der Flüssig
keit entspricht und das Ausgangssignal des Sensors (44) verwendet werden
kann, um das Volumen der Flüssigkeit in dem Tank (22) anzuzeigen.
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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