DE68906072T2

DE68906072T2 - Lecksensor fuer elektrische leitende fluessigkeiten.

Info

Publication number: DE68906072T2
Application number: DE8989304582T
Authority: DE
Inventors: Juji Akiba
Original assignee: Junkosha Co Ltd
Current assignee: Junkosha Co Ltd
Priority date: 1988-05-09
Filing date: 1989-05-05
Publication date: 1993-07-29
Anticipated expiration: 2009-05-06
Also published as: EP0341933A3; DE68906072D1; AU3393089A; EP0341933B1; ATE88566T1; GB8910348D0; EP0341933A2; GB2218836A; JPH01163860U

Description

Die Erfindung betrifft einen Lecksensor in Form eines Koaxialkabels zur Leckageerfassung elektrisch leitender Flüssigkeiten.
Die japanische Patentveröffentlichung No. 59-47256 offenbart einen Sensor in Koaxialkabelform, der zum Erfassen elektrisch nicht-leitender Fluide ausgelegt ist. Dieser Sensor enthält ein zusammenhängendes poröses Polytetrafluoräthylen- (PTFE) -Material, welches eine elektrisch leitende Substanz erhält, wobei das Material zwischen einem Kernleiter und einem äußeren Abschirmungsleiter untergebracht ist. Lecköl oder verschiedene Arten Von Gasen können in das PTFE-Material eindringen, wobei sie eine Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit zwischen den Leitern verursachen, und auf diese Weise läßt sich Leckage durch elektrisches Erfassen dieser Leitfähigkeitsverminderung feststellen.
Das PTFE-Material ist eher wasserabweisend als hydrophil, und folglich ist der Sensor nicht geeig net für das Erfassen elektrisch leitender Flüssig keiten wie beispielsweise Wasser und wässriger Lösungen.
Die DE-A-3 441 924 offenbart einen Lecksensor, der sich zur Leckerfassung elektrisch leitender Flüssigkeiten eignet. Der Sensor hat die Form eines Koaxialkabels und enthält einen elektrisch leitenden Kern, ein den Kern umgebendes elektrisch isolierendes Material, welches die zu erfassende elektrisch leitende Flüssigkeit zu absorbieren vermag, und eine flüssigkeitsdurchlässige, elektrisch leitende Abschirmung, welche das Isoliermaterial umgibt und in Berührung mit diesem steht.
In der EP-A- 0 170 174 ist ein weiterer Leckdetektor-Sensor in Koaxialkabelform offenbart. Dieser bekannte Sensor dient zum Feststellen von Leckagen elektrisch leitender Flüssigkeiten einschließlich Säure oder alkalischer Lösungen und umfaßt einen Kernleiter, eine elektrisch isolierende Abdeckung über dem Kernleiter, wobei die Abdeckung aus einem Material besteht, welches die zu erfassende elektrisch leitende Flüssigkeit absorbiert, und einen Abschirmungsleiter über der Abdeckung und mit dieser in Berührung stehend. Der Abschirmungsleiter wird gebildet durch verflochtene Aluminiumdrähte. Die Eigenschaft von Aluminium, durch Säure oder Alkalisalz abträglich beeinflußt oder angreifbar zu sein, wird dazu ausgenutzt, die Empfindlichkeit gegenüber Säure- und Alkalilösungen zu verbessern, basierend auf dem Umstand, daß jegliche Säure- und Alkalilösungen nicht nur die Aluminiumabschirmung und die elektrisch isolierende Abdeckung durchdringt, so daß der Kernleiter und der Abschirmungs leiter elektrisch überbrückt werden, sondern auch die Aluminiumabschirmung auflöst und somit die Leitfähigkeit zwischen der Abschirmung und dem Kern zusätzlich ändert.
Im Hinblick auf die obigen Ausführungen ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Leckdetektorsensor in Koaxialkabelform für eine ausschließliche Erfassung von Lecks elektrisch leitender, wässriger Säure- oder Alkalilösungen zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird ein Lecksensor zur Leckfeststellung elektrisch leitender Flüssigkeiten geschaffen, wobei der Sensor in Form eines Koaxialkabels ausgebildet ist und einen elektrisch leitenden Kern, ein den Kern umgebendes elektrisch isolierendes Material, welches die festzustellende elektrisch leitende Flüssigkeit absorbiert, und eine das isolierende Material umgebende und mit ihm in Berührung stehende, flüssigkeitsdurchlässige elektrisch leitende Abschirmung aufweist, wobei der Sensor dadurch gekennzeichnet ist, daß das Isoliermaterial ein nicht-gewebter Stoff aus Polyesterfasern ist und der Sensor weiterhin eine Schicht Aluminiumfolie aufweist, welche die Abschirmung umgibt.
Der Sensor kann eine äußere Schutzschicht aufweisen, die aus einem flüssigkeitsdurchlässigen Stoff besteht und die Aluminiumfolie umgibt.
Wenn im Betrieb eine von einem Objekt leckende elektrisch leitende Flüssigkeit einen erfindungsge mäßen Sensor erreicht, durchsetzt die Flüssigkeit die flüssigkeitsdurchlässige Abschirmung und dringt in das den Zentralen Kern umgebende flüssigkeitsabsorbierende Material ein. Der Kern und die Abschirmung werden folglich durch diese Flüssigkeit überbrückt, so daß der elektrische Widerstand zwischen den Zwei durch den Kern und durch die Abschirmung gebildeten Leitern abnimmt. Diese Änderung wird elektrisch gemessen, und als Ergebnis wird das Lecken der leitenden Flüssigkeit erfaßt. Das Leck könnte auch dadurch festgestellt werden, daß man die Änderung der Impedanz, der Kapazität oder den Verlustwinkel mißt, die bzw. der sich zwischen den Leitern einstellt, wenn die leitende Flüssigkeit in das flüssigkeitsabsorbierende Isoliermaterial eindringt.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben, welche eine zum Teil perspektivische, zum Teil quergeschnittene Ansicht eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Lecksensors ist.
Der Sensor umfaßt einen Kernleiter 1 aus verdrillten Drahtlitzen und eine einen Außenleiter 2 bildende geflochtene, flüssigkeitsdurchlässige Abschirmung. Zwischen dem Kernleiter 1 und dem flüssigkeitsdurchlässigen Außenleiter 2 ist ein flüssigkeitsabsorbierendes, elektrisch isolierendes Material 3 eingefügt, so daß das flüssigkeitsabsorbierende Material 3 in Berührung mit beiden Leitern 1 und 2 steht. Das flüssigkeitsabsorbierende Material 3 umfaßt Vorzugsweise einen nicht-gewebten Stoff aus Polyesterfasern und ist spiralförmig um den Umfang des Kernleiters 1 gewickelt. Das flüssigkeitsabsorbierende Material 3 vermag leitende Flüssigkeiten wie Wasser und wässrige Lösungen aus Säuren und Laugensalzen vollständig und rasch zu absorbieren.
Der Sensor ist ausgelegt für die Verwendung bei der Feststellung von Lecks wässriger Säure- oder Alkalilösungen und besitzt ein Aluminiumfolienband 5, welches spiralförmig um den Umfang des flüssigkeitsdurchlässigen Außenleiters 2 gewickelt ist. Außerhalb des Aluminiumfolienbandes 5 besitzt der Sensor eine geflochtene Schutzschicht 6 aus Polyesterharz, die wässrige Flüssigkeiten durchläßt.
Vor dem Einsatz wird der Sensor zunächst zu geeigneter Länge geschnitten, und die Anschlüsse der beiden Leiter 1 und 2 werden an eine geeignete Detektorschaltung angeschlossen.
Im Betrieb wird eine die äußere Schutzschicht 6 des Sensors durchdringende neutrale Flüssigkeit von dem Aluminiumfolienband 5 blockiert und nicht erfaßt. Wenn aber eine Säure- oder Alkalilösung die Schicht 6 durchdringen sollte, wird das Aluminiumfolienband 5 aufgelöst, so daß die Flüssigkeit weiter in den Sensor eindringen kann, den flüssigkeitsdurchlässigen Außenleiter 2 durchdringt, um von dem flüssigkeitsabsorbierenden Material 3 absorbiert zu werden und zu veranlassen, daß die Leiter 1 und 2 elektrisch überbrückt werden. Dies veranlaßt eine Impedanzänderung zwischen den Leitern 1 und 2 und das Leck läßt sich mithin durch Messen der Impedanzänderung mit einem an die Leiter angeschlossenen Detektor feststellen. Auch in diesem Fall absorbiert das flüssigkeitsabsorbierende Material 3 zuverlässig und rasch die Leckflüssigkeit, so daß mit hoher Empfindlichkeit ein relativ kleines Leck erfaßt werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, umfaßt ein erfindungsgemäßer Sensor ein flüssigkeitsabsorbierendes Isoliermaterial, welches elektrisch leitende Flüssigkeiten absorbiert und zwischen einem Kernleiter und einem flüssigkeitsdurchlässigen Außenleiter eingefügt ist. Jegliche leitende Leckflüssigkeit, welche den Sensor berührt, wird von dem flüssigkeitsabsorbierenden Material zuverlässig und rasch absorbiert, und die Leiter werden überbrückt. Als Ergebnis läßt sich das Leck erfassen durch Messen der Änderung des Widerstandes zwischen den Leitern. Da selbst eine geringe Menge Leckflüssigkeit von dem flüssigkeitsabsorbierenden Material absorbiert wird, ist eine hochempfindliche Erfassung möglich. Da außerdem der Sensor in Form eines Koaxialkabels ausgebildet ist, läßt sich ein Leck außerdem genau dadurch erfassen, daß die Impedanzänderung gemessen wird, die stattfindet, wenn die leitende Leck-Flüssigkeit von dem flüssigkeitsabsorbierenden Material absorbiert wird.
Die absorbierte Flüssigkeitsmenge läßt sich dadurch erhöhen oder Verringern, daß man die Dicke des flüssigkeitsabsorbierenden Materials 3 einstellt, und auf diese Weise läßt sich die Ansprechempfindlichkeit des Sensors justieren.

Claims

1. Lecksensor zur Leckerfassung elektrisch leitender Flüssigkeiten, wobei der Sensor die Form eines Koaxialkabels hat und einen elektrisch leitenden Kern (1) , ein elektrisch isolierendes Material (2), welches den Kern (1) umgibt und die zu erfassende elektrisch leitende Flüssigkeit zu absorbieren vermag, und eine flüssigkeitsdurchlässige, elektrisch leitende Abschirmung (2), die das isolierende Material (3) umgibt und in Berührung mit ihm steht, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material (3) ein nicht-gewebter Stoff aus Polyesterfasern ist und der Sensor ferner eine Schicht aus einer Aluminiumfolie (5) aufweist, welche die Abschirmung (2) umgibt.

2. Sensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine äußere Schutzschicht (6) aus einem flüssigkeitsdurchlässigen Stoff, der die Folie (5) umgibt.