NO830572L - Anordning for sensor - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt sensorbærende flottø-rer og nærmere bestemt slike flottører som har kun begrenset bevegelsesfrihet.

Instrumenter og sensorer for detektering av underjordisk hydrokarbonforurensning har blitt populærere i den senere tiden på grunn av øket oppmerksomhet på slik omgivelses-forurensning. På grunn,av det faktum at hydrokarbonvæsker har en lavere tetthet enn vann og derfor er funnet på overflaten av vann anvender mange av hydrokarbonsensorne en flytende anordning for å holde sensoren i nærheten av vannets overflate. Slike anordninger har blitt tilpasset for anven-delse i havområder, sjøer og grunnvannsbrønner. En av sensor-ne som har blitt anvendt med disse flytende anordningene er en elektrisk ledende sensor som skiller mellom vann og hydrokarbonvæsker basert på dens ledeevne. Et problem kan imidl-tid forekomme med slike sensorer og andre flytende sensor-typer, hvilket problem bevirker at et feilaktig hydrokarbon-væskesignal blir generert når vannivået som opprettholder anordningen faller til et punkt hvor anordningen ikke lengre flyter. Dette er på grunn av det faktum at den elektriske ledeevnen til luft sammen med den elektriske ledeevnen til hydrokarbonvæsker begge er mindre enn det til vann. Når vannivået faller og anordningen således ikke lenger flyter blir elektrodene som anvendes for å måle ledeevnen vanligvis utsatt for luft og ledeevnen mellom elektrodene reduseres. Dette bevirker vanligvis at instrumentet angir feilaktig

at hydrokarboner er tilstede.

En flottørenhet for en sensor har følgelig blitt utviklet

som forhindrer falske signaler fra å bli frembrakt når vann-nivået faller til et punkt hvor sensoren ikke lenger flyter ved vannets overflate. Foreliggende oppfinnelse innbefatter en flottørenhet for en sensor som innbefatter et flottør-element som har en kanal derigjennom, organ for montering av en sensor på flottøren, føringer som passerer gjennom kanalen for føring av flottørelementets bevegelse, stopporgan

anordnet på føringen for å begrense flottørens bevegelse, idet stopporganet innbefatter en magnet og. en magnetisk aktivert bryter innbefattet i flottørelementet for aktivering når den er i nærheten av stopporganmagneten for å.angi at flottør-elementet er i nærheten av stopporganet.

Foreliggende oppfinnelse skal nå beskrives nærmere med hen-visning til tegningene,.hvor:

Fig. 1 viser et delvis sideriss av en flottørenhet for

en sensor konstruert i samsvar med en utførelses-form av oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et perspektivriss av en utførelsesform av en

del av utførelsesformen på fig. 1.

En flottørenhet 10 for en sensor generelt innbefattende et flottørelement 12, en føring 14 og et stopporgan 16 er vist på fig. 1. En sensor montert på flottørelementet 12 innbefatter et par elektroder 18, 20 for måling av elektrisk ledeevne mellom disse.

Flottørenheten 10 har dessuten organ for montering av sensoren eller elektrodene 18 og 20 derpå. Organet for montering innbefatter et par elementer 22 og 24 som hver er montert separat på en av elektrodene 18 og 20 henholdsvis. Elementene 22 og 24 er fremstilt fra et par langstrakte, flate plateformede elektriske ledere. Elektrodene 18 og 20 er montert nær ene enden av deres respektive elementer

22 og 24 ved hjelp av egnede organ som danner elektrisk kon-takt. Ved foreliggende oppfinnelse er en gjenget mutter 26 og 28 festet ved hjelp av en egnet metode, slik som sveising til ene enden av hvert element 22 og 24. Elektrodene 18 og 20 har hver gjengede ender 30 og 3 2 henholdsvis som samvirker med mutterne 26 og 28. Mutterne 26 og 28 er også montert over hullene (ikke vist) i de flate plateelementene 22 og 24 for at elektrodene 18 og 20 henholdsvis kan passere derigjen nom. Et par låsemuttere 34 og 36 er så skrudd på elektrodene 18 og 20 for fastgjøring av elektrodene, slik at de ikke kan løsne og også for å kunne justere den vertikale stillingen fra elektrodene for å kunne måle hydrokarbonvæsker ved for-skjellige dybder. ' Den andre enden av hver av elementene 22 og 24 er fastgjort ved hjelp av egnede organ til flottør-elementet 12. I foreliggende tilfelle er anvendt et epoksy-harpiks som fyller et hulrom 38 anordnet på toppdelen av flottørelementet 12. Elementene 22 og 24 har også hver i det vesentlige vertikale deler 40 og 42 henholdsvis, som strekker seg oppover fra toppen av flottørelementet 12. Disse vertikale delene er omhyllet i et elektrisk isoleren-de materiale 44 og 46 henholdsvis for å forhindre at falske elektriske ledeevneavlesninger blir frembrakt av vanndråper på toppen av flottørelementet 12.

Flottørelementet 12 har dessuten en sentral kanal 48. Anordnet i kanalen 48 er en sylindrisk innsats 50. Ved foreliggende utførelsesform er flottørelementet 12 fremstilt av en lukket celle, skummet neoprengummi generelt kjent som nitril og i handelen kjent under "nitrophyl" fra firmaet "Rogers Corporation of Williamantic, Connecticut". Nitril kan motstå nedbrytningen bevirket av hydrokarbonsubstanser. "Den sylindriske innsatsen. 50 er fremstilt av et standard dimensjonert nylonrør. Den sylindriske innsatsen 50 strekker seg fra tilnærmet 25,4 mm over toppen av flottørelementet 12 til overflaten av et hulrom 52 anordnet ved bunnen av flottøren 12. Hulrommet 52 er generelt ringformet og konsentrisk med bunnen av kanalen 48.

Sensorflottørenheten har dessuten en elektrisk kabel 54 med et par isolerte ledere. En leder er forbundet med elektroden 18 via elementet 22 og den andre lederen er forbundet med elektroden 20 via elementet 24. Også forbundet på tvers av lederen til kabelen 54 er en magnetisk aktivert bryter 56 som er en vanlig magnetisk reedbryter. Bryteren 56 er anordnet i et langstrakt hulrom 58 i flottørelementet 12.

Det langstrakte hulrommet 58 er generelt sylindrisk i form

og åpen ved toppen. Bunnen 6 0 til dette hulrommet strekker seg tilnærmet til toppflaten av hulrommet 52. Hulrommet 58 er dessuten orientert generelt parallelt med.kanalen 48 og er forskjøvet fra denne.

Resten av flottørenheten 10 har føringer 14 og stopporgan

16. Føringen 14 innbefatter generelt en stang som er anordnet for vertikal orientering for å føre flottørelementet 12 i en vertikal retning når det reagerer på stigningen og avtagningen av vannivået. Festet til den nedre enden av føringen 14 er stopporganet 16. Stopporganet 16 har generelt en sirkulær flate 62 og en ringformet permanentmagnet 64. Platen 62 er festet til bunnen av føringen 14 ved hjelp av en lagerføring 66, selv om ethvert egnet organ for feste vil være tilfredsstillende. Permanentmagneten 64 er som kjent ringformet og er konsentrisk anordnet over stangen eller føringen 14 ved hjelp av lagerføringen 66. Størrelsen på magneten 64 er mindre enn størrelsen på hulrommet 52 dannet i bunnen av flottørelementet 12. Magneten 64 kan derfor rage inn i hulrommet 52 når flottørelementet 12 når bunn-grensen til dens vertikale bevegelse. Dette gjør det mulig å opprettholde flottørelementet 12 i en relativt fast stilling med hensyn til magneten 64 når flottørelementet 12 ikke blir understøttet av en væske. Som vist på fig. 1 kan flot-tørelementet 12 rotere relativt fritt rundt føringen 14. Anvendelsen av en ringformet magnet som er konsentrisk rundt føringen 14 sikrer riktig aktivering av bryteren 56 uten hensyn til den vinkelmessige stillingen til denne rundt føringen 14 . Fig. 2 viser en litt annen versjon av utførelsen på fig. 1. På fig. 2 er elektrodene 18 og 20 erstattet av flere små elektroder eller kontakter 65 til 71. Disse elektrodene 65-71 rager ut fra en nedovervendt flate 72 til et flottør-element 74 som er lignende flottørelementet 12. Flottør-elementet 74 har en kanal 76 som er identisk med kanalen 48 til flottørelementet 12. Anordnet i kanalen 76 er en sylindrisk innsats 78 som er identisk med innsatsen 50 til flottørelementet 12. Også anordnet på bunnen av flottørele-mentet 74 er et hulrom 80 identisk med hulrommet 52 på fig. 1 som viser dens ringformede form. Det ekstra antallet elektriske kontakter 65 til 71 er forbundet med et par elektriske ledere som på fig. 1 med de vekslende elektrodene forbundet med vekslende ledere. Denne anordningen har flere parallelle sensorkrav og forhindrer således falsk alarm på grunn av en nikkende bevegelse av flottøren i en turbulent væskeom-givelse, da alle sensorparene må bli forskjøvet fra vann-mediumet for å gi en detektering. Den nikkende bevegelsen til flottøren er mulig på grunn av at diameteren til føringen 14 er vesentlig mindre enn den indre diameteren til den sylindriske innsatsen 78 og 50 for å gi flottørelementene 12 og 74 en større grad av bevegelsesfrihet. Flere sensor-par dannet av kontaktene 65 til 71 tillater også en mer nøyak-tig avlesning ved lavere ledningsevnenivåer. Flottørelementet 74 er vist separat fra enhver flottørenhet innbefattende en føring eller et stopporgan, men den kan fritt bli utvekslet med flottørinnretningen 12 på fig. 1. En magnetisk reedbryter er innbefattet i flottørelementet 74 på nøyaktig samme måte som flottørelementet 12.

Flottørelementet 10 drives således for å bestemme ledeevnen mellom elektrodene 18 og 20 i væske som den flyter i. Dyb-dene i hvilken ledeevnen blir målt blir bestemt ved den ned-overragende innstillingen av elektrodene 18 og 20. Når elektrodene 18 og 20 er i berøring med enhver mengde grunn-vann er således resistansen derimellom relativt lav. Når et tilstrekkelig overflatelag med olje legger seg på toppen av vannet og flottørelementet 12 stiger i forhold til dette med et nivå hvor elektrodene 18 og 20 ikke lenger er i berøring med vannet reduseres ledeevnen derimellom tilstrekkelig for å tillate at ledeevnemålingselementet forbundet med kabelen 54 bestemmer at en forandring har funnet sted. Når vann-nivået stiger eller faller følger flottøren 12 disse endrin- gene og opprettholder elektrodene 18 og 20 i samme relative stilling i forhold til vannets overflate. Når vannivået faller tilstrekkelig for at flottørelementet berører stopporganet 62 vil elektrodene 18 og 20 ikke lenger bli utsatt for vann og således vil motstanden mellom disse øke dramatisk med en tilsvarende reduksjon i ledeevnen mellom dem. Som et organ for å forhindre denne falske indikasjonen for hydrokarbonfluidum har magneten 64 kommet i tett nærhet til bryteren 56 og bevirker derved at bryteren 56 aktiveres og kortslutter lederkabelen 54. Denne kortslutningen ved-likeholder den lave motstandsevnen mellom elektrodene 18 og 20 og unngår en høy motstandsavlesning som ville bli tilstede ved åt elektrodene 18 og 20 er ute av vann. Denne kortslut-ning av lederen til kabelen 54 kan også bli avfølt av et instrument for å bestemme at flottøren 12 er i nærheten av stopporganet 16. Når vannivået igjen stiger til et punkt hvor det kan understøtte flottøren over og bortfra magneten 64 åpner bryteren 56 og tillater at elektrodene virker igjen for å bestemme den elektriske ledeevnen til den bærende væs-ken.

Foreliggende oppfinnelse er således en enkel og billig inn-retning for å forhindre falsk indikasjon på hydrokarbon i tilfeller hvor flottørelementet 12 har nådd grensen av dets mulige nedoverrettede bevegelse.

Beskrivelsen ovenfor av foreliggende oppfinnelse er ment som en illustrasjon og er ikke begrensende på noen måte. Forskjel-lige modifikasjoner og endringer kan bli gjort ved utførelses-formene av fagfolk på området uten å skille seg fra rammen til foreliggende oppfinnelse som fremsatt i kravene.

Claims (10)

1. Flottør for en sensor, karakterisert ved at den innbefatter et flottørelement med en kanal som passerer derigjennom, organ for montering av en sensor på flottøren, føring som passerer gjennom kanalen for å føre flottørelementets bevegelse, stopporgan anordnet på fø ringen for å begrense.flottørens bevegelse, idet stopporganet innbefatter en magnet og en magnetisk aktivert bryter innbefattende i flottørelementet for aktivering når den er i nærheten av stopporganmagneten.for å angi at flottør-elementet er i nærheten av stopporganet.

2. Flottør ifølge krav 1, karakterisert ved at stopporganet er anordnet under flottørelementet på fø ringen for å begrense nedoverrettet bevegelse av flot-tørelementet og at aktiveringen av bryteren angir at flot-tørelementet ikke lenger flyter.

3. Flottør ifølge krav 1, karakterisert ved organ for å forbinde bryteren med sensoren montert på flottørelementet.

4. Flottør ifølge krav 3, karakterisert ved at sensoren har elektriske kontaktorgan frilagt for fluidumet rundt flottørelementet for å måle dens elektriske ledeevne.

5. Flottør ifølge krav 4, karakterisert ved at kontaktorganet har flere kontaktpunkter.

6. Flottør ifølge krav 1, karakterisert ved at kanalen er rettb g anordnet for vesentlig vertikal orientering og at fø ringen er en stang anordnet for hoved-sakelig vertikal orientering.

7. Flottør ifølge krav 6, karakterisert ved at magneten er plan i form og anordnet generelt per-pendikulært på og fullstendig rundt føringen.

8. Flottør ifølge krav 7, karakterisert ved at bryteren er en langstrakt reedbryter med en akse og at flottørelementet har organ for opprettholdelse av aksen til reedbryteren generelt parallelt med stangen.

9. Flottør ifølge krav 8, karakterisert ved at flottørelementet har frihet til å rotere rundt stangen og at bryteren derved har frihet for å endre vinkel-messig stilling rundt stangen.

10. Flottør ifølge krav 1, karakterisert ved organ for montering som innbefatter organ for juster-bar innstilling av et par med elektroder ved en valgbar hø yde i forhold til flottørelementet.