RU2190844C2 - Sensor of leakage of liquid oil products - Google Patents

Sensor of leakage of liquid oil products Download PDF

Info

Publication number
RU2190844C2
RU2190844C2 RU2000104493/28A RU2000104493A RU2190844C2 RU 2190844 C2 RU2190844 C2 RU 2190844C2 RU 2000104493/28 A RU2000104493/28 A RU 2000104493/28A RU 2000104493 A RU2000104493 A RU 2000104493A RU 2190844 C2 RU2190844 C2 RU 2190844C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
electrodes
liquid petroleum
petroleum products
dielectric
Prior art date
Application number
RU2000104493/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000104493A (en
Inventor
В.Г. Максименко
И.В. Лишин
Original Assignee
Институт радиотехники и электроники РАН (Фрязинское отделение)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт радиотехники и электроники РАН (Фрязинское отделение) filed Critical Институт радиотехники и электроники РАН (Фрязинское отделение)
Priority to RU2000104493/28A priority Critical patent/RU2190844C2/en
Publication of RU2000104493A publication Critical patent/RU2000104493A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2190844C2 publication Critical patent/RU2190844C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

FIELD: environment protection against pollution, detection of leakage of liquid oil products into ground. SUBSTANCE: sensor has two or more electrodes, one on them being surrounded by layer of dielectric material. Dielectric layer is completely or partially made of material soluble in liquid oil products. Resistance between electrodes of sensor quickly falls approximately by a factor of three if leakage of oil products to wet ground near sensor located nearby happens which makes it feasible to obtain reliable and authentic registration of little leakage of oil product to ground. EFFECT: reliable and authentic registration of leakage of oil products to ground. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области защиты окружающей среды от загрязнения и может быть использовано для обнаружения утечки жидких нефтепродуктов в грунт. The invention relates to the field of environmental protection from pollution and can be used to detect leakage of liquid petroleum products into the soil.

Известен датчик утечки жидких нефтепродуктов (Европейский патент 306183, кл. С 01 N 27/12), представляющий собой два или более проводников-электродов, окруженных слоем полимерного материала - политетрафторэтилена, который имеет пористую структуру с вкраплениями углерода и в отсутствие жидкого нефтепродукта представляет собой диэлектрик с невысоким удельным сопротивлением. В присутствии жидкого нефтепродукта последний заполняет поры полимера и значительно увеличивает его удельное сопротивление. В результате электрическое сопротивление между электродами возрастает, что может быть зарегистрировано подключенным к электродам измерителем сопротивления - омметром. A known leakage sensor of liquid petroleum products (European patent 306183, class C 01 N 27/12), which is two or more conductor electrodes surrounded by a layer of a polymer material - polytetrafluoroethylene, which has a porous structure interspersed with carbon and in the absence of liquid petroleum is dielectric with low resistivity. In the presence of a liquid petroleum product, the latter fills the pores of the polymer and significantly increases its resistivity. As a result, the electrical resistance between the electrodes increases, which can be detected by a resistance meter connected to the electrodes - an ohmmeter.

Основной недостаток известного датчика - это его малопригодность для обнаружения утечек жидких нефтепродуктов во влажный грунт. При расположении известного датчика во влажном грунте влага заполняет поры полимера, после чего вытеснение ее жидким нефтепродуктом становится проблематичным. Кратность изменения сопротивления между электродами у известного датчика даже в идеальных условиях не превышает нескольких раз, а при расположении его во влажном грунте она становится еще меньше, что недостаточно для достоверного обнаружения небольших утечек. The main disadvantage of the known sensor is its unsuitability for detecting leaks of liquid petroleum products into wet soil. When the known sensor is located in moist soil, moisture fills the pores of the polymer, after which displacement by liquid oil becomes problematic. The multiplicity of the change in resistance between the electrodes of the known sensor even under ideal conditions does not exceed several times, and when it is located in moist soil, it becomes even smaller, which is insufficient for reliable detection of small leaks.

В предлагаемом устройстве решается техническая задача по созданию датчика утечки жидких нефтепродуктов, который при расположении во влажном грунте обеспечивает надежное и достоверное обнаружение сравнительно небольших (до нескольких литров) локальных утечек жидких нефтепродуктов вблизи места установки датчика. The proposed device solves the technical problem of creating a liquid oil product leak detector, which, when located in wet soil, provides reliable and reliable detection of relatively small (up to several liters) local liquid oil product leaks near the sensor installation site.

Для решения поставленной задачи в датчике утечки жидких нефтепродуктов, содержащем два или более электродов, по крайней мере один из которых окружен слоем диэлектрика, упомянутый слой по крайней мере частично выполнен из материала, растворимого в жидких нефтепродуктах. В качестве материала, растворимого в жидких нефтепродуктах, может быть использован битум. To solve the problem, in a liquid oil product leak detector containing two or more electrodes, at least one of which is surrounded by a dielectric layer, said layer is at least partially made of a material soluble in liquid oil products. As a material soluble in liquid petroleum products, bitumen can be used.

На фиг. 1-4 представлены различные варианты конструкции предложенного датчика. В простейшем случае предлагаемый датчик содержит два электрода 1 и 2 (фиг. 1). Электрод 1 окружен слоем 3 растворимого в жидких нефтепродуктах диэлектрика, например, слоем битума. Провода 4 служат для подключения электродов 1 и 2 к измерителю сопротивления. Оба электрода размещены в грунте 5. In FIG. 1-4 presents various design options of the proposed sensor. In the simplest case, the proposed sensor contains two electrodes 1 and 2 (Fig. 1). The electrode 1 is surrounded by a layer 3 of a dielectric soluble in liquid petroleum products, for example, a layer of bitumen. Wires 4 are used to connect the electrodes 1 and 2 to the resistance meter. Both electrodes are placed in the ground 5.

Более компактным и удобным в эксплуатации является датчик, показанный на фиг. 2. Он содержит диэлектрическую пластину 6, на противоположных поверхностях которой расположены электроды 1 и 2, выполненные в виде электропроводящих покрытий. Поверх электродов нанесен слой 3 растворимого в жидких нефтепродуктах диэлектрического материала. В частности, диэлектрическая пластина 6 может быть выполнена из гетинакса, электроды 1 и 2 - из медной фольги, наклеенной на поверхности гетинаксовой пластины. Слой 3 растворимого в жидких нефтепродуктах диэлектрического материала может быть нанесен на поверхности диэлектрической пластины 6 вместе с расположенными на ней электродами 1 и 2 путем окунания этой пластины в битумный лак. More compact and easy to use is the sensor shown in FIG. 2. It contains a dielectric plate 6, on the opposite surfaces of which are located the electrodes 1 and 2, made in the form of electrically conductive coatings. A layer 3 of a dielectric material soluble in liquid petroleum products is applied on top of the electrodes. In particular, the dielectric plate 6 can be made of getinaksa, the electrodes 1 and 2 from copper foil glued on the surface of the getinaksa plate. A layer 3 of a dielectric material soluble in liquid petroleum products can be deposited on the surface of the dielectric plate 6 together with the electrodes 1 and 2 located on it by dipping this plate in bitumen varnish.

Более надежным в эксплуатации является датчик, показанный на фиг.3. Датчик содержит две диэлектрические пластины 7 и 8, установленные друг против друга. В пластине 7 выполнены отверстия 9. На поверхности пластины 8 расположены электроды 1 и 2, выполненные в виде электропроводящих покрытий, на которые нанесен слой растворимого в жидких нефтепродуктах диэлектрического материала. Зазор между пластинами 7 и 8 заполнен пористым гигроскопичным материалом, например, прокладкой 10 из ткани, сложенной в несколько слоев. Датчик, изображенный на фиг. 4, отличается от описанного выше тем, что электрод 2 с нанесенным на него слоем 3 растворимого в жидких нефтепродуктах диэлектрического материала расположен на поверхности пластины 8, обращенной к поверхности пластины 7, на которой расположен электрод 1 с нанесенным на него слоем 3 растворимого в жидких нефтепродуктах диэлектрического материала. При этом в пластине 8 могут быть выполнены отверстия 11. В двух последних случаях (фиг.3 и 4), пластины 7 и 8 механически скреплены между собой и вместе с электродами 1 и 2, прокладкой 10, а также проводами 4 образуют жесткую конструкцию датчика, который размещается в грунте 5. При закапывании датчика в грунт слой диэлектрика 3 не может быть поврежден, так как он защищен диэлектрическими пластинами 7 и 8. More reliable in operation is the sensor shown in figure 3. The sensor contains two dielectric plates 7 and 8, mounted against each other. The holes 7 are made in the plate 7. On the surface of the plate 8 are electrodes 1 and 2, made in the form of electrically conductive coatings, on which a layer of a dielectric material soluble in liquid petroleum products is applied. The gap between the plates 7 and 8 is filled with a porous hygroscopic material, for example, a strip 10 of fabric folded in several layers. The sensor shown in FIG. 4, differs from that described above in that the electrode 2 with a layer 3 of a dielectric material soluble in liquid petroleum products 3 is located on the surface of the plate 8 facing the surface of the plate 7 on which the electrode 1 with a layer 3 of soluble in liquid petroleum products deposited on it is located dielectric material. In this case, holes 11 can be made in the plate 8. In the last two cases (Figs. 3 and 4), the plates 7 and 8 are mechanically fastened together and together with the electrodes 1 and 2, the gasket 10, and also wires 4 form a rigid sensor , which is placed in the soil 5. When the sensor is buried in the soil, the dielectric layer 3 cannot be damaged, since it is protected by dielectric plates 7 and 8.

Датчик, изображенный на фиг.1, работает следующим образом. В исходном состоянии сопротивление между электродами 1 и 2 велико и определяется сопротивлением слоя 3 диэлектрического материала. При попадании в грунт жидкого нефтепродукта, например, бензина, последний растекается, захватывая область расположения датчика. При этом слой 3 диэлектрика, окружающего электрод 1, хотя бы частично растворяется. Сопротивление между электродами 1 и 2 резко уменьшается, так как определяется теперь, в основном, сопротивлением контакта электрода 1 с влажным грунтом, что может быть зарегистрировано измерителем сопротивления, подключенным к проводам 4. Влажный грунт выполняет роль проводника, соединяющего между собой электроды 1 и 2 после разрушения слоя 3 диэлектрика, и имеет сопротивление, существенно меньшее, чем контактное сопротивление электрода с грунтом. The sensor depicted in figure 1, operates as follows. In the initial state, the resistance between the electrodes 1 and 2 is large and is determined by the resistance of the layer 3 of the dielectric material. If liquid petroleum product, such as gasoline, enters the soil, the latter spreads, capturing the area of the sensor. In this case, the dielectric layer 3 surrounding the electrode 1, at least partially dissolves. The resistance between electrodes 1 and 2 decreases sharply, as it is now determined mainly by the contact resistance of electrode 1 with wet soil, which can be detected by a resistance meter connected to wires 4. Wet soil acts as a conductor connecting electrodes 1 and 2 to each other after the destruction of the dielectric layer 3, and has a resistance substantially less than the contact resistance of the electrode with the soil.

Был проведен следующий эксперимент с использованием датчика, показанного на фиг.2. Датчик был аккуратно засыпан влажным песком, после чего было измерено сопротивление между электродами, которое составило более 2 МОм на постоянном токе. Затем вблизи датчика в песок было вылито 50 мл бензина. После просачивания бензина к датчику, что можно было проконтролировать визуально по расширению области смоченного песка, в течение нескольких минут происходило уменьшение сопротивления между электродами от 2 МОм до нескольких кОм, то есть примерно в 1000 раз. После выкапывания датчика осмотр выявил существенное разрушение битумной пленки под действием бензина. Были измерены также сопротивление R и емкость С между электродами датчика на частоте 1 кГц автоматическим цифровым мостом Е7-8 по последовательной схеме замещения. До заливки бензина параметры импеданса датчика составляли: R=3,58 МОм, С=160 пФ. После заливки бензина: R=2,5 кОм, С=16000 пФ. Таким образом, изменение составляющих импеданса R и С датчика на частоте 1 кГц, как и на постоянном токе, составило более 1000 раз, что позволяет с высокой степенью достоверности обнаруживать даже небольшие утечки жидких нефтепродуктов в грунт. The following experiment was conducted using the sensor shown in figure 2. The sensor was neatly covered with wet sand, after which the resistance between the electrodes was measured, which amounted to more than 2 MΩ in direct current. Then, near the sensor, 50 ml of gasoline was poured into the sand. After gasoline leaked to the sensor, which could be visually checked by expanding the area of wetted sand, the resistance between the electrodes decreased from 2 MΩ to several kOhm, that is, about 1000 times. After digging the sensor, the inspection revealed a significant destruction of the bitumen film under the action of gasoline. The resistance R and capacitance C between the sensor electrodes at a frequency of 1 kHz were also measured using an E7-8 automatic digital bridge using a sequential equivalent circuit. Prior to filling gasoline, the sensor impedance parameters were: R = 3.58 MΩ, C = 160 pF. After filling gasoline: R = 2.5 kOhm, C = 16000 pF. Thus, the change in the components of the impedance R and C of the sensor at a frequency of 1 kHz, as well as at direct current, was more than 1000 times, which makes it possible to detect even small leaks of liquid petroleum products into the ground with a high degree of reliability.

При использовании конструкций датчиков, показанных на фиг.3 и 4, прокладка 10, выполненная из пористого гигроскопичного материала, увлажняется присутствующей в грунте водой, проникающей через отверстия 9 (11). При наличии утечки нефтепродукта последний через отверстия 8 проникает к прокладке 10 и по капиллярам ее пористого материала достигает слоя 3 диэлектрика, растворяя его. При этом как и у других рассмотренных датчиков сопротивление между электродами резко уменьшается. When using the sensor designs shown in Figs. 3 and 4, the gasket 10, made of a porous hygroscopic material, is moistened with water present in the soil penetrating through the openings 9 (11). In the presence of an oil product leak, the latter penetrates through the holes 8 to the gasket 10 and reaches the dielectric layer 3 through the capillaries of its porous material, dissolving it. In this case, as with the other sensors considered, the resistance between the electrodes decreases sharply.

Таким образом, благодаря тому, что в датчике в качестве диэлектрика применен материал, растворимый в жидком нефтепродукте, при наличии утечки нефтепродукта вблизи места расположения датчика сопротивление между электродами последнего быстро изменяется от сопротивления изоляции электродов, составляющего не менее нескольких МОм, до контактного сопротивления электрода с влажным грунтом, составляющего не более нескольких кОм, то есть в 1000 раз. Это позволяет добиться надежного и достоверного срабатывания датчика, расположенного во влажном грунте, даже при небольших утечках нефтепродукта. Thus, due to the fact that a material soluble in liquid oil is used as a dielectric in the sensor, in the presence of a leak of oil near the location of the sensor, the resistance between the electrodes of the latter quickly changes from the insulation resistance of the electrodes, which is at least several MΩ, to the contact resistance of the electrode with moist soil, amounting to not more than a few kOhm, that is, 1000 times. This allows you to achieve reliable and reliable operation of the sensor located in wet soil, even with small leaks of oil.

Claims (4)

1. Датчик утечки жидких нефтепродуктов, содержащий два или более электродов, по крайней мере один из которых окружен слоем диэлектрика, отличающийся тем, что слой диэлектрика по крайней мере частично выполнен из материала, растворимого в жидких нефтепродуктах. 1. A leak detector of liquid petroleum products containing two or more electrodes, at least one of which is surrounded by a dielectric layer, characterized in that the dielectric layer is at least partially made of a material soluble in liquid petroleum products. 2. Датчик утечки жидких нефтепродуктов по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала, растворимого в жидких нефтепродуктах, использован битум. 2. The leakage sensor of liquid petroleum products according to claim 1, characterized in that bitumen is used as a material soluble in liquid petroleum products. 3. Датчик утечки жидких нефтепродуктов по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он содержит диэлектрическую пластину, при этом электроды выполнены в виде электропроводящих покрытий, расположенных на противоположных поверхностях этой пластины, а растворимый в жидких нефтепродуктах диэлектрический материал нанесен на электропроводящие покрытия. 3. The leakage sensor of liquid petroleum products according to claims 1 and 2, characterized in that it contains a dielectric plate, while the electrodes are made in the form of electrically conductive coatings located on opposite surfaces of this plate, and a dielectric material soluble in liquid petroleum products is applied to the electrically conductive coatings. 4. Датчик утечки жидких нефтепродуктов по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он содержит две размещенные друг против друга диэлектрические пластины, по крайней мере в одной из которых выполнены отверстия, при этом электроды выполнены в виде электропроводящих покрытий, расположенных по крайней мере на одной из обращенных друг к другу поверхностей диэлектрических пластин, диэлектрический материал, растворимый в жидких нефтепродуктах, нанесен на электропроводящие покрытия, а зазор между пластинами заполнен пористым гигроскопичным материалом. 4. The leakage sensor of liquid petroleum products according to claims 1 and 2, characterized in that it contains two dielectric plates placed against each other, at least one of which has holes, and the electrodes are made in the form of conductive coatings located at least on one of the surfaces of the dielectric plates facing each other, a dielectric material soluble in liquid petroleum products is deposited on electrically conductive coatings, and the gap between the plates is filled with porous hygroscopic material.
RU2000104493/28A 2000-02-25 2000-02-25 Sensor of leakage of liquid oil products RU2190844C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000104493/28A RU2190844C2 (en) 2000-02-25 2000-02-25 Sensor of leakage of liquid oil products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000104493/28A RU2190844C2 (en) 2000-02-25 2000-02-25 Sensor of leakage of liquid oil products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000104493A RU2000104493A (en) 2002-01-10
RU2190844C2 true RU2190844C2 (en) 2002-10-10

Family

ID=20231032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000104493/28A RU2190844C2 (en) 2000-02-25 2000-02-25 Sensor of leakage of liquid oil products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2190844C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545485C1 (en) * 2013-12-17 2015-04-10 Юрий Иванович Сакуненко Electroconductive liquid leak sensor
RU2564002C1 (en) * 2014-10-27 2015-09-27 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" (ФАУ "25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России") Indicator element for detecting leakage of liquid hydrocarbon fuel
RU2678920C1 (en) * 2018-04-02 2019-02-04 Владимир Степанович Кондратенко Hydrocarbon fluid leaks sensor
RU2790830C1 (en) * 2022-06-10 2023-02-28 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Indicator device for detecting underground leakage of liquid hydrocarbon oil products

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545485C1 (en) * 2013-12-17 2015-04-10 Юрий Иванович Сакуненко Electroconductive liquid leak sensor
RU2564002C1 (en) * 2014-10-27 2015-09-27 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" (ФАУ "25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России") Indicator element for detecting leakage of liquid hydrocarbon fuel
RU2678920C1 (en) * 2018-04-02 2019-02-04 Владимир Степанович Кондратенко Hydrocarbon fluid leaks sensor
RU2790830C1 (en) * 2022-06-10 2023-02-28 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Indicator device for detecting underground leakage of liquid hydrocarbon oil products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2818121C (en) Method of detecting a leak in a membrane of a roof
FI71998B (en) CAPACITIVE HYGROMETER DAERI ANVAEND KONDENSATOR OCH FOERFARANDEFOER FRAMSTAELLNING AV KONDENSATORN
CA2606466A1 (en) Leak testing and leak localization arrangement for leak testing and leak localization for flat roofs or the like
US9624671B1 (en) Leak detection and location system and method
CA3075841C (en) Leak detection and location system and method
JP2021502569A (en) Improved devices and methods for measuring the progress of condensation and / or corrosion
KR102084724B1 (en) Capacitive oil detection sensor
KR20190009869A (en) Sensor for landslide detection and landslide detecting system includng the same
RU2190844C2 (en) Sensor of leakage of liquid oil products
US5109202A (en) Conductive resin structure for connecting metal conductors
US7859273B2 (en) Sensor for detecting organic liquids
KR101738245B1 (en) Leak Sensor Apparatus For Sensing Moisture
JP3551999B2 (en) Method for detecting water leakage position of water-impervious sheet and water-impervious sheet used in the method
EP0191547A2 (en) Sensorcable
US11747186B2 (en) Device for capacitive measurements in a multi-phase medium
CN115803501A (en) Leak detection system and method
WO2017108785A1 (en) Monitoring system for monitoring the integrity of impermeable barriers, method using the system and bottom barrier provided with the system
JP2538632Y2 (en) Line type liquid detection sensor
KR102397328B1 (en) Film-type non-contact capacitive leak detecting apparatus
KR102344636B1 (en) Capacitive leak detecting apparatus
JP3941895B2 (en) Device for detecting leakage of water shielding material
JPS5847410Y2 (en) oil detection element
JP2018162989A (en) Method for checking soundness of corrosion sensor
JP7129804B2 (en) Soundness evaluation method for surface protective layer of concrete structure
JPH1172408A (en) Leaked liquid detector, leaked liquid detecting device using the same and method for detecting leaked liquid using the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040226