DE3538313A1 - Cleaning device for oil leakage sensors - Google Patents
Cleaning device for oil leakage sensorsInfo
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Abstract
Description
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung, die zum Erhalten der Empfindlichkeit eines auf einer Wasseroberfläche angeordneten Ölleck-Detektors oder -Sensors verwendet wird.The invention relates to a cleaning device for obtaining the sensitivity of an oil leak detector placed on a water surface or sensor is used.
In der jüngeren Vergangenheit wurden Seen, Flüsse, Tümpel und Sümpfe häufig durch Industrieabwässer mit Öl verseucht. Es kommt außerdem häufig vor, daß saubere Gewässer durch Öl verseucht werden, welches durch Tankerunfälle oder schadhafte Öltanks an Ufern von Gewässern ausläuft. Sehr häufig wird Öl auch von Personen nicht zufällig, sondern leichtsinnig oder gar absichtlich in Gewässer abgelassen.In the more recent past, lakes, rivers, ponds and marshes have been used often contaminated with oil from industrial wastewater. It also often happens that clean waters are contaminated by oil caused by tanker accidents or damaged Oil tanks on the banks of bodies of water leaking. Very often people do not use oil either accidentally, but recklessly or even deliberately discharged into water.
Es ist wünschenswert, solche Ölverschmutzungen (8lecks) exakt zu erfassen, und zwar nicht nur aus Gründen des Umweltschutzes, sondern auch aus der Notwendigkeit, Brauch- und Trinkwasser sauber zu halten.It is desirable to accurately record such oil contamination (8 leaks), not only for reasons of environmental protection, but also because of the need to To keep industrial and drinking water clean.
Zur automatischen Überwachung von Ölleckagen gibt es ein Mikrowellen-Radiometer, mit dem eine geringe Differenz der Strahlung von elektromagnetischen Wellen zwischen der Oberfläche sauberen Wassers und der Oberfläche verunreinigten Wassers, auf dem ein dünner ölfilm verteilt ist, festgestellt wird.There is a microwave radiometer for automatic monitoring of oil leaks, with which a small difference in radiation of electromagnetic waves between the surface of clean water and the surface of polluted water on which a thin film of oil is distributed.
Mit einem solchen Mikrowellen-Radiometer ist es jedoch häufig schwierig, sehr dünn verteilte Ölfilme zu erfassen, und die Verwendung des Geräts ist auch deshalb Beschränkungen unterworfen, weil das Gerät relativ große Abmessungen aufweist.However, with such a microwave radiometer it is often difficult to to capture very thinly distributed oil films, and the use of the device is also therefore subject to restrictions because the device is relatively large in size.
Deshalb wurde als Ölleck-Detektoreinrichtung, die in großem Umfang eingesetzt wird, ein Detektor-Sensor verwendet, der permanent auf der Wasserober- fläche angeordnet ist. Ein solches Gerät ist in der japanischen Offenlegungsschrift 53-145 697 beschrieben.Therefore, as an oil leak detection device, it has been widely used is used, a detector sensor is used, which is permanently on the water surface area is arranged. One such device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 53-145 697 described.
Bei diesem Ölleck-Sensor sind mindestens zwei Leiter durch ein zusammenhängendes, wasserabweisendes poröses Material, welches eine elektrisch leitende Substanz enthält, getrennt. In die Poren dieses Materials kann zwar Öl eindringen, Wasser hingegen nicht. Wenn sich auf der Wasseroberfläche ein ölfilm bildet, besitzt der Sensor eine verringerte Leitfähigkeit, was darauf zurückzuführen ist, daß von den Poren des porösen Materials Öl absorbiert wurde. Hierdurch läßt sich eine Ölleckage elektronisch erfassen.With this oil leak sensor, at least two conductors are connected through a connected, water-repellent porous material containing an electrically conductive substance, separated. Oil can penetrate into the pores of this material, but water can not. If a film of oil forms on the surface of the water, the sensor has a decreased conductivity, which is due to that of the pores the porous material has absorbed oil. This allows an oil leakage electronically capture.
Allerdings besitzt der bekannte Ölleck-Sensor den Nachteil, daß das Öl nicht ohne weiteres immer in die Poren des Sensors eindringen kann, weshalb sich die Erkennungszeit verlängert. Der Grund für dieses Phänomen ist, daß die Außenfläche des Sensors häufig durch tierische Fellreste, Pflanzen und andere Substanzen verunreinigt wird, wenn sich der Sensor über längere Zeit in einem Gewässer befindet.However, the known oil leak sensor has the disadvantage that the Oil cannot always easily penetrate the pores of the sensor, which is why the recognition time is extended. The reason for this phenomenon is that the outer surface of the sensor is often contaminated with animal fur, plants and other substances if the sensor is in a body of water for a long time.
Fig.5 ist eine grafische Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Widerstands-Zunahme eines Ölleck-Sensors und der verstrichenen Zeit nach dem Eintauchen des Sensors in Öl zeigt, wobei die verschiedenen Kurven unterschiedlichen Zeitspannen entsprechen, innerhalb derer der Sensor in ein Gewässer eingetaucht war. Es ist klar ersichtlich, daß der längere Zeit in Wasser eingetauchte Sensor eine geringere Widerstand-Anstiegsgeschwindigkeit und eine längere Erkennungszeit aufweist. Deshalb muß ein durch Fellreste, Gräser oder dergl. verunreingter Sensor entweder durch einen neuen Sensor ersetzt oder aber einer Ultraschall-Reinigung unter- zogen werden, bei der der Sensor zum Entfernen des Belags Ultraschallwellen ausgesetzt wird.Fig.5 is a graph showing the relationship between the increase in resistance of an oil leak sensor and the time elapsed after Immersing the sensor in oil shows the different curves being different Corresponding periods of time within which the sensor is immersed in a body of water was. It can be clearly seen that the sensor immersed in water for a long time a slower resistance slew rate and a longer detection time having. Therefore a sensor contaminated by fur residues, grass or the like must be used either replaced by a new sensor or an ultrasonic cleaning under- be pulled with the sensor to remove the deposit Is exposed to ultrasonic waves.
Es ist jedoch unwirtschaftlich, den Ölsensor auszutauschen, wenn lediglich seine Außenfläche mit Fellresten oder Pflanzen verunreinigt ist, der Sensor ansonsten aber noch intakt ist. Bei der Ultraschallreinigung ist zudem zu beachten, daß die dem Schwinger zugeführten Spannungen im Bereich von 1.000 Volt liegen können, also groß genug sind, um das Öl durch in der Nachbarschaft des Sensors entstehende Funken zu entzünden.However, it is uneconomical to replace the oil sensor if only its outer surface is contaminated with fur residues or plants, otherwise the sensor but is still intact. In the case of ultrasonic cleaning, it should also be noted that the The voltages supplied to the oscillator can be in the range of 1,000 volts, i.e. are large enough to prevent the oil from sparks in the vicinity of the sensor to ignite.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung für Ölleck-Sensoren zu schaffen, die sicher arbeitet.The invention is based on the object of a cleaning device for creating oil leak sensors that work safely.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zum periodischen Reinigen der Außenfläche eines Ölleck-Sensors. Unter dem Wasserspiegel ist in der Nachbarschaft der Sensor-Oberfläche eine Düse angeordnet. Mit einer speziellen Einrichtung wird veranlasst, daß unter Druck stehendes Fluid durch die Düse ausströmt und mit einer gewünschten Frequenz auf die Sensoroberfläche auftrifft.This object is achieved by the invention specified in claim 1. The device according to the invention is suitable for periodic cleaning of the outer surface an oil leak sensor. Below the water level is in the vicinity of the sensor surface arranged a nozzle. With a special device it is arranged that under Pressurized fluid flows out through the nozzle and at a desired frequency hits the sensor surface.
Hierdurch wird die Außenfläche des Sensors gereinigt.This will clean the outer surface of the sensor.
Bei dem Fluid kann es sich um Luft, ein Luft/Wasser-Gemisch, Stickstoff oder ein Stickstoff/Wasser-Gemisch handeln. Die Luft kann durch eine Saugvorrichtung oder eine Luftpumpe geliefert werden.The fluid can be air, an air / water mixture, nitrogen or act as a nitrogen / water mixture. The air can through a suction device or an air pump can be supplied.
Das Wasser kann dem öffentlichen Wasserleitungsnetz entnommen werden.The water can be taken from the public water supply network.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.In the following, embodiments of the invention are based on the Drawing explained in more detail.
Es zeigen: Fig.l eine schematische Skizze einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 eine Skizze einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 und 4 Skizzen weiterer Ausführungsformen der Erfindung, Fig. 5 eine grafische Darstellung, die die Widerstands-Zunahmegeschwindigkeit der blleck-Sensoren in bezug auf die verstrichene Zeit zeigt, wenn die Sensoren in Öl getaucht werden, nachdem sie sich unterschiedlich lange in einem Gewässer befunden haben, Fig. 6 eine grafische Darstellung, die die Widerstandszunahmegeschwindigkeiten von Ölleck-Sensoren in bezug auf die verstrichene Zeit darstellen, wenn die Sensoren in Öl eingetaucht werden, nachdem sie sich zwei Jahre lang in Wasser befunden haben und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gereinigt wurden.They show: Fig.l a schematic sketch of an embodiment of the Invention, FIG. 2 a sketch of a further embodiment of the invention, FIG. 3 and 4 are sketches of further embodiments of the invention, FIG. 5 a graphical one Representation showing the rate of increase in resistance of the blleck sensors in relation shows the elapsed time when the sensors are immersed in oil after they have been in a body of water for different lengths of time, FIG. 6 shows a graphic Representation showing the resistance increase rates of oil leak sensors in in relation to the elapsed time when the sensors are immersed in oil after being in water for two years and with the invention Device have been cleaned.
Die im folgenden beschriebene Vorrichtung dient zum periodischen Reinigen von Ölleck-Detektoren, die auf Gewässern angeordnet sind, z.B. auf Gräben, welche Ölspeichertanks umgeben. Die Vorrichtung enthält eine unter Wasser neben einem Sensor angeordnete Düse. Eine Druckgebereinrichtung dient zum periodischen Ausströmen von unter Druck stehender Flüssigkeit und/oder Gas durch die Düse, um den Sensor zu reinigen.The device described below is used for periodic cleaning of oil leak detectors that are placed on bodies of water, e.g. on trenches, which Surrounded by oil storage tanks. The device includes an underwater device in addition to a sensor arranged nozzle. A pressure transducer is used for the periodic outflow of pressurized liquid and / or gas through the nozzle to the sensor clean.
Der Düse wird durch eine Pumpe entweder eine Flüssigkeit mit Gas oder nur Gas zugeführt.The nozzle is either a liquid with gas or by a pump only gas supplied.
Aus der Düse wird entweder eine Flüssigkeit mit Gas oder nur ein Gas gepumpt. Entweder das aus der Düse austretende Flüssigkeit/Gas-Gemisch oder die durch die Gasabgabe erzeugten Blasen treffen auf die Außenfläche des Ölleck-Sensors auf, so daß der Sensor hochfrequenten Schwingungen ausgesetzt wird, durch die Fremdstoffe wie z.B. tierische Fellreste, Pflanzenteile und dergl. von der Sensor-Oberfläche getrennt werden.The nozzle becomes either a liquid with gas or just a gas pumped. Either the liquid / gas mixture emerging from the nozzle or the Bubbles generated by the gas discharge hit the outer surface of the oil leak sensor on, so that the sensor is exposed to high-frequency vibrations by the foreign matter such as remains of animal fur, parts of plants and the like from the sensor surface be separated.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 befindet sich ein Ölleck-Sensor (1) auf einer Wasseroberfläche.In the embodiment according to FIG. 1 there is an oil leak sensor (1) on a water surface.
Der Sensor (1) ist derart konstruiert, daß zwei Leiter (2 + 2') mit ihren Endabschnitten in einem vorbestimmten Abstand innerhalb eines zusammenhängenden porösen Kunstharzmaterials aus aufgeschäumtem Polytetrafluoräthylen eingebettet sind.The sensor (1) is constructed in such a way that two conductors (2 + 2 ') with their end portions at a predetermined distance within a contiguous porous synthetic resin material made of foamed polytetrafluoroethylene embedded are.
Das Material enthält eine leitende Substanz, z.B.The material contains a conductive substance, e.g.
Kohlenstoff. Die beiden Enden der Leiter 2 und 2' sind an eine (nicht gezeigte) Alarm- oder Warn-Einrichtung, z.B. einen Summer, angeschlossen, um dadurch eine Anderung des elektrischen Stromflusses anzuzeigen. Das Material des Ölleck-Sensors (1) gestattet nur Öl oder einer Flüssigkeit mit einer der Oberflächenspannung von öläquivalenten Oberflächenspannung, einzudringen, nicht jedoch Wasser.Carbon. The two ends of the conductors 2 and 2 'are connected to one (not shown) alarm or warning device, e.g. a buzzer, connected to thereby indicate a change in the flow of electrical current. The material of the oil leak sensor (1) only allows oil or a liquid with a surface tension of oil equivalent surface tension to penetrate, but not water.
Der Sensor (1) schwimmt für gewöhnlich auf der Wasseroberfläche.The sensor (1) usually floats on the surface of the water.
Gemäß Fig.1 mündet erfindungsgemäß das freie Ende eine Druckrohrs oder Druckschlauchs (4) in eine Düse (3). Die Düse(3)ist so angeordnet, daB ein aus ihr austretendesFluid auf die Oberfläche des Sensors (1) auftrifft. Das Druckrohr (4) ist an den Ausgang einer Wasserpumpe angeschlossen.According to the invention, according to the invention, the free end of a pressure pipe opens out or pressure hose (4) into a nozzle (3). The nozzle (3) is arranged so that a the end the escaping fluid hits the surface of the sensor (1). The pressure pipe (4) is connected to the outlet of a water pump.
Zwischen der Düse (3) und der Wasserpumpe (5) befindet sich in dem Druckrohr (4) eine Luftpumpe (6) zum Erzeugen von Luftblasen in dem Druckrohr (4).Between the nozzle (3) and the water pump (5) is located in the Pressure tube (4) an air pump (6) for generating air bubbles in the pressure tube (4).
Das von den Pumpen (5+6) kommende Wasser sowie die Luft werden aus der Düse (3)ausgestoßen, so daß die Düse (3) Blasen abgibt, welche auf Fellreste, Pflanzenreste und andere Verschmutzungsgegenstände auf der Oberfläche des Sensors (1) auftreffen und dadruch hochfrequente Schwingungen verursachen, durch die Verunreinigungen abgetrennt werden und der Sensor gereinigt wird.The water coming from the pumps (5 + 6) as well as the air are turned off the nozzle (3) so that the nozzle (3) emits bubbles, which on remains of fur, Plant debris and other debris on the surface of the sensor (1) and cause high-frequency vibrations through the impurities disconnected and the sensor cleaned.
Bei dem in Fig.2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Druckrohr (4) mit seiner Düse (3) der Außenfläche des Ölleck-Sensors (1) zugewandt, das andere Ende des Druckschlauchs steht mit einer Wasserleitung in Verbindung, aus der Wasser mit einem bestimmten Druck entnehmbar ist. Zwischen der Düse (3) und der Wasserquelle (7) befindet sich in dem Druckrohr (4) eine Saugvorrichtung (8), die durch den von der Wasserquelle (3) kommenden Strom betätigt wird, um Luft in das Rohr (4) einzusaugen.In the embodiment shown in Figure 2, the pressure pipe (4) with its nozzle (3) facing the outer surface of the oil leak sensor (1), the other The end of the pressure hose is connected to a water pipe from which water can be removed with a certain pressure. Between the nozzle (3) and the water source (7) there is a suction device (8) in the pressure pipe (4), which by the the water source (3) coming current is operated to suck air into the pipe (4).
Die Reinigungsvorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau hat im wesentlichen die gleiche Funktions-und Wirkungsweise wie das oben anhand von Fig.1 erläuterte Ausführungsbeispiel.The cleaning device with the structure described above has in essentially the same function and mode of operation as the one above with reference to FIG illustrated embodiment.
Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel verwendet einen Luftkompressor (9), um komprimierte durch das Druckrohr (4) zur Düse (3) zu pumpen, so daß aus der Düse (3) Luft in das Wasser ausgestoßen wird. Als Folge davon gelangen Luftblasen in das Wasser, und es wird durch die aufsteigenden Blasen ein Wasserstrom erzeugt, mit der Folge, daß die Oberfläche des Sensors (1) durch die Luftblasen und den Wasserstrom gereinigt wird.The embodiment shown in Fig. 3 uses an air compressor (9) to get compressed to pump through the pressure pipe (4) to the nozzle (3), so that air is expelled into the water from the nozzle (3). As a result, get there Air bubbles enter the water and the rising bubbles create a stream of water generated, with the result that the surface of the sensor (1) through the air bubbles and the water stream is cleaned.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel steht das Druckrohr (4) in Verbindung mit einer Wasserleitung (7), die unter einem bestimmten Druck stehendes Wasser liefert. In dem Druckrohr (4) ist ein Elektromagnetventil (19) angeordnet, welches durch Fernbedienung geöffnet oder geschlossen werden kann. Das Reinigen kann also stattfinden, ohne daß eine Bedienungsperson an die Stelle kommen muß, an der sich der Sensor befindet.In the embodiment shown in Fig. 4, the pressure pipe is (4) in connection with a water pipe (7) which is under a certain pressure standing water supplies. In the pressure pipe (4) is an electromagnetic valve (19) arranged, which can be opened or closed by remote control. That Cleaning can therefore take place without an operator coming to the site where the sensor is located.
Zwischen dem Elektromagnetventil (10) und der Düse (3) des Druckrohrs (4) befindet sich außerdem eine Saugvorrichtung (8) zum Ansaugen von Luft in das Rohr (4), wobei die Wasserströmung in dem Rohr (4) ausgenutzt wird.Between the solenoid valve (10) and the nozzle (3) of the pressure pipe (4) there is also a suction device (8) for sucking air into the Pipe (4), whereby the water flow in the pipe (4) is used.
Die Düsen (3) in den beschriebenen Ausführungsbeispielen werden von einem (nicht dargestellten) Halte-und Tragmechanismus gehalten, so daß ihr Abstand, ihr Winkel und dergl. in bezug auf den Sensor (1) unverändert bleibt.The nozzles (3) in the described embodiments are of a (not shown) holding and carrying mechanism held so that their distance, their angle and the like. With respect to the sensor (1) remains unchanged.
Bei dem erfindungsgemäßen Gerät vermitteln die zahlreichen Blasen, die von der Düse in das Wasser gegeben werden, der Oberfläche des Ölleck-Sensors beim Auftreffen in Verbindung mit dem Wasser auf der Sensoroberfläche Schwingungen. Demzufolge lösen die Blasen Pelzreste, Pflanzenreste und dergl., so daß die Sensoroberfläche gereinigt wird.In the device according to the invention, the numerous bubbles convey that are added from the nozzle into the water, the surface of the oil leak sensor when it hits the surface of the sensor in connection with the water, vibrations. As a result, the bubbles dissolve fur residues, plant residues and the like., so that the sensor surface is cleaned.
Fig.6 zeigt in Form einer grafischen Darstellung die Ergebnisse einer Untersuchung, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wurden.6 shows in the form of a graphical representation the results of a Investigations carried out with the device according to the invention.
Bei den Untersuchungen wurden die zunehmenden Widerstandverhältnisse der ölleck-Sensoren in bezug auf die verstreichende Zeit (in Minuten) gemessen, nachdem die Sensoren zwei Jahre lang in Wasser gehalten wurden und eine Minute bzw. drei Minuten durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gereinigt wurden.During the investigations, the increasing resistance ratios of the oil leak sensors measured in relation to the elapsed time (in minutes), after the sensors have been kept in water for two years and one minute or three minutes were cleaned by a device according to the invention.
Durch die Untersuchungen ergab sich, daß nach Einbringung der Ölleck-Sensoren in Wasser während eines Zeitraums von zwei Jahren und einer anschließenden Reinigung mit Blasen während eines Zeitraums von einer Minute der zunehmende Widerstand des Sensors seinen Wert von einhundert Prozent innerhalb von zwanzig Minuten erreichte. Wurde die durch Blasen bewirkte Reinigung drei Minuten lang durchgeführt, so erreichte die Widerstands zunahme nach acht Minuten den Wert von einhundert Prozent. In beiden Fällen wurde die Erkennungsfähigkeit auf einen weit besseren Wert angehoben, was deutlich wird, wenn man den entsprechenden Wert in Fig. 5 für den zwei Jahre lang in Wasser gehaltenen Sensor als Vergleich hinzunimmt.The investigations showed that after the oil leak sensors had been installed in water for a period of two years, followed by cleaning with bubbles over a period of one minute the increasing resistance of the Sensor reached its value of one hundred percent within twenty minutes. When the bubbling cleaning was carried out for three minutes, it achieved the resistance increase after eight minutes is one hundred percent. In both Cases, the recognition ability was raised to a far better value, what becomes clear when looking at the corresponding value in Fig. 5 for the two years added sensor held in water as a comparison.
Die Erfindung wurde anhand spezieller Ausführungsbeispiele beschrieben. Das erfindungsgemäße Gerät kann permanent in der Nähe von Ölleck-Sensoren angeordnet sein, so daß mit einer gewählten Frequenz periodisch eine Reinigung durchgeführt werden kann.The invention has been described on the basis of specific exemplary embodiments. The device according to the invention can be arranged permanently in the vicinity of oil leak sensors so that cleaning is carried out periodically at a selected frequency can be.
Durch Eingeben von einem inerten Gas zusätzlich zu oder anstelle von Luft, z.B. durch Eingeben von Stickstoffgas in das Druckrohr, wird die Oberfläche des Sensors keineswegs nennenswert abträglich beeinflußt. Das Reinigungsgerät kann nicht nur bei Ölleck-Sensoren verwendet werden, die den oben beschriebenen Aufbau besitzen, sondern auch bei solchen Sensoren, die eine andere Konstruktion besitzen.By entering an inert gas in addition to or instead of Air, e.g., by introducing nitrogen gas into the pressure pipe, becomes the surface of the sensor in no way noticeably adversely affected. The cleaning device can not only used with oil leak sensors that have the structure described above own, but also with those sensors that have a different design.
Erfindungsgemäß werden die Luftblasen und die Wasserströmung in dem Wasser dadurch erzeugt, daß entweder die Flüssigkeit und das Gas oder nur das Gas ausgeströmt wird, wobei die Fluide von einer Pumpenanordnung über die Druckleitung aus der Düse ausgestoßen werden. Als Folge davon treffen die Luftblasen und die Wasserströmung auf die Oberfläche des Sensors auf, damit der Sensor in Schwingungen gerät, mit der Folge, daß tierische Fellreste, Pflanzenreste und dergl.,die an der Oberfläche des Sensors haften, sofort abgelöst werden.According to the invention, the air bubbles and the water flow in the Water is produced by either the liquid and the gas or just the gas is discharged, the fluids from a pump arrangement via the pressure line ejected from the nozzle. As a result, hit the air bubbles and the Water flow on the surface of the sensor to cause the sensor to vibrate device, with the result that animal fur, plant remains and the like Adhere to the surface of the sensor, be removed immediately.
Da die Düse im Wasser liegt, läßt sich der Reinigungsvorgang durchführen, ohne daß der Sensor entfernt werden muß.Since the nozzle is in the water, the cleaning process can be carried out, without having to remove the sensor.
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