DE3538313A1

DE3538313A1 - Reinigungsvorrichtung fuer oelleck-sensoren

Info

Publication number: DE3538313A1
Application number: DE19853538313
Authority: DE
Inventors: Satoru Saitama Kobayashi
Original assignee: Junkosha Co Ltd
Current assignee: Junkosha Co Ltd
Priority date: 1984-10-29
Filing date: 1985-10-28
Publication date: 1986-04-30
Also published as: JPS6179259U

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung, die zum Erhalten der Empfindlichkeit eines auf einer Wasseroberfläche angeordneten Ölleck-Detektors oder -Sensors verwendet wird.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung für Ölleck-Sensoren zu schaffen, die sicher arbeitet.
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.
Hierdurch wird die Außenfläche des Sensors gereinigt.
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.
Das Wasser kann dem öffentlichen Wasserleitungsnetz entnommen werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
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.
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.
Der Düse wird durch eine Pumpe entweder eine Flüssigkeit mit Gas oder nur Gas zugeführt.
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.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 befindet sich ein Ölleck-Sensor (1) auf einer Wasseroberfläche.
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.
Das Material enthält eine leitende Substanz, z.B.
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.
Der Sensor (1) schwimmt für gewöhnlich auf der Wasseroberfläche.
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.
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).
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.
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.
Die Reinigungsvorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau hat im wesentlichen die gleiche Funktions-und Wirkungsweise wie das oben anhand von Fig.1 erläuterte Ausführungsbeispiel.
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.
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.
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.
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.
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.
Fig.6 zeigt in Form einer grafischen Darstellung die Ergebnisse einer Untersuchung, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wurden.
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.
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.
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.
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.
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.
Da die Düse im Wasser liegt, läßt sich der Reinigungsvorgang durchführen, ohne daß der Sensor entfernt werden muß.
- Leers5uveite -

Claims

Reinigungsvorrichtung für Clleck-Sensoren 1. Vorrichtung zum Reinigen der Außenfläche eines blleck-Sensors in gewissen Zeitabständen, gekennzeichnet durch eine unter Wasser neben der Sensor-Oberfläche angeordnete Düse (3), und einer Einrichtung(5,6;7,8;10), mit deren Hilfe unter Druck stehendes Fluid durch die Düse ausgestoßen wird, so daß das Fluid mit einer gewählten Frequenz auf die Sensoroberfläche auftrifft und dadurch die Außenfläche reinigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Fluid Luft ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Fluid ein Luft/Wasser-Gemisch ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Fluid Stickstoff ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Fluid ein Stickstoff/Wasser-Gemisch ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Luft durch eine Saugvorrichtung geliefert wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Luft durch eine Luftpumpe geliefert wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Luft von einer Luftpumpe geliefert wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Wasser aus dem öffentlichen Wasserleitungsnetz entnommen wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Luft durch eine Saugvorrichtung geliefert wird.