DE3517065C2 - Anordnung zur Überwachung des Mischungsverhältnisses zweier Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung des Mischungs­ verhältnisses zweier unterschiedlicher, in einer Rohrleitung geführ­ ter Flüssigkeiten, insbesondere solcher mit erheblich voneinander abweichenden Dielektrizitätskonstanten, mittels zweier Elektroden, deren Zwischenraum mindestens bereichsweise von dem Gemisch erfüllt ist, wobei die aufgrund der durch die Zusammensetzung des Gemisches gegebenen gemeinsamen Elektrizitätskonstante zwischen ihnen gebilde­ te Kapazität mittels einer Kapazitätsmeßvorrichtung bestimmt wird.

Zur Bestimmung von Füllstandshöhen sind nach der DE 32 13 303 A1 Tanks mit vertikal angeordneten zylindrischen Kondensatoren ausge­ stattet, die als frequenzbestimmende Kondensatoren Oszillatoren zugeordnet sind, deren durch einen Detektor überwachte Frequenz oder Periode Rückschlüsse auf den Füllungsgrad des Tanks zulassen. Aus der DE 31 16 969 A1 sind weiterhin Wechselstrom-Brückenschaltungen bekannt, die als Resonanzelement von einer Leitung durchsetzte Luftspulen bzw. einen Plattenkondensator aufweisen, in den auszuwer­ tende Stoffe einbringbar sind, während die Luftspule bspw. durch metallisch verunreinigtes Schmieröl beaufschlagbar ist. Der zwischen die Platten des Plattenkondensators eingeführte Prüfstoff sowie die die Leitung mit dem Schmieröl passierenden Metallteile stören das Brückengleichgewicht meßbar, so daß sich der Grad der metallischen Verunreinigungen oder die Dielektrizitätskonstante des Prüfstoffes darstellen lassen.

In der gängigen Praxis liegt oft die Aufgabe vor, das Mischungs­ verhältnis von Flüssigkeitsgemischen zu überwachen, wobei sowohl die Konzentration von Gemischen überwachbar ist oder auch von einer Flüssigkeit ausgegangen werden kann, der eine zweite, ungewünschte sich beimischen kann. In beiden Fällen der Konstanthaltung eines gewollten Mischungsverhältnisses oder der Überwachung eines kriti­ schen Mischungsverhältnisses bei ungewollten Beimischungen ist es wesentlich, das Konzentrationsverhältnis zu bestimmen und laufend zu überwachen.

Ein wesentliches Anwendungsgebiet ist bspw. durch die Überwachung von Öl gegeben. Hier wird aus Motoren, aber auch Werkzeugmaschinen, Walzgerüsten oder dgl. rücklaufendes Öl gesammelt und wiederver­ wendungsfähig gereinigt. Es besteht aber stets die Gefahr, daß neben weiteren Fremdstoffen das Öl in seinem Umlauf Wasser aufnimmt, welches seine Schmierfähigkeit beeinträchtigt. Um die erforderliche Schmierfähigkeit zu sichern, ist es daher erforderlich, die Wasser­ aufnahme des Öls zu kontrollieren.

Es hat sich nun herausgestellt, daß das Entnehmen und Analysieren von Proben nicht nur schwierig und aufwendig ist, der ermittelte Wassergehalt hängt auch vom Entnahmeort der Probe ab, und ein gesteigerter Wassergehalt läßt zwar Aussagen über die Minderung der Schmierfähigkeit zu, zeigt im allgemeinen aber nicht den Weg auf, auf dem Wasser in das Öl gelangt ist. Die Überwachung aufgrund sporadisch ent­ nommener Proben ergibt weiterhin erhebliche Verzögerungen zwischen dem unzulässigen Ansteigen des Wassergehaltes und dem Aufdecken derselben, da zunächst einmal die Proben in Abständen entnommen werden und sodann die jeweilige Unter­ suchung weitere Zeit erfordert.

Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, eine der Gat­ tung entsprechende Anordnung zu schaffen, mittels deren zweck­ mäßig nur die tatsächlich zur Anwendung gelangende bzw. ent­ nommene Flüssigkeit auf ihre Konzentration hin untersucht wird, und die mit geringem Aufwande eine möglichst laufende Ermittlung erlaubt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch gekenn­ zeichneten Merkmale. Sie ergeben ein Gefäß, das entweder zu untersuchende Flüssigkeit aufnimmt oder aber von der zu un­ tersuchenden Flüssigkeit laufend durchsetzt wird, und das durch die Anordnung zweier einander gegenüberstehender Elek­ troden als Kondensator ausgestaltet ist, dessen Kapazität sich mit einfachen Mitteln und laufend überwachen läßt. Hier­ bei ist die zu messende Kapazität einerseits von den Abmes­ sungen des Gefäßes bzw. der Elektroden und deren Abstand bestimmt, die ja konstant bleiben und in die weitere Ermitt­ lung nicht eingehen. Die Kapazität hängt aber darüber hinaus noch von der Dielektrizitätskonstante des zwischen den Elek­ troden anstehenden Dielektrikums und damit der Dielektrizi­ tätskonstante der in das Gefäß eingebrachten oder es durch­ setzenden Flüssigkeit ab. Ausgezeichnete Verhältnisse erge­ ben sich bei der Ermittlung der Konzentration von Ölen bei­ gemischten Wassers, da die Dielektrizitätskonstante üblicher Schmieröle wie vieler weiterer Kohlenwasserstoffe im Bereiche von 2,2 liegt, während ölfremde Stoffe eine teilweise stark abweichende Dielektrizitätskonstante aufweisen. Das oft in Frage kommende Wasser macht sich durch seine hohe Dielektri­ zitätskonstante von 80 auch schon in geringen Spuren deutlich bemerkbar und ist damit leicht nachweisbar. Die Verwendung eines von der Flüssigkeit durchsetztem Gefäß in Verbindung mit einer Kapazitätsmeßvorrichtung ergibt eine lückenlose laufende Kontrolle, welche die Überschreitung noch zuläs­ siger Beimischungen durch das Auslösen optischer und/oder akustischer Signale sofort, deutlich und sinnfällig erkenn­ bar macht.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im einzelnen wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine vorteilhafte Ausbil­ dung des Gefäßes,

Fig. 2 schematisch eine in eine Rohrleitung eingeschleifte und überbrückbare Anordnung,

Fig. 3 schematisch einen temperaturkompensierten Aufbau der Anordnung,

Fig. 4 schematisch eine analoge Kapazitätsmeßvorrichtung,

Fig. 5 das Blockschaltbild einer digitalen Kapazitätsmeß­ vorrichtung,

Fig. 6 schematisch eine in einzelnen Strängen auftretende Konzentrationszunahme anzeigende Anordnung, und

Fig. 7 schematisch die praktische Ausführung einer Anordnung zur Überwachung des Ölumlaufs in einem Walzwerk.

Im beidseitig abgebrochenen Längsschnitt einer Rohrlei­ tung 1 ist ein beidseitig Flansche 2 aufweisender Rohr­ stutzen 3 vermittels von Schrauben 4 verschraubt, wobei durch Verwendung isolierender Dichtungsscheiben und die Schrauben 4 unterfangender Isolierbuchsen der Rohrstutzen 3 elektrisch von der Rohrleitung 1 getrennt ist. Die Flansche 2 des Rohr­ stutzens 3 sind mit Durchtrittsöffnungen aufweisenden Zen­ trierscheiben 5 versehen, in deren zentrale Bohrungen Isolier­ buchsen 6 eingesetzt sind, die von Bolzen 7 durchgriffen wer­ den, die zentrisch an den beiden Enden eines zylindrischen Körpers 8 vorgesehen sind. Der Rohrstutzen 3 weist weiterhin an seinem Mantel einen Gewindestutzen 9 auf, in dem vermit­ tels einer Überwurfmutter 10 eine Dichtung 11 sowie eine Iso­ lierbuchse 12, die von einem Anschlußbolzen 13 durchgriffen sind, verspannt sind. Damit ist ein Gefäß 14 geschaffen, das von der die Rohrleitung 1 durch strömenden Flüssigkeit eben­ falls durchsetzt wird, wobei die Flüssigkeit durch Durchbre­ chungen der Zentrierscheiben 5 in das Gefäß 14 ein- und aus diesem austritt und innerhalb des Gefäßes den rohrförmigen, zwischen dem Außenmantel des zylindrischen Körpers 8 und dem Innenmantel des Rohrstutzens 3 gebildeten Raum durchsetzt. Die vermittels der Isolierbuchsen 6 und 12 isolierte Halte­ rung des zylindrischen Körpers 8 läßt dessen Verwendung als Innere Elektrode 26i zu, die über den Anschlußbolzen 13 an­ schließbar ist, während der Rohrstutzen 3 als Außenelektrode 26a des aus den beiden Elektroden gebildeten zylindrischen Kondensators wirksam ist. Bei isoliertem Einbau des Rohr­ stutzens 3 kann dieser als freie Gegenelektrode geschaltet werden; es ist aber auch möglich, den Rohrstutzen 3 leitend in die Rohrleitung 1 einzufügen und als geerdete Elektrode zu nutzen.

Den Aufbau der Meßanordnung veranschaulicht schematisch die Fig. 2. Um das Gefäß 14 warten und gegebenenfalls austauschen oder instandsetzen zu können ist es in eine Schleife der Rohr­ leitung eingesetzt, welche durch Absperrventile 15 und 16 ab­ sperrbar ist. Während des Meßvorganges wird die direkte Verbindung der Rohrleitung 1 mittels des Absperrventiles 17 unterbrochen. Die Elektroden 26i und 26a des Gefäßes 14 sind mit einer Kapazitätsmeßvorrichtung 18 verbunden, die eine der zwischen den Elektroden 26a und 26i gebildeten Kapazität entsprechende, vorzugsweise proportionale Spannung U an eine Anzeigevorrichtung 19 weitergibt. Im einfachsten Falle genügen hier einfache, anzeigende Instrumente oder gar bei der Über- bzw. Unterschreitung vorgegebener schwellen ansprechende Kontakte bspw. eines Relais. Eine bessere Über­ sicht gibt sich, und der zeitliche Verlauf läßt sich darstel­ len, wenn schreibende Meßgeräte, bspw. Punktschreiber Plotter oder dergleichen, vorgesehen werden. Eine schnelle Übersicht ergibt sich bei der Verwendung eines Monitors in Verbindung mit einer Speichervorrichtung, welche zeitlich aufeinanderfol­ gende Kapazitätswerte festhält, so daß eine zeitliche Abhän­ gigkeit der Kapazität feststellbar ist.

Bei der Verwendung vorgegebener Flüssigkeiten stellt die er­ mittelte Kapazität eine Funktion der Konzentration einer be­ stimmten zweiten in einer bestimmten ersten Flüssigkeit dar, so daß die Anzeigevorrichtung nicht in Kapazitätswerten, son­ dern direkt in der Konzentration entsprechenden Werten, bspw. in dem prozentualen Mischungsverhältnis, erreichbar ist. Be­ sonders günstige Verhältnisse ergeben sich für die Feststel­ lung von Wasser in Kohlenwasserstoffen, da diese eine rela­ tiv niedrige und das Wasser eine ca. 35fach höhere Dielek­ trizitätskonstante aufweisen. Hierdurch ergibt sich für re­ lativ niedrige Beimischungen von Wasser eine lineare Kurve. Die Ausgangskapazität bei fehlender Beimischung kann hierbei durch entsprechende Justierung oder eine fest eingestellte Kompensation ausgeglichen werden.

In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß die Dielektrizi­ tätskonstante von Kohlenwasserstoffen, bspw. Ölen, einen nicht zu vernachlässigenden Temperaturgang aufweisen. Hier hat sich eine Anordnung nach Fig. 3 bewährt, bei der Dielek­ troden 26a und 26i des von der zu überwachenden Flüssigkeit durchflossenen Gefäßes 14 mit einer Kapazitätsmeßvorrichtung 18 verbunden sind, der eine fremde Korrekturspannung zuführ­ bar ist.

Um eine Anpassung des freien Querschnittes der Rohrleitung an den Strömungsnutzquerschnitt des Gefäßes 14 zu erreichen, sind beidseitig des Gefäßes 14 Übergangskonen 20 vorgesehen. Im Gefäß 14 oder, wie im Ausführungsbeispiel, innerhalb eines der Übergangskonen 20 ist ein Temperaturfühler 21 eines Tem­ peraturgebers 22 angeordnet, der eine der ermittelten Tempe­ ratur entsprechende Spannung auf einen Funktionsbildner 23 weitergibt und damit, entsprechend der vorgegebenen Funktion des Temperaturganges der Dielektrizitätskonstante der Grund­ flüssigkeit eine Korrekturspannung auslöst, welche den Tem­ peraturgang der Dielektrizitätskonstante der Flüssigkeit in­ nerhalb der Kapazitätsmeßvorrichtung 18 korrigiert. Die Aus­ gangsspannung entspricht daher nicht mehr der tatsächlich zwischen den Elektroden 26a und 26i gebotenen Kapazität, sondern vielmehr einer auf eine feste Temperatur bezogenen Kapazität, und vermag damit das Mischungsverhältnis tempera­ turunabhängig anzugeben.

Den möglichen Aufbau einer Kapazitätsmeßvorrichtung veranschau­ licht die Fig. 4. In deren Blockschaltbild ist ein Rechteck­ generator 24 dargestellt, welcher einen Integrator 25 steuert, dessen Flankensteilheit durch die Kapazität der angeschalteten Elektroden 26 bestimmt ist. Der sich ergebenden, mit schräg verlaufenden Flanken sowohl an- als auch abfallenden Span­ nung wird im Glied 27 eine über den Anschluß 28 zugeführte Referenzspannung überlagert, so daß der beim Überschreiten einer vorgegebenen Spannungsschwelle leitende Komparator immer nur während des Abschnittes der symmetrisch-sägezahn­ förmigen Spannung leitend wird, der sich oberhalb der Schwell­ spannung befindet. Beim steileren Anstieg und Abfall inner­ halb des Integrators 25 ergeben sich längere Zeiten des Leitendwerdens als bei unter Einfluß der Kapazität der Elektroden 26 erzielter geringerer Steilheit, so daß die Länge der vom Komparator 29 abgegebenen Impulse ein Maß primär für die Kapazität der Elektroden 26 des Gefäßes 14 ist, die der Dielektrizitätskonstante der Mischflüssigkeit und damit der Konzentration entspricht. Auch hier wird der Temperaturgang der Dielektrizitätskonstante kompensiert, indem über die Klemme 30 die Ausgangsspannung eines Tempe­ raturgebers bzw. des einem Temperaturgeber nachgeordneten Funktionsbildners 23 zugeführt wird. Über das Glied 31 er­ reicht die Differenz dieser Spannungen ein die intermit­ tierende Spannung ausgleichendes und zu einem Gleichstrom­ signal wandelndes Filter 32, dessen Ausgangsspannung der hier nicht mehr dargestellten Anzeigevorrichtung 19 als Gleichspannung zuführbar ist.

Kapazitätsmeßanordnungen sind aber nicht auf eine derartige analog wirksame Schaltung beschränkt. So kann bspw. die zwischen den Elektroden 26 gebildete Kapazität den Fre­ quenz bestimmenden Bauteilen, bspw. dem Schwingkreis, eines Generators parallelgeschaltet werden, so daß dessen Frequenz durch die Kapazität des Gefäßes 14 bestimmt wird. Die Aus­ wertung kann dann im Rahmen einer Frequenzmessung bewirkt werden, bspw. vermittels der Flanke eines nachgeordneten Schwingkreises. Erleichtern läßt sich die Auswertung, wenn unter Beibehaltung der absoluten Frequenzänderung durch Mischung mit der Frequenz eines Festgenerators auf eine niedrigere Frequenz umgesetzt wird. Schließlich kann auch die Anordnung nach Fig. 4 vereinfacht werden, indem an die Stelle des Integrators 25 ein einfaches RC-Glied tritt, des­ sen Kapazität ausschließlich oder mit wesentlichem Anteil durch die Kapazität der Elektroden 26 des Gefäßes 14 ge­ bildet wird. Damit tritt an die Stelle der geradlinigen, symmetrischen Flanken der vom Integrator bewirkten Spannung eine sägezahnförmige, dessen Flanken entsprechend e-Funktionen verlaufen, und deren Steilheit der Zeitkonstante der Auf­ lade- bzw. Entladungswege entsprechen.

Ein Beispiel für eine digitale Kapazitätsmessung ist anhand der Fig. 5 erläutert. Dieses Blockschaltbild zeigt einen Frequenzgenerator 33, dessen die Frequenz bestimmenden Glieder die Kapazität der Elektroden 26 einschließen. Damit wird eine von deren Kapazität abhängige Frequenz erzeugt, und die Perioden dieser Frequenz werden in einem Zähler 34 gezählt, der das Ergebnis seiner einem jeweilig festen Wert ausgehenden und über ein vorgegebenes Intervall durchge­ führten Zählung periodisch in einen Ausgabespeicher 35 über­ tragen wird, der jeweils nachgeordnete Steuer- bzw. Speicher­ einheiten oder aber Anzeigevorrichtungen steuert.

Zur Steuerung dieser Anordnung ist ein zweiter, auf einer festen Frequenz arbeitender Referenzgenerator 36 vorgesehen, der als Zeitgeber für eine Steuerlogik 37 dient, weiche den Zähler 34 vermittels von Signalen S auf einen vorgegebenen Wert einstellt, vermittels eines Signales F die Zählung freigibt, und vermittels von Signalen L am Ende eines Aus­ wertungsintervalls den sich ergebenden Endwert in den Ausgab­ bespeicher überträgt, von dem aus er als die Kapazität bzw. die Dielektrizitätskonstante bzw. die Konzentration darstel­ lender Wert weiter übertragbar ist. Auch hier wird zweck­ mäßig ein Temperaturfühler mit einem nachgeordneten Tempe­ raturgeber vorgesehen, die eine Temperaturkompensation be­ wirken. Dies kann durch eine zugeschaltete spannungsabhängige den Frequenzgenerator 33 beeinflussende Kapazität ebenso be­ wirkt werden wie andere, dessen Kapazität zusätzlich beein­ flussende Mittel.

In vielen Fällen jedoch interessiert nicht so sehr die Mes­ sung einer das Gefäß durchsetzenden Flüssigkeit. Im Falle von Ölumläufen von Walzgerüsten bspw. interessiert nicht nur der unerwünschte Anstieg des Wasseranteiles, es interessiert auch, woher dieser zusätzlicher Wasseranteil rührt. Be­ währt hat sich hierbei eine Anordnung, die in ihren Grund­ sätzen anhand der Fig. 6 erläutert wird. Hier sind zunächst nicht dargestellte Gefäße und diesen nachgeordnete tempe­ raturkompensierte Kapazitätsmeßvorrichtungen 38 einmal im gesamten Vorlauf des Walzöles vorgesehen und mit dem Index 0 bezeichnet, während mit den Indizes 1 bis n bezeichnete Ka­ pazitätsmeßvorrichtungen 38₁ bis 38 _n für jede der Rücklauf­ leitungen vorgesehen sind. Gesteuert werden diese Kapazitäts­ meßvorrichtungen jeweils durch die Kapazität, welche zwischen den Elektroden 26 des zugeordneten Gefäßes ansteht, wobei die Elektroden 26₀ dem im Vorlauf vorgesehenen Gefäß zugehö­ ren, während die Elektroden 26₁ bis 26 _n Gefäßen angehören, die in den einzelnen Rückläufen angeordnet sind. Die Ge­ fäße weisen weiterhin jeweils Temperaturfühler 21₀ bis 21 _n auf, die ebenfalls jeweils mit der Kapazitätsmeßvorrichtung 38 verbunden sind und deren Temperaturkompensation bewirken. Der für den Vorlauf vorgesehenen Kapazitätsmeßvorrichtung 38₀ ist ein Mittelwertbildner 39 nachgeordnet, der aus den laufend ermittelten Dielektrizitätskonstanten bzw. Konzen­ trationsangaben einen Mittelwert bilden. Dieser Mittelwert wird den Ausgängen der übrigen Kapazitätsmeßvorrichtungen 38₁ bis 38 _n nachgeordneten Subtraktoren 40₁ bis 40 _n zuge­ führt, so daß von sämtlichen für den Rücklauf gebildeten Ergebnissen jeweils der Mittelwert des Vorlaufes abgezogen wird und an den Ausgängen 41₁ bis 41_n der Subtraktoren 40 jeweils nur die jeweilige Differenz zum Mittelwert darstel­ lende Signale auftreten. In einer größeren Anlage wird es dadurch wesentlich erleichtert, beim Auftreten von Kon­ zentrationsänderungen festzustellen, in welchem der Rück­ läufe diese Konzentrationsänderung im wesentlichen auftritt, so daß Fehlerquellen bzw. Zumischungsstellen leicht lokali­ sierbar sind.

Eine praktische Anwendung der in Fig. 4 prinzipiell dar­ gestellten Anordnung ist der Fig. 7 zu entnehmen. Hier ist ein durch Scheidewände 42 in Kammern unterteilter Ölbe­ hälter einer Ölumlaufanlage gezeigt, dem das rücklaufende Öl über eine Ölrücklauf-Sammelleitung 44 zugeführt wird. In den ersten der durch die Unterteilung mittels der Schei­ dewände 42 entstandenen Kammern erfolgt ein Absetzen gro­ ber Rückstände ebenso wie die Entfernung aufschwimmender Verunreinigungen durch Flotation. In der letzten Kammer wird vermittels von Heizelementen das Öl temperiert, und vermittels von Plattenabscheidern erfolgt eine weitere Reinigung. Der Vorlauf wird vermittels von Pumpen 45 be­ wirkt, die über Filter 46 die Öl-Vorlaufleitung 47 speisen. In diese zu den Verbrauchern, nämlich den einzelnen Schmier­ stellen 48₁ bis 48 _n führende Sammelleitung ist das Gefäß 140 eingefügt, dem der Temperaturfühler 21₀ beigegeben ist, der im Verein mit den Elektroden des Gefäßes die tempera­ turkompensierte Kapazitätsmeßvorrichtung 38₀ steuert.

Das die Schmierstellen versorgende Öl wird von Sammelscha­ len 49₁ bis 49 _n aufgefangen und über Rücklaufleitungen 50₁ bis 50 _n der Ölrücklauf-Sammelleitung zugeführt. In die ein­ zelnen Rücklaufleitungen sind jeweils Gefäße 14₁ bis 14 _n eingefügt, deren Elektroden die beigeordneten temperatur­ kompensierten Kapazitätsmeßvorrichtungen 38₁ bis 38 _n steuern. Die Ergebnisse werden über strichpunktiert dargestellte Lei­ tungen einer zentralen Steuer- und Speichereinheit 51 zuge­ führt, welche die wahlweise Darstellung von Meßdaten in der zugehörigen Anzeigevorrichtung 19 erlaubt. Um einen besseren Überblick zu erhalten, ist diese Anzeigevorrichtung so auf­ gebaut, daß sie den zeitlichen Verlauf der Meßergebnisse innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls darzustellen vermag; sie kann als Registrierstreifen beschriftender Punkt­ schreiber oder als Bildrohr eines Monitors ausgebildet sein. Leicht lassen sich hierbei parallel unterschiedliche Ergeb­ nisse darstellen, wenn die Schreibvorrichtung über zweck­ mäßig unterschiedlich gefärbte Schreibstifte verfügt und/oder durch seitliches Ausweichen die die Ergebnisse dar­ stellenden Kurven nebeneinander niedergeschrieben werden. Auch im Falle der Verwendung einer Bildröhre lassen sich mehrere Ergebnisse parallel darstellen, indem sie gegen­ einander versetzt dargestellt werden und/oder sich im Fal­ le der Verwendung einer Farbbildröhre durch unterschiedliche Färbung und/oder durch unterschiedliche Kurvenform unter­ scheiden, wobei unterschiedliche Kurven durch rhythmisches Dunkeltasten des Kathodenstrahles erzielbar sind, so daß die Schriftzüge sich dadurch voneinander unterscheiden las­ sen, daß bspw. einer voll durchgezogen ist, während andere in unterschiedlichen Strichelungen, Punktierungen oder Strichpunktierungen gehalten sind. Die zentrale Steuer- und Speichereinheit erlaubt die Darstellung bspw. der Vor­ laufkonzentration und, zweckmäßig parallel hierzu, die Über­ wachung der Konzentrationen der den einzelnen Rücklaufleitungen zugeordneten Kapazitätsmeßvorrichtungen. Hierdurch wird es nicht nur möglich, im Falle des Ansteigens der Wasserkonzen­ tration im Vorlauf die Ursache schnell zu lokalisieren, da der das Ansteigen der Wasserkonzentration durch unkontrol­ lierten Wassereintritt bewirkenden Rücklaufleitung zuge­ ordnete Kapazitätsmeßvorrichtungen stark angestiegene Kon­ zentrationswerte anzeigen lassen; es ist möglich, das An­ steigen der Konzentration bereits direkt bei ihrer Entste­ hung zu erfassen, da die der durch unkontrollierte Wasser­ aufnahme die Konzentrationssteigerung bewirkende Rücklauf­ leitung 50 zugeordnete Kapazitätsmeßvorrichtung 38 die Kon­ zentrationssteigerung ja bereits im Entstehen anzeigt, ehe diese sich dem Ölbehälter 43 mitteilen und damit über die Ölvorlaufleitung 47 erfaßbar ist und sich auszuwirken ver­ mag. Auch hier sind zweckmäßig der zentralen Steuer- und Speichereinheit 51 zusätzliche optische und/oder akustische Meldevorrichtungen zugeordnet, welche beim Überschreiten zu­ lässiger Maximalwerte, gegebenenfalls aber auch schon beim Auftreten unerwartet hoher Werte Warnsignale auslösen. Die zentrale Steuer- und Speichereinheit ist zweckmäßig so ge­ schaltet, daß sie Meßwerte über einen längeren Zeitraum zu speichern vermag, so daß diese jederzeit reproduzier­ bar wieder abrufbar sind. Des weiteren hat es sich be­ währt, selektiv schaltbar die jeweils darzustellenden Werte auszusuchen, so daß bspw. nur eine oder bestimmte vorgegebene Kurven der Übersicht wegen einzeln oder in Gruppen darstellbar sind, während im allgemeinen bspw. sämtliche Meßstellen auf die Anzeigevorrichtung 19 parallel schaltbar sind. Des weiteren hat es sich bewährt, auch das bspw. in der Abszisse darzustellende Zeitintervall einstell­ bar bzw. änderbar zu halten.

In allen diesen Fällen wird eine Überwachungsvorrichtung für eine Ölumlaufanlage geschaffen, welche es gestattet, laufend und lückenlos und mit mäßigem Aufwande Wassergehalt­ messungen durchzuführen und beim Auftreten überraschen und/oder gefährlich hoher Werte eine Warnung auszulösen, wobei die Vielzahl der Messungen gleichzeitig eine Loka­ lisierung eventuell aufgetretener Schäden gestattet, so daß durch übermäßigen Wassergehalt bedingte Inspektions- bzw. Reparatur-Ausfallzeiten auf ein Minimum bringbar sind.

Claims (12)

1. Anordnung zur Überwachung des Mischungsverhältnisses zweier unterschiedlicher, in einer Rohrleitung geführter Flüssigkei­ ten, insbesondere solcher mit erheblich voneinander abweichen­ den Dielektrizitätskonstanten, mittels zweier Elektroden, deren Zwischenraum mindestens bereichsweise von dem Gemisch erfüllt ist, wobei die aufgrund der durch die Zusammensetzung des Gemisches gegebenen gemeinsamen Dielektrizitätskonstante zwischen ihnen gebildete Kapazität mittels einer Kapazitätsmeß­ vorrichtung bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine der Elektroden (26a) als mit seinem Durchmesser den der Rohrleitung (1) überschreitender Rohrstutzen (3) ausgebildet ist, der beidendig mit seinen Durchmesser auf den der Rohrleitung reduzierenden Übergangskonen (20) ausgestattet und in die Rohrleitung (1) eingeschaltet ist,
• - daß die zweite der Elektroden (26i) als vermittels von Isolierbuchsen (6) zentrisch in dem Rohrstutzen (3) mit allseitig gleichem Abstande isoliert gehaltener zylin­ drischer Körper (8) ausgebildet ist,
• - und daß der Rohrstutzen (3) und der zylindrische Körper (8) mit der Kapazitätsmeßvorrichtung (18, 38) verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (26i, 26a) mittels eines isolierenden Überzuges abgedeckt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Elektrode (26a) vorgesehene Rohrstutzen (3) geerdet ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durch den Rohrstutzen (3) und die Übergangskonen (20) gebildete Gefäß (14) den Fühler (21) eines Temperaturgebers (22) aufweist, dessen Ausgangssignale einem nachgeordneten, die Angaben der Kapazitätsmeßvorrichtung (18) korrigierenden Funktionsbildner (23) zugeführt sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (14) in einer gemeinsamen Vorlaufleitung (47) einer Schmieröl-Umlaufanlage (Fig. 7) vorgesehen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Leistung (47) ein erstes Gefäß (14₀) vorgesehen ist, dessen Kapazitätsmeßvorrichtung (38₀) ein Mittelwertbildner (39) nachgeordnet ist, und daß in weiteren Leitungen (50 _n) Gefäße (14 _n) vorgesehen sind, deren über Kapa­ zitätsmeßgeräte (38 _n) ermittelte Kapazitätswerte mit dem am Ausgange des Mittelwertbildners (39) anstehenden vergleichbar sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Ausgängen von Kapazitätsmeßgeräten (38 _n) Subtraktoren (40 _n) nachgeordnet sind, welche die ihnen zugeführten Kapazi­ tätswerte um den am Ausgange des Mittelwertbildners (39) anstehenden vermindern.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Anzeigen durch schreibende Meßinstrumente erfolgen.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Anzeigen durch Bildschirme von Katodenstrahlröhren erfol­ gen, wobei bei Mehrfachanzeigen die Werte unterschiedlicher Kapazitätsmeßvorrichtungen (38 _n) durch unterschiedliche Farben auf Farb-Bildschirmen und/oder durch unterschiedliche periodi­ sche Unterbrechungen des Katodenstrahles als Strichelungen auf dem Bildschirm darstellbar sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Meßinstrument bzw. der den Bildschirm aufweisenden Kathodenstrahlröhre eine zentrale Schalt- und Speichereinheit (51) vorgeordnet ist, welche die Darstellung der Meßwerte wählbar in ihrer Gesamtheit und/oder selektiv die ausgewählter Meßstellen und/oder Meßintervalle gestattet.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätsmeßvorrichtung (18, 38) einen Generator (24) aufweist, dessen Frequenz durch die zwischen den Elektroden (26a, 26i) auftretende Kapazität beeinflußbar ist.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätsmeßvorrichtung (18, 38) einen einen Integra­ tor speisenden Generator (24) aufweist, und daß die Steilheit des Integrators (25) durch die zwischen den Elektroden (26a, 26i) auftretende Kapazität beeinflußbar ist.