Zur Detektion von Öl auf Wasser sind zahlreiche Verfahren im Einsatz:
Methoden, die im Kontakt mit der Flüssigkeit arbeiten, etwa eintauchende Elektroden oder Durchflusszellen, werden im Dauerbetrieb erheblich beeinträchtigt durch:
Es ist ein erheblicher Wartungsaufwand erforderlich, um die Öl Detektion mit diesen Systemen sicherzustellen. Die Vielzahl der möglichen Störungen bei den genannten Methoden führt dazu nach einem Verfahren
zu suchen, bei dem der Sensor des Geräts nicht direkt mit dem zu überwachendem Wasser in Kontakt steht. Öl schwimmt in der Regel an der Oberfläche und ist nicht homogen im Wasser verteilt.
Ein Sensor zur berührungslosen Detektion des Öls mit einer geeigneten UV- Strahlungsquelle wird zur Fluoreszenzmessung oberhalb der Wasseroberfläche positioniert.
Einen Hinweis auf die mögliche Empfindlichkeit dieser Methode liefert die Beobachtung mit dem menschlichen Auge. Selbst geringe Ölmengenführen zu Interferenz- Farbmustern und Fluoreszenz. Die Ansprechempfindlichkeit der Fluoreszenz Methode ist dabei ca. 10x besser als das Auge.
Auch dieses Verfahren kann durch Störgrößen beeinflusst werden
Durch die geeignete gerätetechnische Ausführung wird die Wirkung dieser Störungen auf die Ergebnisse jedoch weitgehend minimiert.
Energie (E1 = hv1), hier in Form von ultravioletter Strahlung, wird von einem Atom oder Molekül absorbiert.
Die Elektronen werden angeregt in einen höheren Energiezustand zu wechseln. Beim zurückfallen der angeregten Elektronen in den Grundzustand, wird die Strahlungsenergie (E2 = hv2) wieder freigesetzt, allerdings nicht vollständig mit der gleichen Wellenlänge wie bei der Energieaufnahme, sondern zusätzlich mit einer Wellenlänge im sichtbaren Spektrum sowie als Wärmestrahlung (E3).
E1 = E2 + E3
Die abgestrahlte Wellenlänge (Fluoreszenz-stahlung) ist Stoffspezifisch. Öl enthält unter anderem aromatische- Verbindungen. Da jede Ölsorte eine andere Zusammensetzung aufweist, ist auch das Fluoreszenzspektrum der verschiedenen Öle unterschiedlich, liegt aber in der Regel zwischen 350 und 500nm.
Das Gerät ist für den Dauereinsatz mit geringem Wartungsaufwand in industriellen Umgebungen entwickelt. Einflüsse durch externe Störungen werden durch die Konstruktion auf ein Minimum reduziert.
Als UV- Quelle werden UV-Lampen oder optional UV-LED-Arrays eingesetzt. Die UV-Quellen sind über der
Detektoroptik angeordnet und decken einen Erfassungsbereich von ca. 30cm Durchmesser ab. Dieses
Design ermöglicht die Ölerfassung selbst von bewegten Wasseroberflächen. Wellen bis zu 3cm haben
keinen Einluß auf die Ansprechempfindlichkeit des Systems.
Die Empfängeroptik zur Erfassung der Fluoreszenz ist für eine Entfernung von etwa 400mm zwischen Wasseroberfläche und Sensor optimiert. Änderungen des Abstands zwischen Sensor und Wasseroberfläche von mehr als 75mm müssen durch eine geeignete Installation ausgeglichen werden (z.B. Installation auf Pontons, ein Ultraschallgesteuertes Liftsystem, Bypass-Container, etc.).
Die korrekte Funktion des Systems wird durch die permanente Überwachung der folgenden Parameter gewährleistet:
Störmeldungen werden von vier LED’s angezeigt. Ein gemeinsames Relais meldet einen Ausfall oder eine Fehlfunktion zum Kontrollraum. Die Resultate werden über den Analogausgang übertragen.
Das Modell FLUCOmat (FLU-103) ist unter anderem im Einsatz zur Überwachung von:
Bild 2, zeigt die Empfindlichkeit für mehrere Öle, die unter Verwendung eines Laboraufbaus nachgewiesen wurden.
Hauptsächlich finden Sie die folgenden Abwässer in einem Kraftwerk:
Das Wasser wird möglicherweise durch, Schmieröl, Wärmetauscher Öl, Turbinenöl, etc. und wird in der Abwasseraufbereitungsanlage (Bild 6) behandelte.
Das Modell FLUCOmat (FLU-103) wird hier zur sicheren Ölüberwachung des Auslaufs eingesetzt
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