DE2026005A1

DE2026005A1 - Anzeigegerät für ionisiertes Wasser oder ionisierte Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE2026005A1
Application number: DE19702026005
Authority: DE
Inventors: Bernhard Varese; Anfray Michel Cocquio; Schelten-Peterssen (Italien)
Original assignee: Europäische Atomgemeinschaft (EURATOM), Europazentrum, Kirchberg (Luxemburg)
Priority date: 1969-05-23
Filing date: 1970-05-22
Publication date: 1970-11-26
Also published as: BE750316A; GB1290582A; LU58713A1; FR2048653A5; NL7007442A

Description

Anzeigegerät für ionisiertes Wasser oder ionisierte Flüssigkeiten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Anzeigegerät für ionisiertes Wasser oder ionisierte Flüssigkeiten, welches an schlecht zugänglichen oder nichtzugänglichen Orten das Aufspüren von ionisiertem Wasser oder ionisierten Flüssigkeiten gestattet, das, wie beispielsweise Schwerwasser, aus einem Leck in den Leitungen eines Kernreaktors stammt.

Die bekannten Vorschläge beruhen auf dem Prinzip der zwei voneinander mit Hilfe einer geflochtenen Baumwollhülle isolierten Metallelektroden, wobei die Hülle vorzugsweise mit einem Salz, beispielsweise Ammonchlorid imprägniert und anschliessend getrocknet worden ist. Wenn an beiden Elektroden Spannung anliegt, so bildet vorhandenes Wasser mit diesem Salz einen den elektrischen Strom leitenden Elektrolyten, was eine Veränderung des elektrischen Widerstandes hervorruft, der mittels eines geeigneten elektronischen Systems gemessen wird. Undichte Stellen $ die sich gegebenenfalls an den Leitungsver-Mndungen zwischen den plastischen Stoffugen der Bundringe ausbilden, worden mit Detektoren des sogenannten Kerzentyps aufgespürt, während die undichten Stellen in den Gefäsafugen,

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den Leitungs- und Abzugsschachten mit Hilfe von sogenannten Banddetektor-en_ auf gespürt werden. Däiriri^&zip^er beiden genannten Betektoren^^penT^tnäas-gleichej lediglich "d-ie^ äuasere Form und die Grosse sind unterschiedlich. Die obenerwähnten Detektoren sind jedoch nicht frei von Fehlern. Falls der Detektor in freier Luft verwendet wird, neigt das Salz dazu, wegen seiner Hygroskopie die Luftfeuchtigkeit zu absorbieren, was zur Abnahme des elektrischen Widerstandes und zum Auslösen eines Warnsignals führt. Ausserdem besteht die Möglichkeit der Elektrodenkorrosion, die entweder durch direkten chemischen Angriff oder durch elektrochemische Reaktion infolge der Elektrodenpotentiale hervorgerufen werden kann. Wird davon ausgegangen, dass ^jeder Detektor sein eigenes elektrisches Versorgungssystem besitzt, so sind die Probleme der Unterhaltung und die Kosten einer solchen Anlage deutlich, falls 500 oder 600 Messpunkte zu überwachen sind. Demzufolge besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Detektor zu schaffen, der das Aufspüren von Leckwasser mittels direkten Stromdurchganges gestattet und ohne Zurhilfenahme eines elektronischen Systems ein hörbares oder sichtbares Signal erzeugt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Anzeigegerät einen zylindrischen Körper aus plastischem Werkstoff j zwei an den Enden des zylindrischen Körpers angeordnete feste Metallscheiben und eine parallel zu den festen Scheiben angeordnete und entlang der Achse des zylindrischen Körpers zwischen diesen verschiebbare- Metallscheibe besitzt, die mit Hilfe einer Metallfeder mit einer der beiden festen Scheiben verbunden ist und von der anderen Scheibe durch einen festen Isolierstoff getrennt ist, der sich bei Anwesenheit von Wasser auflöst.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die beiden festen Scheiben elektrisch, mit einer Lüsterklemme verbunden sind.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird-im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: --■ "——

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Gerät nach der Erfindung, Fig. 2 eine Vorderansicht des Gerätes, Fig. $ eine Aufsicht auf das Gerät,

Fig. 4- ein in dem Körper eines herkömmlichen Detektors der obenerwähnten Bauart angeordnetes Gerät nach der Erfindung,

Fig. 5"einen herkömmlichen Detektor.

Das Gerät "besteht aus zwei Metallelektroden, von denen die eine fest und die andere beweglich ist. Die bewegliche Elektrode wird durch eine Feder in Richtung auf die feste Elektrode hin bewegt. Die beiden Elektroden werden mit Hilfe eines festen Stoffes voneinander entfernt gehalten, der gute elektrische Isolationseigenschaften, eine ausreichende mechanische Festigkeit zur Kompensation der Federkraft und eine sehr geringe Hygroskopie besitzt. Weiterhin löst sich dieser Stoff beim Vorliegen einer geringen Wassermenge vollständig auf und lässt einen Elektrolyten entstehen, wirkt jedoch weder im festen noch im gelösten Zustand korrodierend·

Bei Anwesenheit von Wasser löst sich der zur Trennung der beiden Elektroden verwendete Stoff unter Bildung einer elektrisch leitenden Fluidmasse auf. Unter der Wirkung der Feder nähern sich die beiden Elektroden einander und kommen schliesslich in direkten elektrischen Kontakt. Der elektrische Widerstand des Systeme r-yeht auf kontinuierliche Weise von mehreren M -ΪΊ. auf ITn 13 .

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Der in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Detektor besteht aus einem zylindrischen Körper 1 aus Plexiglas mit 35 mm Länge und 20 mm Aussendurchmesöer, wobeidie Stärke der zylindrischen Wandung 2 mm beträgt. Der Zylinder ist von etwa zwanzig Löchern von 2 mm Durchmesser durchbohrt, um das Eindringen von Wasser zu erleichtern. An beiden Enden des Zylinders werden der obere Deckel 3» an dem ein Ende der Feder 4- befestigt ist und der untere Deckel 5> der als feste Elektrode dient, mit Hilfe zweier nichtrostender Metallschäfte 6 in ihrer Lage gehalten, wobei die Schäfte 6 den Zylinder 1 sowie die beiden Deckel 3 und 5 diametral durchziehen. Die beiden Schäfte sind mit einer Lüsterklemme 7 verbunden. Die bewegliche Elektrode 8, mit der das andere Ende der Feder 4- verbunden ist, besteht aus einer nichtrostenden Metallscheibe, deren innere Oberfläche mit einer Spitze 9 versehen ist, um einen besseren elektrischen Kontakt zu gewährleisten. Zwischen den beiden Elektroden 5 und 8 befindet sich der Isolierstoff 10 in einer Dicke von 1 cm.

Als Isolierstoff können alle diejenigen Materialien dienen, die über die zuvor beschriebenen Eigenschaften verfügen.

t Als Beispiel wird im folgenden die Herstellung eines Lactidschaumes beschrieben, der als Stoff zur Trennung der Elektroden verwendet wird.

Ausgegangen wird von der Weinsäure, die einen Säurealkohol darstellt. Unter der Einwirkung von Wärme treten zwei Säuremoleküle in Kreuzreaktion, werden zwei Wassermoleküle eliminiert und bildet sich ein als Lactid bezeichneter cyclischer Doppelester. In einen auf etwa 200 bis 220⁰C eingestellten Ofen wird eine Porzellankapsel eingebracht, die etwa 5 g kristallisierter Weinsäure enthält.

Bei 168 bis 170⁰G schmilzt die Weinsäure zu einer gelblichen Flüssigkeit, um sich nach einiger Zeit aufzublähen und hochzu-

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steigen. Die Kapsel wird aus dem Ofen entnommen, wenn die Masse das Aussehen eines gebackenen Brotes angenommen hat. Nach dem Abkühlen lässt sich die Substanz leicht auf die gewünschten Abmessungen zurechtschneiden, um in den Detektor eingeführt zu werden. An einer Probe wird das sofortige Auflösen mit Hilfe einiger Tropfen Wasser und die Säurereaktion mit Hilfe eines Indikatorpapiers überprüft.

Von den durch das Gerät nach der Erfindung erzielten Vorteilen soll noch erwähnt werden, .dass der Detektor nicht feuergefährlich ist, da die beiden Elektroden in der Tat in einem Elektrolyten, d.h. in einer elektrisch leitenden flüssigkeit miteinander in Kontakt kommen, so dass sich kein Funken bilden kann, bis der elektrische Widerstand des Systems auf kontinuierliche Weise zu Null geworden ist. Weiterhin sind die beiden Elektroden im Augenblick des elektrischen Kontaktes nach aussen hin durch die aufgelöste Substanz isoliert, die eine sehr dünnflüssige Masse bildet. Der Detektor kann selbst direkt einen elektrischen Stromkreis eines Licht- oder Hörsignals schliessen, wenn nur eine sehr niedrige Spannung benutzt wird.

Die verwendete Substanz wirkt nicht korrodierend} im trockenen Zustand ist sie völlig inaktiv, und andererseits sind die verschiedenen bei der Hehydratation der Substanz gebildeten Säur ekorripl exe schwache organische Säuren, die auf rostfreiem Stahl keine Korrosion hervorrufen können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass der erfindungsgemässe Detektor leicht in Detektoren des sogenannten Kerzentyps verwendet werden kann. Wie Fig. 4- zeigt, kann der untere Körper 11 dieser Kerze 13, der in.eine mit Gewinde versehene Schulter 12 ausläuft, zur Befestigung der Kerze an den Bundringen in der Weise benutzt werden, dass die an verschiedenen Stellon befestigten Teile, wie LeitungsverbindunRen zwischen den plastischen Stossfugen der Bundringe usw. nicht verändert zu worden brauchen. Nach Entfernung

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des o.beren Körpers 14 (Fig. 5), <ier Zentralelelctrode 15 sowie der Anschlüsse 16 kann in den unteren Teil dieser Kerze mit Leichtigkeit eine Hülse eingeführt werden,deren Prinzip mit dem bereits beschriebenen identisch ist.

Die Kerze kann sodann mit Hilfe eines mit Gewinde versehenen Stopfens 17 aus plastischem Material verschlossen werden, der einen wasserdichten Durchlass 18 besitzt. Der elektrische Rückschluss verläuft über den Metallkörper der Kerze.

Verglichen mit herkömmlichen Kerzen hat die Erfindung weiterhin den Vorteil des leichten und schnellen Zuganges. Es braucht nur der ob-ere Stopfen abgeschraubt zu werden, um die austauschbare Hülse zu überprüfen oder auszuwechseln. Da dieses in kürzester Zeit ausgeführt werden kann, braucht die Bedienperson sich weniger lange in der Nähe radioaktiver Leitungen aufzuhalten, falls das Anzeigegerät nach der Erfindung in Kernreaktoren angeordnet ist.

k Pat ent an Sprüche.:

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Claims

Patentan Sprüche

ί.jAnzeigegerät für ionisiertes Wasser oder ionisierte Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät einen zylindrischen Körper (1) aus plastischem Werkstoff, zwei an den Enden des zylindrischen Körpers angeordnete feste Metallscheiben (3 und 5) und eine parallel zu den festen Schaben angeordnete und entlang der Achse des zylindrischen Körpers zwischen diesen verschiebbare Metallscheibe (8) besitzt, die mit Hilfe einer Metallfeder (4) mit einer der beiden festen Scheiben verbunden ist und von der anderen Scheibe durch einen festen Isolierstoff (10) getrennt ist, der sich bei Anwesenheit von Wasser auflöst. . ■ -
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden festen Scheiben (3 und 5) elektrisch mit einer Lüsterklemme (7) verbunden sind.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Isolierstoff (10) in festem Zustand bei Anwesenheit von Wasser auflöst und einen elektrisch leitenden Elektrolyten bildet.
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Scheibe (8) auf der zum Isolierstoff zeigenden Oberfläche zumindest eine metallische Spitze (9) besitzt.
5. Gerät nach den Ansprüchen Tund 3» dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Scheibe (8), die feste Scheibe (5) und der dieselben trennende Isolierstoff (10) bei Anwesenheit von Wasser oder ionisierten Flüssigkeiten eine elektrolytische Zelle bilden.

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