-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung eines Schließzustandes einer Ventileinheit sowie eine Ventileinheit und eine Ventilbaugruppe mit einer entsprechenden Ventileinheit.
-
Bei der Dosierung von Fluiden in sensiblen Bereichen, beispielsweise in der Medizintechnik, wo häufig teure Reagenzien zum Einsatz kommen, ist ein zuverlässiges Schließen einer Ventileinheit besonders wichtig. Durch undichte, tropfende Ventileinheiten kann ein erheblicher Schaden entstehen, zum Beispiel, wenn Reagenzien auslaufen oder aufgrund einer undichten Ventileinheit kontaminiert werden. Es ist daher von großer Wichtigkeit, dass eine auftretende Leckage festgestellt werden kann.
-
Da die verwendeten Fluide in der Regel eine gewisse Leitfähigkeit haben, lässt sich eine Leckage beispielsweise anhand einer Widerstands- oder Strommessung feststellen. Werden Fluide mit unterschiedlicher Leitfähigkeit dosiert, variieren auch die gemessen Widerstands- beziehungsweise Stromwerte, sodass sich ohne Kenntnis der Leitfähigkeit des dosierten Fluids nicht feststellen lässt, ob der gemessen Widerstands- beziehungsweise Stromwert auf eine Leckage oder auf einen beabsichtigten Öffnungszustand der Ventileinheit hindeutet.
-
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders zuverlässige Feststellung einer Leckage zu gewährleisten, sowohl bei Dosierung von Fluiden mit einer hohen lonenkonzentration als auch bei Fluiden mit einer geringen lonenkonzentration.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Prüfung eines Schließzustandes einer Ventileinheit bei einer Dosierung von Fluiden, wobei die Ventileinheit ein Fluidgehäuse, welches einen Ventilsitz aufweist, einen Fluidkanal, der sich von einem Fluideingang bis zum Ventilsitz und von diesem bis zu einem Fluidausgang erstreckt, einen beweglich gelagerten Ventilschließkörper zur Steuerung oder Regelung eines Durchflusses durch den Fluidkanal, und eine erste Elektrode, die im Fluidkanal stromaufwärts des Ventilsitzes angeordnet ist, eine zweite Elektrode, die im Fluidkanal stromabwärts des Ventilsitzes angeordnet ist, und eine dritte Elektrode, die entweder stromaufwärts oder stromabwärts des Ventilsitzes und mit größerem Abstand zum Ventilsitz als die ihr zugeordnete, ebenfalls stromaufwärts oder stromabwärts des Ventilsitzes angeordnete erste beziehungsweise zweite Elektrode angeordnet ist, umfasst.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte:
- - ein elektrischer Stromfluss und/oder ein elektrischer Widerstand zwischen der dritten und ihrer zugeordneten ersten oder zweiten Elektrode wird gemessen,
- - anhand des gemessenen Stromflusses und/oder des Widerstands wird eine elektrische Leitfähigkeit des zu dosierenden Fluides festgestellt, und
- - ein elektrischer Stromfluss und/oder ein elektrischer Widerstand zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode wird gemessen und anhand des gemessenen Stromflusses und/oder des Widerstands zwischen der ersten und zweiten Elektrode wird auf eine Leckage der Ventileinheit geschlossen.
-
Durch das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert die Feststellung einer Leckage der Ventileinheit gleichermaßen bei Fluiden mit niedriger Leitfähigkeit als auch bei Fluiden mit hoher Leitfähigkeit. Genauer gesagt kann zuverlässig unterschieden werden, ob ein gemessener Stromfluss und/oder Widerstand zwischen der ersten und zweiten Elektrode auf eine Leckage bei einem Fluid mit hoher Leitfähigkeit oder auf einen gewollten Öffnungszustand bei einem Fluid mit einer geringen Leitfähigkeit hindeutet, denn nachdem die dritte und ihre zugeordnete (d.h. ebenfalls stromauf- oder stromabwärts liegende) erste oder zweite Elektrode nicht durch den Verschlussmechanismus (Ventilsitz und Ventilschließkörper) getrennt sind, lassen sich die Eigenschaften des Fluids duch diese beiden Elektroden bestimmen. Zudem kann dadurch eine Kompensation von Leitfähigkeitsänderungen stattfinden, welche aufgrund von Temperaturschwankungen auftreten können. Mit steigender Temperatur nimmt die Leitfähigkeit eines Fluids zu. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine besonders zuverlässige Feststellung einer Leckage. Insbesondere wird vermieden, dass fälschlicherweise eine Leckage angezeigt wird, wenn die Ventileinheit in einem gewollten Öffnungszustand ist.
-
Die Feststellung einer Leckage erfolgt insbesondere basierend auf der gemessenen Leitfähigkeit des Fluids.
-
Die Feststellung einer Leckage beruht auf dem Prinzip, dass bei dicht geschlossener Ventileinheit der Widerstand zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode sehr hoch ist, sodass bei einer zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angelegten Spannung kein elektrischer Strom gemessen werden kann. Bei einer Leckage, falls trotz geschlossenem Ventilsitz Fluid über den Ventilsitz austritt, ist zwischen der ersten und zweiten Elektrode ein geringerer Widerstand messbar als bei dicht geschlossenem Ventilsitz und es kann ein Strom gemessen werden.
-
Der Wert, der zwischen der dritten Elektrode und ihrer zugeordneten ersten oder zweiten Elektrode gemessen wird, dient insbesondere als Referenzwert. Die der dritten Elektrode zugeordnete erste oder zweite Elektrode ist, wie bereits erläutert, in Strömungsrichtung des Fluids betrachtet auf derselben Seite des Ventilsitzes angeordnet wie die dritte Elektrode.
-
Die Elektroden sind jeweils in einem medienberührten Bereich der Ventileinheit angeordnet, das heißt, im Betrieb der Ventileinheit sind insbesondere alle Elektroden stets mit dem zu dosierenden Fluid in Kontakt.
-
Die medienberührten Bereiche des Fluidgehäuses bestehen vorzugsweise aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material.
-
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Quotient gebildet aus dem Messwert zwischen der ersten und der zweiten Elektrode und dem Messwert zwischen der dritten Elektrode und ihrer zugeordneten ersten oder zweiten Elektrode. Dadurch erhält man einen bereinigten Messwert.
-
Im Betrieb der Ventileinheit werden vorzugsweise alternierend Messwerte zwischen der ersten und der zweiten Elektrode und zwischen der dritten Elektrode und ihrer zugeordneten ersten oder zweiten Elektrode aufgenommen. Die Aufnahme der Messwerte ist dadurch besonders einfach. Insbesondere müssen weniger Messwerte ausgewertet werden als bei einer kontinuierlichen Messung. Zudem kann die Messung mit lediglich drei Elektroden erfolgen.
-
Der ermittelte Wert der elektrischen Leitfähigkeits kann einem Bereich zugeordnet werden und der entsprechende Bereich wird automatisch als Messbereich ausgewählt und eingestellt. Dadurch lässt sich ein für den jeweiligen Anwendungsbereich passender Messbereich einstellen.
-
Bei Feststellung einer Leckage, insbesondere bei Überschreiten eines vordefinierten Leckagewerts, kann ein Signal oder eine Nachricht ausgegeben werden.
-
Beispielsweise ist eine Auswerteeinheit vorhanden, die eingerichtet ist, die aufgenommenen Werte auszuwerten.
-
Die Aufgabe wird des Weiteren gelöst durch eine Ventileinheit zur Dosierung von Fluiden, insbesondere zur Durchführung des vorhergehend beschriebenen Verfahrens, mit einem Fluidgehäuse, welches einen Ventilsitz aufweist, einem Fluidkanal, der sich von einem Fluideingang bis zum Ventilsitz und von diesem bis zu einem Fluidausgang erstreckt, einem beweglich gelagerten Ventilschließkörper zur Steuerung oder Regelung eines Durchflusses durch den Fluidkanal, mit einer ersten Elektrode, die im Fluidkanal stromaufwärts des Ventilsitzes angeordnet ist, einer zweiten Elektrode, die im Fluidkanal stromabwärts des Ventilsitzes angeordnet ist, wobei ein Abstand der ersten und der zweiten Elektrode zueinander maximal 5 mm beträgt und/oder ein maximaler Abstand der ersten und der zweiten Elektrode zum Ventilsitz 2,5 mm beträgt, und mit einer dritten Elektrode, die entweder stromaufwärts oder stromabwärts des Ventilsitzes und mit größerem Abstand zum Ventilsitz als die ihr zugeordnete, ebenfalls stromaufwärts oder stromabwärts des Ventilsitzes angeordnete erste bzw. zweite Elektrode angeordnet ist. Die Abstandswerte sind, wie sich in Versuchen herausgestellt hat, sehr wichtig für die Genauigkeit der ermittelten Werte.
-
Wie bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben, ermöglicht die dritte Elektrode die Messung eines Referenzwertes, insbesondere die Feststellung der elektrischen Leitfähigkeit des zu dosierenden Fluids, wodurch wiederum eine Leckage am Ventilsitz besonders zuverlässig festgestellt werden kann.
-
Die Ventileinheit eignet sich durch die als Referenzelektrode dienende dritte Elektrode insbesondere zur Dosierung von Fluiden mit einer Leitfähigkeit im Bereich von 1 µS/cm bis mindestens 2000 µS/cm.
-
Dass ein Abstand der ersten und der zweiten Elektrode zueinander maximal 5 mm beträgt und/oder ein maximaler Abstand der ersten und der zweiten Elektrode zum Ventilsitz 2,5 mm beträgt, trägt ebenfalls dazu bei, dass eine Leckage zuverlässig festgestellt werden kann. Durch den geringen Abstand zwischen der ersten und der zweiten Elektrode können bei einer Leckage bereits geringe Mengen eines Fluids den Abstand zwischen der ersten und der zweiten Elektrode überbrücken, sodass die Leckage besonders schnell festgestellt werden kann.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist der Abstand zwischen der dritten Elektrode und der zugeordneten ersten oder zweiten Elektrode mindestens zehnmal so groß wie der Abstand zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode. Zum Beispiel ist der Abstand 20-mal so groß, insbesondere ca. 20 mm. Ein derartiger Abstand eignet sich besonders gut, um die Leitfähigkeit des zu dosierenden Fluids zuverlässig trotz unterschiedlicher Querschnitte im entsprechenden Fluidkanalabschnitt festzustellen.
-
Die erste Elektrode, die zweite Elektrode und/oder die dritte Elektrode können in dem Fluidgehäuse integriert und darin befestigt sein. Dadurch ist die Ventileinheit besonders kompakt. Zudem lassen sich die Elektroden sehr genau positionieren. Zum Beispiel sind die Elektroden mit dem das Fluidgehäuse bildenden Kunststoff umspritzt. Auf diese Weise entfällt auch eine aufwändige Montage der Elektroden.
-
Beispielsweise ist eine der ersten und zweiten Elektrode hülsenförmig und bildet einen umlaufenden Wandabschnitt des Fluidkanals. Durch eine derart geformte Elektrode kann sichergestellt werden, dass bei einer Leckage das austretende Fluid mit der Elektrode in Kontakt kommt.
-
Des Weiteren kann eine der ersten und zweiten Elektrode als Ringelektrode ausgebildet sein, die den Ventilsitz umgibt. Vorzugsweise grenzt die Ringelektrode direkt an den Ventilsitz an. Dies trägt ebenfalls dazu bei, dass bei einer Leckage eine Überbrückung zwischen der ersten und der zweiten Elektrode durch das austretende Fluid zuverlässig stattfindet. Es kommt insbesondere nicht darauf an, an welcher Stelle des Ventilsitzes eine Leckage auftritt.
-
Die Ringelektrode ist vorzugsweise konzentrisch zur hülsenförmigen Elektrode angeordnet.
-
Gemäß einer Ausführungsform verläuft ausgehend von der ersten Elektrode, der zweiten Elektrode und/oder der dritten Elektrode ein elektrisch leitendes Kontaktelement durch das Fluidgehäuse zu einer Außenseite des Fluidgehäuses. Das Kontaktelement ist beispielsweise ein Kontaktstift. Mittels eines derartigen Kontaktelements ist jeweils eine besonders einfache Kontaktierung der Elektroden möglich.
-
Die Aufgabe wird des weiteren erfindungsgemäß gelöst durch eine Ventilbaugruppe mit einer Ventileinheit, die wie vorhergehend beschrieben ausgebildet ist, und einem Messgerät, welches an die erste, zweite und dritte Elektrode angeschlossen und so ausgebildet ist, dass es die elektrische Leitfähigkeit des Fluids über die zwischen der dritten Elektrode und ihrer zugeordneten ersten oder zweiten Elektrode gemessenen Werte ermitteln kann sowie eine Leckage am Ventilsitz durch die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode gemessenen Werte ermitteln kann.
-
Das Messgerät kann ein Strommessgerät oder ein Widerstandsmessgerät sein.
-
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beiliegenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 eine Teilschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe mit einer erfindungsgemäßen Ventileinheit,
- - 2 eine Schnittdarstellung eines Teils der Ventileinheit aus 1,
- - 3 eine perspektivische Ansicht eines Fluidgehäuses,
- - 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Leckagefeststellung, und
- - 5 ein weiteres Diagramm zur Veranschaulichung einer LeckagefeststelI ung.
-
1 zeigt eine Teilschnittdarstellung einer Ventilbaugruppe 10 mit einer Ventileinheit 12 zur Dosierung von Fluiden.
-
Die Ventileinheit 12 ist beispielsweise ein Magnetventil.
-
Die Ventileinheit 12 umfasst ein Fluidgehäuse 14, in dem ein Ventilsitz 16 und ein Fluidkanal 18 ausgebildet sind. Eine Schnittdarstellung im Bereich des Fluidgehäuses 14 ist in 2 gezeigt.
-
Der Fluidkanal 18 verläuft ausgehend von einem Fluideingang 20 über den Ventilsitz 16 und ausgehend von Ventilsitz 16 zu einem Fluidausgang 22.
-
Im Betrieb der Ventileinheit 12 findet eine sogenannte Untersitzanströmung statt. Am Fluideingang 20 und am Fluidausgang 22 ist jeweils ein Anschluss zum Anschließen einer Fluidleitung vorhanden.
-
In der Praxis werden bei Dosierungsprozessen häufig mehrere Ventileinheiten 12 benötigt, um unterschiedliche Reagenzien zu dosieren. In diesem Fall ist das Fluidgehäuse 14 üblicherweise vergrößert, sodass mehrere Ventileinheiten 12 auf einem einteiligen Fluidgehäuse 14 montiert werden können. Damit können auch Ventilinseln gebildet werden.
-
Die Ventileinheit 12 hat des Weiteren einen beweglich gelagerten Ventilschließkörper 24 zur Steuerung oder Regelung eines Durchflusses durch den Fluidkanal 18. Im vorliegenden Fall ist der Ventilschließkörper 24 eine Wippe, deren Armenden über Verbindungskörper 23 mit einer Membrane 25 fest verbunden sind, so dass die Ventileinheit hier ein Membranventil ist, wobei die Erfindung und die nun beschriebenen Merkmale nicht darauf beschränkt sind. Zu erkennen ist anhand von 2 und 3, dass unterhalb des linken Verbindungskörpers 23 im Fluidgehäuse kein umlaufender Ventilsitz ausgeformt ist. Vielmehr ist die Wand des Fluidausgangs 22 rechts zum Fluidkanal 18 permanet offen, auch wenn die Wippe entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wäre.
-
Der Ventilschließkörper 24 ist mit einem nicht dargestellten Ventilantrieb verbunden, welcher in einem Ventilgehäuse 26 untergebracht ist und die Wippe betätigt.
-
Die Ventileinheit 12 umfasst mindestens drei Elektroden 28, 30, 32.
-
Die Elektroden 28, 30, 32 sind im Fluidgehäuse 14 integriert und darin befestigt.
-
Das Fluidgehäuse 14 ist beispielsweise ein Spritzgussteil und die Elektroden 28, 30, 32 sind mit dem das Fluidgehäuse 14 bildenden Kunststoff umspritzt.
-
Eine erste Elektrode 28 und eine zweite Elektrode 30 sind in unmittelbarer Nähe zum Ventilsitz 16 angeordnet.
-
Die erste Elektrode 28 ist im Fluidkanal 18 stromaufwärts des Ventilsitzes 16 angeordnet und die zweite Elektrode 30 ist im Fluidkanal 18 stromabwärts des Ventilsitzes 16 angeordnet.
-
Ein Abstand der ersten Elektrode 28 und der zweiten Elektrode 30 zueinander beträgt maximal 5 mm. Zusätzlich kann ein maximaler Abstand der ersten Elektrode 28 und der zweiten Elektrode 30 zum Ventilsitz 16 2,5 mm betragen.
-
Eine dritte Elektrode 32 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel wie die zweite Elektrode 30 stromabwärts des Ventilsitzes 16 angeordnet. Die zweite Elektrode 30 ist in diesem Fall der dritten Elektrode 32 zugeordnet.
-
In einer alternativen Ausführungsform, die der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, kann die dritte Elektrode 32 stromaufwärts des Ventilsitzes 16 angeordnet sein. In diesem Fall ist die erste, ebenfalls stromaufwärts des Ventilsitzes 16 angeordnete Elektrode 28 der dritten Elektrode 32 zugeordnet.
-
In beiden Fällen ist die dritte Elektrode 32 mit größerem Abstand zum Ventilsitz 16 angeordnet als die ihr zugeordnete, ebenfalls stromaufwärts oder stromabwärts des Ventilsitzes 16 angeordnete erste bzw. zweite Elektrode 28, 30.
-
Insbesondere ist der Abstand zwischen der dritten Elektrode 32 und der zugeordneten ersten oder zweiten Elektrode 28, 30 mindestens zehnmal so groß wie der Abstand zwischen der ersten Elektrode 28 und der zweiten Elektrode 30, vorzugsweise ungefähr 20-mal so groß.
-
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen der ersten Elektrode 28 und der zweiten Elektrode 30 1 mm und der Abstand zwischen der dritten Elektrode 32 und der zugeordneten ersten oder zweiten Elektrode 28, 30 20 mm.
-
Die erste Elektrode 28 ist im Ausführungsbeispiel hülsenförmig und bildet einen umlaufenden Wandabschnitt des Fluidkanals 18.
-
Die zweite Elektrode 30 ist als Ringelektrode ausgebildet, die den Ventilsitz 16 umgibt.
-
Die dritte Elektrode 32 ist im Ausführungsbeispiel eine stiftförmige Elektrode.
-
Die Form der zweiten Elektrode 30 ist besonders gut in 3 zu erkennen, die eine perspektivische Ansicht des Fluidgehäuses 14 zeigt.
-
Die erste Elektrode 28 kann als Einprägeelektrode dienen, an die eine Spannung angelegt werden kann. Dasselbe gilt vorzugsweise für die dritte Elektrode 32. Die zweite Elektrode 30 dient als Messelektrode.
-
Wie in den 1 bis 3 zu erkennen ist, verläuft ausgehend von der ersten Elektrode 28 und der zweiten Elektrode 30 ein elektrisch leitendes Kontaktelement 34 durch das Fluidgehäuse 14 zu einer Außenseite des Fluidgehäuses 14. Die Kontaktelemente 34 sind als Kontaktstifte ausgebildet. Die dritte Elektrode 32 verläuft im Ausführungsbeispiel selbst durch das Fluidgehäuse 14 zu einer Außenseite des Fluidgehäuses 14, sodass für die dritte Elektrode 32 kein Kontaktelement 34 notwendig ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die dritte Elektrode 32 eine andere Form hat und mit einem Kontaktelement 34 versehen ist.
-
An die Kontaktelemente 34 und an die dritte Elektrode 32 lässt sich ein Messgerät 36 anschließen, wie in 1 schematisch veranschaulicht ist. Bei dem Messgerät 36 handelt es sich beispielsweise um ein Strommessgerät oder ein Widerstandsmessgerät.
-
Das Messgerät 36 ist über die Kontaktelemente 34 insbesondere an die erste und zweite Elektrode 28, 30 angeschlossen.
-
Das Messgerät 36 kann gleichzeitig als Auswerteeinheit dienen oder umgekehrt. Das Messgerät 36 ist insbesondere derart ausgebildet, dass es die elektrische Leitfähigkeit des Fluids über die zwischen der dritten Elektrode 32 und ihrer zugeordneten ersten oder zweiten Elektrode 28, 30 gemessenen Werte ermitteln kann sowie eine Leckage am Ventilsitz 16 durch die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 28, 30 gemessenen Werte ermitteln kann.
-
Alternativ kann zusätzlich eine Auswerteeinheit vorhanden sein, um die von dem Messgerät 36 gemessenen Werte auszuwerten.
-
Im Folgenden wird mit Bezug auf die 1 bis 3 ein Verfahren zur Prüfung eines Schließzustandes einer wie vorhergehend beschriebenen Ventileinheit 12 bei einer Dosierung von Fluiden beschrieben.
-
Bei der Durchführung des Verfahrens dient die dritte Elektrode 30 als Referenzelektrode zur Bestimmung einer elektrischen Leitfähigkeit des zu dosierenden Fluids.
-
Zu diesem Zweck wird ein Stromfluss und/oder ein Widerstand zwischen der dritten Elektrode 32 und ihrer zugeordneten Elektrode gemessen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zweite Elektrode 30 der dritten Elektrode 32 zugeordnet, da diese sich in Strömungsrichtung des Fluids betrachtet auf derselben Seite des Ventilsitzes 16 befindet.
-
Anhand des gemessenen Stromflusses und/oder des gemessenen Widerstands wird die elektrische Leitfähigkeit des Fluids festgestellt.
-
Außerdem wird der ermittelte Leitfähigkeitswert einem Bereich zugeordnet und der entsprechende Bereich wird automatisch als Messbereich ausgewählt und eingestellt.
-
Ein erster Messbereich umfasst beispielsweise Werte von 1 µS/cm bis 40 µS/cm, ein zweiter Messbereich Werte von 40 µS/cm bis 300 µS/cm und ein dritter Messbereich Werte 300 µS/cm bis 2000 µS/cm.
-
Bei der Durchführung des Verfahrens ist der Fluidkanal 18 stromabwärts des Ventilsitzes 16 mit Fluid gefüllt. Nur dann kann eine Leitfähigkeit des Fluids festgestellt werden. Anders ausgedrückt muss bei der Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit des Fluids der Fluidkanal 18 zwischen der dritten Elektrode 32 und der zugeordneten ersten oder zweiten Elektrode 28, 30 mit Fluid gefüllt sein.
-
Des Weiteren wird ein elektrischer Stromfluss und/oder ein elektrischer Widerstand zwischen der ersten Elektrode 28 und der zweiten Elektrode 30 gemessen und anhand des gemessenen Stromflusses und/oder des Widerstands zwischen der ersten und zweiten Elektrode 28, 30 wird auf eine Leckage der Ventileinheit 12 geschlossen.
-
Zur Feststellung einer Leckage kann ein Quotient aus dem Messwert zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 28, 30 und dem Messwert zwischen der dritten Elektrode 32 und ihrer zugeordneten ersten oder zweiten Elektrode 28, 30 gebildet werden. Dies erfolgt beispielsweise durch das Messgerät 36 oder eine separate Auswerteeinheit.
-
Wenn ein vordefinierter Leckagewert überschritten wird, wird ein Signal abgegeben.
-
Die Messwerte zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 28, 30 und zwischen der dritten Elektrode 32 und ihrer zugeordneten ersten oder zweiten Elektrode 28, 30 können im Betrieb der Ventileinheit 12 alternierend aufgenommen werden.
-
Anhand der 4 und 5 ist eine Messung bei Auftreten einer Leckage für zwei verschiedene Fluide mit unterschiedlichen elektrischen Leitfähigkeiten veranschaulicht.
-
An der linken Achse der in den 4 und 5 dargestellten Diagramme ist jeweils ein Stromwert über die Zeit aufgetragen, an der rechten Achse eine Durchflussmenge.
-
4 veranschaulicht eine Messung für ein Fluid mit einer Leitfähigkeit von 11,8 µS/cm.
-
Der mit 1 gekennzeichnete Graph veranschaulicht eine Durchflussrate. Bei etwas mehr als 60 Sekunden tritt eine Leckage auf, vorher ist die Ventileinheit 12 dicht geschlossen. Nach Auftreten der Leckage beträgt der Durchfluss ca. 120 µl/min.
-
Der Stromfluss, der nach Auftreten der Leckage gemessen wird, wird durch den mit 2 bezeichneten Graphen veranschaulicht und beträgt etwa 30 nA.
-
Ein bereinigtes Signal, das durch den mit 3 gekennzeichneten Graphen veranschaulicht ist, liegt bei etwa 25.
-
5 veranschaulicht eine Messung für ein Fluid mit einer Leitfähigkeit von 6,6 µS/cm.
-
Obwohl sich der gemessene Stromfluss von etwa 17 nA, der nach Auftreten der Leckage gemessen wird, von dem in 4 veranschaulichtem Stromfluss unterscheidet, liegt das bereinigte Signal ebenfalls bei etwa 25.
-
Das bedeutet, dass bei einer gleich großen Leckage das bereinigte Signal immer auf dem gleichen Niveau liegt, unabhängig von einer elektrischen Leitfähigkeit des zu dosierenden Fluids. Dadurch kann anhand des bereinigten Signals besonders einfach festgestellt werden, ob eine Leckage vorliegt oder nicht.
