DE2216006C3 - Gerät zur Bestimmung des Sauerstoffbedarfs - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Bestimmung des Sauerstoffbedarfs bei Oxydationsvorgängen, z. B. des biochemischen Sauerstoffbedarfs (BSB), mit einem Probegefäß, in dem der Oxydationsvorgang abläuft, und einer Vorrichtung zum druckabhängigen Auslösen der Zufuhr eines Sauerstoffstromes aus einem Vorrat mit einem mit der Auslösevorrichtung für die Sauerstoffzufuhr in elektrischer Wirkverbindung stehendem Antriebsmotor, wobei während jeder von der Auslösevorrichtung ausgelösten Sauerstoffzufuhr auch der Antriebsmotor läuft.

Es ist beispielsweise ein Verfahren zur Bestimmung des BSB bekannt, bei dem die zum Kompensieren eines in einem abgeschlossenen System entstehenden Unterdruckes erforderliche, aus einem Vorrat dem System zugeführte Sauerstoffmenge dadurch gemessen wird, daß diese Sauerstoffmenge jeweils bei Erreichen einer bestimmten Höhe des Unterdruckes zeitlich diskontinuierlich während einer von der Sauerstoffverbrauchsgeschwindigkeit abhängigen Dauer zugeführt wird, und zwar mit pro Zeiteinheit konstanter Menge, und daß die zugeführte Sauerstoffmenge durch Summierung der Zufuhrdauer ermittelt wird (DT-PS 12 56 919). Eine besondere Schwierigkeit bei den zur Durchführung dieses Verfahrens bekannten Geräten stellt die Registrierung der in der Regel über mehrere Tage laufenden Versuche dar. Es ist zwar möglich, mit finanziell relativ aufwendigen Einrichtungen in der Praxis zufriedenstellend arbeitende Geräte zu schaffen. Abgesehen von den hohen Kosten sind diese aber zu kompliziert und empfindlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, das unempfindlich und preiswert ist, dabei aber eine für die Praxis ausreichende Genauigkeit hat, so daß es auch für einen größeren Verbraucherkreis in Serie hergestellt werden kann.

Die Erfindung löst das Problem dadurch, daß der Antriebsmotor unmittelbar mit einem Potentiometer verbunden ist, das zum Steuern eines Meßwertregi- &, striergerätes.z. B. eines Punktdruckers, dient.

Es beginnt also in dem Augenblick, in dem aufgrund eines sich im Probegefäß einstellenden Unterdruckes die Sauerstoffzufuhr aus dem bevorrateten Sauerstoff durch das Schaltmanometer ausgelöst wird, gleichzeitig g₅ der Antriebsmotor, z. B. ein Synchronmotor, zu laufen, welcher ein mit ihm unmittelbar verbundenes Zählwerk antreiben kann. Der Motor läuft so lange, wie die Sauerstoffzufuhr anhält, d.h. bis der Unterdruck ausgeglichen ist und das Schakmanometer die Zufuhr wieder abstellt. Dabei kann die Eichung des Zählwerkes so erfolgen, daß die während der Einschaltdauer zugeführte Sauerstoffmenge unmittelbar abgelesen werden kann. Wird ein Gleichstrom verwendet, dann besteht die Möglichkeit, die Einrichtung auch bei einem Verfahren anzuwenden, bei dem die Sauerstofferzeugung durch Elektrolyse erfolgt und der Elektrolysestrom nicht konstant ist, sondern entsprechend dem Verbrauch des Sauerstoffs bzw. entsprechend der Höhe des sich einstellenden Unterdruckes eine unterschiedliche Stromstärke aufweist. Entsprechend der jeweiligen Stromstärke wird eine jeweils entsprechende Sauerstoffmenge pro Zeiteinheit erzeugt, d.h. die die jeweilige Motordrehzahl bestimmende Größe ist proportional zu der die Freisetzung von Sauerstoff bewirkenden elektrischen Größe.

Da durch ein Zählwerk jeweils nur die gesamte zugeführte Sauerstoffmenge anzeigt und nichts über den zeitlichen Verlauf der Zuführung ausgesagt wird, ist nun erfindungsgemäß ein Registriergerät, z. B. ein Punktdrucker vorgesehen, das von einem unmittelbar mit dem Antriebsmotor verbundenen Potentiometer gesteuert wird.

Die Erfindung ist im folgenden in zwei Ausführungsbeispielen anh« nd der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 den Schaltplan eines Gerätes zur Bestimmung des biochemischen Sauerstoffbedarfs (BSB),

F i g. 2 schematisch die bauliche Anordnung des Registrierteiles des Gerätes nach Fig. 1 und

Fig.3 den Schaltplan einer Alternativausbildung eines Gerätes zur Bestimmung des BSB.

In dem Gerät nach Fig. 1 wird durch das in einem geschlossenen System liegende druckabhängige Schaltmanometer 5 bei Auftreten eines aufgrund von verbrauchten Sauerstoff eintretenden Unterdruckes der Stromkreis des von dem Wechselstromgenerator 6 erzeugten Stromes geschlossen. Dieser Stromkreis führt über einen Widerstand 7, einen Verstärker 8 und einen Gleichrichter 9 mit einem Kondensator 10 zum Glätten der pulsierenden Wechselspannung zu einem Transistorschalter 11 mit Relais 12. Durch das Relais 12 wird bei dem durch das Schaltmanometer 5 ausgelösten Schaltvorgang der Elektrolysestrom zur Elektrolysezelle 13 und gleichzeitig ein Synchronmotor 14 eingeschaltet. Der Motor 14 ist über ein Getriebe 15 und eine Rutschkupplung 16 mit einem Präzisionspotentiometer

17 verbunden, so daß gleichzeitig mit der jeweiligen mit konstantem Strom und damit pro Zeiteinheit gleicher Menge erfolgenden Sauerstofferzeugung auch der Synchronmotor 14 läuft und dabei das Potentiometer 17 verstellt.

Durch das Potentiometer wird ein als Punktdrucker

18 ausgebildetes Analog-Anzeigegerät gesteuert. Motor 14, Potentiometer 17 und Punktdrucker 18 sind dabei in Verbindung mit einer vorgegebenen Probemenge so ausgelegt, daß die Anzeige unmittelbar, z. B. in mg O2/I, erfolgt und ein bestimmter Endwert erreichbar ist, der im allgemeinen über dem zu erwartenden Höchstwert liegt. Ebenfalls unmittelbar mit dem Motor 14 verbunden ist ein Digitalzählwerk 19, das den jeweils erreichten Gesamtwert anzeigt.

Wie in F i g. 2 dargestellt, kann der Registrierteil unter Verwendung handelsüblicher Bauteile auf relativ kleinem Raum in sehr zweckmäßiger Weise aufgebaut sein. Der Synchronmotor 14 treibt unmittelbar ein

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Untersetzungsgetriebe 15, dessen Ausgangswelle unter Zwischenschaltung einer Rutschkupplung 16 mit dem als Drehwiderstand ausgebildeten die elektrischen Anschlüße a, b und c aufweisenden Potentiometer 17 verbunden ist und dieses wiederum direkt mit einem als Digitalknopf ausgebildeten Zählwerk 19.

Die Schaltung nach F i g. 3 findet dann Anwendung, wenn der Elektrolysestrom nicht konstant ist, sondern z. B. sich mit der Eintauchtiefe der Elektroden des Schaltmanometers 5 ändert Bei im übrigen gleicher Auslegung bis einschließlich dem Transistorschalter 11 wird der an dessen Ausgang vorhandene nicht konstante Gleichstrom unmittelbar zur Elektrolyse verwendet. Über einen Meßwiderstand 21 und Verstärker 22 wird beim jedesmaligen Auslösen der Elektrolyse ein Gleichstrommotor 23 angetrieben, dessen Drehzahl proportional dem Elektrolysestrom und damit der erzeugten Sauerstoffmenge ist. Der Motor 23 treibt wiederum sowohl ein Potentiometer 17, welches einen Punktdrucker 18 steuert, als auch ein Digitalzählwerk 19.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gerät zur Bestimmung des Sauerstoffbedarfs bei Oxydationsvorgängen, z. B. des biochemischen Sauerstoffbedarfs (BSB), mit einem Probegefäß, in dem der Oxydationsvorgang abläuft, und einer Vorrichtung zum druckabhängigen Auslösen der Zufuhr eines Sauerstoffstromes aus einem Vorrat mit einem mit der Auslösevorrichtung für die Sauerstoffzufuhr in elektrischer Wirkverbindung stehendem Antriebsmotor, wobei während jeder von der Auslösevorrichtung ausgelösten Sauerstoffzufuhr auch der Antriebsmotor läuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (14) unmittelbar mit einem Potentiometer (17) verbunden ist, das zum Steuern eines Meßwertregistriergerätes (18), z. B. eines Punktdruckers, dient.