DE2838396A1

DE2838396A1 - Optische sondenvorrichtung

Info

Publication number: DE2838396A1
Application number: DE19782838396
Authority: DE
Inventors: Kurt Moldenhauer
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1978-09-02
Filing date: 1978-09-02
Publication date: 1980-03-20

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Sondenvorrichtung
für die fotometrische Analyse von in Leitungen strömenden Flüssigkeiten oder Gasen. Beißpielsweise besteht in der chemischen Industrie bei der Anwendung von fotometrischen Betriebsmeßgeräten zur Konzentrationsmessung häufig die Forderung, unmittelbar in den Leitungen einer Produktionsanlage zu messen. Dazu muß in die das strömende Medium führende Leitung eine optische Sondenvorrichtung eingesetzt werden1 an die das fotometrische Analysengerät anschließbar ist. Da eine Durchströmung der Sondenvorrichtung mit dem zu messenden Medium erfolgen muß, ist eine Yerschmutzung durch im Meßgut mitgeführte Partikel gegeben, was zu untraF,baren Meßfehlern führen kann. Es besteht deshalb die Aufgabes eine derartige Sondenvorrichtung so auszubilden daß sie jederzeit ohne Störung des Produktionsprozesses und ohne große Umstände einer Reinigung unterzogen werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sondenvonrichtung mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmaen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 der Zeichnung ein erstes AusfüIirungsbeispi? einer optischen Sondenvorrichtung nach der Erfindung Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel und die Figur 3a und 3b eine Einzelheit des zweiten Ausführungsbeispiels im Längs- und Querschnitt.
Ubereinstiininende Teile sind in den Figuren der eichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Sondenvorrichtung gemäß Figur 1 weist ein topfförmiges Gehäuse 1 auf, das mit dem Boden 2 voran in eine Öffnung eines Leitnngsstückes 3 einsetzbar ist, wobei die Gehäuse wand an einem nach innen gerichteten Stutzen 4 des Leitungsstücks anliegt. Das Leitungsstück 3 ist zum Einbau in eine Leitung bestimmt, in der das zu messende Medium strömt, Es ist so geformt, daß ein gas- und flüssigkeitsdichter Einbau des mit einem Flansch 5 versehenen Gehäuses unter Verwendung einer Dichtung 6 mit den Schrauben 7 erzielt wird. Anstelle einer Schraubbefestigung können auch andere leicht lösbare Befestigungsmöglichkeiten vorgesehen werden.
Den Boden des Gehäuses bedeckt ein in einem Rohrstück 8 gehalterter Reflektor 9, z. B., ein Tripelapiegel. Ein weiteres einschraubbares Rohrstück 8' fixiert das Rohrstück 8 im Gehäuse und unter Einfügung von Dichtungen 10 und 11 ein strahlungsdurchlässiges Fenster 12 zwischen den beiden Rohrstücken. Korrespondierende Öffnungen 13 und 14 bzw. 15 und 16 im Gehäuse und dem Rohrstück 8 lassen das zu analysierende Medium den Raum zwischen Reflektor und Fenster passieren. Eine weitere Dichtung 17 ist zwischen dem Gehäuse und dem Rohrteil 8' vorgesehen.
Auf den Gehäuseboden ist eine abziehbare, auf der Innenseite mit einem Abdichtmaterial 18 versehene Kappe 1Q aufgesetzt. Die lösbare Verbindung der Kappe wird dadurch bewirkt, daß ein zentraler Zapfen 20 der Kappe mit Hilfe eines lösbaren Sprengringes in einer entsprechenden Bohrung des Gehäusebodens festgehalten ist.
Das für die fotometrische Messung benötigte Fotometer nicht dargestelit) wird am Flansch 5 befestigt, vorzugsweise mit einer schnell lösbaren Bajonett- oder Uberwurfverschraubung.
Bei der Messung tritt die Strahlung aus dem angeflanschten Fotometer in die Sondenvorrichtung ein und wi.rd vorn Reflektor achsenparallel zurück auf die Empfangseinrichtung des Fotometers gelenkt, wobei sie den mit dem Meßmedium erfullten Raum der Sondenvorrichtung zweimal durchstrahlt.
Zum Auswechseln oder zum Reinigen der Sondenvorrichtung ist das Fotometer zu entfernen und die Schrauben 7 sind zu lösen.
Es tritt dann bei ausreichendem Uberdruck des Meßmedrums das Gehäuse aus dem Leitungsstück heraus und die Kappe ird mit dichtem Abschluß auf den Stutzen gepreßt. Das Gehäuse kann sodann herausgenommen werden, wobei der Klemmechanismus zwischen Kappe und Gehäuse zu überwinden ist. 3ei hohem Ueberdruck des fleßmediums ist eine mit dem Flansch verbindbare Hilfsvorrichtung zweckmäßig, die es ermöglicht das Sondengehäuse langsam heraustreten zu lassen bis die Kappe den Stutzen abdichtet. Sie kann z. B. wie in Figur 1 angedeutet aus einer Traverse 21 mit Spindel 22 und einem Druckstück 23 bestehen, die mit längeren Schrauben 24 durch Bohrungen im Flansch am Leitungsstück montiert. wird. Wenn die Kappe nach Betätigung der Spindel auf dem Stutzen aufsitzt wird die Hilfsvorrichtung entfernt und das Sondengehäuse kann zur Säuberung aus dem Leitungsstück herausgenommen werden.
Ein am Stutzen 4 befestigtes Sieb 25 hält gröbere Partikel von der Sondenvorrichtung fern und verhindert außerdem, daß die Abdichtung zwischen Kappe und Stutzen durch Schmutzteilchen beeinträchtigt wird. Zusätzliche Eeinsiebe 26, 27 sind für die Öffnungen 13 und 15 vorgesehen.
Bei nicht ausreichendem Überdruck des Meßmediums zum selbsttätigen Verschluß des Stutzens durch die Kappe kann ein bajonettaftiger Verschluß durch die Kappe vorgesehen werden, der durch Drehen des Gehäuses bewirkt wird.
Der lösbare Verbindungsmechanismus zwischen Kappe und Gehäuse ist so ausgeführt, daß eine definierte Kraft zur Trennung führt, eine sehr viel geringere zur Wiedervereinigung, wenn das gesäuberte oder ein neues Gehäuse eingeführt wird.
Bei der in Figur 2 dargestellten Sondenvorrichtung sind noch zwei koaxiale Rohre 28 und 29 zwischen das Gehäuse 1 und die Rohrstücke 8 und 8' mit entsprechenden Öffnungen 30, 31 und 32, 33 zum Durchtritt des Meßmediums eingepaßt. Das Rohr 29 hat ein Bodenteil 34, das mit einer Nut 35 und einer zentralen Bohrung für den Zapfen 20 versehen ist.
Das Rohr 28 weist, wie sich aus den Figuren 3a und 3b anhand eines Langsschnitts und eines Querschnitts längs der Linie A - A ergibt im oberen Ende über den Öffnungen 30 und 31 zwei gegenüberliegende Querschlitze 36 und im unteren Ende zwei einander gegenüberliegende aus einem Gtuer- und einem Längsteil 37 und 38 bestehende Schlitze 39 auf. Durch einen im Gehäuse 1 befestigten, in der Nut 35 und den Schlitzen 36 geführten Stift 40 (Figur 2) erfolgt eine axiale Fixierung des Rohres 28 im Gehäuse 1 und durch zwei im Rohr 28 diametral gegenüber befestigte, in die Schlitze 39 eingreifende Stifte 41 und 42 eine axiale Fixierung des Rohres 29.
Wird das Rohr 28 gedreht bis die Stifte 41 und 42 in den Längsteil 38 der Schlitze 39 eingreifen können, so laßt sich das Rohr 29 zusammen mit den darin befindlichen, die optischen Elemente positionierenden Rohrteilen 8 und 8' aus dem Leitungsteil 3 herausziehen. Die Gehäuseöffnungen 13 und 15 werden durch das Drehen des Rohres 28 verschlossen. Die Passung zwischen dem Gehäuse 1 und den Rohren 28 und 29 muß so gewählt werden, daß ein Verdrehen ineinander möglich ist, jedoch weitgehende Dichtheit gewährleistet wird Gegebenenfalls sind weitere Dichtringe vorzusehen.
Um das Drehen und Herausnehmen der einzelnen Teile zu erleichtern können die Rohre mit einfachen Handhaben z. B. mit Bohrungen für Stift schlüssel als Verdrehungshilfen versehen sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist die Reinigung der wichtigen Teile auch ohne vollständige Entnahme des Gehäuses möglich. Für eine umfassende Reinigung ist jedoch das Gehäuse wie vorab beschrieben zu entnehmen, wobei die Abdichtung des Leitungsteiles durch die Gehäusekappe erfolgt.
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Claims

OPtische Sondenvorrichtung Patentansprüche: 1. Optische Sondenvorrichtung für die fotometrische Analyse von in Leitungen strömenden Flüssigkeiten oder Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem topfförmigen Gehäuse (1) besteht, das mit dem Boden (2) voran in eine entsprechende Öffnung eines Leitungsstückes (3) einsetzbar und mit einem am offenen Ende befindlichen Flansch (5) mit dem Leitungsstück verbindbar ist, daß in dem Gehause parallel zum Boden ein strahlungsdurchlässiges Fenster (12) gasdicht eingesetzt ist und danach Öffnungen (13, 14 15, 16) zum Durchtritt der Flüssigkeit und ein Strahlungsreflektor (9) vorgesehen sind und auf den Boden außen eine abziehbare Kappe (19) aufgesetzt ist, die sich nach dem Lösen ds Flansches, bei Heraustreten des Gehäuses aus dem Leitungsstück, über einen nach innen gerichteten Stutzen (4) an der Offnung des Leitungsstückes stülpt und diesen dicht verschließt.
2. Sondenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (12) zwischen zwei aneinanderstoßenden, in das Gehäuse eingepassten Rohrstucken C8i 8') unter Einlage von Dichtmitteln (10, 11) im Gehäuse (1) befestigt ist und daß das Rohrstück (8) mit den Öffnungen (15) im Gehäuse korrespondierende Öffnurgen (44, 16) und den Reflektor (9) aufweist und das Rohrstück (8') eingeschraubt ist.
3. Sondenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch getennzeichnet, daß die Kappe (19) durch bajonettartigen verschluß beim Heraustreten und Drehen des Gehäuses (1) den Stutzen (4) verschließt.
4. Sondenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Öffnungen (13, 15) feinmaschige Siebe (26, 27) angebracht sind.
5. Sondenvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden Rohrstücke (8, 8') und das Gehäuse (1) noch zwei koaxiale Rohre (281 29) mit Stiftverbindungen (38, 41, 42) und korrespondierenden Ausnehmungen (36, 39) so eingefügt sind, daß durch Drehen des Rohres (28) das Rohr (29) mit den optischen Bauteilen aus dem Gehäuse (1) entnehmbar ist.
6. Sondenvorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einem grobmaschigem Sieb (25) umgeben ist.