DE3739589A1 - Vorrichtung zum messen des fremdstoffanteils in einer stroemenden fluessigkeit - Google Patents
Vorrichtung zum messen des fremdstoffanteils in einer stroemenden fluessigkeitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen
des Fremdstoffanteils in einer strömenden Flüssig
keit, mit einem für den Prozeß über eine Leitung
abgezweigten Flüssigkeitsstrom, der mit Hilfe einer
Pumpe in eine Küvette gefördert wird, wobei der
Küvette eine Strahlenquelle zugeordnet ist, deren
Strahlenbündel die Küvette durchdringt und einem
Detektor zugeleitet wird, wobei das elektrische Sig
nal des Detektors von einer elektrischen Schaltung zu
einem Erkennungssignal verarbeitet wird nach Patent
(Patentanmeldung P 37 33 573.1).
Es sind Vorrichtungen zum Messen der Fremdstoffkon
zentration in einem Gasstrom bekannt, die der Prozeß
kontrolle in Chemieanlagen, zur Rauchgasmessung und
zur Emissionsmessung an Feuerungsanlagen und an
Kraftfahrzeugen dienen. Diese bekannten Vorrichtungen
arbeiten nach dem nichtdispersiven Ultraviolett-
Absorptions-Meßverfahren. Als Meßeffekt dient die
spezifische Strahlungsabsorption der Meßkomponente
im UV-Bereich.
Die UV-Strahlung wird in einer Hohlkathodenlampe er
zeugt. Ein Blendenrad teilt die Strahlung in zwei
zeitlich getrennte und ein Strahlenteiler in zwei
räumlich getrennte Strahlungen. Auf einen Empfänger
trifft dabei der Meßstrahl, der durch die Meßküvette
geleitet wird. Der völlig unbeeinflußte Vergleichs
strahl trifft auf den Korrekturempfänger.
Die elektronische Verarbeitung dieser vier Signale
eliminiert die Einflußeffekte von nichtselektiven
Absorptionen, wie zum Beispiel Küvettenverschmutzung
und Alterungseffekte von Strahler und Empfänger.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrun
de, eine Vorrichtung des eingangs genannten Typs
so zu verbessern, daß Gasblasen im Probenstrom eli
miniert werden. Die Vorrichtung soll preiswert her
stellbar sein und vor allem auch nachträglich in
bereits vorhandene Anlagen einbaubar sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß in die an die Küvette angeschlossene Flüssig
keitsleitung für den Rückstrom ein Ventil einge
schaltet ist, das elektrisch betätigbar ist, wobei
das Signal zum schlagartigen Öffnen oder Schließen
des Ventils von einem Signalgeber, beispielsweise
einem Frequenzgenerator, erzeugbar ist. Weitere Merk
male und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den Patentansprüchen.
Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungs
möglichkeiten zu; eine davon ist in der anhängenden
Zeichnung schematisch näher dargestellt, die das
Schaltbild für eine Vorrichtung zur laufenden Ermitt
lung des Benzol-Anteils in durchfließendem Wasser
zeigt.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer
vergleichsweise sauberes Eingangswasser führenden
Rohrleitung 3, einem für einen Prozeß benötigten,
nicht näher dargestellten Rohrleitungsblock, einer
aus möglicherweise durch den Prozeß verunreinigte
Ausgangswasser führenden Rohrleitung 5, den beiden
Zweigleitungen 8, 9 und den in diese eingeschalte
ten Pumpen 6, 7, den beiden Faserfiltern 10, 11,
dem den Faserfiltern 10, 11 nachgeschalteten Wärme
tauscher 12, den Zweigleitungen 14, 15, die an die
Küvetten 16, 17 angeschlossen sind, der Lichtquelle
18 und den Detektoren 19, 29, den beiden Abflußlei
tungen 20, 21, den in die Abflußleitungen einge
schalteten Magnetventilen 22, 23 und schließlich
dem Frequenzgenerator 13 und der Signalverarbeitung
mit den Verstärkern 43, 44 und den Filtern 41, 42.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Vom dem Rohr
leitungsblock zufließenden Eingangswasser wird aus
der Rohrleitung 3 über die Zweigleitung 8 von der
Pumpe 6 ein Wasserstrom abgezweigt, der dann in den
Faserfilter 10 und von dort aus in den Wärmetauscher
12 gefördert wird. Der vom Faserfilter 10 weitgehend
blasenfrei gemachte, temperierte Wasserstrom wird
nun durch die Küvette 16 und anschließend in die
Abflußleitung 20 gefördert. Gleichzeitig wird vom
Ausgangswasser über die Zweigleitung 9 ein zweiter
Wasserstrom abgezweigt, der dann von der Pumpe 7 in
den Faserfilter 11 und den Wärmetauscher 12 in die
zweite Küvette 17 und anschließend in die Abflußlei
tung 21 gedrückt wird.
Den beiden Küvetten 16, 17 ist eine UV-Lichtquelle 18
zugeordnet, deren Strahlen durch die Küvetten 16, 17
und das in diesen vorhandene Wasser hindurchdringen,
da die vorderen und hinteren Stirnwände 25, 26 der
Küvetten 16, 17 aus durchscheinendem Werkstoff ge
fertigt sind.
Zwischen den Küvetten 16, 17 und der UV-Lichtquelle
18 rotiert eine von einem Motor angetriebene Loch
scheibe 30 derart, daß die Strahlenbündel 31, 32
abwechselnd auf einen halbdurchlässigen Spiegel 33
fallen, der diese auf die Detektoren 19, 29 lenkt.
Den Detektoren 19, 29 ist jeweils ein Lichtfilter
36 bzw. 37 für zum Beispiel 254 nm und 298 nm Wellen
länge vorgeschaltet. Weiterhin sind Sammellinsen 38
bzw. 39 vorgesehen, die die Strahlenbündel 31, 32
auf die Detektoren 19 bzw. 29 lenken. Die von den
beiden Detektoren 19, 29 erzeugten elektrischen Sig
nale werden in der elektrischen Schaltung 41 bis 44
zu Signalen aufbereitet, die an den elektrischen
Leitern 34, 35 und damit am Anzeigegerät 40 anstehen.
Die Schaltung selbst weist RC-Filter 41, 42 und Ver
stärkerteile 43, 44 auf, die die von den Detektoren
19, 29 gelieferten elektrischen Signale aufbereiten.
Während die beiden Wasserströme von den Pumpen 6, 7
gleichmäßig durch die Küvetten 16, 17 gefördert
werden, läuft das Chopper-Rad 30 mit gleichbleibender
Geschwindigkeit um, so daß pro Chopper-Umdrehung
jeweils vier Meßwerte parallel ermittelt werden
können.
Der Chopper 30 gibt abwechslungsweise den Strahlen
gang zwischen Probenseite 17 und Referenzseite 16
frei, während die Signale für die spezifische Ab
sorption und die nichtspezifische Absorption syn
chron durch die zwei Detektoren 19, 29 ermittelt
werden.
Im Bereich der vorstehend beschriebenen fotometri
schen Flüssigkeitsanalyse, bei der die zu analysie
rende Probe durch Analysenküvetten 16, 17 geleitet
wird, um die Transmissionsänderungen der Probe zu
erfassen, muß eine Blasenbildung innerhalb der Küvet
ten 16, 17 unterbunden werden. Insbesondere bei der
Analyse von Wasser, in der immer ein gewisser Anteil
von Luft gelöst ist, ist die Lösung dieses Problems
von besonderer Bedeutung.
Bei der beschriebenen Vorrichtung läßt sich durch
eine Förderung der zu analysierenden Probe im Druck-
Puls-Betrieb die Neubildung von Bläschen erfolgreich
verhindern. Blasen, die von dieser Einheit schon
vorhanden sind, lassen sich mit einer Nebenstrom
filtration 10, 11 entfernen.
Im Ausgang der Küvetten 16, 17 befinden sich Magnet
ventile 22, 23, die den Durchfluß im Rhythmus der
Ansteuerung (≈1 Hz) unterbrechen. Befindet sich
eine Blase in einer der Küvetten, so wird diese Blase
durch Adhäsionskräfte an der Küvettenwand festgehal
ten. Durch Schließen des Ventils 22 bzw. 23 wird
diese Blase dann auf ein kleineres Volumen kompri
miert. Durch die schlagartige Expansion in einer
dritten Phase wird die Blase durch die gleichzeitig
sprunghaft ansteigende Strömung mitgerissen, so daß
in der letzten Phase keine Blase mehr vorhanden ist.
Blasen, die sich in einem "Totwassergebiet" inner
halb der Küvetten 16, 17 befinden, werden durch
diese Maßnahme ebenfalls aus den Küvetten entfernt.
Auflistung der Einzelteile:
3 Rohrleitung für Eingangswasser
5 Rohrleitung für Ausgangswasser
6 Pumpe
7 Pumpe
8 Zweigleitung
9 Zweigleitung
10 Faserfilter
11 Faserfilter
12 Wärmetauscher
13 Frequenzgenerator
14 Zweigleitung
15 Zweigleitung
16 Küvette
17 Küvette
18 Lichtquelle
19 Detektor
20 Abflußleitung
21 Abflußleitung
22 Magnetventil
23 Magnetventil
24 UV-Lichtquelle
25 vordere Stirnwand
26 hintere Stirnwand
29 Detektor
30 Lochscheibe, Chopper
31 Strahlenbündel
32 Strahlenbündel
33 halbdurchlässiger Spiegel (Strahlenteiler)
34 elektrischer Leiter
35 elektrischer Leiter
36 Lichtfilter
37 Lichtfilter
38 Sammellinse
39 Sammellinse
40 Anzeigegerät
41 RC-Filter
42 RC-Filter
43 Verstärker
44 Verstärker
5 Rohrleitung für Ausgangswasser
6 Pumpe
7 Pumpe
8 Zweigleitung
9 Zweigleitung
10 Faserfilter
11 Faserfilter
12 Wärmetauscher
13 Frequenzgenerator
14 Zweigleitung
15 Zweigleitung
16 Küvette
17 Küvette
18 Lichtquelle
19 Detektor
20 Abflußleitung
21 Abflußleitung
22 Magnetventil
23 Magnetventil
24 UV-Lichtquelle
25 vordere Stirnwand
26 hintere Stirnwand
29 Detektor
30 Lochscheibe, Chopper
31 Strahlenbündel
32 Strahlenbündel
33 halbdurchlässiger Spiegel (Strahlenteiler)
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40 Anzeigegerät
41 RC-Filter
42 RC-Filter
43 Verstärker
44 Verstärker
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Messen des Fremdstoffanteils in
einer strömenden Flüssigkeit, mit einem für den
Prozeß über eine Leitung (14, 15) abgezweigten
Flüssigkeitsstrom, der mit Hilfe einer Pumpe
(6, 7) in eine Küvette (16, 17) gefördert wird,
wobei der Küvette (16, 17) eine Strahlenquelle
(18) zugeordnet ist, deren Strahlenbündel (31,
32) die Küvette (16, 17) durchdringt und einem
Detektor (19, 29) zugeleitet wird und das elek
trische Signal des Detektors (19, 29) von einer
elektrischen Schaltung (41 bis 44) zu einem Er
kennungssignal verarbeitet wird nach Patent
(Patentanmeldung P 37 33 573.1), dadurch ge
kennzeichnet, daß in die an die Küvette (16, 17)
angeschlossene Flüssigkeitsleitung (20, 21) für
den Rückstrom ein Ventil (22, 23) eingeschaltet
ist, das elektrisch und/oder pneumatisch betätig
bar ist, wobei das Signal zum Öffnen oder Schlie
ßen des Ventils (22, 23) von einem Signalgeber,
beispielsweise einem Frequenzgenerator (13),
erzeugbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das in die Rücklaufleitung (20, 21)
eingeschaltete Ventil (22, 23) in rascher Folge
öffnet und schließt, wobei der Durchfluß in der
Küvette (16, 17) im Rhythmus der Aussteuerung
unterbrochen wird.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Ventils
(22, 23) im Rhythmus von ∼1 Hz erfolgt.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873739589 DE3739589A1 (de) | 1987-10-03 | 1987-11-23 | Vorrichtung zum messen des fremdstoffanteils in einer stroemenden fluessigkeit |
US07/151,444 US4900152A (en) | 1987-11-23 | 1988-02-02 | Apparatus for measuring foreign substance content in a flowing liquid |
EP88103671A EP0317697A3 (de) | 1987-11-23 | 1988-03-09 | Vorrichtung zum Messen des Fremdstoffanteils in einer strömenden Flüssigkeit |
JP63293768A JPH01165939A (ja) | 1987-11-23 | 1988-11-22 | 流動する液体中の異物質含分を測定する装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873733573 DE3733573A1 (de) | 1987-10-03 | 1987-10-03 | Vorrichtung zum messen des fremdstoffanteils in stroemenden fluessigkeiten |
DE19873739589 DE3739589A1 (de) | 1987-10-03 | 1987-11-23 | Vorrichtung zum messen des fremdstoffanteils in einer stroemenden fluessigkeit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3739589A1 true DE3739589A1 (de) | 1989-06-01 |
Family
ID=25860486
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873739589 Withdrawn DE3739589A1 (de) | 1987-10-03 | 1987-11-23 | Vorrichtung zum messen des fremdstoffanteils in einer stroemenden fluessigkeit |
Country Status (1)
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