HU200840B - Sampling system for measuring liquid samples - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya mintavevő rendszer folyadék minták méréséhez, főleg laboratóriumi mérőkészülékekhez. A találmány szerinti mintavevő rendszerben szívócsővel (3) ellátott mérctartályhoz (1) dugattyús szivattyú (5) csatlakozik. Ez utóbbi dugattyújához motoros hajtómű (6) van hozzákapcsolva, a mórőtartályhoz (1) pedig mérődetektor (2) van illetve. A dugattyús szivattyú (5) vezérelhető szelepen (4) keresztül össze van kötve a külső levegővel is. A motoros hajtómű (6) és ezzel a dugattyús szivattyú (5) elmozdulásának érzékelésére a rendszer helyzetérzékelő egységet (7) is tartalmaz. A rendszer működésének irányítására szolgáló vezérlőegység (8) vezérlő kimenetel a motoros hajtómű (6) és vezérelhető szelep (4) bemenetelhez kapcsolódnak, jelbemenetelhez pedig a mórődetektor (2) és a helyzetérzékelő egység (7) csatlakozik. (1. ábra) HU 200 840 B A leírás terjedelme: 6 oldal, 2 ábra -1-SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a sampling system for measuring liquid samples, especially for laboratory measuring devices. In the sampling system according to the invention, a piston pump (5) is connected to a measuring container (1) provided with a suction tube (3). A motor drive (6) is connected to the piston of the latter, and a measuring detector (2) is provided for the metering tank (1). The piston pump (5) is connected to the outside air via a controllable valve (4). The system includes a position sensor unit (7) for detecting the displacement of the motor drive (6) and the piston pump (5). The control output of the system control unit (8) is connected to the motor drive (6) and the controllable valve (4) input, and the signal input is connected to the flush detector (2) and the position sensor (7). (Figure 1) EN 200 840 B Scope of the description: 6 pages, Figure 2 -1-

Description

A találmány tárgya mintavevő rendszer folyadék minták méréséhez, főleg laboratóriumi és folyamatirányító műszerekhez.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a sampling system for measuring fluid samples, in particular laboratory and process control instruments.

Ismeretes, hogy számos szakterületen alkalmaznak olyan laboratóriumi méréseket, ame- ⁵ lyeknél a feladat valamilyen folyadék összetételének és/vagy fizikái vagy kémiai tulajdonságainak vizsgálata. Ilyen méréseket használnak pl. orvosi laboratóriumokban vér, vizelet vagy egyéb testnedvek vizsgálatához, a környezet- ¹⁰ védelmi és vízminőségi vizsgálatoknál, mezőgazdasági célú talaj, ill. növényvédelmi vizsgálatoknál, a vegyiparban a hagyományos és biotechnológiai eljárások során és számos egyéb területen is.It is known to use a variety of art for laboratory measurements, TSI ⁵ lyeknél task composition and / or physical examination or chemical properties of a liquid. Such measurements are used e.g. medical laboratories, blood, urine, or other bodily fluids for testing, environmental protection, and ¹⁰ water quality tests, for agricultural soil, respectively. in plant protection studies, in the chemical industry, in conventional and biotechnological processes, and in many other areas.

Az ilyen vizsgálatoknál kis mennyiségű (többnyire cm³ nagyságrendű) folyadékmintát megfelelő mórőtartályba (pl. küvettába) töltik és a vizsgálatot ezen végzik el. Maga a vizsgálati ₂o mérés történhet pl. fotometriás módszerrel, amikor is az átlátszó mérőtartályt átvilágítják és egy vagy több hullámhosszon mérik a minta fényelnyelósét. Alkalmaznak azonban számos nem optikai mérési elvet is, amelyeknél pl. 25 ellenállásos vagy kapacitív mérőszonda segítségével a folyadék fajlagos vezetőképességét, dielektromos állandóját, vagy más egyéb paraméterét határozzák meg.In such tests, a small amount of fluid (mostly in the order of cm ³ ) is filled and carried out in a suitable measuring container (eg a cuvette). The test ₂ o measurement itself can be performed e.g. by photometric method, in which the transparent measuring container is illuminated and the opacity of the sample is measured at one or more wavelengths. However, many non-optical measurement principles are also used, e.g. With the aid of 25 resistive or capacitive probes, the specific conductivity, dielectric constant, or other parameters of the fluid are determined.

Nagyszámú folyadék féleség sorozatos mé- 30 résénél olyan mintavételező módszereket és eszközöket szükséges alkalmazni, amelyek biztosítják a minták egymás utáni, gyors, keveredésmentes cserélgetését.Serial measurement of a large number of liquids requires the use of sampling methods and tools that ensure rapid, non-intermittent exchange of samples.

Folyadékok mérési célú mintavételezésére 35 több ismert megoldás is van.There are several known solutions for sampling liquids for measurement purposes.

A legegyszerűbb ismert megoldás a kézi pipettával való manuális mintavétel, melynél a mérőműszerben cserélhető mérőtartályokat, pl. küvettákat, stb. alkalmaznak, s az előzetesen ⁴⁰ manuálisan megtöltött mérőtartályokat cserélgetik a mérőműszerben. Ez a módszer azonban nagy számú minta sorozatos mérésénél már nem eléggé hatékony és ilyenkor a szubjektív tévedés kockázata is megnő.The simplest known solution is manual sampling with a hand-held pipette, in which the measuring containers, e.g. cuvettes, etc. and ⁴⁰ pre-filled measuring tanks are replaced in the measuring instrument. However, this method is not efficient enough for serial measurements of a large number of samples and thus increases the risk of subjective error.

A mintavételezés automatizálására és gépesítésére több megoldás ismeretes. A leggyakoribb megoldás az, hogy egyesítik a mintavevő rendszert és a mérőrendszert úgy, hogy a mérés ςθ lebonyolítására szolgáló átfolyó rendszerű mérőtartályt ill. mérőedényt alkalmaznak és ezen áramoltatják keresztül az egymást követő folyadékmintákat.Several solutions are known for automating and mechanizing sampling. The most common solution is to combine the sampling system and the weighing system so that a flow-through measuring container or a measuring system for the ςθ measurement is used. a measuring vessel is used to flow successive fluid samples through it.

A minták továbbítását általában a szívócső ₅₅ és a mérőtartály közé iktatott szivattyú biztosítja. Ez utóbbi lehet pl. perisztatikus szivattyú, membrán szivattyú, vagy átfolyó rendszerű dugattyús szivattyú. Az ilyen megoldásnál az egymást követő minták keveredésének megaka- 60 dályozása érdekében a mindenkori megelőző folyadékminta maradványainak eltávolításához külön öblítőfolyadékot és/vagy a soronkövetkező mintából az átöblítéshez elegendő folyadék többletet szükséges alkalmazni. 65The transfer of samples is usually provided by a pump which is connected between the suction pipe ₅₅ and the measuring tank. The latter can be e.g. a peristatic pump, a diaphragm pump, or a flow-type piston pump. In such a solution, a separate rinse liquid and / or a sufficient amount of rinse liquid from the subsequent sample is required to prevent mixing of successive samples, to remove residues from the respective preceding fluid sample. 65

Főleg ezen hátrány kiküszöbölése célozza, a HU 186826 lajstromszámú, 1986/82 alapszámú magyar szabadalmi leírásban ismertetett megoldás, amely a megelőző minta kiöblítésére levegőt használ, úgy hogy az egymást követő mintákat egymástól levegő választja el. E megoldás egyik változata szerint a minta egy szivattyún keresztül egy legalább két kifolyónyílással ellátott mérő vagy előkészítő edénybe kerül, majd a szívócső átállítása mellett a folyamatosan működő szivattyú levegőt pumpál az edénybe, ahonnan a többlet levegő az edény második kifolyónyílásánál, az ott elhelyezett vezérelhető szelepen keresztül eltávozik. A mérési vagy előkészítési művelet végén a vezérelhető szelepet lezárják, de mivel a szivattyú tovább működik, így az edényben levegő-túlnyomás alakul ki, s a többlet levegő a mintát az edényből annak első kifolyó nyílásán keresztül kinyomja a további mórőedények vagy a csatorna felé. E megoldásnál a tökéletesebb átöblítés érdekében lehetőség van külön öblítőgáz bevezetésére is.In particular, the solution described in HU 186826, Hungarian Patent Application No. 1986/82, which uses air to rinse the preceding sample so that successive samples are separated by air, is intended to overcome this disadvantage. In one embodiment, the sample is pumped through a pump into a metering or preparation vessel with at least two outlets, and while the suction tube is changed, the continuously operating pump pumps air into the vessel, from where excess air flows through the second outlet of the vessel via a controllable valve. removed. At the end of the measuring or preparation operation, the controllable valve is closed, but as the pump continues to operate, an overpressure of air in the vessel is created and excess air pushes the sample from the vessel through its first outlet to the other mouthpieces or channel. With this solution, it is also possible to introduce a separate flushing gas for a better rinse.

A HU 186826 sz. szabadalmi leírás szerinti másik megoldási változatnál vezérelhető szelepet nem alkalmaznak. Ehelyett úgy öblítenek, hogy a mérőedény mindkét kifolyónyílásán egy-egy külön szivattyúval egyszerre szívják ki a folyadékot, majd az ezt követő levegőt.HU 186826 In another embodiment of this patent, a controlled valve is not used. Instead, they are flushed by suctioning the liquid at each outlet of the measuring container with a separate pump, followed by the subsequent air.

A fentebbi ismert átfolyó rendszerű megoldások hátránya, hogy a mérendő folyadék minták áthaladnak a szivattyún (vagy szivattyúkon) is és szennyeződést, korróziót, valamint a mozgó és/vagy deformálódó gumi és műanyag alkatrészek károsodását okozhatják. Emiatt az ilyen megoldásoknál eléggé gyakori az üzemzavar és a kritikus alkatrészek rendszeres cseréjével is számolni kell, vagyis az ilyen készülék fokozottan szerviz igényes.A disadvantage of the known flow-through arrangements above is that the liquid samples to be measured also pass through the pump (or pumps) and can cause contamination, corrosion, and damage to the moving and / or deformable rubber and plastic parts. As a result, such solutions require frequent replacement of malfunctions and critical parts, which means that such a device requires increased service.

Ismeretesek olyan automatizált megoldások is, amelyeknél az átfolyó rendszerű kombinált mintavételező-mérő rendszer helyett alternáló folyadékáramlással működő, s a mérőrendszertől elkülönített önálló mintavételező rendszert alkalmaznak. Ilyen megoldást ismertet a 4577514 lajstromszámú, GO1N1/18 NSZO-jelzetű US szabadalmi leírás. Ezen megoldásnál a minták gumidugóval lezárt kémcsövekben érkeznek a mintavételező készülékhez. Ez utóbbi három db szervómotort és a mintavételezés vezérlésére szolgáló villamos működésű vezérlőegységet tartalmaz. A mintavétel során az első szervómotor egy injekciós-tűhöz hasonló üreges tűt ereszt le, s ezzel átszúrja a gumidugót, majd a dugó felületét helyzetérzékelővel érzékelve, a vezérlőegység az első szervómotort megállítja. Ezután indul meg a második szervómotor, amely az üreges tű belsejében mozgó szívócsövet ereszt le a kémcsőbe. A szívócső végén olyan érzékelő van, amely a folyadékba való bemerülés során érzékeli, hogy a szívócső vége mikor éri el a folyadék alján összegyűlt üledék ill. alvadók felszínét, s ekkor a vezérlőegység megállítja a másodikThere are also known automated solutions that use a separate fluid flow system instead of a flow-through combined sampler-measuring system, separate from the measuring system. Such a solution is disclosed in U.S. Patent No. 4,577,714, filed under U.S. Patent No. GO1N1 / 18. In this solution, the samples are delivered to the sampler in sealed test tubes. The latter contains three servo motors and an electric control unit for controlling the sampling. During sampling, the first servomotor drops a hollow needle similar to an injection needle, piercing the rubber stopper and sensing the surface of the plug with a position sensor, the control unit stops the first servomotor. Then, the second servo motor starts to lower the suction tube moving inside the hollow needle into the test tube. At the end of the suction pipe, there is a sensor which, when immersed in the liquid, detects when the end of the suction pipe reaches the bottom of the liquid or the sediment collected in the liquid. and the control unit stops the second

-2HU 200840 Β szervómotort. Ezt követően a szívócsőhöz kapcsolt egyetlen csőcsatlakozással ellátott, az orvosi fecskendőhöz hasonló felépítésű dugatytyús szivattyú dugattyúját kezdi emelni a harmadik szervómotor, miáltal a dugattyús szivattyú a szívócső oldalán levő nyíláson át felszívja a kémcsőből az üledék ill. alvadók feletti folyadékot. Ez a felszívás mindaddig tart, amíg a dugattyú felső véghelyzetének érzékelésére szolgáló helyzetkapcsoló jelének hatására a vezérlőegység meg nem állítja a harmadik szervómotort. Ezt követően megtörténik a szívócső felemelése és a tű kiemelése a kémcső dugójából, majd a dugattyú ellenirányú mozgatásával a felszívott folyadék egy részének ürítése a mérőedénybe, s a maradék kiürítése pl. a csatorna elvezetésbe.-2EN 200840 Β servomotor. Subsequently, the third servo motor begins to raise the plunger of the plunger pump with a single plunger connection to the suction tube, whereby the plunger pump draws sediment from the tube through the opening on the side of the suction tube. supernatant fluid. This suction continues until the control unit stops the third servo motor as a result of a position switch signal to detect the upper end position of the piston. Subsequently, the suction tube is lifted and the needle is removed from the stopper of the test tube and then, by moving the plunger in the opposite direction, emptying a portion of the aspirated liquid into the container and emptying the remainder, e.g. into the drainage channel.

Ennél a megoldásnál tehát a minták keveredését úgy küszöbölik ki, hogy a dugattyús szivattyúba több folyadékot szívnak fel, mint amennyit a mérőedénybe ürítenek, s a kettő különbségét ugyanis a folyadéktöbbletet csatornába ürítik. Ezen megoldásnál is szükséges tehát az öblítés! célú folyadéktöbblet, ami kellemetlenül hátrányos lehet olyan esetben, amikor a vizsgálathoz rendelkezésre álló folyadékmennyiség nagyon korlátozott. Ugyanakkor ennél a megoldásnál Is felmerül az a hátrány is, hogy a vizsgálandó folyadékminták bekerülnek a dugattyús szivattyúba és itt közvetlenül érintkezésbe kerülnek a mozgó dugattyúval is, ami az elszennyeződésl és korróziós veszély miatt a mintavevő készülék fokozott szerviz igényességét okozza.Thus, in this solution, the mixing of the samples is eliminated by drawing more liquid into the piston pump than is discharged into the measuring vessel, since the difference between the two is discharged into the drain. This solution also requires flushing! excess fluid, which can be unpleasantly disadvantageous when the amount of fluid available for testing is very limited. However, this solution also has the disadvantage that the fluid samples to be tested are introduced into the piston pump and come into direct contact with the moving piston, which, due to the risk of contamination and corrosion, results in increased service for the sampler.

Célunk a fenti megoldások hátrányainak kiküszöbölése. Célunk az ismert megoldások önmagában ismert építőelemeinek újszerű kombinációjával és egyes elemek célszerű továbbfejlesztésével olyan automatikus vezérlésű mintavevő rendszer megvalósítása, amelyben minden egyes mintából csak a méréshez éppen szükséges minimális mennyiséget kell felhasználni, s amelyben a folyadékminta nem kerül érintkezésbe a szivattyúval, ill. a rendszer mozgó és/vagy deformálódó alkatrészeivel.Our goal is to overcome the disadvantages of the above solutions. Our aim is to provide an automatically controlled sampling system, using a novel combination of known components of the known solutions and expedient development of certain elements, in which only the minimum amount of each sample need be used and the fluid sample does not come into contact with the pump. moving and / or deformable components of the system.

Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a fentebb megfogalmazott célkitűzés eléréséhez az alábbi megoldás-elemeket kell kombinálni:The present invention is based on the recognition that the following solution elements must be combined in order to achieve the above objective:

— a folyadékminták felszívásához egyetlen csőcsatlakozással azaz ki-bemeneti nyílással ellátott s kizárólag légszivattyúként működő dugattyús szivattyút alkalmazunk, — a mérődetektorral felszerelt mérőtartályt a szívócső és a dugattyús szivattyú közé iktatjuk be, — a folyadék felszívását úgy végezzük, hogy a dugattyús szivattyú dugattyújának emelésével a merőtartályban vákuumot létesítünk, így oda a folyadékminta a szívócsövön keresztül felszívódik, — a felszívás előtt, a dugattyú emelkedésének első szakaszában egy vezérelhető szelep segítségével levegőt engedünk be a dugattyús szivattyúba, majd ezen szelep lezárásával indítjuk meg a tényleges felszívást, — a felszívás befejezését vagyis a dugattyú emelkedésének megállítását fix pozícióban működő helyzetkapcsoló helyett a mérődetektor jelének felhasználásával vezéreljük, — a folyadékminta kiürítése és a mérőtartály levegővel való átöblítése a felszívási -művelet elején beszívott levegőtöbblet teljes kinyomásával történik.- a piston pump with a single pipe connection, i.e. an inlet port and acting solely as an air pump, is used to suck up the fluid samples, a vacuum is created so that the fluid sample is absorbed through the suction tube, - prior to suction, air is introduced into the piston pump by means of a controllable valve in the first stage of the piston rise and the actual suction is started by closing this valve, stopping the rise of the liquid is controlled by using the signal of the measuring detector instead of the position switch operating in a fixed position, air flushing of the art is done by fully depressurizing the suction air at the beginning of the suction operation.

A találmány szerinti megoldás két fontosabb előnye az, hogy — a dugattyús szivattyúba soha nem jut be a mérendő folyadék, így az mozgó alkatrésszel nem érintkezik, továbbá, hogy — a felszívási művelet befejezésének a mérődetektor-jellel való vezérlése miatt minden egyes mintából csak akkora mennyiség felszívására kerül sor, amennyi a mérés elvégzéséhez még éppen hogy elegendő.The two main advantages of the present invention are that - the piston pump never enters the liquid to be measured, so it does not come into contact with the moving part, and that - by controlling the completion of the suction operation with a measuring detector signal will be sucked in as much as is needed to carry out the measurement.

A találmányunk tárgya mintavevő rendszer folyadék minták méréséhez, amely tartalmaz szívócsövet, mérődetektorral felszerelt mérőtartályt, motoros hajtóművel és helyzetérzékelő egységgel felszerelt dugattyús szivattyút, vezérelhető szelepet, valamint a mintavételezési műveletek vezérlésére szolgáló villamos mű ködésű vezérlőegységet, amely utóbbihoz hozzá vannak kapcsolva a helyzetérzékelő egység kimenetei, valamint a motoros hajtómű ós a vezérelhető szelep vezérlő bemenetel.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a sampling system for measuring fluid samples, comprising a suction line, a measuring tank equipped with a measuring detector, a piston pump with a motor gear and position sensing unit, a controllable valve, and an electrically operated control unit for and the motor actuator is the controllable valve control input.

A találmány szerinti megoldás újdonsága abban áll, hogy a mérőtartály a szívócső ós az egyetlen csőkivezetóssel ellátott dugattyús szivattyú közé van beiktatva, a vezérelhető szelep a dugattyús szivattyút köti össze a külső légtérrel, továbbá a vezérlőegységhez hozzá van kapcsolva a mérődetektor kimenete is.The novelty of the present invention is that the measuring tank is inserted between the suction pipe and the piston pump with a single pipe outlet, the controllable valve connects the piston pump to the outside air and the output of the measuring detector is connected to the control unit.

A találmány egyik célszerű megvalósítási változatánál a motoros hajtómű felépítése olyan, hogy abban a motor tengelyére csavarrugó van erősítve, s ennek belsejében a szivattyú dugattyújához kapcsolt dob foglal helyet. A dob oldalából a csavarrugó menetei között vezetőcsap nyúlik ki, amelynek vége egy vezetőpálya vezetékébe nyúlik bele.In a preferred embodiment of the invention, the motor gear unit is constructed in such a way that a screw spring is mounted on the motor shaft and is internally housed with a drum connected to the pump piston. A guide pin extends from the side of the drum between the threads of the coil spring, the end of which extends into a guide wire.

A találmány szerinti mintavevő rendszer önellenőrző változatánál a vezérlőegységhez térfogat túllépést kijelző egység is hozzá van csatolva.In the self-checking version of the sampling system according to the invention, a volume overrun indicator unit is also attached to the control unit.

A találmány példakénti megvalósítását rajz alapján ismertetjük. A rajzon azAn exemplary embodiment of the present invention will be described by way of illustration. In the drawing it is

1. ábra a mintavevő rendszer elrendezési vázlatát szemlélteti, míg aFigure 1 illustrates the layout of the sampling system, while Figure

2. ábra a motoros hajtómű egy célszerű felépítését ábrázolja.Figure 2 illustrates a preferred embodiment of a motor gear unit.

Az 1. ábrán az 1 mérőtartályhoz alulról a 3 szívócső, felülről csövön keresztül a 5 dugattyús szivattyú, oldalról pedig a 2 mérődetektor kapcsolódik. Az 5 dugattyús szivattyú dugattyújához 6 motoros hajtómű, ez utóbbihoz pedig 7 helyzetérzékelő egység van kapcsolva. Az 1 mérőtartály és 5 dugattyús szivattyú közötti csőhöz oldalról a 4 vezérelhető szelep kapcso3In Fig. 1, the suction tube 3 is connected to the measuring tank 1 from below, the piston pump 5 through the tube and the measuring detector 2 from the side. To the piston of the piston pump 5 is a motor gear unit 6 and to the latter a position sensor unit 7 is connected. To the pipe between the measuring tank 1 and the piston pump 5, the control valve 4 is connected from the side 3

-3HU 200840 Β lódik. Ez utóbbi másik csőcsatlakozása szabadon van. A 8 vezérlőegység kimenetelhez van csatolva a 4 vezérelhető szelep, a 6 motoros hajtómű működtető bemenete és a 15 térfogat túllépést kijelző egység bemenetelhez pedig a 2 mórődetektor és a 7 helyzetérzékelő egység.-3EN 200840 Β is not available. The other pipe connection of the latter is free. A control valve 4 is connected to the output of the control unit 8, the actuator input 6 of the motor gear unit 6 and a bodyguard detector 2 and a position sensing unit 7 for the input of the volume overrun indicator unit 15.

A 2. ábrán a 10 csavarrugó belsejében helyezkedik el a 9 dob, mely össze van kötve az 5 dugattyús szivattyú dugattyújával, oldalából pedig a 10 csavarrugó menetei között 14 vezetőcsap nyúlik ki a 13 vezetőpályába. A 10 csavarrugó egyik vége a 11 tárcsához van rögzítve, míg másik vége szabadon van hagyva. A 11 tárcsa a 12 motor tengelyére van rögzítve. Az ábrán a 9 dob, 10 csavarrugó, 11 tárcsa, 12 motor, 13 vezetőpálya és 14 vezetőcsap be van keretezve és ezek együttesen alkotják a 6 motoros hajtóművet, amely utóbbit az 1. ábrán egyetlen tömbként ábrázoltuk.In Fig. 2, inside the screw spring 10 is the drum 9, which is connected to the piston of the piston pump 5, and from its side a guide pin 14 extends into the guide track 13 between the threads of the screw spring 10. One end of the screw spring 10 is fixed to the disc 11 and the other end is left open. The disc 11 is mounted on the motor shaft 12. In the figure, the drum 9, the screw 10, the disc 11, the motor 12, the guide 13 and the guide pin 14 are framed and together form the motor 6, the latter being shown as a single block in FIG.

Az 1. ábra szerinti mintavevő rendszer működése a következő:The sampling system of Figure 1 shall function as follows:

A mérési sorozat megkezdése előtt az 5 dugattyús szivattyú dugattyúja az alsó pontban — holtpontban — van. Az első mérésnél a mérendő folyadékot akár manuálisan, akár valamilyen önmagában ismert automatikus módon a 3 szívócső alá helyezik, majd indítják a mintavételezést. Ekkor a 8 vezérlő egység nyitási parancsot küld a 4 vezérelhető szelepnek, majd egy másik jellel megindítja a 6 motoros hajtóművet felfelé, mire az 5 dugattyús szivattyú a 4 vezérelhető szelepen keresztül levegőt kezd beszívni. Ez mindaddig folytatódik, amíg a 7 helyzetérzékelő egység nem jelzi az 5 vezérlőegység felé, hogy a megfelelő, beállított mennyiségű levegő beszívása megtörtént. Ekkor az 5 vezérlőegység zárási parancsot küld a 4 vezérelhető szelephez, így a dugattyú további mozgása során az 1 mérőtartályban vákuum keletkezik, melynek hatására a mérendő folyadék a 3 szívócsövön keresztül az 1 mérőtartályba szívódik. Az 1 mórőtartályban így a folyadék mennyisége folyamatosan növekszik, s emiatt a 2 mérődetektor kimenőjele állandóan változik. A méréshez elegendő megfelelő mennyiségű folyadék felszívásakor a 2 mérődetektor jelszintjének tranziens változása megáll, s a jelszint állandó értéken stabilizálódik. Ezen állandósult állapot elérését a 8 vezérlőegység észleli, megállítja a 6 motoros hajtóművet, s ezzel megszünteti a folyadék további felszívását. Ebben az állapotban a 6 vezérlőegység kijelzi, hogy a mérés elvégezhető, ill. közvetlenül vezérlő parancsot is kiadhat egy további mérés vezérlő egység feló a mérés automatikus elvégzésére. A mérés megtörténte után a mérőkészülék felépítésétől függően akár manuális, akár automatikus módon a 8 vezérlőegység felé ezt jelezni, ill. nyugtázni kell. Ennek hatására 8 vezérlőegység ellenkező irányban megindítja a 6 motoros hajtóművet, mire az 5 dugattyús szivattyúban a dugattyú egészen az alsó holtpontig lefelé mozog, így a minta térfogatán kívül a kezdeti levegő térfogatot is ki4 préseli. Emiatt az 1 mérőtartály és a 3 szívócső teljesen és biztonsággal kiürül. Ezután a 3 szívócső alá újabb mérendő folyadékot helyezve, a fenti felszívási-mérósi-ürítési ciklus tetszés szerinti számban megismételhető.Before the start of the measurement series, the piston of the piston pump 5 is at the bottom point - dead center. At the first measurement, the liquid to be measured is placed, either manually or by some automatic means known per se, under the suction pipe 3, and sampling is then initiated. The control unit 8 then sends an opening command to the controllable valve 4 and, with another signal, starts the motor gear 6 upwards, and the piston pump 5 starts to draw air through the controllable valve 4. This continues until the position sensor unit 7 indicates to the control unit 5 that the correct set amount of air has been aspirated. At this time, the control unit 5 sends a closing command to the controllable valve 4, which causes a vacuum in the measuring tank 1 as the piston moves, causing the liquid to be measured to be drawn into the measuring tank 1 through the suction pipe. Thus, the amount of liquid in the beaker 1 is constantly increasing, and as a result the output signal of the measuring detector 2 is constantly changing. When a sufficient amount of liquid is drawn for the measurement, the transient change of the signal level of the measuring detector 2 stops and the signal level stabilizes at a constant value. When this steady state is reached, the control unit 8 detects, stops the motor 6 and thus stops any further liquid aspiration. In this state, the control unit 6 indicates that the measurement can be performed or not. You can also issue a direct control command for an additional measurement control unit to automatically perform the measurement. After the measurement has been made, depending on the configuration of the measuring device, it can be indicated to the control unit 8 either manually or automatically. must be acknowledged. As a result, the control unit 8 starts the motor unit 6 in the opposite direction, and in the piston pump 5 the piston moves down to the lowest dead point, thus squeezing the initial air volume in addition to the sample volume. As a result, the measuring tank 1 and the suction pipe 3 are completely and safely emptied. Subsequently, by placing a further fluid to be measured under the suction pipe 3, the above-mentioned suction-discharge cycle can be repeated as many times as desired.

Mint látható, a ciklus folyamán a 8 vezérlőegység a 7 helyzetérzékelő egység segítségével kap információt a 6 motoros hajtómű ill. az ezzel együtt mozgó 5 dugattyús szivattyú dugattyújának helyzetéről. Maga a 7 helyzetérzókelő egység állhat diszkrét helyzetkapcsolókból, ill. helyzetjelzőkből, de alkalmazható ebben az egységben folyamatos működésű út-jeladó is, mint pl. potenciométer, vagy induktív, kapacitív, optikai vagy egyéb, önmagában ismert működési elvű jeladó, sőt a dugattyú felütközóses véghelyzeteinek érzékelésére felhasználható a 6 motoros hajtómű motorjának áramkörébe iktatott túláramrelé vagy túláram érzékelő is, ill. pneumatikus vagy hidraulikus meghajtás esetén a túláramrelével analóg túlnyomáskapcsoló, ill. túlnyomásérzékelő is.As can be seen, during the cycle, the control unit 8 receives information from the position sensor unit 7 to the motor gear unit 6 and / or the engine. the piston position of the piston pump 5 moving with it. The position sensor unit 7 itself may consist of discrete position switches or position indicators, but it is also possible to use a continuous-action transducer, such as potentiometer or inductive, capacitive, optical, or other signal transducer of known operating principle, moreover, an overcurrent relay or an overcurrent sensor can be used for detecting the end positions of the plunger in the motor circuit. in the case of pneumatic or hydraulic drives, an overpressure switch analogous to that of an overcurrent relay; also pressure sensor.

Ami a 6 motoros hajtóművet illeti, ennek egy igen célszerű villamos működtetésű megoldását mutatjuk be a 2. ábrán.With respect to the motor 6, a very convenient electrically operated solution is shown in Figure 2.

Ennél a megoldásnál a reverzálható 12 motor tengelyéhez 11 tárcsa segítségével rögzített 10 csavarrugó elforgatásával érjük el a 9 dob és az ehhez kapcsolt 5 dugattyús szivattyú dugattyújának mozgatását. A 10 csavarrugó a 9 dobot körülvevő csavarmenetként működik és viszi magával a 14 vezetőcsap segítségével a 9 dobot. Hogy ez utóbbi a belőle kiálló 14 vezetőcsappal együtt el ne fordulhasson, azt a vezetőpálya akadályozza meg, melyben a vezetőcsap hosszirányban szabadon csúszhat, de a 9 dob tengelye körül el nem fordulhat. A 10 csavarrugó rugalmassága az egész 6 motoros hajtóművet rugalmassá teszi, így védelmet nyújt az esetleges befeszülésből adódó mechanikus túlterhelés esetére. Ez különösen hasznos akkor, ha a 7 helyzetérzékelő egységben a felütközóses véghelyzetek jelzését a 12 motor áramkörébe iktatott túláram érzékelővel valósítjuk meg.In this solution, rotation of the screw spring 10 fixed to the shaft of the reversible motor 12 by means of a disk 11 achieves movement of the piston of the drum 9 and the associated piston pump 5. The screw spring 10 acts as a thread around the drum 9 and carries the drum 9 with the help of the guide pin 14. To prevent the latter from pivoting along the projecting pin 14, it is prevented by a guide path in which the guide pin can slide freely in the longitudinal direction but cannot pivot about the axis of the drum 9. The resilience of the screw spring 10 makes the entire motor transmission 6 resilient, thus protecting against mechanical overload due to tension. This is particularly useful when the position sensing unit 7 is signaled by an overcurrent sensor inserted in the motor circuit 12 to detect collisional end positions.

Visszatérve az 1. ábra magyarázatára, itt kell megemlíteni, hogy a találmány szerinti megoldás lehetőséget nyújt az alkatrészek kopásából, elhasználódásából, vagy az 1 mérőtartály elszennyeződéséből származó hibák önműködő kijelzésére is. A leggyakoribb hibák és üzemzavarok, mint pl. az 5 dugattyús szivattyú hengerének és/vagy dugattyújának kopása, a 4 vezérelhető szelep záróképességének leromlása elsősorban abban nyilvánul meg, hogy a 2 mérődetektor mérőjelénél az állandósult állapot eléréséig az 5 dugattyús szivattyú dugattyújának egyre magasabb pozícióba kell felemelkednie. Ha ennek során egy előre beállított kritikus térfogat elérése bekövetkezne, azt a 8 vezérlőegység képes kijelezni egy hozzá csatolt 15 térfogat túllépést kijelző egység segítségével. A kritikus térfogat beállítása történhet a 7 helyzetérzókelő egység részét képező egyikReturning to the explanation of Fig. 1, it should be noted that the present invention also provides an opportunity to automatically detect faults due to component wear, wear, or contamination of the measuring container. The most common faults and malfunctions, such as deterioration of the cylinder and / or piston of the piston pump 5, the deterioration of the closing capacity of the controllable valve 4 is primarily due to the need for the plunger of the piston pump 5 to increase to a steady state at the measuring detector 2 signal. Should a predetermined critical volume be reached during this process, the control unit 8 will be able to display a volume overrun display unit 15 attached thereto. The critical volume can be adjusted as one of the 7 position sensing units

-4HU 200840 Β diszkrét helyzetkapcsoló megfelelő pozicionálásával, vagy pl. folyamatos útjeladó alkalmazása esetén a 8 vezérlőegység megfelelő beprogramozásával.-4GB 200840 Β with proper positioning of the discrete position switch or eg. in the case of a continuous transducer, by properly programming the control unit 8.

Ami a 8 vezérlőegységet illeti, az lehet akár ⁵ jelfogós, akár elektronikus kialakítású, előre huzalozással beállított, vagy pl. billentyűzetről programozható mikroprocesszoros rendszerű is. Nagy működési sebességű folyadékelemző automata mérőkészülékeknél célszerű lehet a ¹⁰ találmány szerinti mintavevő rendszer 8 vezérlőegységét a mérőberendezés központi elektronikus egységébe integrálni.As for the control unit 8, it can be either ^5- relay or electronic, pre-wired or e.g. it also has a microprocessor programmable keypad. For high speed liquid analyzer automatic measuring devices it may be desirable to integrate the control unit 8 of the sampling system ¹⁰ according to the invention into the central electronic unit of the measuring apparatus.

A találmány szerinti mintavevő rendszer egyik igen fontos előnye az, hogy normális, üzemszerű működése során a mérendő folyadék egyáltalán nem kerül érintkezésbe a berendezés mozgó alkatrészeivel, így a meghibásodás valószínűsége kicsi, a működés nagyon ₂o üzembiztos lehet. Egy további lényeges előny, hogy a többlet levegős mintaeltávolítás segítségével a minták közötti keveredés igen jó hatásfokkal kiküszöbölhető annak ellenére, hogy a berendezés nem használ öblítőiolyadé- 25 kot és a mérendő folyadékkal is nagyon takarékosan bánik. További előny a találmány szerinti mintavevő rendszer rendkívül egyszerű felépítése.One important advantage of the sampling system of the invention that, during normal, normal operation of the fluid to be measured does not come into contact with moving parts of the apparatus so that the failure probability may be small, the operation is _2, p foolproof. A further important advantage is that the excess air sample removal can be very efficient in eliminating mixing between the samples despite the fact that the apparatus does not use rinsing liquid and is also very sparing with the liquid to be measured. A further advantage is the extremely simple construction of the sampling system according to the invention.

A rendszer gyakorlatilag nem tartalmaz költ- 30 séges Importalkatrészeket vagy kényes szerkezeti elemeket. Példaként megemlítjük, hogy kísérleti berendezésünkben 5 dugattyús szivattyúként közönséges orvosi fecskendőt alkalmazunk és a rendszer ezzel is teljesen kifo- 35 gástalanul működik.The system is virtually free of costly Import Components or sensitive components. As an example, in our experimental apparatus, we use an ordinary medical syringe as a 5-piston pump, and the system is still perfectly functioning.

Claims (3)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Mintavevő rendszer folyadékminták méréséhez, amely tartalmaz szívócsövet (3), mérődetektorral (2) felszerelt mérőtartályt (1), motoros hajtóművel (6) és helyzetérzékelő egységgel (7) felszerelt dugattyús szivattyút (5), vezérelhető szelepet (4) és a mintavételezési műveletek vezérlésére szolgáló villamos működésű vezérlőegységet (8), amely utóbbihoz hozzá van(nak) kapcsolva a helyzetérzékelő egység (7) kimenete(i), valamint a motoros haj tómű (6) és a vezérelhető szelep (4) vezérlő bemenete(i), azzal jellemezve, hogy a mérőtartály (1) a dugattyús szivattyú (5) egyetlen csőkivezetése és a szívócső (3) közé van beiktatva, a vezérelhető szelep (4) a dugattyús szivattyú (5) egyetlen csőkivezetését köti össze a külső légtérrel, továbbá a mórődetektor (2) kimenete is hozzá van kapcsolva a mintavételezési műveletek vezérlésére szolgáló vezérlőegységhez (8).A sampling system for measuring fluid samples comprising a suction tube (3), a measuring container (1) with a measuring detector (2), a piston pump (5) with a motor drive (6) and a position sensing unit (7), a controlled valve (4) and an electric control unit (8) for controlling operations, to which the output (s) of the position sensing unit (7) and the control input (s) of the motor drive unit (6) and the controllable valve (4) are connected, characterized in that the measuring tank (1) is inserted between the single pipe outlet of the piston pump (5) and the suction pipe (3), the control valve (4) connects a single pipe outlet of the piston pump (5) to the outside air The output of (2) is also connected to the control unit (8) for controlling the sampling operations. 2. Az 1. igénypont szerinti mintavevő rendszer, azzal jellemezve, hogy a motoros hajtómű (6) motorjának (12) tengelyére célszerűen tárcsa (11) közbeiktatásával csavarrugó (10) van erősítve, ez utóbbi belsejében a dugattyús szivattyú (5) dugattyújához kapcsolt dob (9) foglal helyet, ezen dob (9) oldalából a csavarrugó (10) menetei között vezetőcsap (14) nyúlik ki, melynek vége vezetőpálya (13) vezetékébe nyúlik bele.Sampling system according to Claim 1, characterized in that a helical spring (10) is mounted on the shaft of the motor (12) of the motor gear unit (6) by means of a disc (11), the latter being connected to the piston of the piston pump (5). (9), a guide pin (14) extends from the side of this drum (9) between the threads of the screw spring (10), the end of which extends into the guide wire (13). 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti mintavevő rendszer, azzal jellemezve, hogy a vezérlőegységhez (8) térfogat túllépést kijelző egység (15) is hozzá van csatolva.Sampling system according to claim 1 or 2, characterized in that a volume overrun indicator unit (15) is attached to the control unit (8).