WO2013159791A1 - Metering device, counting device, metering process and counting method - Google Patents

Metering device, counting device, metering process and counting method Download PDF

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WO2013159791A1
WO2013159791A1 PCT/EP2012/001786 EP2012001786W WO2013159791A1 WO 2013159791 A1 WO2013159791 A1 WO 2013159791A1 EP 2012001786 W EP2012001786 W EP 2012001786W WO 2013159791 A1 WO2013159791 A1 WO 2013159791A1
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liquid
opening
metering
pressure difference
porous wall
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PCT/EP2012/001786
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Robert Rieger
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Testo Ag
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40Concentrating samples
    • G01N1/4005Concentrating samples by transferring a selected component through a membrane
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F13/00Apparatus for measuring by volume and delivering fluids or fluent solid materials, not provided for in the preceding groups
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials

Definitions

  • the invention relates to a metering device having a metering chamber having an inlet opening and an outlet opening, wherein a first means for applying a first pressure difference between the inlet opening and the outlet opening is formed in order to meter a quantity of a liquid flowing through the inlet opening through the metering chamber to promote the outlet opening.
  • the invention further relates to a counting device for determining a volume-related or absolute number of particulate constituents in a liquid.
  • the invention further relates to a metering method for metering a liquid, wherein a first pressure difference between an inlet port and an outlet port of a metering chamber is applied to promote a metered amount of a liquid flowing through the inlet port through the metering chamber to the outlet port.
  • the invention relates to a counting method for determining a volume-related or absolute number of particulate constituents in a liquid.
  • metering devices are known in which the amount to be metered is determined by the volume of the metering chamber.
  • the metering chamber is completely filled with the liquid, and the amount to be metered results from removal of the contents held in the dosing chamber. In this case, it is necessary to monitor the complete filling of the metering chamber and the complete emptying in order to actually obtain the metered amount.
  • metering devices are known in which the amount to be metered is formed by clocked valves.
  • an amount to be metered can be determined by the clocked valves are opened at a known volume flow of the liquid in a predetermined time interval.
  • a precise adjustment of the pressure difference or a measurement of the volume flow is required.
  • the invention has for its object to achieve a dosage of a liquid with the least possible expenditure on equipment.
  • the metering chamber has a porous wall area, that the porous wall area forms a removal opening on the outside and that a second means for applying a second pressure difference between the removal opening and the inlet opening forms is to branch off a portion of the liquid flowing through the inlet opening through the discharge opening.
  • metering can be done without active control and no moving parts such as timed valves and the like are needed.
  • Any liquid volume can be reduced to a given volume if it is sufficiently larger than this predetermined volume. More specifically, it may be provided that the input volume is greater than the predetermined volume plus an amount that is exhausted through the porous wall portion.
  • the invention has the further advantage that no monitoring by sensors and no active influence on the volume flow of the liquid through the metering chamber is required. Thus, the expenditure on equipment for dosing is very low.
  • the porous wall region is arranged in the flow or conveying direction between the inlet opening and the outlet opening.
  • the inlet opening is connected to a delimited or delimitable reservoir.
  • the advantage here is that a definable volume of liquid can be fed, which according to the invention can be reduced to the predetermined volume.
  • this predetermined volume and in particular the amount to be metered is smaller than a volume of the metering chamber.
  • the amount supplied through the inlet opening can be of any desired size, in particular greater than the predetermined volume plus the quantity extracted during operation by the porous wall region.
  • a porous wall region is understood as meaning a wall region which has pores traversing the wall, wherein the pores are preferably dimensioned such that capillary effects occur and / or the pores remain filled with liquid due to the capillary effect, even if the dosing chamber is emptied.
  • the porous wall portion is formed of a material which is wetted by the liquid to be metered. This may be due to the fact that the porous wall area has a contact angle of less than 90 ° with this liquid.
  • the porous wall region may be formed as a hydrophilic membrane, in the case of non-polar liquids as a hydrophobic membrane.
  • the pore size here can regulate the strength of the capillary effect with which the liquid is retained in the pores. For example, the smaller the pores are, the more pressure has to be applied to deflate the pores.
  • porous wall area and / or the metering chamber can / can be made for example by injection molding or hot stamping. Elaborate post-processing steps after production are not required.
  • the porous wall region is formed by a preferably hydrophilic membrane. This is favorable, for example, if the liquid is an aqueous (polar) solution. It can also be provided that the porous wall region is formed by a hydrophobic membrane. This may be advantageous, for example, if the liquid is a non-polar solution.
  • the porous wall region extends over a length of the metering chamber between the inlet opening and the outlet opening.
  • the advantage here is that the metering chamber is dimensioned as small as possible. It is further achievable that the inflowing liquid contacts or covers an increasing proportion of the porous wall area as the metering chamber is filled, whereby an ever greater proportion of the liquid flowing through the inlet opening can be branched off through the removal opening.
  • the porous wall region extends over a circumference of the metering chamber which surrounds a connecting line between the inlet opening and the outlet opening. It is advantageous in this case that portions of the liquid flowing through the inlet opening can be branched off on all sides transversely to the connecting line. In this way, the length of the porous wall region along the connecting line between the inlet opening and the outlet opening is as low as possible. Thus, a minimum dimensioning of the metering chamber can be achieved.
  • a receiving space is formed on the outside of the porous wall portion.
  • the receiving space is filled with a liquid-absorbing, air-permeable material.
  • the applied second pressure difference can be applied independently of the level of the receiving space.
  • the material may be a superabsorbent polymer.
  • a pore size and a choice of material are tuned to the second pressure difference, that the second pressure difference is smaller than a capillary pressure in the porous wall region.
  • the first means comprises a device for generating a negative pressure which is connected to the outlet port or connectable.
  • the device for generating a negative pressure is set up by an evacuated chamber, a centrifuge or vessels arranged at different heights.
  • the first means comprises a first pump which is connected to the outlet opening.
  • the advantage here is that a negative pressure can be applied, with which the inflowing liquid is conveyed.
  • the second means has a device for generating a negative pressure, which is connected to the Entnahrneöfnung.
  • this may be a centrifuge, an evacuated chamber, or containers or the like arranged at different heights may be formed.
  • the device for generating a negative pressure of the first means is formed separately from the device for generating a negative pressure of the second means, or that the device for generating a negative pressure of the first means identical to the device for generating a negative pressure of the second Means is.
  • the first means for applying a first pressure difference and / or the second means for applying a second pressure difference can have a device for applying an overpressure to the inlet opening.
  • the second means comprises a second pump which is connected to the removal opening.
  • first pump and the second pump are identical.
  • the advantage here is that only one pump is required. Pressure fluctuations due to uneven operation of the pump thus do not or only slightly affect the operation of the metering device. It can also be provided that the first pressure difference is equal to the second pressure difference.
  • the advantage here is that pressure fluctuations that can occur in an applied vacuum, compensate each other.
  • a length of the porous wall region along a connecting line between the inlet opening and the outlet opening is tuned to the first pressure difference and the second pressure difference in such a way that at a predetermined filling level of the dosing chamber equilibrium between a per Time unit is set by the inlet opening entering amount of liquid and a branched off in the time unit by the discharge opening liquid amount until a connected externally to the inlet opening reservoir is emptied.
  • the metering chamber can be filled with liquid, while the second pressure difference causes a removal of liquid from the metering chamber via the porous edge region and the removal opening.
  • the amount of liquid removable per unit of time from the discharge opening depends on the second pressure difference and the size of the area of the porous wall area which is in contact with the liquid in the pressure chamber. The larger this area, the more amount of liquid can be removed per unit of time. If the length of the porous wall region along a connecting line between the inlet opening and the outlet opening chosen sufficiently large, so an equilibrium state can be achieved, through which the entire inflowing
  • Amount of liquid can be discharged through the discharge opening.
  • excess liquid in the reservoir can be removed independently of the initial volume of liquid without having to monitor a quantity of liquid or a period of time.
  • the first pressure difference is matched to the second pressure difference such that when the reservoir is empty, an amount of liquid in the dosing chamber can be transported at least partially to the outlet opening.
  • the first pressure difference causes a promotion of liquid in the metering chamber to the outlet opening
  • the second pressure difference causes a promotion of liquid from the metering chamber through the porous wall area.
  • Increasing the first pressure difference causes more fluid to be transported to the outlet port.
  • Increasing the second pressure difference causes more liquid to be removed through the porous wall area.
  • a defined proportion of an amount of liquid in the metering chamber can thus be transported away through the outlet opening.
  • a defined proportion of a quantity of liquid reduced to a predefined volume from the dosing chamber can be discharged through the outlet opening.
  • the metering device according to the invention can be used in a counting device described above, in which a metering device according to the invention, in particular as described above and / or according to one of claims 1 to 9, is provided, wherein a measuring device is connected to the outlet opening of the metering device, wherein the measuring device for measuring a measured variable which is dependent on the number of particulate constituents in a liquid emerging from the outlet opening of the metering device.
  • a measuring device is connected to the outlet opening of the metering device, wherein the measuring device for measuring a measured variable which is dependent on the number of particulate constituents in a liquid emerging from the outlet opening of the metering device.
  • the porous wall area is impermeable to the particulate components.
  • a concentration of the particulate components in the metering chamber is feasible, in particular before the count of the particulate components.
  • the measured variable may include an intensity of a scattered light and / or a proportion of polarized radiation in a specific manner and / or another physical measured variable, for example using a method from the group of transmitted light methods, scattered light methods, fluorescence methods for characterizing the number of particulate components in one Liquid is measurable, be.
  • the metering chamber has a porous wall portion with a removal opening formed on the outside of the porous wall region and that during the promotion of the liquid from the inlet opening to the outlet opening, a second pressure difference between the Inlet opening and the discharge opening is applied to divert a portion of the liquid flowing through the inlet opening via the discharge opening from the metering chamber.
  • the branching via the removal opening preferably takes place continuously.
  • the advantage here is that a balance, which at a certain level of the metering chamber between the inflowing through the inlet opening liquid and on the Entdgingöff- adjusting the liquid withdrawn or branched off, can be used to reduce an unknown volume of liquid supplied via the inlet opening to a defined volume.
  • the liquid is conveyed from a reservoir connected to the inlet opening into the metering chamber.
  • the reservoir can be delimited or delimited in the sense that the volume of liquid provided in the reservoir is delimited from the environment.
  • the exact amount of liquid volume provided need not be known.
  • the process is terminated when the reservoir and / or the metering chamber is empty / are.
  • the metering chamber is filled through the inlet opening to a predetermined level.
  • a portion of the porous wall area is defined by the predetermined level, which is in contact with the liquid. This proportion specifies how much liquid can be branched off via the removal opening.
  • the predetermined level is set so that a proportion of the porous wall area with the liquid in the metering chamber is covered or in contact, and another portion of the porous wall portion not.
  • the predetermined fill level is selected such that the porous wall area is completely covered or in contact with liquid in the metering chamber.
  • a second sub-step an amount of liquid entering through the inlet opening per unit of time is completely removed or drawn off through the removal opening until a reservoir connected to the inlet opening is emptied.
  • the second sub-step follows the mentioned first sub-step and / or that the second sub-step is executed when the metering chamber is filled with liquid up to or a predetermined level.
  • the adjustment of the described balance between the amount of liquid entering and the amount of liquid discharged through the withdrawal opening advantageously causes an unknown volume of liquid to be reduced until the reservoir is deflated. This ensures that the amount of liquid present in the metering chamber at the end of the second substep is independent of the volume of liquid originally present in the reservoir.
  • the third sub-step follows the already described first or second sub-step and / or that the third sub-step is carried out after the reservoir or a reservoir connected to the inlet opening has been emptied.
  • This refinement of the third sub-step offers the advantage that a volume of liquid reduced in the metering chamber to a defined amount can be dissipated proportionally from the outlet opening.
  • the dosed amount desired in the dosing process can be readily provided without the need for additional equipment.
  • the portion of the liquid branched off through the porous wall region is received outside the removal opening by an absorbent, air-permeable material.
  • the advantage here is that the second pressure difference can be maintained in a simple manner regardless of the amount of liquid withdrawn through the removal opening. It is preferably provided that the material is a superabsorbent polymer.
  • the second pressure difference is set equal to the first pressure difference.
  • the advantage here is that the appra- rative effort for the implementation of the dosing is again reduced. Another advantage is that fluctuations in the pressure differences provided compensate automatically.
  • the second pressure difference is set smaller than a capillary pressure in the porous wall area.
  • the advantage here is that the porous wall area even with emptied Dosierkam- remains air impermeable. Thus, it is avoidable that the porous wall portion may become permeable to air at an end of an amount of liquid located in the metering chamber at an inlet opening, whereby the first pressure difference would coincide. It is thus achievable that the metering chamber for the purpose of transporting a liquid droplet to the outlet opening acts like a closed tube, wherein in addition a portion of the liquid of the plug during transport through the porous wall portion is removable and can be removed.
  • the metering method according to the invention is advantageously applicable to a metering method of the type described above, wherein a metered amount of a liquid is provided with a metering method according to the invention, in particular as described above and / or according to one of claims 11 to 16, and wherein the metered meter Amount of a measured variable, which is dependent on the number of particulate components in an emerging from the outlet opening of the metering liquid, is measured.
  • the measured quantity can be measured in at least one method or several methods from the group screening method, scattered light method, fluorescence method.
  • This embodiment of independent inventive significance thus advantageously utilizes the fact that a defined volume of liquid leaves the metering chamber at the outlet. If one measures the number of particulate constituents, one has determined the concentration of the starting solution. This results in a volume-related number. Alternatively or additionally, however, a number of particulate constituents in the starting solution can be determined, for example if the porous wall region is impermeable to the particulate constituents. It can thus take place a concentration of the particulate components in the metering chamber. This is particularly advantageous if the measurement method for the starting solution, for example in one or the reservoir, would take a long time. The reduced volume with the invention after passing through the metering device then leads to a time savings in the measurement.
  • FIG. 1 shows a meter according to the invention with a metering device according to the invention in a first partial step of a metering method according to the invention
  • FIG. 2 shows the counting device and metering device according to FIG. 1 in a second partial step of the metering method according to the invention
  • FIG. 3 shows the counting device and metering device according to FIG. 1 in a third partial step of the invention Dosing process.
  • FIG. 1 shows a counter designated as a whole by 1.
  • the counter 1 has a metering device 2, which has an inlet opening 3 and an outlet opening 4.
  • a metering chamber 5 is formed between the inlet opening 3 and the outlet opening 4.
  • a negative pressure can be applied to the outlet opening 4, through which a pressure difference between the inlet opening 3 and the outlet opening 4 is applied.
  • an inflowing liquid 7 can be conveyed at least partially through the metering chamber 5 to the outlet opening 4. This will be explained in more detail below.
  • the metering chamber 5 has a porous wall region 8 between the inlet opening 3 and the outlet opening 4.
  • a removal opening 9 is formed and arranged on the porous wall region 8.
  • the porous wall portion 8 thus defines a branch from the conveying path between the inlet opening 3 and the outlet opening 4 to the removal opening.
  • a second means 10 is connected, with which a negative pressure at the removal opening 9 can be developed.
  • This negative pressure causes a pressure difference between the discharge opening 9 and the inlet opening 3.
  • This second pressure difference causes a portion 11 of the inflowing liquid 7 through the porous wall portion 8 of the Dosing chamber 5 is branched off.
  • a reservoir 12 is connected on the outside.
  • the reservoir 12 is delimited or demarcated to accommodate any, but delimited liquid volume can.
  • the porous wall portion 8 has a plurality of pores 13.
  • the pores 13 are formed with a diameter at which the capillary forces cause liquid received in the pores 13 to escape by itself.
  • the porous wall portion 8 is formed of a material which is wetted by the liquid to be metered, i. has a contact angle of less than 90 ° with this liquid.
  • the porous wall area is a hydrophobic membrane or a hydrophobic material.
  • the porous wall region 8 is formed of a hydrophobic membrane or of a hydrophobic material.
  • About the pore size is in this case the strength of the capillary effect with which the liquid is retained in the pores 13, set or predetermined. The smaller the pores 13, the more pressure has to be expended to empty the pores 13.
  • the porous wall region 8 can be arranged interchangeably to the metering device 2 to different liquids and / or different second pressure differences customizable.
  • the porous wall region 8 extends over the entire length of the metering chamber 5 between the inlet opening 3 and the outlet opening 4. In further exemplary embodiments, the porous wall region 8 may have a shorter length than the metering chamber 5.
  • the porous wall region 8 is formed on one side of the dosing chamber 5.
  • the porous wall region 8 extends on all sides or on all sides of the dosing chamber 5. In this case, the porous wall region 8 thus extends over a circumference of the dosing chamber 5 which runs around a connecting line between the inlet opening 3 and the outlet opening 4.
  • a receiving space 14 is formed and arranged on the outside of the porous wall region 8 .
  • the Au receiving space 14 serves to receive the branched portion 11 of the incoming liquid. 7
  • the receiving space 14 is filled with a not further apparent, superabsorbent polymer as a liquid-absorbent, air-permeable material.
  • the negative pressure developed via the second means 10 can thus be supplied to the Ent.öff 9 regardless of the filling amount in the receiving space 14, to set a constant second pressure difference.
  • the first means 6 and the second means 10 have a common same pump 15.
  • the first means 6 and the second means 10 each have a pump at the point designated 15 in FIGS. 1 to 3. These can be formed completely separate from each other or integrated into a common housing. With these separately operable pumps can be applied to the channels 16 and 17 different negative pressures.
  • the pump 15 in FIGS. 1 to 3 generates a negative pressure, which is supplied to the outlet opening 4 via an intake channel 16 of the first means 6.
  • the second means 10 has an intake passage 17, via which the vacuum developed by the pump 15 is supplied to the removal opening 9.
  • the respectively imparted negative pressures are equal, so that the first pressure difference is equal to the second pressure difference.
  • the first pressure difference is set differently from the second pressure difference.
  • a metering process for metering a liquid can be carried out, which will be described in more detail below with reference to FIGS. 1 to 3.
  • a first pressure difference between the inlet port 3 and the outlet port 4 is applied to promote an inflowing liquid 7 in the metering chamber 5.
  • the inflowing liquid 7 is taken from a reservoir 12 connected to the inlet opening 3.
  • the metering chamber is filled by the inflowing liquid 7 on the basis of the first pressure difference.
  • the inflowing liquid 7 forms in the metering chamber 5 a front liquid meniscus 22, which moves in Figure 1 with advancing level in the metering chamber 5 to the right.
  • the negative pressure applied simultaneously via the second means 10 causes a pressure difference between the inlet opening 3 and the removal opening 9, through which a part 11 of the inflowing liquid 7 is withdrawn from the dosing chamber 5 through the porous wall area 8.
  • the inflowing liquid 7 thus fills the metering chamber 5 until an equilibrium state shown in FIG. 2 is reached.
  • the fluidic conductivity of the porous wall region 8 and the width, depth and length of the dosing chamber 5 are selected so that the equilibrium state is established.
  • other parameters are set accordingly so that the equilibrium state is established at the desired position. These include the area of the porous wall portion 8 on the one hand and the difference in the pressure differences applied to the outlet opening 4 and the discharge opening 9 with respect to the inlet opening 3 when these pressure differences differ as described, on the other hand.
  • this equilibrium state which is characterized by reaching a predetermined level 18, also equilibrium level, the inflowing liquid 7 passes completely through the porous wall portion 11 into the receiving space 14.
  • the front liquid meniscus 22 characterized by the predetermined level 18, the liquid-air boundary does not move forward in equilibrium.
  • the portion 11 of the inflowing liquid 7 branched off via the removal opening 9 is received in an absorbing material in the receiving space 14.
  • This material which is not shown to simplify the illustration in the figures, retains its air-permeable properties even after absorption of the liquid.
  • the second pressure difference between the inlet opening 3 and the removal opening 9 remains constant and independent of the amount of liquid received in the receiving space 14.
  • the receiving space 14 is formed without an absorbent material.
  • the receiving space 14 is simply very large in these, for example, with a very small hydrodynamic resistance configured. Even so, it can be achieved that the second pressure difference remains approximately or exactly constant as the filling space of the receiving space 14 progresses.
  • the third partial step of the metering process begins.
  • a rear liquid meniscus 23 forms at the rear side of the liquid quantity 19 remaining in the dosing chamber 5 as a liquid-air boundary.
  • the anterior fluid meniscus 22 resets itself in the third partial step.
  • the metering process is ended and the remaining quantity of liquid 19 forms the metered quantity.
  • this metered quantity can be supplied in a manner known per se in a counting method according to the invention of a merely indicated measuring device 21, which is set up, for example, to carry out a transmitted light method and / or a scattered light method and / or a fluorescence method.
  • a measured variable can and will now be measured which depends on the number of particulate constituents in the liquid quantity 19 emerging from the outlet opening 4. From this measured variable, the required number can and will subsequently be calculated and related to the volume of the defined quantity of liquid quantity 19.
  • porous wall portion 8 is impermeable to the particulate matter to be counted.
  • the metering device and the dosing method described are suitable for repeated executions.
  • a plurality of liquid volumes which are supplied to the reservoir in succession and separately from one another can be reduced or measured in each case to the desired amount using the proposed metering method according to the invention.
  • the metering method for providing a metered quantity of a liquid it is proposed to form an inlet opening 3, an outlet opening 4 and a porous wall region 8 with an outside removal opening 9 on a metering chamber 5 and applying a first pressure difference between the inlet opening 3 and the outlet opening 4 to transport a liquid from a reservoir 12 connected to the outside of the inlet opening to the outlet opening 4 and at the same time to apply a second pressure difference between the outlet opening 9 and the inlet opening 3 to expel a portion of the liquid 7 flowing through the inlet opening via the porous wall area 8 branch off the metering chamber 5 until the reservoir 12 and the metering chamber 5 are emptied, wherein the metered amount of the liquid at the end of the process at the outlet opening 4 leaked and provided.

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Abstract

In a metering method for providing a metered quantity of a liquid the invention proposes forming an inlet opening (3), an outlet opening (4) and a porous wall region (8) with an external removal opening (9) on a metering chamber (5), and applying a first pressure difference between the inlet opening (3) and the outlet opening (4) in order to transport a liquid from a reservoir (12), externally connected to the inlet opening, to the outlet opening (4), and at the same time applying a second pressure difference between the removal opening (9) and the inlet opening (3) in order to divert some of the liquid (7), which is flowing in through the inlet opening, via the porous wall region (8) out of the metering chamber (5) until the reservoir (12) and the metering chamber (5) are emptied, wherein the metered quantity of the liquid has exited the outlet opening (4) and is in readiness after termination of the process.

Description

Dosiereinrichtung, Zähleinrichtung, Dosierverfahren und Zählverfahren  Metering device, counting device, dosing method and counting method
Die Erfindung betrifft eine Dosiereinrichtung mit einer eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweisenden Dosierkammer, wobei ein erstes Mittel zum Anlegen einer ersten Druckdif- ferenz zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung ausgebildet ist, um eine zu dosierende Menge einer durch die Einlassöffnung einströmenden Flüssigkeit durch die Dosierkammer zu der Auslassöffnung zu fördern. Die Erfindung betrifft weiter eine Zähleinrichtung zur Bestimmung einer volumenbezogenen oder absoluten Anzahl von partikulären Bestandteilen in einer Flüssigkeit. The invention relates to a metering device having a metering chamber having an inlet opening and an outlet opening, wherein a first means for applying a first pressure difference between the inlet opening and the outlet opening is formed in order to meter a quantity of a liquid flowing through the inlet opening through the metering chamber to promote the outlet opening. The invention further relates to a counting device for determining a volume-related or absolute number of particulate constituents in a liquid.
Die Erfindung betrifft weiter ein Dosierverfahren zur Dosierung einer Flüssigkeit, wobei eine erste Druckdifferenz zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung einer Dosierkammer angelegt wird, um eine zu dosierende Menge einer durch die Einlassöffnung einströmenden Flüssigkeit durch die Dosierkammer zu der Auslassöffnung zu fördern. The invention further relates to a metering method for metering a liquid, wherein a first pressure difference between an inlet port and an outlet port of a metering chamber is applied to promote a metered amount of a liquid flowing through the inlet port through the metering chamber to the outlet port.
Die Erfindung betrifft schließlich ein Zählverfahren zur Bestimmung einer volumenbezogenen oder absoluten Anzahl von partikulären Bestandteilen in einer Flüssigkeit. Es sind Dosiereinrichtungen bekannt, bei welchen die zu dosierende Menge durch das Volumen der Dosierkammer festgelegt ist. Bei diesen Dosiereinrichtungen wird die Dosierkammer vollständig mit der Flüssigkeit gefüllt, und die zu dosierende Menge ergibt sich durch Entnahme des in der Dosierkammer vorgehaltenen Inhalts. Hierbei ist es erforderlich, die vollständige Füllung der Dosierkammer und die vollständige Entleerung zu überwachen, um die dosierende Menge tatsächlich zu erhalten. Finally, the invention relates to a counting method for determining a volume-related or absolute number of particulate constituents in a liquid. There are metering devices are known in which the amount to be metered is determined by the volume of the metering chamber. In these metering devices, the metering chamber is completely filled with the liquid, and the amount to be metered results from removal of the contents held in the dosing chamber. In this case, it is necessary to monitor the complete filling of the metering chamber and the complete emptying in order to actually obtain the metered amount.
Es sind weiter Dosiereinrichtungen bekannt, bei welchen die zu dosierende Menge durch getaktete Ventile gebildet wird. Bei diesen Dosiereinrichtungen kann eine zu dosierende Menge festgelegt werden, indem bei bekanntem Volumenstrom der Flüssigkeit die getakteten Ventile in einem vorgegebenen Zeitintervall geöffnet werden. Um die definierte Menge tatsächlich festzustellen, ist eine genaue Einstellung der Druckdifferenz oder eine Messung des Volumenstroms erforderlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosierung einer Flüssigkeit mit möglichst geringem apparativem Aufwand zu erreichen . There are further metering devices are known in which the amount to be metered is formed by clocked valves. In these metering devices, an amount to be metered can be determined by the clocked valves are opened at a known volume flow of the liquid in a predetermined time interval. In order to actually determine the defined amount, a precise adjustment of the pressure difference or a measurement of the volume flow is required. The invention has for its object to achieve a dosage of a liquid with the least possible expenditure on equipment.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Dosiereinrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Dosierkammer einen porösen Wandbereich aufweist, dass der poröse Wandbereich außenseitig eine Entnahmeöffnung bildet und dass ein zweites Mittel zum Anlegen einer zweiten Druckdifferenz zwischen der Entnahmeöffnung und der Einlassöffnung aus- gebildet ist, um einen Teil der durch die Einlassöffnung einströmenden Flüssigkeit durch die Entnahmeöffnung abzuzweigen. Von Vorteil ist dabei, dass ein abgegrenztes, unbekanntes Volumen einer Flüssigkeit der Dosierkammer durch die Einlassöffnung zuführbar ist, wobei in einem Zwischenzustand bei der Förderung der einströmenden Flüssigkeit durch die Dosierkammer ein Gleichgewichtszustand zwischen der einströmenden Flüssigkeit und der durch die Entnahmeöffnung abgezweigten Flüssigkeit erreichbar ist, welcher das unbekannte Volumen auf eine genau definierte Flüssigkeitsmenge in der Dosierkammer reduziert. Somit kann eine Dosierung ohne eine aktive Kontrolle ablaufen, und es werden keine beweglichen Teile wie getaktete Ventile und dergleichen benötigt. Jedes beliebige Flüssigkeitsvolumen ist auf ein vorgegebenes Volumen reduzierbar, sofern es ausreichend größer als dieses vorgegebene Volumen ist. Genauer kann vorgesehen sein, dass das Eingangsvolumen größer als das vorgegebene Volumen plus eine Menge, die durch den porösen Wandbereich abgesaugt wird, ist. Die Erfindung bietet den weiteren Vorteil, dass keine Überwachung durch Sensoren und keine aktive Beeinflussung des Volumenstroms der Flüssigkeit durch die Dosierkammer erforderlich ist. Somit ist der apparative Aufwand zur Dosierung sehr gering. Bevorzugt ist der poröse Wandbereich in Strömungs- oder Förderrichtung zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung angeordnet. In order to achieve this object, it is proposed according to the invention that the metering chamber has a porous wall area, that the porous wall area forms a removal opening on the outside and that a second means for applying a second pressure difference between the removal opening and the inlet opening forms is to branch off a portion of the liquid flowing through the inlet opening through the discharge opening. The advantage here is that a delimited, unknown volume of a liquid of the dosing chamber can be fed through the inlet opening, wherein in an intermediate state in the promotion of the inflowing liquid through the metering an equilibrium state between the inflowing liquid and the branched off through the removal opening liquid can be achieved which the unknown Volume reduced to a well-defined amount of liquid in the dosing. Thus, metering can be done without active control and no moving parts such as timed valves and the like are needed. Any liquid volume can be reduced to a given volume if it is sufficiently larger than this predetermined volume. More specifically, it may be provided that the input volume is greater than the predetermined volume plus an amount that is exhausted through the porous wall portion. The invention has the further advantage that no monitoring by sensors and no active influence on the volume flow of the liquid through the metering chamber is required. Thus, the expenditure on equipment for dosing is very low. Preferably, the porous wall region is arranged in the flow or conveying direction between the inlet opening and the outlet opening.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Einlassöffnung an ein abgegrenztes oder abgrenzbares Reservoir angeschlossen ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein abgrenzbares Flüssigkeitsvolumen zuführbar ist, welches erfindungsgemäß auf das vorgegebene Volumen reduzierbar ist. In one embodiment of the invention, it can be provided that the inlet opening is connected to a delimited or delimitable reservoir. The advantage here is that a definable volume of liquid can be fed, which according to the invention can be reduced to the predetermined volume.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass dieses vorgegebene Volumen und insbesondere die zu dosierende Menge kleiner ist als ein Volumen der Dosierkammer. Die durch die Einlassöffnung zugeführte Menge kann dagegen beliebig groß sein, insbesondere größer als das vorgegebene Volumen plus die im Betrieb durch den porösen Wandbereich abgesaugte Menge. It is preferably provided that this predetermined volume and in particular the amount to be metered is smaller than a volume of the metering chamber. In contrast, the amount supplied through the inlet opening can be of any desired size, in particular greater than the predetermined volume plus the quantity extracted during operation by the porous wall region.
Unter einem porösen Wandbereich wird ein Wandbereich verstanden, welcher die Wand durchquerende Poren aufweist, wobei die Poren vorzugsweise so dimensioniert sind, dass Kapillareffekte auftreten und/oder die Poren aufgrund des Kapillareffekts mit Flüssigkeit gefüllt bleiben, auch wenn die Dosierkammer entleert wird. Bevorzugt ist der poröse Wandbereich aus einem Material ausgebildet, welches von der abzumessenden Flüssigkeit benetzt wird. Dies kann dadurch gegeben sein, dass der poröse Wandbereich einen Kontaktwinkel von weniger als 90° mit dieser Flüssigkeit hat. Beispielsweise kann der poröse Wandbereich im Fall von Wasser als eine hydrophile Membran, im Falle von nichtpolaren Flüssigkeiten als eine hydrophobe Membran ausgebildet sein. Die Porengröße kann hierbei die Stärke des Kapillareffekts, mit dem die Flüssigkeit in den Poren zurückgehalten wird, regulieren. Hier gilt beispielsweise, dass umso mehr Druck aufgewendet werden muss, je kleiner die Poren sind, um die Poren zu entleeren. A porous wall region is understood as meaning a wall region which has pores traversing the wall, wherein the pores are preferably dimensioned such that capillary effects occur and / or the pores remain filled with liquid due to the capillary effect, even if the dosing chamber is emptied. Preferably, the porous wall portion is formed of a material which is wetted by the liquid to be metered. This may be due to the fact that the porous wall area has a contact angle of less than 90 ° with this liquid. For example, in the case of water, the porous wall region may be formed as a hydrophilic membrane, in the case of non-polar liquids as a hydrophobic membrane. The pore size here can regulate the strength of the capillary effect with which the liquid is retained in the pores. For example, the smaller the pores are, the more pressure has to be applied to deflate the pores.
Mit der außenseitigen Ausbildung der Entnahmeöffnung ist erreichbar, dass die Entnahmeöff ung durch den porösen Wandbereich von der Dosierkammer abtrennbar ist. Somit ist mit der zweiten Druckdifferenz eine Entnahme des Teils der durch die Einlassöffnung einströmenden Flüssigkeit durch den porösen Wandbereich hindurch bewirkbar. With the outside training of the removal opening is reached that the Entnahmeöff is separated by the porous wall portion of the dosing. Thus, with the second pressure difference, a removal of the part of the liquid flowing through the inlet opening through the porous wall area can be effected.
Der poröse Wandbereich und/oder die Dosierkammer kann/können beispielsweise durch Spritzgießen oder Heißprägen gefertigt sein. Aufwendige Nachbearbeitungsschritte nach der Herstellung sind dann nicht erforderlich. The porous wall area and / or the metering chamber can / can be made for example by injection molding or hot stamping. Elaborate post-processing steps after production are not required.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der poröse Wandbereich durch eine vorzugsweise hydrophile Membran gebildet ist. Dies ist beispielsweise dann günstig, wenn die Flüssigkeit eine wässrige (polare) Lösung ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der poröse Wandbereich durch eine hydrophobe Membran gebildet ist. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn die Flüssigkeit eine nichtpolare Lösung ist. It can also be provided that the porous wall region is formed by a preferably hydrophilic membrane. This is favorable, for example, if the liquid is an aqueous (polar) solution. It can also be provided that the porous wall region is formed by a hydrophobic membrane. This may be advantageous, for example, if the liquid is a non-polar solution.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der poröse Wandbereich über eine Länge der Dosierkammer zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung erstreckt. Von Vorteil ist dabei, dass die Dosierkammer möglichst klein dimensionierbar ist. Es ist weiter erreichbar, dass die einströmende Flüssigkeit bei zunehmender Befüllung der Dosier- kammer einen immer größeren Anteil des porösen Wandbereichs kontaktiert oder bedeckt, wodurch ein immer größerer Anteil der durch die Einlassöffnung einströmenden Flüssigkeit durch die Entnahmeöffnung abzweigbar ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass sich der poröse Wandbereich über einen eine Verbindungslinie zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung umlaufenden Umfang der Dosierkammer erstreckt. Von Vorteil ist dabei, dass allseitig quer zur Verbindungslinie Anteile der durch die Einlassöffnung einströmenden Flüssigkeit abzweigbar sind. Auf diese Weise ist die Länge des porösen Wandbereichs längs zu der Verbindungslinie zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung möglichst gering wählbar. Somit ist eine minimale Dimensionierung der Dosierkammer erreichbar . In one embodiment of the invention, it may be provided that the porous wall region extends over a length of the metering chamber between the inlet opening and the outlet opening. The advantage here is that the metering chamber is dimensioned as small as possible. It is further achievable that the inflowing liquid contacts or covers an increasing proportion of the porous wall area as the metering chamber is filled, whereby an ever greater proportion of the liquid flowing through the inlet opening can be branched off through the removal opening. It can also be provided that the porous wall region extends over a circumference of the metering chamber which surrounds a connecting line between the inlet opening and the outlet opening. It is advantageous in this case that portions of the liquid flowing through the inlet opening can be branched off on all sides transversely to the connecting line. In this way, the length of the porous wall region along the connecting line between the inlet opening and the outlet opening is as low as possible. Thus, a minimum dimensioning of the metering chamber can be achieved.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an der Außenseite des porösen Wandbereichs ein Aufnahmeraum ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der abgezweigte Teil der einströmenden Flüssigkeit über einen längeren Zeitraum aufnehmbar ist. In one embodiment of the invention can be provided that on the outside of the porous wall portion, a receiving space is formed. The advantage here is that the diverted part of the inflowing liquid can be absorbed over a longer period.
Besonders günstig ist es, wenn der Aufnahmeraum mit einem flüs- sigkeitsabsorbierenden, luftdurchlässigen Material gefüllt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die angelegte zweite Druckdifferenz unabhängig vom Füllstand des Aufnähmeraums anlegbar ist. Beispielsweise kann das Material ein superabsorbierendes Polymer sein . It is particularly favorable if the receiving space is filled with a liquid-absorbing, air-permeable material. The advantage here is that the applied second pressure difference can be applied independently of the level of the receiving space. For example, the material may be a superabsorbent polymer.
Bei der Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Porengröße und eine Materialwahl so auf die zweite Druckdifferenz abgestimmt sind, dass die zweite Druckdifferenz kleiner als ein Kapillardruck in dem porösen Wandbereich ist. Von Vorteil ist dabei, dass dann die zweite Druckdifferenz nicht ausreicht, die Poren des porösen Wandbereichs von Flüssigkeit zu entleeren, wenn der innenliegende Bereich der Dosierkammer frei von Flüssigkeit ist. Somit ist auf einfache Weise erreichbar, dass der poröse Wandbereich bei unbefüllter oder entleerter Dosierkammer luftdicht verschlossen ist. In the embodiment of the invention can be provided that a pore size and a choice of material are tuned to the second pressure difference, that the second pressure difference is smaller than a capillary pressure in the porous wall region. The advantage here is that then the second pressure difference is not sufficient to empty the pores of the porous wall portion of liquid when the inner portion of the metering chamber is free of liquid. Thus, it can be achieved in a simple manner that the porous wall area is hermetically sealed when the filling chamber is empty or empty.
Allgemein kann bei Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen sein, dass das erste Mittel eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks aufweist, welche an die Auslassöffnung oder anschließbar angeschlossen ist. Generally it can be provided in embodiments of the invention that the first means comprises a device for generating a negative pressure which is connected to the outlet port or connectable.
Beispielweise kann bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks durch eine evakuierte Kammer, eine Zentrifuge oder auf unterschiedlichen Höhen angeordnete Gefäße eingerichtet ist . For example, in an embodiment of the invention, it may be provided that the device for generating a negative pressure is set up by an evacuated chamber, a centrifuge or vessels arranged at different heights.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Mittel eine erste Pumpe aufweist, welche an die Auslassöffnung angeschlossen ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Unterdruck anlegbar ist, mit welchem die einströmende Flüssigkeit förderbar ist. Allgemein kann bei Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen sein, dass das zweite Mittel eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks aufweist, welche an die Entnahrneöfnung angeschlossen ist. Beispielweise kann dies eine Zentrifuge, eine evakuierte Kammer sein oder es können auf unterschiedlichen Höhen angeordnete Behälter oder dergleichen ausgebildet sein. In one embodiment of the invention can be provided that the first means comprises a first pump which is connected to the outlet opening. The advantage here is that a negative pressure can be applied, with which the inflowing liquid is conveyed. In general, in embodiments of the invention it can be provided that the second means has a device for generating a negative pressure, which is connected to the Entnahrneöfnung. For example, this may be a centrifuge, an evacuated chamber, or containers or the like arranged at different heights may be formed.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur Erzeugen eines Unterdrucks des ersten Mittels separat von der Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks des zweiten Mittels ausgebildet ist, oder dass die Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks des ersten Mittels identisch mit der Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks des zweiten Mittels ist. It can be provided that the device for generating a negative pressure of the first means is formed separately from the device for generating a negative pressure of the second means, or that the device for generating a negative pressure of the first means identical to the device for generating a negative pressure of the second Means is.
Bei weiteren Ausgestaltungen kann das erste Mittel zum Anlegen einer ersten Druckdifferenz und/oder das zweite Mittel zum Anlegen einer zweiten Druckdifferenz eine Vorrichtung zum Anlegen eines Überdrucks an der Einlassöffnung aufweisen. In further embodiments, the first means for applying a first pressure difference and / or the second means for applying a second pressure difference can have a device for applying an overpressure to the inlet opening.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zweite Mittel eine zweite Pumpe aufweist, welche an die Entnahmeöffnung angeschlossen ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Unterdruck gegenüber der Einlassöffnung an der Entnah- meöffnung anlegbar ist, mit welchem Flüssigkeit aus der Dosierkammer durch den porösen Wandbereich förderbar ist. In one embodiment of the invention can be provided that the second means comprises a second pump which is connected to the removal opening. The advantage here is that a negative pressure with respect to the inlet opening at the removal opening can be applied, with which liquid from the metering chamber can be conveyed through the porous wall area.
Besonders günstig ist es, wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe identisch sind. Von Vorteil ist dabei, dass nur eine Pumpe erforderlich ist. Druckschwankungen aufgrund eines ungleichmäßigen Betriebs der Pumpe beeinflussen somit nicht oder nur gering die Arbeitsweise der Dosiereinrichtung. Es kann auch vorgesehen sein, dass die erste Druckdifferenz gleich der zweiten Druckdifferenz ist. Von Vorteil ist dabei, dass sich Druckschwankungen, die in einem angelegten Unterdruck auftreten können, gegenseitig kompensieren. It is particularly favorable if the first pump and the second pump are identical. The advantage here is that only one pump is required. Pressure fluctuations due to uneven operation of the pump thus do not or only slightly affect the operation of the metering device. It can also be provided that the first pressure difference is equal to the second pressure difference. The advantage here is that pressure fluctuations that can occur in an applied vacuum, compensate each other.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Länge des porösen Wandbereichs längs einer Verbindungslinie zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung derart auf die erste Druckdifferenz und die zweite Druckdif- ferenz abgestimmt ist, dass bei einem vorgegebenen Füllstand der Dosierkammer ein Gleichgewicht zwischen einer pro Zeiteinheit durch die Einlassöffnung eintretenden Flüssigkeitsmenge und einer in der Zeiteinheit durch die Entnahmeöffnung abgezweigte Flüssigkeitsmenge eingestellt ist, bis ein außenseitig an die Eintrittsöffnung angeschlossenes Reservoir entleert ist. Hierbei ist mit der ersten Druckdifferenz die Dosierkammer mit Flüssigkeit befüllbar, während die zweite Druckdifferenz eine Entnahme von Flüssigkeit aus der Dosierkammer über den porösen Randbereich und den Entnahmeöffnung bewirkt. Die pro Zeitein- heit aus der Entnahmeöffnung entnehmbare Flüssigkeitsmenge hängt von der zweiten Druckdifferenz und der Größe der mit der Flüssigkeit in der Druckkammer in Kontakt stehenden Fläche des porösen Wandbereichs ab. Je größer diese Fläche ist, desto mehr Flüssigkeitsmenge ist pro Zeiteinheit entnehmbar. Wird die Länge des porösen Wandbereichs längs einer Verbindungslinie zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung genügend groß gewählt, so kann ein Gleichgewichtszustand erreicht werden, durch welchen die gesamte einströmendeIn one embodiment of the invention it can be provided that a length of the porous wall region along a connecting line between the inlet opening and the outlet opening is tuned to the first pressure difference and the second pressure difference in such a way that at a predetermined filling level of the dosing chamber equilibrium between a per Time unit is set by the inlet opening entering amount of liquid and a branched off in the time unit by the discharge opening liquid amount until a connected externally to the inlet opening reservoir is emptied. In this case, with the first pressure difference, the metering chamber can be filled with liquid, while the second pressure difference causes a removal of liquid from the metering chamber via the porous edge region and the removal opening. The amount of liquid removable per unit of time from the discharge opening depends on the second pressure difference and the size of the area of the porous wall area which is in contact with the liquid in the pressure chamber. The larger this area, the more amount of liquid can be removed per unit of time. If the length of the porous wall region along a connecting line between the inlet opening and the outlet opening chosen sufficiently large, so an equilibrium state can be achieved, through which the entire inflowing
Flüssigkeitsmenge über die Entnahmeöffnung abführbar ist. Somit ist erreichbar, dass überschüssige Flüssigkeit in dem Reservoir unabhängig von dem anfänglichen Flüssigkeitsvolumen entnehmbar ist, ohne dass eine Flüssigkeitsmenge oder eine Zeitdauer überwacht werden muss . Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Druckdifferenz derart auf die zweite Druckdifferenz abgestimmt ist, dass bei entleertem Reservoir eine in der Dosierkammer befindliche Flüssigkeitsmenge zumindest teilweise zur Auslassöffnung transportierbar ist. Hierbei bewirkt die erste Druckdifferenz eine Förderung von Flüssigkeit in der Dosierkammer zur Auslassöffnung, während die zweite Druckdifferenz eine Förderung von Flüssigkeit aus der Dosierkammer durch den porösen Wandbereich bewirkt . Eine Vergrößerung der ersten Druckdifferenz bewirkt, dass mehr Flüssigkeit zur Auslassöffnung transportiert wird. Eine Vergrößerung der zweiten Druckdifferenz bewirkt dagegen, dass mehr Flüssigkeit durch den porösen Wandbereich abgeführt wird. In einem bestimmten Bereich des Verhältnisses der ersten Druckdifferenz zur zweiten Druckdifferenz ist somit ein definierter Anteil einer in der Dosierkammer befindlichen Flüssigkeitsmenge durch die Auslassöffnung abtransportierbar. Somit ist erreichbar, dass ein definierter Anteil einer auf ein vorgegebenes Volumen reduzierten Flüssig- keitsmenge aus der Dosierkammer durch die Auslassöffnung abführbar ist. Amount of liquid can be discharged through the discharge opening. Thus, it can be achieved that excess liquid in the reservoir can be removed independently of the initial volume of liquid without having to monitor a quantity of liquid or a period of time. In one embodiment of the invention, it may be provided that the first pressure difference is matched to the second pressure difference such that when the reservoir is empty, an amount of liquid in the dosing chamber can be transported at least partially to the outlet opening. Here, the first pressure difference causes a promotion of liquid in the metering chamber to the outlet opening, while the second pressure difference causes a promotion of liquid from the metering chamber through the porous wall area. Increasing the first pressure difference causes more fluid to be transported to the outlet port. Increasing the second pressure difference, on the other hand, causes more liquid to be removed through the porous wall area. In a certain range of the ratio of the first pressure difference to the second pressure difference, a defined proportion of an amount of liquid in the metering chamber can thus be transported away through the outlet opening. Thus, it can be achieved that a defined proportion of a quantity of liquid reduced to a predefined volume from the dosing chamber can be discharged through the outlet opening.
Die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung ist erfindungsgemäß bei einer eingangs beschriebenen Zähleinrichtung einsetzbar, bei welcher eine erfindungsgemäße Dosiereinrichtung, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, vorhanden ist, wobei an die Auslassöffnung der Dosiereinrichtung eine Messvorrichtung angeschlossen ist, wobei die Messvorrichtung zur Messung einer Messgröße, die von der Anzahl der partikulären Bestandteile in einer aus der Auslassöffnung der Dosiereinrichtung austretenden Flüssigkeit abhängig ist, eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass mit der Dosiereinrichtung eine definierte, zu dosierende Menge an Flüssigkeit bereitstellbar ist, an welcher eine volumenbezogene Anzahl und/oder eine Gesamtanzahl in einer insgesamt zugeführten Flüssigkeitsmenge von partikulären Bestandteilen messbar ist. According to the invention, the metering device according to the invention can be used in a counting device described above, in which a metering device according to the invention, in particular as described above and / or according to one of claims 1 to 9, is provided, wherein a measuring device is connected to the outlet opening of the metering device, wherein the measuring device for measuring a measured variable which is dependent on the number of particulate constituents in a liquid emerging from the outlet opening of the metering device. The advantage here is that with the metering a defined amount to be dosed Liquid can be provided, at which a volume-related number and / or a total number in a total amount of liquid supplied particulate components is measurable.
Zur Bestimmung der absoluten Anzahl kann vorgesehen sein, dass der poröse Wandbereich für die partikulären Bestandteile undurchlässig ist. Somit ist eine Aufkonzentration der partikulären Bestandteile in der Dosierkammer durchführbar, ins- besondere vor der Zählung der partikulären Bestandteile. To determine the absolute number it can be provided that the porous wall area is impermeable to the particulate components. Thus, a concentration of the particulate components in the metering chamber is feasible, in particular before the count of the particulate components.
Beispielsweise kann die Messgröße eine Intensität eines Streulichts und/oder ein Anteil an in bestimmter Weise polarisierter Strahlung und/oder eine sonstige physikalische Messgröße, welche beispielsweise mit einem Verfahren aus der Gruppe von Durchlichtverfahren, Streulichtverfahren, Fluoreszenzverfahren zur Charakterisierung der Anzahl von partikulären Bestandteilen in einer Flüssigkeit messbar ist, sein. Zur Lösung der genannten Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Dosierverfahren der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, dass die Dosierkammer einen porösen Wandbereich mit einer außenseitig an dem porösen Wandbereich ausgebildeten Entnahmeöffnung aufweist und dass während der Förderung der Flüssigkeit von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung eine zweite Druckdifferenz zwischen der Einlassöffnung und der Entnahmeöffnung angelegt wird, um einen Teil der durch die Einlassöffnung einströmenden Flüssigkeit über die Entnahmeöffnung aus der Dosierkammer abzuzweigen. Hierbei erfolgt die Abzweigung über die Entnahmeöffnung vorzugsweise kontinuierlich. Von Vorteil ist dabei, dass ein Gleichgewicht, welches sich bei einem bestimmten Füllstand der Dosierkammer zwischen der durch die Einlassöffnung einströmenden Flüssigkeit und der über die Entnahmeöff- nung entnommenen oder abgezweigten Flüssigkeit einstellt, zur Reduzierung eines unbekannten, über die Einlassöffnung zugeführten Flüssigkeitsvolumens auf ein definiertes Volumen nutzbar ist. By way of example, the measured variable may include an intensity of a scattered light and / or a proportion of polarized radiation in a specific manner and / or another physical measured variable, for example using a method from the group of transmitted light methods, scattered light methods, fluorescence methods for characterizing the number of particulate components in one Liquid is measurable, be. To achieve the above object is proposed according to the invention in a metering of the type described above, that the metering chamber has a porous wall portion with a removal opening formed on the outside of the porous wall region and that during the promotion of the liquid from the inlet opening to the outlet opening, a second pressure difference between the Inlet opening and the discharge opening is applied to divert a portion of the liquid flowing through the inlet opening via the discharge opening from the metering chamber. In this case, the branching via the removal opening preferably takes place continuously. The advantage here is that a balance, which at a certain level of the metering chamber between the inflowing through the inlet opening liquid and on the Entnahmeöff- adjusting the liquid withdrawn or branched off, can be used to reduce an unknown volume of liquid supplied via the inlet opening to a defined volume.
Zur Abgrenzung des insgesamt zugeführten Flüssigkeitsvolumens kann vorgesehen sein, dass die Flüssigkeit aus einem an die Einlassöffnung angeschlossenen Reservoir in die Dosierkammer gefördert wird. Hierbei kann das Reservoir abgegrenzt oder abgrenzbar in dem Sinne ausgebildet sein, dass das in dem Reservoir bereitgestellte Flüssigkeitsvolumen gegenüber der Umgebung abgegrenzt ist. Die genaue Menge des bereitgestellten Flüssigkeitsvolumens muss dabei nicht bekannt sein. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren beendet wird, wenn das Reservoir und/oder die Dosierkammer entleert ist/sind. To delimit the total volume of liquid supplied, it may be provided that the liquid is conveyed from a reservoir connected to the inlet opening into the metering chamber. In this case, the reservoir can be delimited or delimited in the sense that the volume of liquid provided in the reservoir is delimited from the environment. The exact amount of liquid volume provided need not be known. In one embodiment of the invention can be provided that the process is terminated when the reservoir and / or the metering chamber is empty / are.
Von Vorteil ist dabei, dass kein zusätzliches Abbruchkriterium überwacht werden muss. Da das Verfahren sich von selbst beendet, wenn das Reservoir und die Dosierkammer entleert sind und somit keine weitere Flüssigkeit der Auslassöffnung zuführbar ist und zugeführt wird. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in einem ersten Teilschritt die Dosierkammer durch die Einlassöffnung bis zu einem vorgegebenen Füllstand befüllt wird. Von Vorteil ist dabei, dass durch den vorgegebenen Füllstand ein Anteil des porösen Wandbereichs definiert wird, der mit der Flüssigkeit in Kontakt ist. Dieser Anteil gibt vor, wieviel Flüssigkeit über die Entnahmeöffnung abzweigbar ist. Bevorzugt ist somit der vorgegebene Füllstand so festgelegt, dass ein Anteil des porösen Wandbereichs mit der Flüssigkeit in der Dosierkammer bedeckt oder in Kontakt ist, und ein anderer Anteil des porösen Wandbereichs nicht. The advantage here is that no additional termination criterion must be monitored. Since the process terminates by itself when the reservoir and the metering chamber are emptied and thus no further liquid of the outlet opening is supplied and is supplied. In one embodiment of the invention it can be provided that in a first partial step, the metering chamber is filled through the inlet opening to a predetermined level. The advantage here is that a portion of the porous wall area is defined by the predetermined level, which is in contact with the liquid. This proportion specifies how much liquid can be branched off via the removal opening. Preferably, therefore, the predetermined level is set so that a proportion of the porous wall area with the liquid in the metering chamber is covered or in contact, and another portion of the porous wall portion not.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der vorgegebene Füll- stand so gewählt ist, dass der poröse Wandbereich vollständig mit Flüssigkeit in der Dosierkammer bedeckt oder in Kontakt ist . However, it can also be provided that the predetermined fill level is selected such that the porous wall area is completely covered or in contact with liquid in the metering chamber.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in einem zweiten Teilschritt eine pro Zeiteinheit durch die Einlassöffnung eintretende Flüssigkeitsmenge vollständig durch die Entnahmeöffnung abgeführt oder abgesaugt wird, bis ein an die Einlassöffnung angeschlossenes Reservoir entleert ist. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass sich der zweite Teilschritt an den erwähnten ersten Teilschritt anschließt und/oder dass der zweite Teilschritt ausgeführt wird, wenn die Dosierkammer bis zu dem oder einem vorgegebenen Füllstand mit Flüssigkeit befüllt ist. Die Einstellung des beschriebenen Gleichgewichts zwischen der eintretenden Flüssigkeitsmenge und der durch die Entnahmeöffnung abgeführten Flüssigkeitsmenge bewirkt vorteilhaft, dass ein unbekanntes Flüssigkeitsvolumen reduziert werden kann, bis das Reservoir entleert ist. Hierdurch wird erreicht, dass die zum Ende des zweiten Teilschritts in der Dosierkammer befindliche Flüssigkeitsmenge unabhängig von dem ursprünglich im Reservoir vorhandenen Flüssigkeitsvolumen ist . In one embodiment of the invention, it may be provided that in a second sub-step, an amount of liquid entering through the inlet opening per unit of time is completely removed or drawn off through the removal opening until a reservoir connected to the inlet opening is emptied. It is preferably provided here that the second sub-step follows the mentioned first sub-step and / or that the second sub-step is executed when the metering chamber is filled with liquid up to or a predetermined level. The adjustment of the described balance between the amount of liquid entering and the amount of liquid discharged through the withdrawal opening advantageously causes an unknown volume of liquid to be reduced until the reservoir is deflated. This ensures that the amount of liquid present in the metering chamber at the end of the second substep is independent of the volume of liquid originally present in the reservoir.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in einem dritten Teilschritt eine in der Dosierkammer be- findliche Flüssigkeitsmenge teilweise durch die Entnahmeöffnung abgezweigt und teilweise in der Dosierkammer zur Auslassöffnung transportiert wird, wobei eine zur Auslassöffnung insgesamt transportierte Flüssigkeitsmenge als dosierte Menge der Flüs- sigkeit bereitgestellt wird. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass sich der dritte Teilschritt an den bereits beschriebenen ersten oder zweiten Teilschritt anschließt und/oder dass der dritte Teilschritt ausgeführt wird, nachdem das oder ein an die Einlassöffnung angeschlossenes Reservoir entleert wurde. Diese Ausgestaltung des dritten Teilschritts bietet den Vorteil, dass ein in der Dosierkammer auf eine definierte Menge reduziertes Flüssigkeitsvolumen anteilig aus der Auslassöffnung abführbar ist. Somit ist die in dem Dosierverfahren gewünschte dosierte Menge einfach bereitstellbar, ohne dass zusätzliche apparative Mittel erforderlich sind. In one embodiment of the invention, provision may be made for a quantity of liquid located in the metering chamber to be partially diverted through the removal opening and partially transported in the metering chamber to the outlet opening, a total quantity of liquid transported to the outlet opening being measured as a metered quantity of the liquid. provided. It is preferably provided here that the third sub-step follows the already described first or second sub-step and / or that the third sub-step is carried out after the reservoir or a reservoir connected to the inlet opening has been emptied. This refinement of the third sub-step offers the advantage that a volume of liquid reduced in the metering chamber to a defined amount can be dissipated proportionally from the outlet opening. Thus, the dosed amount desired in the dosing process can be readily provided without the need for additional equipment.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der durch den porösen Wandbereich abgezweigte Teil der Flüssigkeit außerhalb der Entnahmeöffnung von einem absorbierenden, luftdurchlässigen Material aufgenommen wird. Von Vorteil ist dabei, dass die zweite Druckdifferenz auf einfache Weise unabhängig von der durch die Entnahmeöffnung entnommene Flüssigkeitsmenge aufrechterhaltbar ist. Bevorzugt ist vorgese- hen, dass das Material ein super absorbierendes Polymer ist. In one embodiment of the invention, it can be provided that the portion of the liquid branched off through the porous wall region is received outside the removal opening by an absorbent, air-permeable material. The advantage here is that the second pressure difference can be maintained in a simple manner regardless of the amount of liquid withdrawn through the removal opening. It is preferably provided that the material is a superabsorbent polymer.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zweite Druckdifferenz gleich zu der ersten Druckdifferenz eingestellt wird. Von Vorteil ist dabei, dass der appa- rative Aufwand für die Durchführung des Dosierverfahrens nochmals verminderbar ist. Von Vorteil ist weiter, dass sich Schwankungen in den bereitgestellten Druckdifferenzen automatisch kompensieren. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zweite Druckdifferenz kleiner als ein Kapillardruck in dem porösen Wandbereich eingestellt wird. Von Vorteil ist dabei, dass der poröse Wandbereich auch bei entleerter Dosierkam- mer luftundurchlässig bleibt. Somit ist vermeidbar, dass der poröse Wandbereich an einem der Einlassöffnung zugewandten Ende einer in der Dosierkammer befindlichen Flüssigkeitsmenge für Luft durchlässig werden kann, wodurch die erste Druckdifferenz zusammenfallen würde. Es ist somit erreichbar, dass die Dosierkammer für die Zwecke des Transports eines Flüssigkeitspfropfens zur Auslassöffnung wie eine geschlossenes Röhrchen wirkt, wobei zusätzlich ein Anteil der Flüssigkeit des Pfropfens während des Transports durch den porösen Wandbereich entnehmbar ist und entnommen wird. In one embodiment of the invention can be provided that the second pressure difference is set equal to the first pressure difference. The advantage here is that the appra- rative effort for the implementation of the dosing is again reduced. Another advantage is that fluctuations in the pressure differences provided compensate automatically. In one embodiment of the invention can be provided that the second pressure difference is set smaller than a capillary pressure in the porous wall area. The advantage here is that the porous wall area even with emptied Dosierkam- remains air impermeable. Thus, it is avoidable that the porous wall portion may become permeable to air at an end of an amount of liquid located in the metering chamber at an inlet opening, whereby the first pressure difference would coincide. It is thus achievable that the metering chamber for the purpose of transporting a liquid droplet to the outlet opening acts like a closed tube, wherein in addition a portion of the liquid of the plug during transport through the porous wall portion is removable and can be removed.
Das erfindungsgemäße Dosierverfahren ist mit Vorteil bei einem Zählverfahren der eingangs beschriebenen Art anwendbar, wobei eine dosierte Menge einer Flüssigkeit mit einem erfindungsge- mäßen Dosierverfahren, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bereitgestellt wird und wobei an der dosierten Menge eine Messgröße, die von der Anzahl der partikulären Bestandteile in einer aus der Auslassöffnung der Dosiereinrichtung austretenden Flüssigkeit ab- hängig ist, gemessen wird. Beispielsweise kann die Messgröße in wenigstens einem Verfahren oder mehreren Verfahren aus der Gruppe Durchsichtverfahren, Streulichtverfahren, Fluoreszenzverfahren gemessen werden. Von Vorteil ist dabei, dass eine volumenbezogene Anzahl von partikulären Bestandteilen in einer Flüssigkeit mit vergleichsweise geringem apparativem Aufwand durchführbar ist. The metering method according to the invention is advantageously applicable to a metering method of the type described above, wherein a metered amount of a liquid is provided with a metering method according to the invention, in particular as described above and / or according to one of claims 11 to 16, and wherein the metered meter Amount of a measured variable, which is dependent on the number of particulate components in an emerging from the outlet opening of the metering liquid, is measured. For example, the measured quantity can be measured in at least one method or several methods from the group screening method, scattered light method, fluorescence method. The advantage here is that a volume-related number of particulate components in a liquid with relatively little expenditure on equipment is feasible.
Diese Ausgestaltung von eigenständiger erfinderischer Bedeutung nutzt somit vorteilhaft, dass am Ausgang ein definiertes Flüssigkeitsvolumen die Dosierkammer verlässt. Misst man dort die Anzahl partikulärer Bestandteile, hat man die Konzentration der Ausgangslösung bestimmt. Es ergibt sich somit eine volumenbezogene Anzahl . Alternativ oder zusätzlich ist aber auch eine Anzahl an partikulären Bestandteilen in der Ausgangslösung bestimmbar, beispielsweise wenn der poröse Wandbereich undurchlässig für die partikulären Bestandteile ist. Es kann somit eine Auf- konzentration der partikulären Bestandteile in der Dosierkammer stattfinden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Messmethode für die Ausgangslösung, beispielsweise in einem oder dem Reservoir, eine lange Zeit in Anspruch nehmen würde. Das mit der Erfindung reduzierte Volumen nach Durchlaufen der Dosiereinrichtung führt dann zu einer Zeitersparnis bei der Messung. This embodiment of independent inventive significance thus advantageously utilizes the fact that a defined volume of liquid leaves the metering chamber at the outlet. If one measures the number of particulate constituents, one has determined the concentration of the starting solution. This results in a volume-related number. Alternatively or additionally, however, a number of particulate constituents in the starting solution can be determined, for example if the porous wall region is impermeable to the particulate constituents. It can thus take place a concentration of the particulate components in the metering chamber. This is particularly advantageous if the measurement method for the starting solution, for example in one or the reservoir, would take a long time. The reduced volume with the invention after passing through the metering device then leads to a time savings in the measurement.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispiels. The invention will now be described in detail with reference to an embodiment, but is not limited to this embodiment. Further exemplary embodiments result from the combination of one or more features of the protection claims with one another and / or with one or more features of the exemplary embodiment.
Es zeigt in stark vereinfachter Darstellung zur Erläuterung des Erfindungsprinzips It shows in a highly simplified representation for explaining the principle of the invention
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Zähleinrichtung mit einer erfin- dungsgemäßen Dosiereinrichtung in einem ersten Teilschritt eines erfindungsgemäßen Dosierverfahrens, 1 shows a meter according to the invention with a metering device according to the invention in a first partial step of a metering method according to the invention,
Fig. 2 die Zähleinrichtung und Dosiereinrichtung gemäß Fig. 1 in einem zweiten Teilschritt des erfindungsgemäßen Dosierverfahrens und FIG. 2 shows the counting device and metering device according to FIG. 1 in a second partial step of the metering method according to the invention and FIG
Fig. 3 die Zähleinrichtung und Dosiereinrichtung gemäß Fig. 1 in einem dritten Teilschritt des erfindungsgemäßen Dosierverfahrens . FIG. 3 shows the counting device and metering device according to FIG. 1 in a third partial step of the invention Dosing process.
Fig. 1 zeigt eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Zähleinrichtung. Die Zähleinrichtung 1 hat eine Dosiereinrichtung 2, die eine Einlassöffnung 3 und eine Auslassöffnung 4 aufweist. FIG. 1 shows a counter designated as a whole by 1. The counter 1 has a metering device 2, which has an inlet opening 3 and an outlet opening 4.
Zwischen der Einlassöffnung 3 und der Auslassöffnung 4 ist eine Dosierkammer 5 ausgebildet. Between the inlet opening 3 and the outlet opening 4, a metering chamber 5 is formed.
Mit einem ersten Mittel 6 ist ein Unterdruck an die Auslassöffnung 4 anlegbar, durch welchen eine Druckdifferenz zwischen der Einlassöffnung 3 und der Auslassöffnung 4 angelegt wird. Durch diese Druckdifferenz kann eine einströmende Flüssigkeit 7 zumindest teilweise durch die Dosierkammer 5 zu der Auslassöffnung 4 gefördert werden. Dies wird nachfolgend näher erläutert. With a first means 6, a negative pressure can be applied to the outlet opening 4, through which a pressure difference between the inlet opening 3 and the outlet opening 4 is applied. As a result of this pressure difference, an inflowing liquid 7 can be conveyed at least partially through the metering chamber 5 to the outlet opening 4. This will be explained in more detail below.
Die Dosierkammer 5 weist zwischen der Einlassöffnung 3 und der Auslassöffnung 4 einen porösen Wandbereich 8 auf. The metering chamber 5 has a porous wall region 8 between the inlet opening 3 and the outlet opening 4.
Außenseitig ist an dem porösen Wandbereich 8 eine Entnahmeöffnung 9 ausgebildet und angeordnet. Der poröse Wandbereich 8 definiert somit eine Abzweigung aus dem Förderweg zwischen der Einlassöffnung 3 und der Auslassöffnung 4 zu der Entnahmeöffnung . On the outside, a removal opening 9 is formed and arranged on the porous wall region 8. The porous wall portion 8 thus defines a branch from the conveying path between the inlet opening 3 and the outlet opening 4 to the removal opening.
An die Entnahmeöffnung ist ein zweites Mittel 10 angeschlossen, mit welchem ein Unterdruck an der Entnahmeöffnung 9 entwickelt werden kann. Dieser Unterdruck bewirkt eine Druckdifferenz zwischen der Entnahmeöffnung 9 und der Einlassöffnung 3. Diese zweite Druckdifferenz bewirkt, dass ein Teil 11 der einströmenden Flüssigkeit 7 durch den porösen Wandbereich 8 aus der Dosierkammer 5 abgezweigt wird. An die Einlassöffnung 3 ist außenseitig ein Reservoir 12 angeschlossen. To the removal opening, a second means 10 is connected, with which a negative pressure at the removal opening 9 can be developed. This negative pressure causes a pressure difference between the discharge opening 9 and the inlet opening 3. This second pressure difference causes a portion 11 of the inflowing liquid 7 through the porous wall portion 8 of the Dosing chamber 5 is branched off. To the inlet opening 3, a reservoir 12 is connected on the outside.
Das Reservoir 12 ist abgegrenzt oder abgrenzbar, um ein beliebiges, jedoch abgegrenztes Flüssigkeitsvolumen aufnehmen zu können. The reservoir 12 is delimited or demarcated to accommodate any, but delimited liquid volume can.
Der poröse Wandbereich 8 weist eine Vielzahl von Poren 13 auf. Die Poren 13 sind mit einem Durchmesser ausgebildet, bei welchem die Kapillarkräfte bewirken, dass in den Poren 13 aufgenommene Flüssigkeit nicht von selbst austritt. Hierbei ist der poröse Wandbereich 8 aus einem Material ausgebildet, welches von der abzumessenden Flüssigkeit benetzt wird, d.h. einen Kontaktwinkel von weniger als 90° mit dieser Flüssigkeit hat. The porous wall portion 8 has a plurality of pores 13. The pores 13 are formed with a diameter at which the capillary forces cause liquid received in the pores 13 to escape by itself. Here, the porous wall portion 8 is formed of a material which is wetted by the liquid to be metered, i. has a contact angle of less than 90 ° with this liquid.
Ist die verwendete Flüssigkeit Wasser oder eine sonstige polaren Flüssigkeit, handelt es sich bei dem porösen Wandbereich um eine hydrophobe Membran oder ein hydrophobes Material . If the liquid used is water or other polar liquid, the porous wall area is a hydrophobic membrane or a hydrophobic material.
Im Falle von nichtpolaren Flüssigkeiten ist der poröse Wandbereich 8 aus einer hydrophoben Membran oder aus einem hydrophoben Material gebildet. Über die Porengröße ist hierbei die Stärke des Kapillareffekts, mit dem die Flüssigkeit in den Poren 13 zurückgehalten wird, eingestellt oder vorgegeben. Je kleiner die Poren 13 sind, desto mehr Druck muss aufgewendet werden, um die Poren 13 zu entleeren . In the case of non-polar liquids, the porous wall region 8 is formed of a hydrophobic membrane or of a hydrophobic material. About the pore size is in this case the strength of the capillary effect with which the liquid is retained in the pores 13, set or predetermined. The smaller the pores 13, the more pressure has to be expended to empty the pores 13.
Der poröse Wandbereich 8 kann dabei austauschbar angeordnet sein, um die Dosiereinrichtung 2 an unterschiedliche Flüssigkeiten und/oder unterschiedliche zweite Druckdifferenzen anpassbar zu gestalten. The porous wall region 8 can be arranged interchangeably to the metering device 2 to different liquids and / or different second pressure differences customizable.
Der poröse Wandbereich 8 erstreckt sich über die gesamte Länge der Dosierkammer 5 zwischen der Einlassöffnung 3 und der Aus- lassöffnung 4. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der poröse Wandbereich 8 eine geringere Länge aufweisen, als die Dosierkammer 5. The porous wall region 8 extends over the entire length of the metering chamber 5 between the inlet opening 3 and the outlet opening 4. In further exemplary embodiments, the porous wall region 8 may have a shorter length than the metering chamber 5.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 ist der poröse Wandbereich 8 an einer Seite der Dosierkammer 5 ausgebildet . In the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the porous wall region 8 is formed on one side of the dosing chamber 5.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sich der poröse Wandbereich 8 allseitig oder an allen Seiten der Dosierkammer 5 er- streckt. In diesem Fall erstreckt sich der poröse Wandbereich 8 somit über einen eine Verbindungslinie zwischen der Einlassöffnung 3 und der Auslassöffnung 4 umlaufenden Umfang der Dosierkammer 5. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 und auch bei weiteren Ausführungsbeispielen ist an der Außenseite des porösen Wandbereichs 8 ein Aufnahmeraum 14 ausgebildet und angeordnet. Der Au nahmeraum 14 dient zur Aufnahme des abgezweigten Teils 11 der einströmenden Flüssigkeit 7. However, it can also be provided that the porous wall region 8 extends on all sides or on all sides of the dosing chamber 5. In this case, the porous wall region 8 thus extends over a circumference of the dosing chamber 5 which runs around a connecting line between the inlet opening 3 and the outlet opening 4. In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3 and also in further exemplary embodiments, on the outside of the porous wall region 8 a receiving space 14 is formed and arranged. The Au receiving space 14 serves to receive the branched portion 11 of the incoming liquid. 7
Der Aufnahmeraum 14 ist mit einem nicht weiter ersichtlichen, superabsorbierenden Polymer als flüssigkeitsabsorbierendes , luftdurchlässiges Material gefüllt. Der über das zweite Mittel 10 entwickelte Unterdruck kann somit unabhängig von der Füll- menge im Aufnahmeraum 14 der Entnahmeöff ung 9 zugeführt werden, um eine konstante zweite Druckdifferenz einzustellen. The receiving space 14 is filled with a not further apparent, superabsorbent polymer as a liquid-absorbent, air-permeable material. The negative pressure developed via the second means 10 can thus be supplied to the Entnahmöff 9 regardless of the filling amount in the receiving space 14, to set a constant second pressure difference.
Das erste Mittel 6 und das zweite Mittel 10 weisen eine gemein- same Pumpe 15 auf. The first means 6 and the second means 10 have a common same pump 15.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen weisen das erste Mittel 6 und das zweite Mittel 10 jeweils eine Pumpe an der mit 15 bezeichneten Stelle in Fig. 1 bis 3 auf. Diese können voneinander vollständig separat ausgebildet oder in ein gemeinsames Gehäuse integriert sein. Mit diesen separat voneinander betreibbaren Pumpen können an den Kanälen 16 und 17 unterschiedliche Unterdrücke angelegt werden. In further exemplary embodiments, the first means 6 and the second means 10 each have a pump at the point designated 15 in FIGS. 1 to 3. These can be formed completely separate from each other or integrated into a common housing. With these separately operable pumps can be applied to the channels 16 and 17 different negative pressures.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann auf andere Weise erreicht und eingerichtet sein, dass mit dem ersten Mittel 6 ein anderer Unterdruck an den Kanal 16 anlegbar ist und angelegt wird als mit dem Mittel 10 an den Kanal 17. In further embodiments, it can be achieved and set up in another way that with the first means 6, a different negative pressure to the channel 16 can be applied and is applied as with the means 10 to the channel 17th
Es ergeben sich zu den voneinander abweichenden Unterdrücken korrespondierende, voneinander abweichende Druckdifferenzen in Bezug auf die Einlasssöffnung 3. Die Pumpe 15 in Figur 1 bis 3 erzeugt einen Unterdruck, welcher über einen Ansaugkanal 16 des ersten Mittels 6 der Auslassöffnung 4 zugeführt wird. Corresponding, mutually differing pressure differences with respect to the inlet opening 3 result. The pump 15 in FIGS. 1 to 3 generates a negative pressure, which is supplied to the outlet opening 4 via an intake channel 16 of the first means 6.
Das zweite Mittel 10 weist einen Ansaugkanal 17 auf, über welchen der von der Pumpe 15 entwickelte Unterdruck der Entnahmeöffnung 9 zugeführt wird. The second means 10 has an intake passage 17, via which the vacuum developed by the pump 15 is supplied to the removal opening 9.
Die jeweils vermittelten Unterdrücke sind gleich, so dass die erste Druckdifferenz gleich der zweiten Druckdifferenz ist. The respectively imparted negative pressures are equal, so that the first pressure difference is equal to the second pressure difference.
Bei den bereits erwähnten anderen Ausführungsbeispielen ist die erste Druckdifferenz verschieden von der zweiten Druckdifferenz eingestellt . Mit der Dosiereinrichtung 2 ist ein Dosierverfahren zur Dosierung einer Flüssigkeit ausführbar, welches im Folgenden anhand der Fig. 1 bis 3 näher beschrieben wird. In the other embodiments already mentioned, the first pressure difference is set differently from the second pressure difference. With the metering device 2, a metering process for metering a liquid can be carried out, which will be described in more detail below with reference to FIGS. 1 to 3.
Mit dem Mittel 6 wird eine erste Druckdifferenz zwischen der Einlassöffnung 3 und der Auslassöffnung 4 angelegt, um eine einströmende Flüssigkeit 7 in die Dosierkammer 5 zu fördern. Die einströmende Flüssigkeit 7 wird hierbei aus einem an die Einlassöffnung 3 angeschlossenen Reservoir 12 entnommen. With the means 6, a first pressure difference between the inlet port 3 and the outlet port 4 is applied to promote an inflowing liquid 7 in the metering chamber 5. In this case, the inflowing liquid 7 is taken from a reservoir 12 connected to the inlet opening 3.
In einem ersten Teilschritt, der in Fig. 1 dargestellt ist, wird die Dosierkammer durch die einströmende Flüssigkeit 7 auf- grund der ersten Druckdifferenz befüllt. In a first partial step, which is shown in FIG. 1, the metering chamber is filled by the inflowing liquid 7 on the basis of the first pressure difference.
Es ist in Fig. 1 ersichtlich, dass sich durch diese Befüllung der Füllstand in der Dosierkammer 5 derart verändert, dass ein immer größerer Anteil des porösen Wandbereichs 8 mit Flüssig- keit aus der Dosierkammer 5 bedeckt wird oder in Kontakt kommt. It can be seen in FIG. 1 that the fill level in the metering chamber 5 changes in such a way that an increasing proportion of the porous wall area 8 is covered with liquid from the metering chamber 5 or comes into contact.
Die einströmende Flüssigkeit 7 bildet in der Dosierkammer 5 einen vorderen Flüssigkeits-Meniskus 22, der sich in Figur 1 mit fortschreitendem Füllstand in der Dosierkammer 5 nach rechts bewegt. The inflowing liquid 7 forms in the metering chamber 5 a front liquid meniscus 22, which moves in Figure 1 with advancing level in the metering chamber 5 to the right.
Der gleichzeitig über das zweite Mittel 10 angelegte Unterdruck bewirkt eine Druckdifferenz zwischen der Einlassöffnung 3 und der Entnahmeöffnung 9, durch welche ein Teil 11 der einströmen- den Flüssigkeit 7 durch den porösen Wandbereich 8 aus der Dosierkammer 5 entnommen wird. The negative pressure applied simultaneously via the second means 10 causes a pressure difference between the inlet opening 3 and the removal opening 9, through which a part 11 of the inflowing liquid 7 is withdrawn from the dosing chamber 5 through the porous wall area 8.
Es ist ersichtlich, dass mit fortschreitender Befüllung der Dosierkammer 5 eine immer größere Fläche des porösen Wandbe¬ reichs 8 mit Flüssigkeit aus der Dosierkammer 5 bedeckt wird oder in Kontakt kommt, so dass ein immer größerer Teil 11 der einströmenden Flüssigkeit 7 nicht zu der Auslassöffnung 4, sondern durch die Entnahmeöffnung 9 abgeführt wird. It can be seen that with progressive filling of the Dosing 5 an increasing area of the porous Wandbe ¬ rich 8 is covered with liquid from the metering chamber 5 or comes into contact, so that an increasing part 11 of the inflowing liquid 7 is not discharged to the outlet port 4, but through the discharge opening 9.
Gleichzeitig steigt der hydrodynamische Widerstand nach Hagen- Poiseuille, der dem Fluss in der Dosierkammer entgegenwirkt, mit zunehmender Befüllung der Dosierkammer ebenfalls an. At the same time, the hydrodynamic resistance according to Hagen-Poiseuille, which counteracts the flow in the metering chamber, also increases with increasing filling of the metering chamber.
Die einströmende Flüssigkeit 7 befüllt somit die Dosierkammer 5, bis ein in Fig. 2 dargestellter Gleichgewichtszustand erreicht ist. Hierzu sind die fluidische Leitfähigkeit des porösen Wandbereichs 8 sowie Breite, Tiefe und Länge der Dosierkammer 5 so gewählt, dass sich der Gleichgewichtszustand einstellt. Es sind außerdem weitere Parameter entsprechend eingestellt, damit sich der Gleichgewichtszustand an der gewünschten Position einstellt. Hierzu gehören die Fläche des porösen Wandbereichs 8 einerseits und der Unterschied in den Druckdifferenzen, die an die Auslassöffnung 4 und die Entnahmeöffnung 9 in Bezug auf die Einlassöff ung 3 angelegt sind, wenn sich diese Druckdifferenzen wie beschrieben unterscheiden, andererseits. Bei diesem Gleichgewichtszustand, der durch Erreichung eines vorgegebenen Füllstands 18, auch Gleichgewichts-Füllstand, charakterisiert ist, tritt die einströmende Flüssigkeit 7 vollständig durch den porösen Wandbereich 11 in den Aufnahmeraum 14 aus. Der durch den vorgegebenen Füllstand 18 charakterisierte vordere Flüssigkeits-Meniskus 22, die Flüssigkeit-Luft-Grenze, bewegt sich im Gleichgewicht nicht weiter vorwärts. The inflowing liquid 7 thus fills the metering chamber 5 until an equilibrium state shown in FIG. 2 is reached. For this purpose, the fluidic conductivity of the porous wall region 8 and the width, depth and length of the dosing chamber 5 are selected so that the equilibrium state is established. In addition, other parameters are set accordingly so that the equilibrium state is established at the desired position. These include the area of the porous wall portion 8 on the one hand and the difference in the pressure differences applied to the outlet opening 4 and the discharge opening 9 with respect to the inlet opening 3 when these pressure differences differ as described, on the other hand. In this equilibrium state, which is characterized by reaching a predetermined level 18, also equilibrium level, the inflowing liquid 7 passes completely through the porous wall portion 11 into the receiving space 14. The front liquid meniscus 22 characterized by the predetermined level 18, the liquid-air boundary, does not move forward in equilibrium.
Dies ist der Beginn des zweiten Teilschritts des Dosierverfah- rens . This is the beginning of the second step of the dosing process. rens.
Dieser Gleichgewichtszustand, bei welchem sich der Füllstand 18 nicht verändert, hält an, bis das Reservoir 12 vollständig ent- leert ist. Hierbei bleibt der vordere Flüssigkeits-Meniskus 22 an der gezeigten Position in Fig. 2 in der Dosierkammer 5 stehen . This equilibrium state, in which the level does not change, 18 stops until the reservoir 12 is completely emptied. In this case, the front liquid meniscus 22 remains in the dosing chamber 5 at the position shown in FIG.
Der über die Entnahmeöffnung 9 abgezweigte Teil 11 der einströ- menden Flüssigkeit 7 wird in einem absorbierenden Material im Aufnahmeraum 14 aufgenommen. Dieses Material, welches zur Vereinfachung der Darstellung in den Figuren nicht weiter dargestellt ist, behält seine luftdurchlässigen Eigenschaften auch nach Aufnahme der Flüssigkeit. Somit bleibt die zweite Druck- differenz zwischen der Einlassöffnung 3 und der Entnahmeöffnung 9 konstant und unabhängig von der in dem Aufnahmeraum 14 aufgenommenen Flüssigkeitsmenge. The portion 11 of the inflowing liquid 7 branched off via the removal opening 9 is received in an absorbing material in the receiving space 14. This material, which is not shown to simplify the illustration in the figures, retains its air-permeable properties even after absorption of the liquid. Thus, the second pressure difference between the inlet opening 3 and the removal opening 9 remains constant and independent of the amount of liquid received in the receiving space 14.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist der Aufnahmeraum 14 ohne ein absorbierendes Material ausgebildet. Der Aufnahmeraum 14 ist bei diesen einfach sehr groß, beispielsweise mit einem sehr kleinen hydrodynamischen Widerstand, ausgestaltet. Auch so kann erreicht werden, dass die zweite Druckdifferenz mit fortschreitender Befüllung des Aufnahmeraums 14 näherungsweise oder genau konstant bleibt. In further embodiments, the receiving space 14 is formed without an absorbent material. The receiving space 14 is simply very large in these, for example, with a very small hydrodynamic resistance configured. Even so, it can be achieved that the second pressure difference remains approximately or exactly constant as the filling space of the receiving space 14 progresses.
Sobald das Reservoir 12 vollständig entleert ist, beginnt der dritte Teilschritt des Dosierverfahrens, welcher in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. As soon as the reservoir 12 is completely emptied, the third partial step of the metering process, which is shown schematically in FIG. 3, begins.
In diesem Teilschritt verkleinert sich die mit der Flüssigkeit aus der Dosierkammer 5 in Kontakt stehende Fläche des porösen Wandbereichs 8. Somit nimmt die durch den porösen Wandbereich 8 förderbare Flüssigkeitsmenge wieder ab, so dass das Gleichgewicht gemäß Fig. 2 verlassen wird. In this sub-step, the surface of the porous wall region 8 that is in contact with the liquid from the metering chamber 5 decreases. Thus, the area through the porous wall region 8 increases eligible amount of liquid again, so that the equilibrium is left as shown in FIG.
Dies bedeutet, dass der Füllstand der Flüssigkeit in der Dosierkammer 5 wieder steigt. Allerdings strömt keine Flüssigkeit mehr durch die Einlassöff ung 3 nach, so dass die in der Dosierkammer 5 noch befindliche Flüssigkeitsmenge einen Flüssigkeitsmenge 19 in Form eines Pfropfens bildet, welche zu der Auslassöffnung 4 transportiert wird. This means that the level of the liquid in the metering chamber 5 rises again. However, no liquid flows through the inlet opening 3, so that the quantity of liquid still present in the dosing chamber 5 forms a quantity of liquid 19 in the form of a plug, which is transported to the outlet opening 4.
In dem dritten Teilschritt bildet sich an der Rückseite der in der Dosierkammer 5 verbleibenden Flüssigkeitsmenge 19 ein hinterer Flüssigkeits-Meniskus 23 als Flüssigkeits-Luft-Grenze. Der vordere Flüssigkeits-Meniskus 22 setzt sich im dritten Teilschritt wieder in Bewegung. In the third substep, a rear liquid meniscus 23 forms at the rear side of the liquid quantity 19 remaining in the dosing chamber 5 as a liquid-air boundary. The anterior fluid meniscus 22 resets itself in the third partial step.
Gleichzeitig wandert der hintere Flüssigkeits-Meniskus 23 ebenfalls in der Dosierkammer 5, da keine Flüssigkeit mehr durch die Einlassöffnung 3 nachströmt. At the same time, the rear liquid meniscus 23 also travels in the metering chamber 5, since no more liquid flows through the inlet opening 3.
Während des Transports wird weiterhin ein Teil 20 der zur Auslassöffnung 4 transportierten Flüssigkeitsmenge 19 durch den porösen Wandbereich 8 abgezweigt. Die Flüssigkeitsmenge 19 ver- kleinert sich daher während des Transports zur Auslassöffnung 4 um einen definierten Anteil. During transport, a portion 20 of the amount of liquid 19 transported to the outlet opening 4 is further diverted through the porous wall portion 8. The quantity of liquid 19 therefore decreases during transport to the outlet opening 4 by a defined proportion.
Während des Transports nähern sich daher der hintere Flüssigkeits-Meniskus 23 und der vordere Flüssigkeits-Meniskus 22 einander an. During transportation, therefore, the rear liquid meniscus 23 and the front liquid meniscus 22 approach each other.
In dem Bereich hinter der Flüssigkeitsmenge 19, also zwischen der verbleibenden Flüssigkeitsmenge und der Einlassöffnung 3, ist der poröse Wandbereich 8 nicht mehr mit der Flüssigkeit in der Dosierkammer 5 in Kontakt . In the area behind the amount of liquid 19, ie between the remaining amount of liquid and the inlet opening 3, the porous wall portion 8 is no longer in contact with the liquid in the metering chamber 5.
Hierbei sorgen in dem nicht mehr mit der Flüssigkeit in der Dosierkammer 5 in Kontakt stehenden Anteil des porösen Wandbereichs 8 die Kapillarkräfte in den Poren 13 dafür, dass der poröse Wandbereich 8 luftundurchlässig bleibt. Dies verhindert, dass die zweite Druckdifferenz zwischen der Einlassöffnung 3 und der Entnahmeöffnung 9 kurzgeschlossen wird, was zu einem Zusammenfallen der ersten Druckdifferenz zwischen der Einlassöffnung 3 und der Auslassöffnung 4 führen würde. In this case, in the portion of the porous wall region 8 which is no longer in contact with the liquid in the dosing chamber 5, the capillary forces in the pores 13 ensure that the porous wall region 8 remains impermeable to air. This prevents the second pressure difference between the inlet port 3 and the discharge port 9 from being short-circuited, which would lead to coincidence of the first pressure difference between the inlet port 3 and the discharge port 4.
Sobald die Flüssigkeitsmenge 19 die Dosierkammer 5 verlassen hat, ist das Dosierverfahren beendet, und die verbleibende Flüssigkeitsmenge 19 bildet die dosierte Menge. As soon as the liquid quantity 19 has left the metering chamber 5, the metering process is ended and the remaining quantity of liquid 19 forms the metered quantity.
Diese dosierte Menge kann in der erfindungsgemäßen Anwendung bei einem erfindungsgemäßen Zählverfahren einer lediglich angedeuteten Messvorrichtung 21 an sich bekannter Art zugeführt werden, welche beispielsweise zur Ausführung eines Durchlicht- verfahrens und/oder eines Streulichtverfahrens und/oder eines Fluoreszenzverfahrens eingerichtet ist. In the application according to the invention, this metered quantity can be supplied in a manner known per se in a counting method according to the invention of a merely indicated measuring device 21, which is set up, for example, to carry out a transmitted light method and / or a scattered light method and / or a fluorescence method.
Mit der Messvorrichtung 21 kann und wird nun eine Messgröße ge- messen, welche von der Anzahl der partikulären Bestandteile in der aus der Auslassöffnung 4 austretenden Flüssigkeitsmenge 19 abhängig ist. Aus dieser Messgröße kann und wird im Anschluss die benötigte Anzahl berechnet und auf das Volumen der definierten Menge der Flüssigkeitsmenge 19 bezogen. With the measuring device 21, a measured variable can and will now be measured which depends on the number of particulate constituents in the liquid quantity 19 emerging from the outlet opening 4. From this measured variable, the required number can and will subsequently be calculated and related to the volume of the defined quantity of liquid quantity 19.
Es sei noch erwähnt, dass bei dem beschriebenen Dosierverfahren gleichzeitig eine Aufkonzentrierung derjenigen Bestandteile in der abzumessenden Flüssigkeit oder Lösung erfolgt, die nicht durch den porösen Wandbereich 8 hindurchtreten können. Dies ist beispielsweise nutzbar, um eine absolute Anzahl von partiku¬ lären Bestandteilen in einer großen Flüssigkeitsmenge zu messen, indem die große Flüssigkeitsmenge mit dem beschriebenen Verfahren vor der Zählung oder Anzahlbestimmung reduziert wird. Hierbei ist der poröse Wandbereich 8 für die zu zählenden partikulären Bestandteile undurchlässig. It should be mentioned that in the described dosing process at the same time a concentration of those components in the liquid or solution to be measured takes place, not can pass through the porous wall portion 8. This is for example useful to measure an absolute number of partiku ¬ lar components in a large amount of liquid by the large amount of liquid is reduced by the method described before the count or number determination. Here, the porous wall portion 8 is impermeable to the particulate matter to be counted.
Die Dosiereinrichtung und das beschriebene Dosierverfahren eignen sich für wiederholte Ausführungen. Hierbei können mehrere Flüssigkeitsvolumina, die dem Reservoir nacheinander und getrennt voneinander zugeführt werden, mit dem vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Dosierverfahren jeweils auf die gewünschte Menge reduziert oder abgemessen werden. The metering device and the dosing method described are suitable for repeated executions. In this case, a plurality of liquid volumes which are supplied to the reservoir in succession and separately from one another can be reduced or measured in each case to the desired amount using the proposed metering method according to the invention.
Bei dem Dosierverfahren zur Bereitstellung einer dosierten Menge einer Flüssigkeit wird vorgeschlagen, an einer Dosierkammer 5 eine Einlassöffnung 3, eine Auslassöffnung 4 und einen porösen Wandbereich 8 mit einer außenseitigen Entnahmeöffnung 9 auszubilden und zwischen der Einlassöffnung 3 und der Auslassöffnung 4 eine erste Druckdifferenz anzulegen, um eine Flüssigkeit aus einem an die Einlassöffnung außenseitig angeschlossenen Reservoir 12 zur Auslassöffnung 4 zu transportieren, und gleichzeitig zwischen der Entnahmeöffnung 9 und der Einlassöff- nung 3 eine zweite Druckdifferenz anzulegen, um einen Teil der durch die Einlassöffnung einströmenden Flüssigkeit 7 über den porösen Wandbereich 8 aus der Dosierkammer 5 abzuzweigen, bis das Reservoir 12 und die Dosierkammer 5 entleert sind, wobei die dosierte Menge der Flüssigkeit nach Beendigung des Verfah- rens an der Auslassöffnung 4 ausgetreten und bereitgestellt ist . In the metering method for providing a metered quantity of a liquid, it is proposed to form an inlet opening 3, an outlet opening 4 and a porous wall region 8 with an outside removal opening 9 on a metering chamber 5 and applying a first pressure difference between the inlet opening 3 and the outlet opening 4 to transport a liquid from a reservoir 12 connected to the outside of the inlet opening to the outlet opening 4 and at the same time to apply a second pressure difference between the outlet opening 9 and the inlet opening 3 to expel a portion of the liquid 7 flowing through the inlet opening via the porous wall area 8 branch off the metering chamber 5 until the reservoir 12 and the metering chamber 5 are emptied, wherein the metered amount of the liquid at the end of the process at the outlet opening 4 leaked and provided.

Claims

Ansprüche  claims
Dosiereinrichtung (2), mit einer eine Einlassöffnung (3) und eine Auslassöffnung (4) aufweisenden Dosierkammer (5), wobei ein erstes Mittel (6) zum Anlegen einer ersten Druckdifferenz zwischen der Einlassöffnung (3) und der Auslassöffnung (4) ausgebildet ist, um eine zu dosierende Menge einer durch die Einlassöffnung (4) einströmenden Flüssigkeit (7) durch die Dosierkammer (5) zu der Auslassöffnung (4) zu fördern, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierkammer (5) einen porösen Wandbereich (8) aufweist, dass der poröse Wandbereich (8) außenseitig eine Entnahmeöffnung (9) bildet und dass ein zweites Mittel (10) zum Anlegen einer zweiten Druckdifferenz zwischen der Entnahmeöffnung (9) und der Einlassöffnung (3) ausgebildet ist, um einen Teil (11) der durch die Einlassöffnung (3) einströmenden Flüssigkeit (7) durch die Entnahmeöffnung (9) abzuzweigen . Metering device (2), having a metering chamber (5) having an inlet opening (3) and an outlet opening (4), wherein a first means (6) for applying a first pressure difference between the inlet opening (3) and the outlet opening (4) is formed for conveying a metered quantity of a liquid (7) flowing through the inlet opening (4) through the metering chamber (5) to the outlet opening (4), characterized in that the metering chamber (5) has a porous wall area (8), in that the porous wall region (8) forms on the outside a removal opening (9) and in that a second means (10) for applying a second pressure difference between the removal opening (9) and the inlet opening (3) is formed around a part (11) of FIG the inlet (3) inflowing liquid (7) through the discharge opening (9) branch off.
Dosiereinrichtung (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (3) an ein abgeschlossenes oder abschließbares Reservoir (12) angeschlossen ist. Dosing device (2) according to claim 1, characterized in that the inlet opening (3) is connected to a closed or lockable reservoir (12).
Dosiereinrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeöffnung (9) durch den porösen Wandbereich (8) von der Dosierkammer (5) abgetrennt ist und/oder dass der poröse Wandbereich (8) durch eine Membran gebildet ist. Dosing device (2) according to claim 1 or 2, characterized in that the removal opening (9) through the porous wall portion (8) is separated from the metering chamber (5) and / or that the porous wall portion (8) is formed by a membrane.
Dosiereinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der poröse Wandbereich (8) über eine Länge der Dosierkammer (5) zwischen der Ein- lassöffnung (3) und der Auslassöffnung (4) erstreckt und/oder dass sich der poröse Wandbereich (8) über einen eine Verbindungslinie zwischen der Einlassöffnung (3) und der Auslassöffnung (4) umlaufenden Umfang der Dosierkammer (5) erstreckt. Dosing device (2) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the porous wall region (8) over a length of the metering chamber (5) between the input Laßöffnung (3) and the outlet opening (4) extends and / or that the porous wall portion (8) extends over a connecting line between the inlet opening (3) and the outlet opening (4) circumferential circumference of the metering chamber (5).
Dosiereinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des porösen Wandbereichs (8) ein Aufnahmeraum (14) ausgebildet ist und/oder dass der Aufnahmeraum (14) mit einem flüssig- keitsabsorbierenden, luftdurchlässigen Material, insbesondere einem superabsorbierenden Polymer, gefüllt ist. Dosing device (2) according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the outside of the porous wall portion (8) a receiving space (14) is formed and / or that the receiving space (14) with a liquid keitsabsorbierenden, air-permeable material, especially a superabsorbent polymer.
Dosiereinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Porengröße und eine Materialwahl so auf die zweite Druckdifferenz abgestimmt sind, dass die zweite Druckdifferenz kleiner als ein Kapillardruck in dem porösen Wandbereich (8) ist. Dosing device (2) according to one of claims 1 to 5, characterized in that a pore size and a choice of material are matched to the second pressure difference, that the second pressure difference is less than a capillary pressure in the porous wall region (8).
Dosiereinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mittel (6) eine erste Pumpe (15) aufweist, welche an die Auslassöffnung (4) angeschlossen ist, und/oder dass das zweite Mittel (10) eine zweite Pumpe (15) aufweist, welche an die Entnahmeöffnung (9) angeschlossen ist. Dosing device (2) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first means (6) comprises a first pump (15) which is connected to the outlet opening (4), and / or that the second means (10) a second pump (15) which is connected to the removal opening (9).
Dosiereinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (15) und die zweite Pumpe (15) identisch sind und/oder dass die erste Druckdifferenz gleich der zweiten Druckdifferenz ist. Dosing device (2) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first pump (15) and the second pump (15) are identical and / or that the first pressure difference is equal to the second pressure difference.
Dosiereinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge des porösen Wand- bereichs (8) längs einer Verbindungslinie zwischen der Einlassöffnung (3) und der Auslassöffnung (4) derart auf die erste Druckdifferenz und die zweite Druckdifferenz abgestimmt ist, dass bei einem vorgegebenen Füllstand (18) der Dosierkammer (5) ein Gleichgewicht zwischen einer pro Zeiteinheit durch die Einlassöffnung (3) eintretenden Flüssigkeitsmenge und einer in der Zeiteinheit durch die Entnahmeöffnung (9) abgezweigten Flüssigkeitsmenge eingestellt ist, bis ein außenseitig an die Einlassöffnung (3) angeschlossenes Reservoir (12) entleert ist, und/oder dass die erste Druckdifferenz derart auf die zweite Druckdifferenz abgestimmt ist, dass bei entleertem Reservoir (12) eine in der Dosierkammer (5) befindliche Flüssigkeitsmenge (19) zumindest teilweise zur Auslassöffnung (4) transportierbar ist. Dosing device (2) according to one of claims 1 to 8, characterized in that a length of the porous wall Area (8) along a connecting line between the inlet opening (3) and the outlet opening (4) is tuned to the first pressure difference and the second pressure difference that at a predetermined level (18) of the metering chamber (5) a balance between one per unit time is adjusted by the inlet opening (3) entering amount of liquid and in the time unit through the discharge opening (9) branched liquid amount until a outside of the inlet port (3) connected reservoir (12) is emptied, and / or that the first pressure difference on the second pressure difference is adjusted so that, when the reservoir (12) is empty, an amount of liquid (19) located in the metering chamber (5) can be transported at least partially to the outlet opening (4).
Zähleinrichtung (1) zur Bestimmung einer volumenbezogenen oder absoluten Anzahl von partikulären Bestandteilen in einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dosiereinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorhanden ist und dass an die Auslassöffnung (4) der Dosiereinrichtung (2) eine Messvorrichtung (21) angeschlossen ist, wobei die Messvorrichtung (21) zur Messung einer Messgröße, die von der Anzahl der partikulären Bestandteile in einer aus der Auslassöffnung (4) der Dosiereinrichtung (2) austretenden Flüssigkeitsmenge (19) abhängig ist, eingerichtet ist. Counting device (1) for determining a volume-related or absolute number of particulate constituents in a liquid, characterized in that a metering device (2) according to one of claims 1 to 9 is present and in that the outlet opening (4) of the metering device (2) Measuring device (21) is connected, wherein the measuring device (21) for measuring a measured variable, which is dependent on the number of particulate components in a from the outlet opening (4) of the metering device (2) leaking liquid amount (19) is arranged.
Dosierverfahren zur Dosierung einer Flüssigkeit, wobei eine erste Druckdifferenz zwischen einer Einlassöffnung (3) und einer Auslassöffnung (4) einer Dosierkammer (5) angelegt wird, um eine zu dosierende Menge einer durch die Einlassöffnung (3) einströmenden Flüssigkeit (7) durch die Dosierkammer (5) zu der Auslassöffnung (4) zu fördern, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierkammer (5) einen porösen Wandbereich (8) mit einer außenseitig an dem porösen Wandbereich (8) ausgebildeten Entnahmeöffnung (9) auf- weist und dass während der Förderung der Flüssigkeit von der Einlassöffnung (3) zu der Auslassöffnung (4) eine zweite Druckdifferenz zwischen der Einlassöffnung (3) und der Entnahmeöffnung (9) angelegt wird, um einen Teil (11) der durch die Einlassöffnung (3) einströmenden Flüssigkeit (7) über die Entnahmeöffnung (9) aus der Dosierkammer (5) vorzugsweise kontinuierlich abzuzweigen. Dosing method for metering a liquid, wherein a first pressure difference between an inlet opening (3) and an outlet opening (4) of a metering chamber (5) is applied to a metered amount of a through the inlet opening (3) inflowing liquid (7) through the Dosing chamber (5) to promote the outlet opening (4), characterized in that the metering chamber (5) has a porous wall portion (8) with an externally formed on the porous wall portion (8) removal opening (9) and that during the Conveying the liquid from the inlet opening (3) to the outlet opening (4), a second pressure difference is applied between the inlet opening (3) and the removal opening (9), around a part (11) of the liquid (7) flowing through the inlet opening (3) ) via the removal opening (9) from the metering chamber (5) preferably continuously divert.
Dosierverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die einströmende Flüssigkeit (7) aus einem an die Einlassöffnung angeschlossenen Reservoir (12) in die Dosierkammer (5) gefördert wird und/oder dass das Verfahren beendet wird, wenn das Reservoir (12) und/oder die Dosierkammer (5) entleert ist/sind. Dosing method according to claim 11, characterized in that the inflowing liquid (7) is conveyed from a reservoir (12) connected to the inlet opening into the dosing chamber (5) and / or that the process is ended when the reservoir (12) and / or the dosing chamber (5) is empty / are.
Dosierverfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Teilschritt die Dosierkammer (5) durch die Einlassöffnung (3) bis zu einem vorgegebenen Füllstand (18) befüllt wird und/oder dass in einem zweiten Teilschritt, insbesondere wenn die Dosierkammer (5) bis zu dem oder einem vorgegebenen Füllstand (18) mit Flüssigkeit befüllt ist, eine pro Zeiteinheit durch die Einlassöffnung (3) eintretende Flüssigkeitsmenge vollständig durch die Entnahmeöffnung (9) abgeführt oder abgesaugt wird, bis ein an die Einlassöffnung (3) angeschlossenes Reservoir (12) entleert ist. Metering method according to claim 11 or 12, characterized in that in a first sub-step the metering chamber (5) through the inlet opening (3) is filled to a predetermined level (18) and / or that in a second sub-step, in particular if the metering chamber ( 5) to which a predetermined fill level (18) is filled with liquid, a per unit of time through the inlet opening (3) entering liquid amount is completely removed or sucked through the removal opening (9) until a to the inlet port (3) connected to the reservoir (12) is emptied.
14. Dosierverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Teilschritt, insbesondere nachdem das oder ein an die Einlassöffnung (3) angeschlossenes Reservoir (12) entleert wurde, eine in der Dosierkammer (5) befindliche Flüssigkeitsmenge (1 ) teilweise durch die Entnahmeöffnung (9) abgezweigt und teilweise in der Dosierkammer (5) zur Auslassöffnung (4) transportiert wird, wobei eine zur Auslassöffnung (4) insgesamt transportierte Flüssigkeitsmenge als dosierte Menge der Flüssigkeit bereitgestellt wird. 14. dosing method according to one of claims 11 to 13, characterized in that in a third sub-step, in particular after the reservoir or a reservoir (12) connected to the inlet opening (3) has been emptied, a quantity of liquid (1) located in the metering chamber (5) is partially diverted through the removal opening (9) and partially into the metering chamber (5) to the outlet opening ( 4), wherein a total amount of liquid transported to the outlet opening (4) is provided as a metered quantity of the liquid.
5. Dosierverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den porösen Wandbereich (8) abgezweigte Teil (11) der Flüssigkeit außerhalb der Entnahmeöffnung (9) von einem absorbierenden, luftdurchlässigen Material, insbesondere einem superabsorbierenden Polymer, aufgenommen wird. 5. Metering method according to one of claims 11 to 14, characterized in that the through the porous wall portion (8) branched off part (11) of the liquid outside the removal opening (9) by an absorbent, air-permeable material, in particular a superabsorbent polymer, is added ,
6. Dosierverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckdifferenz gleich zu der ersten Druckdifferenz eingestellt wird und/oder dass die zweite Druckdifferenz kleiner als ein Kapillardruck in dem porösen Wandbereich (8) eingestellt wird. 6. dosing method according to one of claims 11 to 15, characterized in that the second pressure difference is set equal to the first pressure difference and / or that the second pressure difference is set smaller than a capillary pressure in the porous wall region (8).
7. Zählverfahren zur Bestimmung einer volumenbezogenen oder absoluten Anzahl von partikulären Bestandteilen in einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass eine dosierte Menge einer Flüssigkeit mit einem Dosierverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16 bereitgestellt wird und dass an der dosierten Menge eine Messgröße, die von der Anzahl der partikulären Bestandteile in der dosierten Menge abhängig ist, gemessen wird. 7. Counting method for determining a volume or absolute number of particulate components in a liquid, characterized in that a metered amount of a liquid is provided with a metering method according to any one of claims 11 to 16 and in that the metered amount of a measured variable of the Number of particulate constituents in the dosed amount depends on is measured.
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US20090101575A1 (en) * 2007-05-30 2009-04-23 Alburty David S Liquid To Liquid Biological Particle Concentrator

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