DE4306184A1 - Device for continuously detecting physical and/or chemical parameters of fluids - Google Patents
Device for continuously detecting physical and/or chemical parameters of fluidsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen phy sikalischer und/oder chemischer Parameter von Flüssigkei ten. Es kann sich um Flüssigkeiten aller Art handeln, ins besondere um wassermischbare oder wassergemischte Metall- Bearbeitungsflüssigkeiten, nicht wassermischbare Metallbe arbeitungsflüssigkeiten, Konzentrate und wäßrige Zuberei tungen von Preßwasserzusätzen, schwer entflammbaren Hy draulikmedien und dergleichen. Zu den gesuchten Parametern solcher Flüssigkeiten gehören u. a. der pH-Wert, die Leit fähigkeit, die Konzentration, Keimbelastung, Korrosions schutz, Verschleißschutz, feste Fremdstoffe, dispergierte Luft und dergleichen.The invention relates to a device for detecting phy sical and / or chemical parameters of liquids It can be liquids of all kinds, ins special around water-miscible or water-mixed metal Machining fluids, water-immiscible metal working fluids, concentrates and aqueous preparations press water additives, flame-retardant hy dielectric media and the like. To the parameters you are looking for such liquids include a. the pH, the guide ability, concentration, germ load, corrosion protection, wear protection, solid foreign matter, dispersed Air and the like.
Aus der Praxis sind Vorrichtungen bekannt, mit denen je weils ein bestimmter chemischer und/oder physikalischer Parameter einer Flüssigkeit kontinuierlich erfaßt wer den kann. Zum Erfassen mehrerer Parameter benötigt man verschiedene Vorrichtungen. Die Vorrichtungen selbst sind dem jeweiligen Anwendungszweck angepaßt.Devices are known from practice, with which each because a certain chemical and / or physical Parameters of a liquid are continuously recorded that can. You need to record several parameters different devices. The devices themselves are adapted to the respective application.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit kompak tem Aufbau anzugeben, mit der verschiedene Parameter einer Flüssigkeit gleichzeitig erfaßt werden können. Das Umrü sten der Vorrichtung zum Erfassen anderer Parameter soll auf einfache Weise möglich sein.The object of the invention is a device with compact system with which various parameters of a Liquid can be detected at the same time. The Umrü Most of the device for detecting other parameters should be easily possible.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung zum konti nuierlichen Erfassen physikalischer und/oder chemischer Parameter von Flüssigkeiten, mit einem Gehäuse für mehrere baugleiche, übereinander oder nebeneinander angeordnete Module, die jeweils einen Kanalabschnitt zur Bildung eines durchgehenden Probenkanals aufweisen, wobei jeder Modul eine zylindrische Aufnahme für auswechselbare Sensorzylin der aufweist, wobei sich zwischen jeder Aufnahme und dem zugeordneten Kanalabschnitt ein Probenzulauf und ein Pro benablauf erstreckt sowie jeder Sensorzylinder dem Proben zulauf bzw. dem Probenablauf zugeordnete Öffnungen auf weist. In den einzelnen Sensorzylindern sind Meßsysteme zum Erfassen unterschiedlicher physikalischer und/oder chemischer Parameter untergebracht. Die zu untersuchende Flüssigkeit fließt durch den Probenkanal und von dort durch die Probenzuläufe zu den Sensorzylindern, die abge dichtet in ihren zugeordneten Aufnahmen angeordnet sind. In den Sensorzylindern passiert die Flüssigkeit das Meßsy stem und fließt durch den Probenablauf wieder in den Pro benkanal zurück. Die erfaßten Meßdaten können in üblicher Weise ausgewertet werden. Der Fluß im Probenkanal kann mit Hilfe einer Pumpe aufrecht erhalten werden. Im übrigen kann der Probenkanal auch mit Ventilen und/oder anderen Baugruppen, z. B. Filterelementen, versehen sein.This object is achieved with a device for continuous Nuclear detection of physical and / or chemical Parameters of liquids, with one housing for several identical, arranged one above the other or side by side Modules, each with a channel section to form a have continuous sample channel, each module a cylindrical holder for interchangeable sensor cylinders which has, between each shot and the assigned channel section a sample inlet and a Pro benlauf extends as well as each sensor cylinder to the samples openings or assigned to the sample outlet points. There are measuring systems in the individual sensor cylinders to capture different physical and / or chemical parameters housed. The one to be examined Liquid flows through the sample channel and from there through the sample feeds to the sensor cylinders, the abge seals are arranged in their associated recordings. The liquid passes through the measuring system in the sensor cylinders stem and flows through the sample flow back into the pro back channel. The recorded measurement data can be in the usual way Way to be evaluated. The flow in the sample channel can with With the help of a pump. Furthermore the sample channel can also be equipped with valves and / or others Assemblies, e.g. B. filter elements.
Damit die Sensorzylinder in einer gewünschten Richtung von der Flüssigkeit durchströmt werden, kann der Probenablauf in den Kanalabschnitt des Probenkanals mit einem gegen die Strömungsrichtung gerichteten Krümmer münden, so daß ein Druckgefälle zwischen Probenzulauf und Probenablauf ent steht. Das schließt nicht aus, daß im Einzelfall im Pro benzulauf auch eine Drossel oder dergleichen angeordnet wird.So that the sensor cylinder in a desired direction from the sample flow can flow through the liquid into the channel section of the sample channel with one against the Flow direction directed elbow, so that a Pressure drop between sample inlet and sample outlet ent stands. That does not exclude that in individual cases in the pro also arranged a throttle or the like becomes.
Da Meßsysteme zum Erfassen physikalischer und/oder chemi scher Parameter von Flüssigkeiten insbesondere beim Wech sel der Flüssigkeit gereinigt werden müssen, kann erfin dungsgemäß jeder Modul Zufluß- und Abflußleitungen für ei ne Spülflüssigkeit aufweisen, wobei die Leitungen, bezogen auf die Achse der Aufnahme, unter einem Winkel zum Proben zulauf und zum Probenablaufin die Aufnahme münden. Durch Drehen des Sensorzylinders in seiner Aufnahme werden dann die betreffenden Öffnungen des Sensorzylinders in den Be reich dieser Leitungen gebracht, so daß der Sensorzylinder von Spülflüssigkeit durchströmt wird.Since measuring systems for detecting physical and / or chemical parameters of liquids, especially when changing sel of the liquid must be cleaned, invented In accordance with each module inlet and outlet lines for egg Have ne rinsing liquid, the lines related on the axis of the recording, at an angle to the sample inlet and flow into the receptacle for the sample drain. By Then turning the sensor cylinder in its receptacle the relevant openings of the sensor cylinder in the Be brought rich of these lines, so that the sensor cylinder Flushing liquid is flowing through.
Zusätzlich kann jeder Modul Zufluß- und Abflußleitungen für eine Eichflüssigkeit aufweisen, wobei die Leitungen, bezogen auf die Achse der Aufnahme, unter einem Winkel zum Probenzulauf und zum Probenablauf in die Aufnahme münden, so daß nach dem Spülen des Sensorzylinders eine Eichflüs sigkeit zugeführt werden kann, um das Meßsystem zu eichen. Bewährt hat sich eine Ausführung, bei der die Leitungen für die Spülflüssigkeit unter einem Winkel von ca. 90° zum Probenzulauf und zum Probenablauf sowie die Leitungen für die Eichflüssigkeit unter einem Winkel von ca. 180° zum Probenzulauf und zum Probenablauf angeordnet sind.In addition, each module can have inflow and outflow lines for a calibration liquid, the lines, related to the axis of the recording, at an angle to the Sample inlet and outlet to the outlet, so that after flushing the sensor cylinder, a calibration flow liquid can be supplied to calibrate the measuring system. A version in which the lines have proven successful for the rinsing liquid at an angle of approx. 90 ° to the Sample inlet and outlet as well as the lines for the calibration fluid at an angle of approx. 180 ° to Sample inlet and the sample outlet are arranged.
Die Abflußleitungen für die Spülflüssigkeit und/oder die Eichflüssigkeit können an eine durchgehende Entsorgungs leitung angeschlossen sein, die an den Modulen vorbeige führt wird.The drain lines for the rinsing liquid and / or the Calibration liquid can be used for continuous disposal be connected line that past the modules leads.
Nach bevorzugter Ausführung der Erfindung sind die Aufnah men der Module durchgehende, beidseits mit Deckeln ver schließbare Bohrungen, wobei ein Deckel zumindest eine Durchgangsöffnung für elektrische Anschlüsse des Sensorzy linders aufweist und sich durch den anderen Deckel eine mit dem Sensorzylinder kuppelbare Abtriebswelle eines Stelltriebs erstreckt. Mit Hilfe des Stelltriebs kann ein mit einer Abtriebswelle gekuppelter Sensorzylinder in die Spülstellung oder in die Eichstellung bzw. wieder zurück gedreht werden. Der Stelltrieb kann pneumatisch, hydrau lisch oder mechanisch-elektrisch arbeiten.According to a preferred embodiment of the invention, the receptacles are the modules are continuous, with lids on both sides closable holes, with a lid at least one Through opening for electrical connections of the Sensorzy linders and one through the other cover output shaft can be coupled to the sensor cylinder Actuator extends. With the help of the actuator, a with an output shaft coupled sensor cylinder in the Rinsing position or in the calibration position or back again be rotated. The actuator can be pneumatic, hydraulic work mechanically or electrically.
Das Auswechseln eines Sensorzylinders ist an sich problem los. Es genügt, die beiden Deckel der jeweiligen Aufnahme zu lösen, so daß der Sensorzylinder in axialer Richtung zu einer Aufnahme herausbewegt werden kann. Das wird jedoch erleichtert, wenn ein Verschlußzylinder eingesetzt wird, dessen äußere Abmessungen den Abmessungen eines Sensorzy linders entsprechen, mit der Maßgabe, daß der Verschlußzy linder eine geschlossene Umfangsfläche aufweist. Dieser Verschlußzylinder kann benutzt werden, um einen Sensorzy linder aus seiner Aufnahme herauszuschieben. Der Ver schlußzylinder kann auch in der Aufnahme verbleiben, wenn der betreffende Modul nicht benutzt werden soll.The replacement of a sensor cylinder is a problem in itself Come on. It is sufficient to cover the two lids of each to solve, so that the sensor cylinder in the axial direction a recording can be moved out. However, it will relieved when a locking cylinder is used, whose outer dimensions are the dimensions of a sensor cylinder Linders correspond, with the proviso that the breech linder has a closed peripheral surface. This Lock cylinder can be used to create a sensor cylinder to push it out of its holder. The Ver key cylinder can also remain in the recording, if the module in question should not be used.
Gegenstand der Erfindung sind auch Sensorzylinder für die obenbeschriebene Vorrichtung. Die Sensorzylinder besitzen eine im wesentlichen zylindrische Form mit den schon er wähnten Öffnungen, welche mit dem Probenzulauf und dem Probenablauf bzw. den Leitungen für Spülflüssigkeit und Eichflüssigkeit korrespondieren. An einer Stirnseite be sitzen die Sensorzylinder eine Kupplungsaufnahme für die Abtriebswelle des Stelltriebs und an ihrer anderen Stirn seite werden elektrische Anschlüsse herausgeführt. Zwi schen den beiden Öffnungen ist ein Strömungskanal defi niert, in dem das Meßsystem untergebracht ist, z. B. zur Messung des pH-Wertes, zur Messung der elektrischen Leit fähigkeit und dergleichen.The invention also relates to sensor cylinders for the Device described above. The sensor cylinders have an essentially cylindrical shape with which he already mentioned openings, which with the sample inlet and the Sample flow or the lines for rinsing liquid and Calibration liquid correspond. Be on one end the sensor cylinders have a coupling seat for the Output shaft of the actuator and on its other forehead electrical connections are brought out. Two A flow channel is defined between the two openings niert, in which the measuring system is housed, for. B. for Measurement of the pH value, for measuring the electrical conductivity ability and the like.
Ein Sensorzylinder zur Bestimmung des Korrosionsverhaltens der Flüssigkeiten ist dadurch gekennzeichnet, daß im von der Flüssigkeit durchströmten Hohlraum des Sensorzylinders ein Mittelsteg zur Halterung für eine kathodische Elektro de und dieser Elektrode gegenüberliegend in der Wandung des Sensorzylinders eine anodische Referenzelektrode aus einem korrosionsunempfindlichen Werkstoff, insbesondere Platin sowie eine anodische Vergleichselektrode aus einem korrosionsanfälligen Werkstoff angeordnet sind. Dabei be ruht die Messung auf der durch anionische Komponenten her vorgerufene Feinstfilmbildung und damit der Ausbildung ei nes elektrischen Isolators auf dem vor Korrosion zu schüt zenden Werkstoff. Dieser Effekt wird zur Messung von Refe renz- und Vergleichstrom genutzt. Die Differenz beider Ströme ist ein Maß für den Korrosionsschutz von chemischen Funktionsflüssigkeiten.A sensor cylinder for determining the corrosion behavior of the liquids is characterized in that in the the liquid flowing through the cavity of the sensor cylinder a center bar for mounting a cathodic electro de and this electrode opposite in the wall of the sensor cylinder from an anodic reference electrode a corrosion-resistant material, in particular Platinum and an anodic comparison electrode from one corrosion-prone material are arranged. Thereby be the measurement is based on that of anionic components called Feinefilmbildung and thus the training ei to protect against electrical corrosion material. This effect is used to measure Refe limit and reference current used. The difference between the two Currents is a measure of the corrosion protection of chemical Functional fluids.
Ein Sensorzylinder zur Bestimmung der Keimbelastung der Flüssigkeit ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorzy linder einen Arbeitsraum für einen darin axial verschieb baren Kolben aufweist, dessen Kolbenstange sich bis über das freie Ende des Sensorzylinders hinaus erstreckt und zumindest eine Zuleitung für ein Puffermedium aufweist, die an der freien Stirnseite des Kolbens mündet, daß der Arbeitsraum im Bereich seines geschlossenen Endes eine Öffnung zu einer seitlichen, den Probenzulauf und den Pro benablauf miteinander verbindenden Ausnehmung des Sensorzy linders aufweist, und daß im Kolben ein Photonenzähler an geordnet ist. Bei Rückzug des Kolbens aus dem Arbeitsraum wird dieser durch die Öffnung mit der Flüssigkeit gefüllt. Der Sensorzylinder wird dann in die Spülposition und an schließend in die Eichposition bewegt. Dort wird der Kol ben weiter zurückgezogen, wobei gleichzeitig das Pufferme dium in den Arbeitsraum geleitet wird. Dann wird ein Rea genz in den Arbeitsraum eingeleitet, um nichtcelluläres ATP zu eliminieren. Durch Zuleitung eines weiteren Reagen zes werden Zellmembranen zerstört und celluläres ATP frei gesetzt. Der im Kolben angeordnete Photonenzähler regi striert die bei der Bioluminiszenz frei werdenden Photonen.A sensor cylinder to determine the bacterial load in the Liquid is characterized in that the Sensorzy linder axially shift a work space for one baren piston, the piston rod extends up to the free end of the sensor cylinder extends and has at least one feed line for a buffer medium, which opens at the free end of the piston that the Work area in the area of its closed end Opening to a side, the sample inlet and the pro benlauf connecting recess of the Sensorzy linders, and that in the piston a photon counter is ordered. When the piston is withdrawn from the work area it is filled with the liquid through the opening. The sensor cylinder is then in the rinsing position and on finally moved to the calibration position. There the col ben further withdrawn, at the same time the Pufferme dium is led into the work room. Then a rea genz introduced into the workspace to non-cellular Eliminate ATP. By adding another reagent Cell membranes are destroyed and cellular ATP released set. The photon counter in the piston regi the photons released during bioluminescence.
Ein Sensorzylinder zur Bestimmung des Schmierverhaltens der Flüssigkeit ist dadurch gekennzeichnet, daß im Sen sorzylinder ein um seine Achse antreibbarer, zylindri scher Reibungskörper angeordnet ist, der über einen Schmierspalt im Reibkontakt mit der Wandung des Sensorzy linders steht, und daß in der Wandung piezokristalline Druckaufnehmer angeordnet sind. Bei der Relativbewegung zwischen dem Reibungskörper und der Wandung entstehen Stoßwellen, die sich in der Wandung fortpflanzen und in den piezokristallinen Druckaufnehmern in elektrische Si gnale umgewandelt werden. Zum kontinuierlichen Aufbau ei nes Schmierfilms im Schmierspalt zwischen dem Reibungskör per und der Wandung des Sensorzylinders kann der Reibungs körper auf seinem Umfang schraubenwendelförmige, von der Flüssigkeit durchströmte Nuten aufweisen.A sensor cylinder for determining the lubrication behavior the liquid is characterized in that in Sen sorylinder a cylinder that can be driven around its axis shear friction body is arranged over a Lubrication gap in frictional contact with the wall of the sensor cylinder Linders stands, and that in the wall piezocrystalline Pressure transducers are arranged. With the relative movement arise between the friction body and the wall Shock waves that propagate in and out of the wall the piezocrystalline pressure transducers in electrical Si signals are converted. For continuous building nes lubricating film in the lubricating gap between the friction body and the wall of the sensor cylinder can cause friction body helical on its circumference, from the Have grooves through which liquid flows.
Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigen:In the following, Ausfüh shown in the drawing tion examples of the invention explained; show it:
Fig. 1 schematisch die Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 1 shows schematically the view of an apparatus according to the invention,
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Vertikalschnitt durch einen Modul, Fig. 2 in an enlarged scale a vertical section through a module,
Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch einen Modul, Fig. 3 is a horizontal section through a module,
Fig. 4 schematisch das Auswechseln eines Sensorzylin ders, Fig. 4 schematically illustrates the replacement of a Sensorzylin idem,
Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 3 mit einem Sensorzy linder zur Bestimmung des Korrosionsverhaltens einer Flüssigkeit, Fig. 5 shows the object of Fig. 3 with a Sensorzy linder for determining the corrosion behavior of a liquid,
Fig. 6 den Gegenstand nach Fig. 3 mit einem Sensorzy linder zur Bestimmung der Keimbelastung einer Flüssigkeit, Fig. 6 shows the object of Fig. 3, with a Sensorzy relieving to determine the microbial load of a liquid
Fig. 7 den Gegenstand nach Fig. 3 mit einem Sensorzy linder zur Bestimmung des Schmierverhaltens ei ner Flüssigkeit. Fig. 7 shows the object of FIG. 3 with a Sensorzy cylinder for determining the lubricating behavior egg ner liquid.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zum kontinuierlichen Erfassen physikalischer und/oder chemi scher Parameter von Flüssigkeiten. Zur Vorrichtung gehört ein Gehäuse 1, in dem mehrere baugleiche Module 2 angeord net sind, und zwar bei der dargestellten Ausführung über einander. Zu jedem Modul gehört ein Kanalabschnitt 3, der auf einer Seite des Moduls 2 angeordnet ist. Die überein ander angeordneten Kanalabschnitte 3 und zugeordnete Zwi schenstücke 4 bilden einen durchgehenden Probenkanal 5, dessen oberes und unteres Ende mit einem nur angedeuteter Flüssigkeitstank 6 verbunden sind. Im Bereich der oberer und unteren Enden des Probenkanals sind Ventile 7 sowie im Bereich des oberen Endes des Probenkanals 5 eine Pumpe 8 angeordnet. Die Flüssigkeit tritt in das untere Ende dem Probenkanals 5 ein und passiert zunächst ein Feinfilter 9, bevor sie zu den einzelnen Modulen 2 gelangt.The device shown in the drawing is used for the continuous detection of physical and / or chemical parameters of liquids. The device includes a housing 1 , in which several identical modules 2 are net angeord, in the embodiment shown above one another. Each module has a channel section 3 which is arranged on one side of the module 2 . The one above the other arranged channel sections 3 and associated inter mediate pieces 4 form a continuous sample channel 5 , the upper and lower ends of which are connected to an only indicated liquid tank 6 . Valves 7 are arranged in the area of the upper and lower ends of the sample channel, and a pump 8 is arranged in the area of the upper end of the sample channel 5 . The liquid enters the lower end of the sample channel 5 and first passes through a fine filter 9 before it reaches the individual modules 2 .
Der Aufbau der Module 2 im einzelnen ergibt sich aus dem Fig. 2 und 3. Jeder Modul 2 weist einen Probenzulauf 10 auf, der mit einem entgegen der Strömungsrichtung im Pro benkanal 5 gerichteten Krümmer 11 in den Probenkanal 5 eintaucht. Jeder Modul 2 weist außerdem einen Probenablauf 12 auf, der mit einem in Strömungsrichtung im Probenkanal 5 gerichteten Krümmer in den Probenkanal 5 eintaucht. Da durch entsteht ein Druckgefälle zwischen Probenzulauf 10 und Probenablauf 12. Der Probenzulauf 10 und der Probenab lauf 12 münden mit gegenseitigem Abstand in eine zylindri sche Aufnahme 13 für einen darin unterzubringenden Sensor zylinder 14. Die zylindrische Aufnahme 13 ist beidseits mit Deckeln 15, 16 geschlossen. Der in Fig. 3 untere Deckel 15 besitzt eine Durchgangsöffnung 17 für aus der zu geordneten Stirnseite des Sensorzylinders 14 austretende elektrische Anschlußleitungen. Durch den in der Fig. 3 oberen Deckel 16 erstreckt sich eine Abtriebswelle 18 ei nes im übrigen nicht dargestellten Stelltriebs, der pneu matisch, hydraulisch oder elektromechanisch betätigt und gesteuert sein kann. Die Abtriebswelle 18 greift in eine zugeordnete Kupplungsausnehmung an der betreffenden Stirnseite des Sensorzylinders 14 ein, so daß der Sensor zylinder 14 mit Hilfe des Stelltriebs in der Aufnahme 13 um seine Achse gedreht werden kann. Im übrigen ist der Sensorzylinder 14 mit Hilfe von Dichtungen 19, die sich zwischen den Deckeln 15 bzw. 16 und den Mündungen des Pro benzulaufs 10 bzw. des Probenablaufs 12 befinden, abge dichtet in der Ausnehmung 13 gehalten.The structure of the modules 2 in the individual resulting from the FIGS. 2 and 3. Each module 2 has a sample inlet 10, which is immersed with an antibody directed against the flow direction in the Pro benkanal 5 manifold 11 in the sample channel 5. Each module 2 further comprises a sample outlet 12, which is immersed with a directed in the direction of flow in the sample channel manifold 5 into the sample channel. 5 As a result, there is a pressure drop between sample inlet 10 and sample outlet 12 . The sample inlet 10 and the sample outlet 12 open at a mutual distance into a cylindri cal receptacle 13 for a sensor cylinder 14 to be accommodated therein. The cylindrical receptacle 13 is closed on both sides with covers 15 , 16 . The lower cover 15 in FIG. 3 has a through-opening 17 for electrical connecting lines emerging from the front side of the sensor cylinder 14 . Through the upper lid 16 in FIG. 3, an output shaft 18 extends egg nes otherwise not shown actuator, which can be actuated and controlled pneumatically, hydraulically or electromechanically. The output shaft 18 engages in an associated coupling recess a at the respective end face of the sensor cylinder 14, so that the sensor can be rotated with the aid of cylinder 14 of the jack in the housing 13 about its axis. In addition, the sensor cylinder 14 with seals 19 , which are located between the covers 15 and 16 and the mouths of the pro benzulaufs 10 and the sample flow 12 , seals abge in the recess 13 .
Wie man insbesondere aus Fig. 2 entnimmt, münden in die Aufnahme 13 bzw. in einen sich parallel dazu erstreckenden Raum 20 eine Zuflußleitung 21 und eine Abflußleitung 22 für eine Spülflüssigkeit. Diese Leitungen 21, 22 münden, bezogen auf die Achse der Aufnahme 13, unter einem Winkel von 90° zum Probenzulauf 10 bzw. zum Probenablauf 12 in die Aufnahme 13. Die Zuflußleitung 21 geht von einer mit dem Spülflüssigkeitsbehälter 23 verbundenen Sammelleitung 24 aus und ist mit einem Ventil 25 verschließbar. Die Ab flußleitung 22 führt zu einer an den Modulen 2 vorbeifüh renden Entsorgungsleitung 26.As can be seen in particular from FIG. 2, an inflow line 21 and an outflow line 22 for a rinsing liquid open into the receptacle 13 or into a space 20 extending parallel thereto. These lines 21, 22 open with respect to the axis of the receptacle 13, at an angle of 90 ° to the sample inlet 10 or to the sample outlet 12 into the receptacle. 13 The inflow line 21 starts from a collecting line 24 connected to the rinsing liquid container 23 and can be closed with a valve 25 . From the flow line 22 leads to a waste disposal line 26 passing the modules 2 .
Ferner münden in die Aufnahme 13 bzw. einen sich dazu par allel erstreckenden Raum 27 eine Zuflußleitung 28 und eine Abflußleitung 29 für eine Eichflüssigkeit. Jede Zuflußlei tung 28 ist mit einem zugeordneten Eichflüssigkeitsbehäl ter 30 verbunden und weist eine Pumpe 31 sowie ein Ventil 32 auf. Die Abflußleitungen 29 der Module 2 führen zu ei ner Entsorgungsleitung 33. Die Zuflußleitung 28 und die Abflußleitung 29 münden, bezogen auf die Achse der Aufnah me 13, unter einem Winkel von 180° zum Probenzulauf 10 bzw. zum Probenablauf 12 in die Aufnahme, so daß der Sen sorzylinder 14 durch Drehung um 180° mit Hilfe des zu geordneten Stelltriebs an die Eichflüssigkeit angeschlos sen werden kann.Furthermore, an inflow line 28 and an outflow line 29 for a calibration liquid open into the receptacle 13 or a space 27 which extends par allel to it. Each Zuflußlei device 28 is connected to an associated calibration liquid container 30 and has a pump 31 and a valve 32 . The drain lines 29 of the modules 2 lead to egg ner disposal line 33 . The inflow line 28 and the outflow line 29 open, based on the axis of the Aufnah me 13 , at an angle of 180 ° to the sample inlet 10 and the sample outlet 12 in the receptacle, so that the sensor cylinder 14 by rotation through 180 ° with the help of to orderly actuator to the calibration fluid can be ruled out.
In Fig. 3 ist noch dargestellt, daß im Probenzulauf 10 ei ne Drossel 34 und/oder ein Thermosensor 35 angeordnet sein können.In Fig. 3 it is also shown that egg ne throttle 34 and / or a thermal sensor 35 may be arranged in the sample inlet 10 .
Die einzelnen Sensorzylinder 14 sind zum Erfassen ver schiedener physikalischer und/oder chemischer Parameter der zu untersuchenden Flüssigkeit eingerichtet. Ihre äußere Form ist jeweils gleich. Im Bereich einer Stirnseite be sitzen sie die schon erwähnte Kupplungsaufnahme für die Abtriebswelle 18 des Stelltriebs. An der anderen Stirnsei te sind elektrische Anschlußleitungen herausgeführt. Im übrigen besitzen die Sensorzylinder 14 zwei mit gegensei tigem Abstand angeordnete Öffnungen, die dem Probenzulauf 10 bzw. dem Probenablauf 12 oder den die Spülflüssigkeit führenden Leitungen 21, 22 oder den die Eichflüssigkeit führenden Leitungen 28, 29 zugeordnet sind. Durch Drehen eines Sensorzylinders 14 um seine Achse kann der Sensorzylinder an die Probenflüssigkeit, die Spülflüssigkeit und an die Eichflüssigkeit angeschlossen werden.The individual sensor cylinders 14 are set up for detecting various physical and / or chemical parameters of the liquid to be examined. Their outer shape is the same in each case. In the area of an end face they are the already mentioned coupling seat for the output shaft 18 of the actuator. At the other Stirnsei te electrical leads are led out. In addition, the sensor cylinders 14 have two spaced openings, which are assigned to the sample inlet 10 or the sample outlet 12 or the lines 21 , 22 carrying the rinsing liquid or the lines 28 , 29 carrying the calibration liquid. By rotating a sensor cylinder 14 about its axis, the sensor cylinder can be connected to the sample liquid, the rinsing liquid and the calibration liquid.
Der Austausch eines Sensorzylinders 14 durch einen anderen ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. Nach Lösen der bei den Deckel 15, 16 wird von der Antriebsseite her ein Ver schlußzylinder 36 in Pfeilrichtung in die Aufnahme 13 ein geführt und damit der Sensorzylinder 14 aus der Aufnahme 13 herausgedrückt. Der Verschlußzylinder 36 besitzt die gleichen Außenabmessungen wie der Sensorzylinder 14, mit der Maßgabe, daß der Verschlußzylinder 36 eine geschlosse ne Umfangsfläche aufweist. Soll der jeweilige Modul 2 nicht benutzt werden, kann der Verschlußzylinder 36 in der Aufnahme 13 verbleiben. Ein neuer Sensorzylinder 14 wird in umgekehrter Richtung in die Aufnahme 13 eingeschoben, wobei der Verschlußzylinder 36 zur Antriebsseite hin her ausgedrückt wird.The replacement of one sensor cylinder 14 by another is shown schematically in FIG. 4. After loosening the cover 15 , 16 , a locking cylinder 36 is guided from the drive side in the direction of the arrow into the receptacle 13 and the sensor cylinder 14 is thus pressed out of the receptacle 13 . The locking cylinder 36 has the same outer dimensions as the sensor cylinder 14 , with the proviso that the locking cylinder 36 has a closed peripheral surface. If the respective module 2 is not to be used, the locking cylinder 36 can remain in the receptacle 13 . A new sensor cylinder 14 is inserted into the receptacle 13 in the opposite direction, the locking cylinder 36 being pushed out toward the drive side.
Besondere Sensorzylinder sind in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt. Fig. 5 zeigt einen Modul 2 mit einem Sensor zylinder 14 zur Bestimmung des Korrosionsverhaltens der zu untersuchenden Flüssigkeit. Der Sensorzylinder 14 weist einen von der Flüssigkeit durchströmten Hohlraum 37 auf, der über Öffnungen 38, 39 mit dem Probenzulauf 10 und dem Probenablauf 12 in Verbindung steht. Im Hohlraum 37 ist ein Mittelsteg 40 als Halterung für eine kathodische Elek trode 41 aus Platin angeordnet. Auf der einen Seite dieser Elektrode 41 ist in der Wandung des Sensorzylinders 14 ei ne anodische Referenzelektrode 42 ebenfalls aus Platin eingebettet. Auf der anderen Seite der Elektrode 41 ist in die Wandung der Sensorzylinder 14 eine Vergleichselektrode 43 aus einem korrosionsanfälligen Werkstoff eingebettet Die kathodische Elektrode 41 und die anodische Referenz elektrode 42 können mit einem Polymerdiaphragma, insbeson dere Teflon, belegt sein, um Störungen durch Filmbildung zu vermeiden. Die Elektroden 41, 42 und 43 sind mit An schlußleitungen 44 versehen, welche aus dem Sensorzylinder 14 herausgeführt sind. Zur Aktivierung der Vergleichselek trode 43 wird zeit- oder interruptgesteuert der Sensorzy linder 14 zuerst in die Spül-, dann in die Eichposition gedreht. In der Eichposition wird die Stromrichtung kurz zeitig umgepolt und die Vergleichselektrode 43 in einem geeigneten Elektrolyten aktiviert. Danach wird die Meßpo sition wieder eingenommen. Dem Meßprinzip liegt die durch anionische Komponenten hervorgerufene Feinstfilmbildung und damit die Ausbildung eines elektrischen Isolators aus dem vor Korrosion zu schützenden Werkstoff, hier auf der Vergleichselektrode 43, zugrunde. Dieser Effekt wird zur Messung von Referenz- und Vergleichstrom genutzt. Die Dif ferenz beider Ströme ist ein Maß für den Korrosionsschutz von chemischen Funktionsflüssigkeiten.Special sensor cylinders are shown in FIGS . 5, 6 and 7. Fig. 5 shows a module 2 with a sensor cylinder 14 for determining the corrosion behavior of the liquid to be examined. The sensor cylinder 14 has a cavity 37 through which the liquid flows and which is connected to the sample inlet 10 and the sample outlet 12 via openings 38 , 39 . In the cavity 37 , a central web 40 is arranged as a holder for a cathodic electrode 41 made of platinum. On one side of this electrode 41 is in the wall of the sensor cylinder 14 ei ne anodic reference electrode 42 is also made of platinum. On the other side of the electrode 41 , a comparison electrode 43 made of a material susceptible to corrosion is embedded in the wall of the sensor cylinder 14. The cathodic electrode 41 and the anodic reference electrode 42 can be coated with a polymer diaphragm, in particular Teflon, in order to avoid disturbances due to film formation . The electrodes 41 , 42 and 43 are provided with connection lines 44 , which are led out of the sensor cylinder 14 . To activate the comparative electrode 43 , the sensor cylinder 14 is rotated in a time or interrupt-controlled manner first into the rinsing position, then into the calibration position. In the calibration position, the current direction is reversed briefly and the comparison electrode 43 is activated in a suitable electrolyte. Then the measuring position is taken up again. The measuring principle is based on the formation of ultrafine films caused by anionic components and thus the formation of an electrical insulator from the material to be protected against corrosion, here on the comparison electrode 43 . This effect is used to measure reference and reference current. The difference between the two currents is a measure of the corrosion protection of chemical functional fluids.
In den in Fig. 6 dargestellten Modul 2 ist ein Sensorzylinder 14 eingesetzt, der zur Bestimmung der Keimbelastung einer Flüssigkeit ausgerüstet ist. Der Sensorzylinder 14 besitzt einen Arbeitsraum 45 für einen darin verschiebba ren Kolben 46, dessen Kolbenstange 47 sich bis über das freie Ende des Sensorzylinders 14 erstreckt und dort an einen nicht dargestellten Stelltrieb angeschlossen ist. Der Arbeitsraum 45 weist im Bereich seines geschlossenen Endes eine Öffnung 48 zu einer seitlichen, den Probenzu lauf 10 und den Probenablauf 12 miteinander verbindenden Ausnehmung 49 auf. An der Stirnseite des Kolbens 46 ist ein Photonenzähler 50 angeordnet, dessen Anschlußleitungen 51 durch die Kolbenstange 47 geführt sind. Durch die Kol benstange 47 erstrecken sich außerdem zwei Leitungen 52, 53, die an der Stirnseite des Kolbens 46 münden. Dem hier verwirklichten Meßprinzip liegt die durch bestimmte enzy matische Reaktionen mit APT hervorgerufene Bioluminiszenz zugrunde. Wird der Kolben 46 mit Hilfe seines Stelltriebs aus dem Arbeitsraum 45 zurückgefahren, fließt die zu un tersuchende Flüssigkeit durch die Öffnung 48 in den Ar beitsraum 45. Nach Erreichen einer bestimmten Stellung wird der Kolben angehalten und der Sensorzylinder 14 in die Spülposition bewegt. Die Öffnung 48 wird durch kurzes Spülen von der Flüssigkeit befreit. Dann wird der Sensor zylinder 14 in die Eichposition bewegt. Hier erfolgt durch einen weiteren einstellbaren rückwärtigen Hub des Kolbens 46 eine Verdünnung und Durchmischung der Probe im Arbeits raum 45 mit einem über die Eichleitung 28 zugeführten Puf fermedium. Der Sensorzylinder 14 wird dann wieder in Spül position gedreht und der Kolben wird auf Meßvolumen ge bracht, wobei der überflüssige Inhalt des Arbeitsraums über die Abflußleitung 22 abfließt. Ober die Leitung 52 in der Kolbenstange 47 wird ventilgesteuert ein Reagenz in die Meßprobe injiziert, um nichtcelluläres ATP zu elimi nieren. Anschließend wird durch die andere Leitung 53 der Kolbenstange 47 ein weiteres Reagenz injiziert, das durch Zerstörung von Zellmembranen celluläres ATP freisetzt. Durch weitere Zugabe des Reagenzes aus der Leitung 52 wird die eigentliche Meß-Bioluminiszenz eingeleitet. Der Photo nenzähler 50 registriert die freiwerdenden Photonen. Die Keimbelastung der chemischen Flüssigkeit kann so ermittelt werden. Im Anschluß an die Messung wird der Arbeitsraum 45 entleert und der Sensorzylinder 14 wird wieder in die Meß position gedreht.In the module 2 shown in Fig. 6, a sensor cylinder 14 is used, which is equipped for determining the germ load of a liquid. The sensor cylinder 14 has a working space 45 for a piston 46 displaceable therein, the piston rod 47 of which extends beyond the free end of the sensor cylinder 14 and is connected there to an actuator (not shown). The working space 45 has in the region of its closed end an opening 48 to a lateral recess 49 connecting the sample feed 10 and the sample drain 12 to one another. At the end of the piston 46 , a photon counter 50 is arranged, the connecting lines 51 are guided through the piston rod 47 . Through the Kol benstange 47 also extend two lines 52 , 53 which open at the end of the piston 46 . The measuring principle implemented here is based on the bioluminescence caused by certain enzymatic reactions with APT. If the piston 46 is retracted from the working space 45 with the aid of its actuator, the liquid to be examined flows through the opening 48 into the working space 45 . After reaching a certain position, the piston is stopped and the sensor cylinder 14 is moved into the rinsing position. The opening 48 is freed of the liquid by briefly rinsing. Then the sensor cylinder 14 is moved into the calibration position. Here, by a further adjustable rear stroke of the piston 46, the sample is diluted and mixed in the working space 45 with a buffer medium supplied via the calibration line 28 . The sensor cylinder 14 is then rotated back into the rinsing position and the piston is brought to the measuring volume, the superfluous content of the working space flowing out via the drain line 22 . Via the line 52 in the piston rod 47 , a reagent is injected into the test sample in order to eliminate non-cellular ATP. Subsequently, another reagent is injected through the other line 53 of the piston rod 47 , which releases cellular ATP by destroying cell membranes. The actual measuring bioluminescence is initiated by further addition of the reagent from line 52 . The photo counter 50 registers the released photons. The germ load of the chemical liquid can be determined in this way. Following the measurement, the working space 45 is emptied and the sensor cylinder 14 is rotated back into the measuring position.
In dem in Fig. 7 dargestellten Modul 2 ist ein Sensorzy linder 14 eingesetzt, der zur Bestimmung des Schmierver haltens einer Flüssigkeit ausgerüstet ist. Im Sensorzylin der 14 ist ein zylindrischer Reibungskörper 54 angeordnet, der auf einer Welle 55 sitzt, die aus dem Sensorzylinder 14 herausgeführt und mit einem nicht dargestellten Antrieb drehbar ist. Der Reibungskörper 54 steht über einem Schmierspalt 56 in Reibkontakt mit der Wandung des Sensor zylinders 14. In die Wandung des Sensorzylinders 14 sind piezokristalline Druckaufnehmer 57 eingebettet. Zur gleichmäßigen Verteilung der zu untersuchenden Flüssigkeit über dem Schmierspalt 56 weist der Reibungskörper 54 auf seinem Umfang schraubenwendelförmige, von der Flüs sigkeit durchströmte Nuten 58 auf. Wird der Reibungskör per 54 mit Hilfe des Antriebs gedreht, dann entstehen durch die Relativbewegung aufgrund von Rauhigkeitsspitzen einerseits des Reibungskörpers 54 und andererseits der Wandung des Sensorzylinders 14 Stoßwellen, die sich in der Wandung fortpflanzen und von den piezokristallinen Druckaufnehmern 57 in elektrische Signale umgesetzt wer den. Die elektrischen Signale können über Anschlußleitun gen 59 der Druckaufnehmer 57 abgegriffen werden.In the module 2 shown in FIG. 7, a sensor cylinder 14 is used, which is equipped for determining the lubrication behavior of a liquid. In the Sensorzylin of 14 , a cylindrical friction body 54 is arranged, which sits on a shaft 55 which is led out of the sensor cylinder 14 and is rotatable with a drive, not shown. The friction body 54 is in frictional contact with the wall of the sensor cylinder 14 via a lubrication gap 56 . Piezocrystalline pressure transducers 57 are embedded in the wall of the sensor cylinder 14 . For uniform distribution of the liquid to be examined over the lubrication gap 56 , the friction body 54 has on its periphery helical, from the liquid flowed through grooves 58 . If the Reibkör by 54 with the help of the drive, then the relative movement due to roughness peaks on the one hand the friction body 54 and on the other hand the wall of the sensor cylinder 14 shock waves, which propagate in the wall and are converted into electrical signals by the piezocrystalline pressure transducers 57 . The electrical signals can be tapped via connecting lines 59 of the pressure transducer 57 .
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