CH405767A - Gerät für die Prüfung von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

  



  Gerät für die Prüfung von Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft ein Gerät für die selbsttätige, periodische Prüfung von Flüssigkeiten mittels   Farbindikatoren. Sie betrifft insbesondere Ge-      räte    zur selbsttätigen kontinuierlichen Überwachung der Bestandteile und Eigenschaften von Wasser mit Hilfe von   Farbindikatoren, die durch Farbunischlag    die Überschreitung eines   Grenzwertes der Konzen-    tration gewisser Bestandteile anzeigen,   beispiels-    weise der Wasserstoffionen   (pH-und      m-Wert),    des Restsauerstoffes, der Resthärte, der Kieselsäure, des    Hydrazins und des Phosphats.

   Farbindikatoren, die    die   Bestimmung der Resthärte    von aufbereitetem Wasser anhand eines scharfen und deutlich sichtbaren Farbumschlages gestatten, sind in neuerer Zeit    bekanntge, wonclen.



   Auch für ! die Bestimmung der Wasserstoffkom- zentration sind geeignete Farbindikatoren seit langem    bekannt, und auch fü die Bestimmung anderer Bestandteile kennt man brauchbare Farbindlikoren.



   Die Erfindung will für solche und ähnliche Verfahren ein Gerät schaffen, das selbsttätig periodisch ein bestimmtes Quantum der unterschten Flüssigkeit unter Zusatz der erforderlichen   Menge am Faiib-      indibatoren und gegebenenfalls weiterer erforderli-    cher Reagenzien in einer Messkammer mit wenigstens teilweise   lichtdurcblässigen, im übrigen hell    gefärbten Wänden   abmisst,    die die   Facbbeobach-    tung gestattet. Ein weiteres   Ziel der Erfindung ist    die Entwicklung eines Gerätes dieser Art, das sich durch einfache und robuste Kosntruktion sowie grosse Betriebssicherheit auszeichnet und praktisch wartungsfrei arbeiten kann.



   Der Haupterfindungsgedanke wird darin erblicht, dass das Gerät, das kontinuierlich von einer Teilmenge der zu prüfenden Flüsskgieit durchströmt wird,   eine wenigstens teilweise lichtdurohlässitge Mess-    kammer aufweist, die durch   Stauerglieder    periodisch fur   die Dauer des notwendigen oder gewünschten      Beobachtungazeitraumes geschlossen wertden    kann    'und danach eine bestimmte Menge der zu unter-    suchenden.

   Flüssigkeit aufnimmt, wobei während des Vollaufens der Messkammer durch eine   Dosierungs-    vorrichtung der zu (untersuchenden Flüssigkeit die ntwendige Indikatomaenge zugestzte wird, aud die    inÖffnungsstellungderStauergHaderzwischenden    Anzeigevorgängen von der Kontinuierlcich strömenden zu untersuchenden Flüsskgieit durchspült wird.



   Selbstversändlich kann, der Farbumschlag, der den Grenzwert der zu prüfenden Konzentration an  gibet,    durch geeignete Wahl der Indikatorzusammensetzung und/oder durch Verwendung eines   entspre-      chenden Puffersystems beliebig gelegt wer) den. Die    visuelle Beobachtung kann auch durch Abgabe eines optischen oder akustischen Signals zu Anfang oder Ende des Messvorganges, gegebenenfalls auch durch photoelektrische Messung der Färbung des   Messkammerinhaltes,    unterstützt oder ersetzt werden.



   Die Erfindung wind anhand eines Ausführungsbeispieles, auf ds sie nicht beschränkt ist, näher erläutert.



   In Fig. 1 ist das erfindungsgemässe Untersu  ohumgsgerät sohematisch im Schnitt dargestellt.   



   Fig. 2 zeigt ein dem erfindungsgemässen Untersuchungsgerät vorgeschalteten Schaltorgan in perspektivischer Darstellung ;
Fig. 3 ist ein Schnitt durch das Schaltorgan bei einer, hahnstellung, bei welcher'die Zuflussleitung zum Schaltorgan   m, it, der Zuflussleitung    zum schematisch angedeuteten Prüfgerät verbunden ist.



   Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch einen Teil des Schaltorgans bei einer Hahnstellung, bei welcher die Zuflussleitung zum schaltorgen gesperrt ist, die Ab   laufverbindung von dem Zulaufansohluss des Prüf-    gerätes zum Abfluss des Schaltorgans aber geöffnet ist. 



   Fig. 5 zeigt einen Schnitt ähnlich Fig. 4 bei einer   Hahnstellung,    bei welcher die Zuflussleitung zum Schaltorgan mit dem   AbfluB    von dem Schaltorgan und damit mit der Abflusslietung des Prüfgerätes verbunden ist.



   Wie in Fig.   1      dargestellt ist, umfasst das erfin-    dungsgemässe   Untersuchungagerät einen Gehäuse-    block A, in den das zu   untersuchende Madium    durch die Öffnung B eintritt und den es durch die   Offnung    C verlässt. Aus der Zuflussleitung 1 gelangt die kontinuierlich strömende Flüssigkeit über den   Zuflussregler    16, der in der   dangastelltan Ausfüh-    rungsform als Reduzierschraube ausgebildet ist, in eine Kammer 20, an deren Boden ein Überlaufrohr 21 vorgsehen ist. Übersteigt die Standhöhe der Flüssigkeit in der Kammer 20 die Höhe des Überlaufrohres   21,    so fliesst. die Flüssigkeit über die Kammer 22 durch den Ablauf C ab.

   Ein Teil der Flüssigkeit gelangt durch den Mischkanal 2 freifliessend in die Kammer 3 und von dort in   die Mess-und      Anzeigekammer    4, di, e aus einem lichtdurchlässigen glasklaren Material besteht. Der Boden der   Misch-    und Anzeigkammer 4 kann durch einen Ventilteller 5 verschlossen wenden, der ! am unteren Ende eines senkrecht von oben in das Gerät führenden Stössels 7 sitzt. Im Ruhestand ist der Ventilteller 5 angehoben, und die durch Kammer 3 einströmende Flüssigkeit durchspült die Kammer 4 und fliesst nach unten, um das Gerät durch den   Ablauf C zu verlassen   
Oberhalb des Mischkanals   2 ste, ht in einer    Vorkammer 8   Indikatorflüssigkeit    bereit.

   Die Standhöhe der   Indikatorflüssigkeit    in dieser Vorkammer 8 wird dadurch konstant gehalten, dass der Indiktorvorrat in einer als   Sturzflasche. arbeitenden Vorratsflasche    10 über ein Schwenkventil 9 zugeführt wird. Dieses   Schwenkventil    9 ist bei abgeschwenkter Flasche geschlossen, so dass, die Flasche. ausgewechselt werden kann, ohne dass   Indikatorflüssigkeit a) us dem Gerät    herausläuft. Der Stössel   7    wind durch   ein Zeitwerk,    vorzugsweise eine durch einen Elektromeotr angetriebene Nockenscheibe (nicht dargestellt), senkrecht nach unten geschoben, Dauer und Abstand    dieser Schliessperiode wird den gagebenen Aufgaben)    angepasst.

   Wenn der Ventilstössel 7 bis zum Anschlag nach unten geschoben wird, schliesst sich das Tellerventil 5, und gleichzeitig wird durch die im nachstehenden beschriebene Dosiereinrichtung eine auf den Messkammerinhalt abgestimmte Menge   Indika-      torflüssijgkeit    in den Mischkanal 2 und damit in den Teil der   Flüssilgkeit,    die in die Messkammer 4 läuft, eingeführt. In der Kammer 3 erfolgt eine Venmischung der Medien. Beim Vollaufen der Kammer   4    entweicht die verdrägte Luft durch den Lüftungskanal 14.

   Ist die Kammer 4 gefüllt und damit das vorher festgeletgt Verältnis zwischen der au untersuchenden   Flüssigkeit und dem zugesetzten    Indikator erreicht, so wird die Standhöhe der Flüssigkeit in der Kammer   20    ansteigen und das überschüssige Wasser durch das   tJberlaufrohr    21 zum Abfluss C strömen. Die Messkammer 4 wird mit Licht geeigneter Farbe durchstrahlt, und die Färbung des Inhaltes der Messkammer 4 ist durch ein an einer    Saite dos Gerätes angebrachtes Fenster (nicht dar-    gestellt) erkennbar. Um das   Erkannen    der Fänbung zu erleichtern, ist nach aussen eine geeignete Linse dem besagten Fenster vorgeschaltet.

   Nach Ablauf einer vorherbestimmten Zeit öffnet das Zeitwerk den Ventilteller 5 weider, so dass die gefärbte Flüssigkeit   tuber    Kanal   6    abfliesst und über Kanal 2 und d Kammer 3 sofort   ! die    Spülung der Kammer 4 einsetzt.



  Der beschriebene Vorgang beginnt nunmehr von neuem.



   Die Wirkungsweise der im   vorstehenden erwähn-    ten Dosiereinrichtung ist ebenfalls in Fig.   l    angedeutet. Der Ventilstössel 7 ist von einer bestimmten Höhe an als   Messschieber    für die Hindikatorflüssigkeit ausgebildet, und zwar ist eine Ausnehmung 23 an einem Teil des Stössels 7 vorgesehen, die bei Schliessstellung des Ventils in dem Mischkanal 2 und in der   Öffnungsstellung das    Ventils innerhalb der Vorratskammer 8 für die   Indikatorflüssigkeit    zu liegen kommt. Vorzugsweise ist diese Ausnehmung 23 in Form einer Ringnut ausgebildet, deren untere Seitenwandung 23a konisch nach unten abgeschrägt ist.

   Oberhalb des Einströmkanals 2 ist in der dargestellten Ausführungsform eine Luftkammer 24 vorgesehen, ideren Oberseite 24a nach aussen abfallend d konisch, abgeschrägt ist und die den Schieber 7 konzentrisch umgibt. Durch diese   Gestaltung der Aus-    nehung 23 und der Luftkammer 24 wird erreicht, dass die beim herunterdrücken des Schiebers in der Ausnehmung befindliche   Indikatormenge      quantita-    tiv in die Messkammer gelangt und dass beim herauf  sohieben des Schiebers    in der Ausnehmung 23 be  findliche    Spülwasser ebenfalls quantitativ nach unten abläuft, wobei ein eventuell   hängengebliebener    Rest durch die Konusfläche 24a der Luftkammer abgestreift wird, so dass,

   die Indkktorflssigkeit in der Vorratskammer   8    nicht verdünnt und verunreingit wird.



   Nun   seien.    die Fig. 2   ibis    5 erläutert :
In den Fig. 2 und 3 ist mit 31 das Gehäuse des Schaltorgans 31a bezeichnet und mit 32 das schematisch angedeutete Messgerät.



   Das Messgerät 32 hat eine Zuflussleitung 33, in welche die zu prüfende Flüssigkeit in Richtung des   Pfeiles B. einströmt, sowie eine Abflussleitung    34, aus welcher die geprüfte Flüssigkeit in Richtung des s Pfeiles C   herausströmt.    Am Gehäuse 31 sind ein Zuflussstutzen 35 zum Messgerät 32, ein   Abflussstut-    zen 36 sowie ein Zuflussstutzen 37 mm Schaltorgan durch Gewinde und Muttern 35a, 36a und 37a befestigt. Der Zuflussstuten 37 wird mittels einer Überwurfmutter 37b mit der Zuflussleitung. der zu prüfendon Flüssigkeit verbunden.



   Die Stutzen 35 und 36 schliessen je einen   zylindri-    schen Hohlraum 38 und 39 im Gehäuse des Schaltorgans nach oben hin ab. 



   Der zylindrische Hohlraum 38 wird in seines dem Anschlussstutzen 35 gegenüberliegenden Ende    durch einen mit einem Gewinde versehenen Deckel    40 flüssigkeitsdicht abgeschlossen. Der zylindrische Hohlraum 39 ist an seinem dem Anschlussstutzen 36 gegenüberliegenden Ende offen und dort mit Anschlussmöglichkeiten, wie einem Innengewinde 41 oder dergleichen, für die Abflussleitung versehen.



  Die zylindrischen Hohlräume 38 und 39 sowie der   Zu, flussstutzen    37 stehen mit je einer vorzugsweise zylindrischen Bohrung 42, 43 und 44 in   Verbin-    dung, welche die Verbindung zu dem schematisch dargestellten Küken 45 herstellen. Das Küken 45 wird durch eine von afussen zugängliche Handhabe   45a      (Fig.    2) aus einer in Fig. 3 dargestellten Endlage heraus in Richtung   des Pfeilas    46 betätigt. Die Stellung des Kükens   45    wird durch aussen am Gehäuse 31 angebrachte Anschläge 52, 53 begrenzt. Diese Anschläge treten in den Endlagen des Kükens in Verbindung mit der Handhabe 45a (Fig. 2).



   Das Küken ist mit zwei   aufeinander senkrecht-    stehenden, vorzugwsiese zylindrischen Bohrungen 47 und 48   versehen, wobai die zylindrische Bohrung    47 gerade durch das Kiiken geht. und geeignet ist, die zylindrischen Bohrungan 42 und 43 in Gehuse 31 des Schaltorgans miteinander zu verbinden. Die Bohrung 48 im Küken 45 steht nur auf einer Seite mit der   Kükenw. andung in Verbindung.   



   Im zylindrischen Hohlraum 38 der Zuflussleitung zum Prüfgerät 32 ist oberhalb der Mündung 42a der Bohrung   42    ein Sieb   49    angeordnet, das auf   eln. m umlaufenden    Flansch o ler Absatz 50 aufliegt und mittels einer Feder 51 gegen diesen Absatz gedrückt wird. Die Feder 51 liegt innerhalb der zylindrischen Bohrung 38 an deren   Wandung an.   



  Sie wird   bei'eingesetztem    Deckel 40 durch diesen gegen den äusseren Rand des Siebes 49 gedrückt.



  Der Deckel 40 kann durch Handhaben 40a be  tätigt wenden.   



   In der in Fig.   3    dargestellten Hahnstellung verbinden die Bohrungen 47 und   48    des Kükens 45 den Zuflussstutzen 37 über die gehäuseseitigen Bohrungen 42 und 44'der Batterie mit dem Zuflussstutze, n 35 für das Prüfgerät. Die Fig. 4 und 5 zeigen die beiden übrigen   Hahnstellungen.   



   In Fig. 4 verbindet die Kiikenbohrung 47 die Bohrungen 42 und 43 der beiden zylindrischen Hohlräume 38 und 39,   währenddieZuflussbohrumg    44   ades Zuflussstutzens    37 gesperrt ist. In dieser Hahnstellung kann also keine Flüssigkeit in das Schaltorgan und in das Prüfgerät 32 eintreten. Dafür läuft das im Prüfgerät noch vorhandene Wasser rückwärts über 35, 42, 47, 43 nach   39    ab.



   Fig. 5 schliesslich zeigt eine Habnstellung, bei welcher der Zuflussstutzen 37 über seine Bohrung 44 mit der Bohrung 43 des   zylindrischen Hohl-    raums 39 verbunden ist, an welchen der   Ablauf-    stutzen 36 angeschlossen ist. In dieser Hahmstellung läuft die Flüssigkeit durch die Batterie und tritt, ohne das Prüfgerät 32 passiert zu haben, am Ablaufanschluss 41 aus dieser wieder aus. Die Bohrung 43 ist vorzugsweise im spitzen Winkel zur Achse des Zylinders 39 angeordnet, damit das dem Kanal 43 unter Druck   entströmende Wasser    in idem Zylinder 39 keinen   Pnall-und    Stauwirbel erzeugt, sondern gleich in die   Abflussrichtung gelenkt. wind.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gerät zur periodischen selbsttätigen Prüfung einer Flüssigkeit an Hand des Farbumschlags eines der Flüsskgieit beigemischten Indikator, dadurch gekennzichnet, dass das Gerät, das Kontinurierlich von eiaer Teilmenge der zu prüfenden Flüssigeit durchströmt wind, eine wenigstens teilweise licht- durchlässige, im übrigen durch hell gefärbte Wände gebildete Messkammer (4) aufweist, die durch Steuerglieder (5, 7) periodisch für die Dauer des Beobachtungszeitraumes geschlossen werden kann und danach eine bestimmte Menge der zu untersuchenden Flüssigkeit aufnimmt, wobei während des Volllaufens der Messkammer (4) durch eine Dosierungs vormchtung i (23) der zu. untersuchenden Flüssigkeit die notwendige Indikatormenge zugsetzt wird, und die in öffnungsstelluog der Steuerglieder.

   (5, 7) zwi- schen den Anzeigevorgäfngen von der kontinuier- lich strömenden zu unterschenden Flüssigkeit durch , spült wind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass zum Verschliessen des Abflusses der Messkammer (4) ein Bodenventil (5) vorgesehen ist.

   2. Gerät nach Patentanspruch und Untsranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Dosierung des Indikators für den bevorstehenden Messvorgang eine Ausnehmung (23) in einem Schieber (7) vorgesehein ist, die sich in der Ausgangsstellung des Schiebers (7) im Vorattsuraum (8) der Indikatorflüssigkeit beNn- det und durch Bewegung des Schiebers (7) mit der in ihr befindlichen Indikatormenge in den B, ereich der Zuflussleitumg (2) der zu'untersuchenden Flüssig- keit zur Messkammer ( (4) gebracht werden kann.

   3. Gerät nach den Unteransprücben 1 und 2, dadurch gekennzcichnet, dass der Betätigu'ngsstössel des Bodenverschlussventils (5) der Messkammer (4) mit dem Dosierungsschiaber (7) für den Indikator vereinigt ist und gemeinsam mit diesem betätigt werden kann.

   4. Gerät nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (23) für die Dosie rung. des Indikators die Form einer Ringnut besitzt, deren untere Seitenwandung (23a) konisch nach unten , abgescrhrägt ist.

   5. Gerät nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass über dem Einströmkanal (2) eine Luftkammer (24) vorgesehen ist, die den Schieber (7) konzentrisch umgibt und deren Oberseite (24a) nach aussen abfallend Konisch abgeschrägt ist.

   6. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Stössel (7a) des Ventils (5) einen geingeren Querschnitt hat als der Messschiober (7) für den Indikator und dadurch beim Offnen des Bodenventils (5) der kontinuierlich strömenden zu unterschenden Flüsskgieit ein zentraler Durchfluss zur Messkarnmer (4) zwecks Spülung derselben freigegeben wird, wobei der Telles des Ventils (5) die gleichmässige Verteilung der zulaufenden Spülflüssig- keit unterstützt.

   7. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuführungsleitung der zu untersuchenden Flüssigkeit oberhalb des Niveaus des zur Messkammer (4) führenden kanals (2) ein Über- laufrohr (21) angeordnet ist, durch das überschiissige Flüssigkeit in kurzgeschlossenem Strom zum Ablauf (C) gelant.

   8. Gerät nach Patentanspruch, Idadurch gekenn- zeichnet, dass von der Messkammer (4) ein Entlüftungsrohr (14) nach aussen führt.

   9. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Indikatorflüssigkeit in einer Sturzflasche enthalten ist, die den vom Messschieber (7) durchsetzten Vorratsraum (8) für die Indikatorflüs- sigkeit konstant auf gleicher Füllhöhe hält.

   10. Gerät nach Unteranspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, dass zum Abschluss der Vorratsflasche für den Indikator ein Schwenkventil (9) vorgesehen ist, das den Verbindungskanal zwischen der Schwenkflasche und der Indikatorvorratskammer (8) in abwärts geschwenkter Stellung der Flasche schliesst.

   11. Gerät nach Unteranspruah 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse des Gerätes nur dann verschliessbar ist, wemn, die Vorratsflasche gestürzt ist.

   12. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass dem Gerät ein Mehrwegschaltorgan (31a) vorgeschaltet ist, das je einen Anschlussstutzen (35, 36) für die Zufluss-und Abflussleitung (33, 34) des Prüfgerätes (32) aufweist, sowie einen weiteren Anschlussstutzen (37) für den Zufluss der zu untersuchenden Flüssigkeit und einen Ablauf (41) für diese, wobei weiter das Schaltorgan (31a) einen Mehrweghahn (45) hat, der in einer Stellung den Flüssigkeitszulauf (37) mit, dem Zuflussstutzen (35) zum Prüfgerät in einer weiteren Stellung den Fliissig kdtszulauf (37) mit dem Ablauf (41) des Schaltorgans (31a) sowuie gleichzeitig mit der Ablaufleitung (34) das Prüfgerätes verbindet,

   während in einer dritten Stellung der Flüssigkeitszulauf (37) zum Schaltorgan gesperrt ist, der Ablauf des im Prüfgerät befindlichen Restwassers aber ermöglicht ist.

   13. Gerät nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuflussleitung (37, 44, 38, 35) des Sohaltorgans (31 a) ein Siob (49) angeord- net ist.

   14. Gerät nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf stutzen (35) zum Prüfgerät (32) mit einem von einer Seite zugänglichen Raum (38) in Verbindung steht, in welchem oberhalib der Zuführungsleitung (42) der Flüssigkeit das Sieb angeordnet ist.

   15. Gerät nach den Unteransprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sohaltorgan (31a) ein Gehäuse (31) iaufweist, in welchem parallel zueuinander liegende zylkinderlörmige Hohlräume (38, 39) angeordnet sind, wobei diese an einer Seite mit je einem Anschlussstutzen (35, 36) für den Zu-bzw.

   Ablauf des Prüfgerätes (32) versehen sind, und wobei der dem Zulauf dienende zylindrische Hohlraum (38) an der dem Anschlussstutzen (35) gegenüberliegenden Seite lösbar verschlossen ist, wobei ferner zwischen beiden Hohlräumen (38, 39) parallel zu odiesen auf der den Anschlul3stutzen (35, 36) gegen- überliegenden Seite ein dritter Anschlussstutzen (37) und senkrecht zu den einzelnen Leitungen (37, 38, 39) das Küken des Mehrweghahnes angeordnet ist, wahrend alle drei Stützen (35, 36, 37) über Bohrungen (42, 43, 44) mit dem Küken (45) in Verbindung stehen, wobei die Bohrung 43 im spitzen Winkel zur Achse des Zylinders 39 (in Ablaufrichtung gesehen) angeondnet ist.