CN107202600A - 可撤回组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可撤回组件，用于分析过程技术中的浸入、流动以及附接测量系统，该可撤回组件用于测量容纳装置中的介质的至少一个测量变量，包括：基本中空的柱形壳体，其具有形成在其内部的维护腔，壳体包括向其内部开口的环形槽，槽包括至少一个优选两个扩展槽的扩展空间，扩展空间布置在槽背离内部的侧面上；具有端部区域的浸入管，其在壳体内在从介质中退出的维护位置和进入介质的过程位置之间轴向移动，在维护位置浸入管位于维护腔内；以及至少一个密封件，通过使得浸入管的外部端部区域抵靠密封件，在维护位置密封件从外部封闭且无间隙地密封维护空间。可撤回组件特征在于壳体包括渗漏通道，其将扩展空间尤其是多个扩展空间与环境连接。

Description

可撤回组件

技术领域

本发明涉及一种可撤回组件，用于分析过程技术的浸入、流动以及附接测量系统，用于测量容纳装置中的介质的至少一个测量变量。

背景技术

可撤回组件由Endress+Hauser集团售卖，有多种形式，例如，名称为“Cleanfit HCPA875”。

可撤回组件在分析测量技术和过程自动化中被广泛使用。它们用于将探针从过程且因此介质中退出以及再次引入其中，而不中断过程。探针固定在浸入管中并通过手动或自动，例如气动地驱动，在过程位置(测量)和维护位置(维修、校准、洗涤、探针更换等)之间轴向移动。这些程序在一定时间周期内或作为其他可确定的或测量的参数的函数运行。

本发明意义上的探针包括具有至少一个用于至少一个传感器的可容纳空间的探针，该传感器用于测量一个或多个物理或化学过程变量。

用于测量介质，例如流体，特别是液体的物理或化学过程变量的可撤回组件在过程技术中的使用范围是广泛的。用于确定过程变量的是传感器，例如用于确定要被监测的介质内包含的物质的浓度(例如O₂、CO₂、特定类型离子、有机化合物等)的pH传感器、电导率传感器、光学或电化学传感器。

如果可撤回组件用于容纳用于确定至少一个过程变量的传感器，则该传感器可在维护位置被检查、校准、清洁和/或替换，其中在这种情况下，该传感器位于可撤回组件的壳体内部，在所谓的维护腔内。为了在维护位置使介质不被校准、冲洗或清洗的液体污染，维护腔与容纳装置隔离地密封，介质位于容纳装置中，这样不会发生介质/液体的交换。通常为了这个目的，存在有位于可撤回组件壳体的介质端的密封件，该密封件与浸入管的端部区域一起作用来防止介质/液体的交换。该密封件的位置位于浸入管内或壳体(维护腔)内。用作密封件的通常是O型环或成形密封件。在这种情况下，用于密封件的槽剖面为矩形。在这种情况下，当密封件就位时，通常产生间隙。

该间隙和边缘形成不流动的空间，在该处，颗粒可以沉积并结垢并且/或者可以形成生物薄膜。这些是不期望的，因为它们降低可撤回组件的功能能力。在最坏的情况下，细菌等可聚集、繁殖并因此污染介质且使其不可使用。

DE 10 2013 111 057 A1公开了一种密封系统以及可撤回组件，其满足卫生要求。不同的卫生规定要求不同类型的组件结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卫生组件，其满足各种规定。

该目的由可撤回组件实现，该可撤回组件包括：基本中空的柱形壳体，在其内部形成有维护腔，其中该壳体包括向其内部开口的环形槽，其中该槽包括至少一个，优选两个扩展该槽的扩展空间，其中该扩展空间布置在槽的背离内部的侧面上；具有端部区域的浸入管，其中该浸入管在壳体内在从介质中退出的维护位置和进入介质的过程位置之间可轴向移动，其中在维护位置，浸入管位于维护腔内；以及至少一个密封件，其中在维护位置，该密封件通过使得浸入管的外端部区域抵靠在密封件上，从外部封闭并无间隙地密封维护腔。该可撤回组件的特征在于壳体包括渗漏通道，该渗漏通道连接扩展空间，特别是多个扩展空间，和环境。

引起下部扩展空间污染的密封件缺少不能被检测到。该扩展空间仅可通过拆卸来适当地清洗。在常规的操作中，灰尘和微生物保持在其中且这表示对过程的危险。该渗漏通道提供了一种通过其可检测到这样的污染的手段。

技术术语“环境”在这里指“周围空气”，因此指围绕可撤回组件的大气。

在有利的实施例中，壳体被实现为至少两个部分。在第一实施例中，壳体包括接近介质的过程连接部分以及远离介质的第二部分，其中槽通过过程连接部分内和第二部分内的相应的腔形成。通常，槽由壳体内的相应的腔形成。该两部分结构利于制造，且密封件的安装也更简单。其他实施例提供了壳体的三部分或更多部分。以这种方式，壳体可被模块化构建。

在渗漏通道的第一优选的进一步的改进中，这些通过钻孔或铣削来实现，特别是垂直地实现。这很容易做到，且有效地将扩展空间与环境连接。

在渗漏通道的第二优选的进一步的改进中，这些被实施为使得壳体，优选过程连接，包括至少一个环形插件。这表示提供从扩展空间到环境的另一种方式。

有利地，壳体在过程连接部分内或在第二部分内或在插件内包括进入扩展空间的轴向孔，以至少部分地形成渗漏通道。该孔容易制造，例如，通过机器加工，例如钻孔或铣削，并实现期望的目标，即提供从扩展空间到周围空气的通道。

在优选实施例中，至少过程连接以及插件的接触部分是金属的。通常，金属部件的相互接触部分不密封，这样产生期望的渗漏通道。

为了检测可能的污染，优选地，用于介质、液体等检测的测量装置可连接到渗漏通道。

附图说明

现在将基于附图更详细地解释本发明，其附图如下所示：

图1是第一实施例中的本发明的可撤回组件，

图2是第二实施例中的本发明的可撤回组件，

图3a/b是图2的可撤回组件的过程连接和插件，以及

图4是具有额外冲洗腔的本发明的可撤回组件。

在图中，相同的部件设置有相同的附图标记。

具体实施方式

本发明的测量系统整体由附图标记1表示并在图1中示出。

本发明的可撤回组件附图标记为1并在图1中示出。可撤回组件1包括基本柱形的壳体8，其通过过程连接19连接到容纳装置(未示出)。过程连接19可被实现为，例如，法兰连接，例如不锈钢的。关于过程连接19的进一步细节将在下面解释。位于容纳装置内的是要测量的介质7。容纳装置可以是，例如，容器、桶、管、管道等。

在本发明的意义中，术语“上方(above)”、“在上面(over)”以及相关术语表示背离介质7。在本发明的意义中，术语“下方(below)”、“在下面(under)”以及相关术语表示面向介质。在本发明的意义上，术语“在外部(outside)”、“外部(external)”以及相关术语表示远离壳体8的纵轴L。在本发明的意义中，术语“在内部(inner)”、“内部(within)”以及相关术语表示朝向纵轴L。

图1示出处于维护位置的可撤回组件1。这在下面将更详细地解释。

引导在壳体8内的是浸入管5。探针通过保持装置(未示出)，例如，通过螺纹连接，与浸入管5连接，即探针安装在浸入管5内。本发明的意义上的探针包括具有至少一个用于至少一个传感器3的容纳空间的探针，该传感器也通过ISFET、氧化还原电势、介质中电磁波的吸收，例如，具有UV、IR波长的波和/或可见区域，测量一个或多个物理的或化学的过程变量，例如pH值、氧含量、电导率、混浊度、金属和/或非金属物质的浓度或温度。

如果浸入管5位于维护位置，则浸入管5的一部分，特别是传感器3，位于内部9中，在所谓的维护腔17内，维护腔17用于冲洗、清洗、校准等等。位于浸入管5的下端区域6(因此朝向介质)的是用于密封隔离过程的封闭元件20。封闭元件20将内部9与过程密封隔离，并且与介质7密封隔离。介质7可能是热的、有毒的、腐蚀性的或以其他方式对人类和环境有害的。因此，要注意，封闭元件20安全且持久地密封。为了这个目的，密封件12设置在壳体8上/内，特别是一个或多个模制密封单元形式的密封件。这将在下面更详细地解释。

在维护位置，可执行各种维护任务，例如清洗或校准。清洗、冲洗以及校准的液体可经由连接4送入内部9。液体可经由相应的、另外的出口(在图1中未示出)排出。在实施例中，存在上部连接(例如见图4)，其中可撤回组件1相对于垂线倾斜安装；应当注意，冲洗、清洗方向也可以相反。

浸入管5可由不同的材料制成。现有技术包括不锈钢、钛或其他耐化学材料的浸入管5。浸入管5可由合成材料制成，例如聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基聚合物(PFA)、其他合成材料或耐蚀金属，例如哈氏合金(Hastelloy)。壳体8也一样。

浸入管5被安装为使得其在中心轴L方向上朝向或远离介质7轴向移动。浸入管5，在这种情况下，在壳体8内的维护位置(诸如所描述的，见图1)和壳体8外的过程位置之间运行，即，传感器3在此位置与介质7接触。

浸入管5的移动通过手动或自动驱动，例如，通过供给能源(未示出)来实现。当能源通过连接(未示出)供应时，浸入管5从维护位置移动进入过程位置。那么另一连接(同样未示出)用作排出管。如果能源在相反方向提供，则浸入管5从过程位置移动进入维护位置。气动、液压以及电动在现有技术中是已知的。

在过程位置进行测量。经由浸入管5内的笼式开口，探针或传感器3可接近要被测量的介质7。替代地或补充地，浸入管向上变细(因此远离介质)，以便能够实现浸入管5的冲洗、清洗和消毒，尤其是封闭元件20。

在下面，将更加详细地解释用于将内部9与容纳装置或与介质7密封隔离的密封件12。

密封件12位于在壳体8内为其制作的槽10内。进入维护腔17的通道由密封件12和浸入管5的端部区域6内的封闭元件20阻隔，因此可撤回组件1的可移动部分。

壳体8由过程连接部分19和第二部分22形成。槽10由壳体8的过程连接19内和第二部分22内的相应腔形成。槽10定义一个平面，其中该平面的法线基本平行于壳体8的纵轴延伸。过程连接部分19和第二部分22的接合(例如通过螺纹连接)产生围绕壳体8延伸并朝向内部9开口的槽10。成形的密封件12可通过将壳体8的过程连接19和第二部分12拆开来替换。壳体8的两部分结构利于制造，且易于成形密封的安装。此外，可以以要求的精度，尤其是表面粗糙度来制造槽10。

密封件12包括面向内部9的第一部分和背离内部9的第二部分。在该示例中，第一部分被实施为矩形横截面而第二部分被实施为圆形横截面。第一部分和第二部分在其相遇的地方形成台阶。变化最多的形式，例如楔形，提供了其他选择。

槽10和密封件12被实施为使得形成动态密封表面15。动态密封表面15是密封件12的位于内部的环绕区域。动态密封表面15基本与壳体8的内边缘齐平。在实施例中，密封表面被实施为使得产生壁架(ledge)，由此产生大的且可清洗的间隙，例如，1mm的间隙。

内部9特别通过与浸入管5相互作用的动态密封表面15，更准确地封闭元件20，无间隙地与容纳装置密封隔离或与介质7密封隔离。因此，在壳体8和成形密封件12之间不形成间隙。在实施例中，动态密封表面15凸进内部9内；则这个区域在浸入管5在成形密封件12上移动的情况下被轻微向外压。

另外地，槽10被实施为使得至少第一静态密封表面16.1以及另一静态密封表面，第二静态密封表面16.2形成在第二部分内。第一静态密封表面16.1布置在第二部分内的成形密封件12的顶部，而第二静态密封表面16.2布置在第二部分的成形密封件12的底部。第一和第二静态密封表面16.1、16.2将内部9与外部空间无间隙地密封。另外地，第一和第二静态密封表面16.1、16.2确保壳体8的过程连接19和第二部分相对于彼此密封。为了进一步确保没有间隙，槽10的横截面实施为小于成形密封件12的横截面。

成形密封件12由例如乙烯丙烯橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、含氟橡胶(FKM)、全氟橡胶(FFKM)、聚四氟乙烯(PTFE)或硅组成。

位于槽10外部的是扩展槽10的扩展空间11。优选-如示例中所示-存在两个扩展空间11。扩展空间11的体积通常是密封件12体积的5-20％。与动态密封表面15相对设置的密封件12的区域邻接扩展空间11。

在温度变化的情况下，例如，由于消毒程序，密封12可膨胀进入扩展空间11，不降低动态密封表面15、第一和第二静态密封表面16.1、16.2处没有间隙的保证。换句话说，在任意温度下不形成间隙。根据成形密封件12的材料，温度从-20℃变化到+140℃是可能的。

为了满足卫生要求，需要清洗，即冲洗、洗涤以及，在需要时，消毒密封12。浸入管5移动进入位于维护位置和过程位置之间的位置。其被锁定装置锁定。该锁定装置为，例如，锁定元件，自限制驱动或自动操作机构。

经由下部连接4流入的冲洗、清洗或消毒介质可围绕密封12流动，并且因此，对其进行冲洗、清洗或消毒。流入的介质可排入介质7(当要求时，其可关掉)或进入容纳装置内。

在本发明可撤回组件1的第一实施例中，其包括渗漏通道30，其实施为垂直的孔或铣削通道。这被示为下部扩展空间11到环境13，即到“周围空气”的连接。等同可能的是到上部扩展空间或到两个扩展空间的连接。连接到渗漏通道30的是测量装置31，其用于介质7、流体等的检测。可替代地，可由使用者进行常规可视检查。因此，当一些类型的介质位于扩展空间11内时，其可被检测到。

第二实施例在图2中示出。在图2中，可撤回组件位于过程位置。如已经提到的，壳体8包括过程连接部分19和第二部分22。与图1中的实施例的形式相比，过程连接部分19已经被改进；关于这点见图3a。在这种情况下，环形插件23被插入；见图3b。插件23用作密封几何结构的一部分。在扩展空间11，尤其是下部空间，被某些类型的介质污染时，该介质在插件23和过程连接19之间的接触表面可经由渗漏通道30向外流动并被检测到，例如，通过相应的检测单元31(在图2中未示出)检测到。

至少过程连接19和插件23的接触部分为金属。插件23和过程连接19之间的金属接触区域因此被实施为渗漏通道30。

壳体8，这里过程连接19(然而，同样也可以指第二部分22)，包括到扩展空间11的轴向盲孔24并与垂直部分25一起至少部分地形成渗漏通道30。在额外的替代中，插件23包括渗漏通道30，更准确地说是盲孔24。

在实施例中，在图4中在壳体8内维护腔17下方，因此在维护腔17和容纳装置之间，设置有另一腔，即，所谓的冲洗腔21。特别是在卫生应用的情况下，腔21可用作介质7和维护腔17之间的额外的屏障，这样在替换传感器3的情况下，确保了容纳装置的双重密封，如某些许可(EHEDG EL无菌等级I)要求的。算上维护腔17，则可利用两个不同的腔在探针上进行工作。这样的工作的示例是在维护腔17内探针的消毒或校准。可存在额外的冲洗、清洗连接4。维护腔17和冲洗腔21同样通过密封间12彼此密封。示出相应的通风管道30。这些可如上所述的那样被实现为垂直孔或通过插件实现。

附图标记列表

1 可撤回组件

3 传感器

4 冲洗、清洗连接

5 浸入管

6 5的端部区域

7 介质

8 壳体

9 内部

10 槽

11 扩展空间

12 密封件

13 环境

15 动态密封表面

16.1 第一静态密封表面

16.2 第二静态密封表面

17 维护腔

19 过程连接

20 封闭元件

21 冲洗腔

22 8的第二部分

23 插件

24 盲孔

25 30的垂直部分

30 渗漏通道

31 检测单元

L 纵轴

Claims (7)

1.一种用于分析过程技术中的浸入、流动和附接测量系统的可撤回组件(1)，所述可撤回组件(1)用于测量容纳装置内的介质(7)的至少一个测量变量，包括

-基本中空的柱形壳体(8)，所述柱形壳体(8)具有形成在其内部(9)的维护腔(17)，

其中，所述壳体(8)包括向其内部(9)开口的环形槽(10)，

其中，所述槽(10)包括至少一个、优选两个扩展所述槽(10)的扩展空间(11)，

其中，所述扩展空间(11)布置在所述槽(10)的背离所述内部(9)的侧面上，

-具有端部区域的浸入管(5)，其中所述浸入管可在所述壳体内在从所述介质(7)中退出的维护位置和进入所述介质(7)的过程位置之间轴向移动，其中在所述维护位置，所述浸入管(5)位于所述维护腔(17)内，以及

-至少一个密封件(12)，

其中在所述维护位置，所述密封件(12)通过使得所述浸入管(5)的外部端部区域(6)抵靠所述密封件(12)，从外部封闭且无间隙地密封所述维护腔(17)，

其特征在于

所述壳体(8)包括渗漏通道(30)，所述渗漏通道(30)将所述扩展空间(11)，尤其是多个所述扩展空间(11)，与环境(13)连接。

2.根据权利要求1所述的可撤回组件(1)，

其中，所述壳体(8)由至少两部分形成，即接近介质的过程连接部分(19)和远离介质的第二部分(22)，其中，所述槽(10)通过所述过程连接部分(19)内的和在所述第二部分(22)内的相应腔形成。

3.根据权利要求1或2所述的可撤回组件(1)，

其中，所述渗漏通道(30)实施为孔或铣削的通道，尤其是垂直的孔或铣削的通道。

4.根据权利要求2所述的可撤回组件(1)，

其中，所述壳体(8)，优选地所述过程连接(19)，包括至少一个环形插件(23)。

5.根据权利要求2或4所述的可撤回组件(1)，

其中，所述壳体(8)在所述过程连接部分(19)或在所述第二部分(22)内或在所述插件(23)内包括进入所述扩展空间(11)的轴向孔，以至少部分形成所述渗漏通道(30)。

6.根据权利要求4或5所述的可撤回组件(1)，

其中至少所述过程连接(19)和所述插件(23)的接触部分为金属。

7.根据权利要求1到6中至少一项所述的可撤回组件(1)，

其中，用于检测介质、液体等的测量装置(31)能够连接到所述渗漏通道(30)。