DD220491A1 - Vorrichtung zur probenahme aus einem diskontinuierlichen fluessigkeitsstrom - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Probenahme aus einem diskontinuierlichen Fluessigkeitsstrom bei gleichzeitiger Probenahme insbesondere, fuer die Milchleistungs- und Melkbarkeitspruefung. Ziel der Erfindung ist es, den Arbeitsaufwand in diesem Bereich zu senken und die Messgenauigkeit zu erhoehen. Daraus ergibt sich die Aufgabe, Mengenmessung und Probenahme in einem Geraet zu kombinieren und eine dem Fluessigkeitsstrom adaequate Probenahme zu sichern. Dies wird erreicht durch eine Zweikammer-Kippmessschale, an deren Boden je Messkammer eine Probenahmekammer angeordnet ist. Unter der Kippmessschale befindet sich ein zusaetzlicher Probensammeltrichter, der ueber einen Mehrwegehahn mit einem skalierten Messrohr und dem Milchauslauf des Milchsammeltrichters in Verbindung steht. Die Erfindung ist bei aehnlichen Bedingungen, z. B. in der Lebensmittelindustrie, anwendbar. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Die Erfindung ermöglicht die Mengenmessung von Flüssigkeitsströmen vor allem mit einer diskontinuierlichen Strömungsgeschwindigkeit und die gleichzeitige Probenahme, die auch eine veränderliche Zusammensetzung z.B. eines Suspensionsstromes berücksichtigt. Derartige Bedingungen sind inbesondere gegeben, wenn zum Zwecke der Milchleistungsprüfung von Kühen beim Melken die Masse eines Gemelks zu ermitteln ist und für die Inhaltsstoffuntersuchung gleichzeitig definierte repräsentative Proben zu entnehmen sind. Die Anwendung der Erfindung ist bei ähnlichen Flüssigkeitsströmen, so z.B. in der Nahrungsmittelindustrie möglich. . ι

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Für die Masse- oder Volumenfeststellung von Flüssigkeitsströmen ist eine Vielzahl von mechanischen Meßgeräten in Verbindung mit mechanischen oder elektronischen Zähleinrichtungen bekannt. So werden zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit Turbinendurchflußgeräte, Drehkolbenmeßgeräte, Zellenräder, Drosseln und Staurohre eingesetzt. Sie benötigen jedoch Druckunterschiede im Leitungssystem und sind für Unterdrucksysteme, wie Milchgewinnungsanlagen, nicht geeignet. Gaseinschlüsse, die besonders im Milchstrom von Melkanlagen gegeben sind, beeinträchtigen die Meßgenauigkeit dieser Geräte sehr. _ . ,

Durch Kippschalenmeßgeräte (vgl. DE-OS 24116875, Kl. G 01 f 3/28) die die Masse eines Flüssigkeitsstromes bestimmen, wird dieser Meßfehler zwar behoben, jedoch ermöglichen auch die bekannten Kippschalenmeßgeräte ebenso wie die Strömungsmesser keine dem Flüssigstrom adäquate Probeentnahme. . s ' . .

Spezielle Einrichtungen zur Probeentnahme wie Staugefäße (vgl. DE-OS 2558377, Kl. G 01 N1/20), kalibrierte Abzweigungen, Dosierpumpen u.a., die man vor oder nach den Mengenmeßeinrichtungen anordnen könnte, ermöglichen bei schwankendem Flüssigkeitsstrom keine den StrömungsintervaMen angepaßte repräsentative definierte Probenahme. Diese Form der Probenahme ist jedoch für die Müchleistungskontrolle besonders wichtig, da sich während eines Melkvorganges nicht nur die Milchabgabeintensität ändert, sondern auch die Milchzusammensetzung. '

In Ermangelung geeigneter technischer Lösungen zur Mengenmessung und Probenahme während des Melkprozesses wird die Milch in Kannen oder kalriierten Recordergefäßen gesammelt und nach Bestimmung der ermolkenen Milchmenge je Kuh eine definierte Probenahme entnommen. Diese Formen der Milchleistungsprüfung sind sehr arbeitsaufwendig, bedingen teilweise eine hohe physische Belastung der Arbeitskräfte und ermöglichen nur eine sehr begrenzte Datengewinnung über die Milchleistungen der Kühe. - ·

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, den Arbeitsaufwand für die Probenahme bei gleichzeitiger Mengenfeststellung, z. B, bei der Milchleistungsprüfung, zu senken, wobei eine repräsentative Teilmenge gewährleistet ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, durch Vereinheitlichung von Probenahme und Mengenmessung in einem Gerät eine dem Flüssigkeitsstrom adäquate Probenahme zu sichern, die Probegewinnung und Mengenfeststellung auch unter Vakuum bei diskontinuierlichem Flüssigkeitsstrom und bei variabler Gestaltung der anteiligen Probemengen zu gewährleisten. Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung aus einer im Prinzip bekannten Zweikammer-Kippmeßschaleneinrichtung, deren Meßschalen durch vertikal zur Kippachse angeordnete Trennwände in zwei kommunizierende Räume unterteilt sind. An der Bodenunterseite jeder Meßschale ist jeweils eine Probenahmekammer angeordnet. Innerhalb des Probehsammeltrichters, dessen Auslauf außerhalb des Milchsammeitrichters über einen Mehrwegehähn mit einem Probenmeßrohr sowie mit dem Milchauslauf und dem Probenauslauf verbunden ist. Neigt sich eine gefüllte Schale nach unten, so fließt die Milch in den Sammeltrichter. Durch eine kalibrierte Bohrung im Meßschalenboden unmittelbar vor der äußeren Meßschalenkante gelangt ein portionierter Probenanteil in die Probenahmekammer. Schwenkt die nun geleerte Meßschale wieder nach oben, so wird der Probenanteil in den im Zentrum angeordneten Probensammeltrichter abgegeben. Auf diese Weise wird aus jeder Wägeportion ein definierter Probenanteil abgetrennt, so daß nach dem Durchlauf eines Flüssigkeitsstromes im Probensammeltrichter eine repräsentative Gesamtprobe gespeichert ist. die die Zusammensetzung der insgesamt durchflossenen Flüssigkeit aufweist. Nachdem die Gesamtprobe durch Luftzufuhr über eine Luftbohrung im Mehrwegehiihn durchmischt ist, kann von dieser noch einmal eine entsprechende Teilprobe mittels des Prbbenmeßrohres entnommen worden. Die Entnahme der Teilprobe aus der repräsentativen Gesamtpröbe kann durch ein entsprechendes Zeitglied in Verbindung mit

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einer Ventileinrichtung automatisiert werden, wobei die so gewonnenen Proben in die in einem Magazin angeordneten Probengefäße abgefüllt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht des gesamten Mengenmeß-und Probennahmegerätes im Schnitt Fig.2: eine Teilansicht des in Fig. 1 dargestellten Gerätes von rechts Fig.3: ein Behältnis mit Probengefäßen

Das Mengenmeß- und Probenahmegerät ist von einem Gehäuse, bestehend aus Oberteil 1 und Unterteil 2, umgeben. Das Gehäuseoberteil 1 nimmt eine Sammelschale 3 und einen Prallteller 4 auf und wird von einem Deckel 5 mit dem Zuleitungsstutzen 6 verschlossen. Im Gehäuseunterteil 2 befindet sich der Sammeltrichter 7, in dem sowohl die Zweikammer Kippmeßschale 8 als auch der Probensammeltrichter 9 angeordnet sind. Die Kammern der Kippmeßschale 8 sind in bekannter Weise mit Ausgleichskammern 10 ausgestattet, die einen Fehlerausgleich bei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten bewirken. An der Unterseite des Kippmeßschalenbodens 11 ist für jede Meßkammer eine Probenahmekammer 12 angeordnet. Am Meßschalenauslauf 13 befindet sich im Meßschalenboden 11 je eine kalibrierte Bohrung 14. Die Öffnungen 15 der Probenahmekammern 12 befinden sich im Zentrum der Kippmeßschale 8 unterhalb der Ausgleichskammern 10. Vorzugsweise auf dem Probensammeltrichter 9 sind die Widerlager 16 für die Kippmeßschale 8 angeordnet.

Der Auslauf 17 des Probensammeltrichters 9 mündet in einen Mehrwegehahn 18, welcher die Verbindung zu einem Meßrohr 19 herstellt. Die Probenentnahme aus dem Meßrohr 19 erfolgt über den Probenauslauf 20. Über die Rücklaufleitung 21 und den Mehrwegehahn 18 kann ferner eine Verbindung zwischen dem Auslauf 17 und dem Auslauf 22 hergestellt werden. Zusätzlich ist im Mehrwegehahn 18 eine Luftbohrung 23 zur Durchmischung der Gesamtprobe vorhanden. _/

Der Flüssigkeitsstrom gelangt über den Zuleitungsstutzen 6, dem Prallteller 4 und der Sammelschale 3 in jeweils eine Kammer der Kippmeßschale 8. Neigt sich eine Kammer durch Verlagerung des Schwerpunktes der Meßflüssigkeit nach unten, so fließt die ausströmende Flüssigkeit in den Sammeltrichter 7 und weiter dem Auslauf 22 zu. Während des Ausströmens gelangt jedoch ein Teil der Flüssigkeit durch die Bohrung 14 in die Probenahmekammer 12 und wird in dieser zurückgehalten. Erst wenn die entleerte Kammer nach oben schwenkt, gibt die Probenahmekammer 12 ihren Inhalt in den Probensammeltrichter 9 ab.. ' :. ·' ' ' · ·· ' :.

In der gegenüberliegenden Probennahmekammer sammelt sich unterdessen eine dem Flüssigkeitsstrom adäquate Teilprobe. Im gegenseitigen Wechsel erfolgt auf diese Weise während der Mengenmessung, wobei jede kippung einen elektrischen Impuls an eine Datenerfassungsanlage abgibt, gleichzeitig eine stetige Probenahme, so daß ein repräsentativer Querschnitt der Zusammensetzung der insgesamt durchflossenen Flüssigkeit erzielt wird. .

Aus der im Probensammeltrichter 9 gespeicherten Gesamtprobe kann nun, nach Durchmischen durch Luftzufuhr über die Luftbohrung 23, eine definierte Probenmenge entnommen werden.

Durch den Mehrwegehahn 18 strömt die Probe in das skalierte Meßrohr 19 über und kann am Probenauslauf 20 entnommen werden. Die nicht mehr benötigte Restflüssigkeit im Probensammeltrichter 9 wird über die Rücklaufleitung 21 dem Auslauf 22 zugeführt.

Gemäß Fig. 3 kann die Zuordnung der Flüssigkeitsprobe in ein Behältnis automatisch erfolgen. Der Probenauslauf 20 ist mit einem Ventil 24 versehen, das die Zuleitung der Probenflüssigkeit in das Probengefäß 25 reguliert. Die Probengefäße 25 sind auf einer Kassette 26 auswechselbar angeordnet. Das Weiterrücken des jeweiligen nächsten Probengefäßes 25 nach Schließen des Ventiles 24 wird durch einen Schrittmotor 27 realisiert, so daß eine bestimmte Anzahl in der Kassette 26 befindlicher Probengefäße 25 automatisch befüllt werden können.

Die Probengefäße 25 können mit Hilfe üblicher Methoden der Kennzeichnung der Flüssigkeitsprobenmenge zugeordnet werden, z. B. mittels Magnetspurcodierung.

Claims (6)

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   1. Vorrichtung zur Probenahme aus einem diskontinuierlichen Flüssigkeitsstrom, bei der zur Mengenmessung eine Zweikammer-Kippmeßschale vorgesehen ist, deren Meßkammern mit Strömungsausgleichskammern versehen sind, gekennseleSmai dadurch, daß am Boden der Kippmeßschale Probenahmekammern angeordnet sind und sich unter der Kippmeßschale im Sammeltrichter ein Probensammeltrichter befindet, dessen Auslauf über einen Mehrwegehähn außerhalb des Sammeltrichters mit einem skalierten Meßrohr und dem Auslauf in Verbindung steht.
2. 2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß im Boden jeder Meßkammer der Kippschale vor dem Meßschalenauslauf eine kalibrierte Bohrung vorgesehen ist. '
3. 3. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Öffnungen der Probnahmekammern im Zentrum der Kippmeßschale befinden.
4. 4. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß am Probensammeltrichter die Widerlager für die Kippmeßschale angeordnet sind.
5. 5. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Mehrwegehahn mit einer Luftbohrung im Bereich des Auslaufes und einem Probenauslau,f im Bereich des Meßrohres versehen ist.
6. 6. Vorrichtung nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß die Probengefäße sich in einer Kassette befinden, für deren Befüllung und unverwechselbare Zuordnung ein Schrittmotor in funktionellem Zusammenwirken mit einem Schrittmotor Vorgesehen ist.