DD256867A1

DD256867A1 - Anordnung zur messung der partikelkonzentration in fluessigkeiten

Info

Publication number: DD256867A1
Application number: DD29874086A
Authority: DD
Inventors: Peter Goedecke; Hans-Josef Gassmann
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1986-12-30
Filing date: 1986-12-30
Publication date: 1988-05-25

Abstract

Die Anordnung bezieht sich auf die Messung von Biomassekonzentrationen in Fermentoren. Erfindungsgemaess ist in einem Fluessigkeitsbehaelter, der eine Messsonde mit einer offenen optischen Messkammer fuer die Bestimmung der Biomassekonzentration enthaelt, die Messsonde von einem Rohr umgeben, das auf dem Behaelterboden steht und unten seitlich eine Oeffnung hat und oben ebenfalls offen ist. Dadurch wird infolge des Kamineffektes die Messsonde von unten nach oben umstroemt, wodurch stoerende Gasblasen, die die Messung der Partikelkonzentration erheblich verfaelschen, weitestgehend von der Messsonde ferngehalten werden. Figur

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die Messung von Biomassekonzentrationen in Fermentoren. Sie kann aber auch ganz allgemein für die Messung von Partikelkonzentrationen angewendet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Neben bekannten Verfahren zur Bestimmung der Partikelkonzentration in Flüssigkeiten, bei denen die Intensität eines Transmissionslichtstromes und/oder eines Streulichtstromes gemessen wird und die den Nachteil haben, daß sie nicht selektiv sind hinsichtlich der zu messenden Partikel und oftmals auftretender Gasblasen, ist eine Anordnung bekannt (DD-WP 231 573), mit der eine selektive Messung möglich ist. Bei dieser Anordnung wird eine definierte Schicht des zu untersuchenden Mediums von einem Lichtstrom durchstrahlt. Der Lichtstrom wird nach dem Durchtritt durch die zu untersuchende Schicht differentiell, d.h. Punkt für Punkt auf ihren für die zu untersuchenden Partikel, z. B. für Mikroorganismen typischen Grau- bzw. Farbwert untersucht. Die dünne Schicht des zu untersuchenden Mediums wird dadurch erzielt, daß in bestimmten Zeitabständen eine Probe angesaugt und gegen ein Fenster gespritzt wird und der sich beim Herunterlaufen bildende dünne Film als zu untersuchende Schicht dient.

Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß eine gesonderte Meßkammer erforderlich ist, die eine kontinuierliche Messung erschwert. Zusätzlich sind hierfür Verschlüsse und Steuerelemente sowie ein kompliziert gestaltetes, kommerziell nicht erhältliches Lichtleitkabel erforderlich.

Für die Bestimmung von freiem Chlor in Wasser ist bereits eine fotometrische Anordnung bekannt (DD-WP 212810), bei der in einer offenen Meßkammer eine Lichtquelle und eine Lichtempfänger angeordnet sind die kontinuierlich von der Partikelsuspension umspült werden. Der Aufwand für eine solche Anordnung ist relativ gering. Nachteilig bei dieser Anordnung ist wiederum, daß Blasen, deren Abmessungen in der Größenordnung der Partikel liegen, das Meßsignal mit einem additiven Anteil überlagern, da sie von dem Lichtempfänger nicht unterschieden werden können. Solche einfachen Meßanordnungen wurden deshalb bisher nicht in Fermentoren angewendet, weil dort in die zu untersuchenden Suspensionen ein Gas eingeleitet wird, wobei gleichzeitig in der Suspension gerührt wird. Dadurch entstehen Gasblasen, deren Größenverteilung von einer Vielzahl von Parametern abhängt, die nicht alle meßtechnisch erfaßt werden können. Der additive Anteil läßt sich elektronisch nicht eliminieren.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Partikelkonzentration in einer Flüssigkeit mit geringem Aufwand und geringem Meßfehler zuerfassen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gasblasen in einer offenen Meßkammer, die kontinuierlich von Flüssigkeit durchströmt wird, weitestgehend zu eliminieren.

Erfindungsgemäß wird das bei einer Anordnung, bei der in einem Flüssigkeitsbehälter oberhalb des Behälterbodenseine IVFeßsonde mit einer offenen Meßkammer, in der sich ein Lichtemitter und ein Lichtempfänger befinden, angeordnet ist, dadurch erreicht, daß die Meßsonde von einem auf dem Behälterboden stehenden Rohr umgeben ist, das unten eine Öffnung hat, die im Strömungsschjtten liegt, und oben offen ist.

Bei dieser Anordnung wird also die Flüssigkeit aufgrund des Kamineffektes von unten nach oben an der Meßsonde vorbeigeführt. Die aufgrund des eingeleiteten Gases und des Rührens entstehenden Gasblasen erreichen in der Regel nicht den Gehäuseboden, so daß die von dort in das Rohr eintretende Flüssigkeit weitestgehend blasenfrei ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung erläutert werden.

Auf einem Gefäßboden 1 ist ein Rohr 2 angeordnet, das am unteren Ende eine Öffnung 3 aufweist, die im Strömungsschatten liegt. In das Rohr ragt von unten eine Meßsonde 4, die eine offene Meßkammer 5 hat. In der offenen Meßkammer sind ein Infrarotemitter 6 und ein Infrarotempfänger 7 angeordnet.

Durch diese Anordnung kommt es zu einem Kamineffekt, der bewirkt, daß indem Rohr eine vertikale Strömung von unten nach oben entsteht. Da die Suspension am Gefäßboden nahezu blasenfrei ist, gelangen nur wenige Gasblasen in die Meßkammer, so daß der Meßfehler entscheidend reduziert wird.

Claims

Anordnung zur Messung der Partikelkonzentration in Flüssigkeiten, bei der in einem Flüssigkeitsbehälter oberhalb des Gehäusebodens eine Meßsonde mit einer offenen Meßkammer, in der sich ein Lichtemitter und ein Lichtempfänger befinden, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonde von einem auf dem Behläterboden stehenden Rohr umgeben ist, das unten eine Öffnung hat, die im Strömungsschatten liegt, und oben offen ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung