DD258283A1 - Messfuehler zur bestimmung der leitfaehigkeit in abhaengigkeit von der temperatur - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Messfuehler zur Bestimmung der Temperatur des Phasenueberganges und der Ueberwachung des festen Aggregatzustandes von potentiellen Elektrolyten, die zur weiteren Verarbeitung eingefroren oder gefriergetrocknet werden. Der Messfuehler ist gekennzeichnet dadurch, dass mindestens 2 Temperatursonden (1) und mindestens 2 Elektroden (2) zur Leitfaehigkeitsmessung so angeordnet sind, dass die Leitfaehigkeit innerhalb eines bestimmten Temperaturprofiles gemessen wird. Mit dieser Messanordnung koennen Temperaturdifferenzen im Bereich der Leitfaehigkeitsmessung objektiv erfasst und durch geeignete Massnahmen minimiert werden. Die Objektivitaet der Wertepaare von Temperatur und Leitfaehigkeit ist bei diesem Messfuehler hoeher als bei herkoemmlichen Messfuehlern und Messanordnungen.

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Meßfühler zur Bestimmung der Temperatur des Phasenüberganges und der Überwachung des Gefrierzustandes von Materialien, die zur Aufbewahrung oder weiteren Verarbeitung gefroren oder gefriergetrocknet werden. Die Materialien, bei denen die Anwendung zweckmäßig und möglich ist, sind z.B.:

— biologisch aktive Materialien, wie

• Impfstoffe «

• Hormonpräparate

• Diagnostika

• Starterkulturen für die Lebensmittelindustrie

• Blut, Seren

— Lebens-und Genußmittel, wie

• Kaffee

• Zitrussäfte

Instant-Gerichte

• Spezialgewürze

• Gefriergut

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannte Meßanordnungen sind dadurch gekennzeichnet, daß die Probelösung in einer Leitfähigkeitszelle platziert und abgekühlt wird. Temperatur und Widerstand werden durch zwei Platinelektroden und eine in Glas eingeschlossene Temperatursonde gemessen. Die Meßwerte werden beim Einfrieren und Auftauen mit einem X-Y-Schreiber aufgezeichnet/ Deluca, P.P.: Research and developments of pharmaceutical dosage forms; in: Developments in biological standardization, vol.36, S.41-50, S. Karger-Verlag, München 1977/.

Eine andere technische Lösung gemäß DD 240956 ist die koaxiale Anordnung der Leitfähigkeitsmeßelektroden, deren Mittelelektrode gleichzeitig als Mantel für die Temperatursonde dient.

Der gemeinsame Nachteil beider Varianten ist der, daß zwischen den Elektroden zur Leitfähigkeitsmessung und der Stelle der Temperaturmessung ein homogenes Temperaturprofil vorausgesetzt werden muß. Dieses istabermit beiden Meßanordnungen nicht nachweisbar, weil die Temperatur nur mit einer Sonde gemessen wird. Es ist mit solchen Meßanordnungen daher nicht mit Sicherheit zu gewährleisten, daß die erhaltenen Wertepaare von Temperatur und elektrischer Leitfähigkeit bzw. elektrischem Widerstand (im folgenden Leitfähigkeit genannt) echt sind. Um trotzdem genaue Wertepaare zu erhalten, ist es notwendig, die thermische Prozedur sehr langsam durchzuführen, um Temperaturdifferenzen im Bereich der Meßanordnung minimieren zu können. Ein weiterer Nachteil der koaxialen Anordnung der Elektroden besteht darin, daß beim Abkühlprozeß die Ausdehnung des Eises der Prüfsubstanz und die Schrumpfung des Meßfühlers einander entgegenwirken, wodurch die mechanische Beanspruchung des Meßfühlers sehr groß ist. Dieser Umstand verkürzt die Lebensdauer des Meßfühlers, so daß er für den Dauerbetrieb unter Produktionsbedingungen nicht geeignet ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein mechanisch stark beanspruch barer Meßfühler zur schnellen und genauen Analyse des Aggregatzustandes potentieller Elektrolyte. Die Messung soll durch die Bestimmung der Leitfähigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur erfolgen, wobei eine Korrelation der gemessenen Leitfähigkeits- und Temperaturwerte vorliegen muß.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, durch einen geeigneten Aufbau des Meßfühlers zu gewährleisten, daß die Temperatur im Bereich der Leitfähigkeitsmessung erfaßt wird. Damit soll die exakte Zuordnung von Temperatur und Leitfähigkeit im zu prüfenden Material gewährleistet werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Meßfühler aus mindestens 2 Temperatursonden und mindestens 2 Elektroden zur Leitfähigkeitsmessung besteht, die so angeordnet sind, daß die Leitfähigkeit innerhalb des gemessenen Temperaturprofiles bestimmt wird. Die Leitfähigkeitselektroden werden günstigerweise bis auf die Stellen, wo sich die Temperatursonden befinden, isoliert, damit nur zwischen den Temperatursonden die Messung erfolgt.

Als Temperatursonden sind erfindungsgemäß Thermoelemente oder eichbare Widerstände geeignet.

Eine erfindungsgemäß günstige Anordnung wird darin gesehen, die Leitfähigkeitselektroden gleichzeitig als Gehäuse der Temperatursonden zu benutzen.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Meßfühlers bestehen darin, daß durch die Mehrfachmessung der Temperatur und die dadurch erhaltenen Informationen zum Temperaturprofil im Bereich der Leitfähigkeitsmessung die Meßergebnisse objektiver werden. Die thermische Prozedur kann in Abhängigkeit vom gemessenen Temperaturprofil gesteuert werden. Damit wird der Zeitaufwand bei jeder Messung auf das notwendige Maß reduziert. Die Effektivität dieses Meßfühlers ist dadurch höher als bei bekannten Meßanordnungen. Aufgrund der statischen Konstruktion ist die mechanische Beanspruchbarkeit dieses Meßfühlers hoch. Er ist somit für den Dauerbetrieb Unterproduktionsbedingungen geeignet.

Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 1)

Die Leitfähigkeitselektroden sind zwei gleichlange Röhren 2 aus Edelstahl. Diese sind an einem isolierenden Körper aus Gummi 3 parallel fixiert. An den Enden sind die Röhren verklebt, daß sie dicht sind. Im Inneren dieser Röhren befinden sich Transistoren 1 als Temperatursonden. Die Metallröhren sind bis auf die Stellen, an denen die Temperatursonden platziert sind, mit isolierendem Plastmaterial 4 überzogen, so daß nur zwischen den Temperatursonden die Leitfähigkeit gemessen werden kann.

Claims (4)

1. Meßfühler zur Bestimmung der Leitfähigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens 2 Temperatursonden (1) und mindestens 2 Elektroden (2) zur Leitfähigkeitsmessung so angeordnet sind, daß die Leitfähigkeit innerhalb des gemessenen Temperaturprofiles bestimmt wird.

2. Meßfühler gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen den Leitfähigkeitselektroden Isolierung (4) vorhanden ist, so daß die Leitfähigkeit nur im Bereich des gemessenen Temperaturprofiles bestimmt werden kann.

3. Meßfühler gemäß Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß als Temperatursonden Thermoelemente oder eichbare Widerstände eingesetzt werden.

4. Meßfühler gemäß Anspruch 1,2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Leitfähigkeitselektroden gleichzeitig als Gehäuse der Temperatursonden dienen.