DE10105510A1 - Wasserprobenahmegerät für die Niveaugesteuerte Probenahme (Kanal-MAXX) - Google Patents

Wasserprobenahmegerät für die Niveaugesteuerte Probenahme (Kanal-MAXX)

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Description

Die Erfindung betrifft ein einfaches Probenahmegerät zur automatischen Stichprobenahme bei Höhenstandsänderung z. B. in einem Abwasserkanal.
Die Untersuchung von Abflüssen in Abwasserkanälen ist von grundlegender Bedeutung für die Beurteilung der Wasserqualität, bzw. als Grundlage für die Planung von Erweiterungen des Kanalsystems oder z. B. die Planung von Kläranlagen.
Ein Fall von besonderem Interesse ist hierbei der erhöhte Abfluß bei starken Regen­ ereignissen, da hierbei mit Beginn des Regens eine hohe Schmutzfracht von den Entwässerungsflächen (Dächer, Straßen, befestigte Flächen, etc.) mitgeführt wird. Um eine detaillierte Aussage über die Abflüße im Kanalsystem machen zu können, ist es notwendig an mehreren Stellen Stichproben bei Regenereignissen zu entnehmen. Grundsätzlich sind Probenahmegeräte hierzu am Markt verfügbar mit denen Proben abhängig von einem vorgegebenen Höhenstand genommen werden können.
Alle diese Geräte haben jedoch erhebliche Nachteile:
  • - Sie sind viel zu aufwändig.
  • - Keines kann mehr als eine Woche auf ein Ereignis warten, da die Energieversorgung nicht ausreicht.
  • - Alle diese Geräte sind um mind. Faktor 10 zu teuer.
Um der Forderung nach einem möglichst einfachen Gerät für die genannte Aufgabe gerecht zu werden wird eine Probenahmeeinrichtung mit folgenden Eigenschaften benötigt:
  • - einfache Ausführung
  • - ex-geschützt für den Kanaleinsatz
  • - ohne externe Energieversorgung
  • - Auslösung der Probenahme über Höhenstandsänderung
  • - Kostengünstig
  • - funktionssicher auch über längeren Zeitbereich
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, einen Hohlkörper zu evakuieren und mit einem Einlaßventil zu versehen, das höhenstandsabhängig öffnet. Durch diese Kombination wird eine zusätzliche Energiequelle überflüssig und das Gerät kann theoretisch unbegrenzt auf das Ereignis warten.
Die Probenahmesonde kann so im Kanal aufgehängt werden, dass sich der Auslöse­ mechanismus des Zulaufventils auf der Höhe befindet bei der die Probenahme erfolgen soll. Der notwendige Explosionsschutz ist ebenfalls gewährleistet, da keinerlei elektrische Teile eingesetzt werden.
Die Herstellkosten sind sehr gering, da nur wenige, günstige Teile benötigt werden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1.
Fig. 1
Fig. 1 zeigt das Probenahmesystem in einsatzbereitem Zustand. Der Probenraum (1) wurde über den Luftanschluss (2) bereits evakuiert und steht somit unter z. B. 80% Vakuum (200 mbar).
Das Einlaßventil (3) ist verschlossen. Der Wasserstand (4) an der Einsatzstelle liegt unter der Auslösesschwelle (5).
Fig. 2
Fig. 2 zeigt das Probenahmesystem nach der Auslösung, das heißt der Wasserstand (4) hat die Auslöseschwelle (5) bereits überschritten, das Einlaßventil (3) hat geöffnet und Probenflüssigkeit wurde durch den Unterdruck in den Probenraum (1) eingesaugt. Durch das Steigrohr (6) wird verhindert, dass in den Probenbehälter (1) eingesaugtes Wasser über das Einlaßventil wieder ausläuft.
Fig. 3
Die Fig. 3 zeigt das Einlaßventil im Detail. Dargestellt ist eine Version, bei der der Auslösemechanismus durch einen Schwimmkörper (1) ausgelöst wird.
Als Verschlußelement dient ein um eine Achse (2) abgeknickter weicher Schlauch (6) (z. B. Silikon). Das Abknicken des Schlauches erfolgt durch einen Bügel (3) der an der Achse (2) geführt ist.
In abgeknickter (geschlossener) Stellung wird Bügel (3) und Schlauch (6) durch den Schwimmer fixiert, so dass kein Öffnen möglich ist. Der Schimmer (1) ist gegen eine Abwärtsbewegung mechanisch blockiert und kann somit nur nach oben bewegt werden.
Fig. 4
Die Fig. 4 zeigt das Einlaßventil in geöffnetem (ausgelöstem) Zustand.
Fig. 5
Fig. 5 zeigt das Einlaßventil in einer Variante, in der zur wasserstandsabhängigen Auslösung anstatt des Schwimmers eine Automatiktablette (8) benutzt wird.
Diese Tablette (8) dient ebenfalls zum mechanischen Blockieren des Auslösebügels (3). Das heißt, sobald der Schlauch (6) mit dem Bügel (3) abgeknickt ist und die Automatic­ tablette (8) eingelegt ist, bleibt das Einlaßventil verschlossen.
Zum automatischen Öffnen des Ventils wird die Eigenschaft der Tablette sich bei Wasserkontakt aufzulösen genutzt.
Sobald der Wasserstand (4) die Tablette erreicht löst diese sich sehr schnell auf und gibt den Auslösebügel (3) frei. Auslösebügel und Schlauch schnappen nach unten und geben somit die Einlaßöffnung frei.

Claims (5)

1. Automatisches Probenahmegerät für Wasser und Abwasser, dadurch gekennzeichnet, dass ein evakuierter Hohlkörper über ein Wasserstandabhängig öffnendes Einlaß­ ventil bei Erreichen eines bestimmten Wasserstandes automatisch mit Probenflüssigkeit befüllt wird.
2. Probenahmegerät nach Anspruch 1, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsmechanismus des Einlaßventiles über einen, Schwimmkörper betätigt wird.
3. Probenahmegerät nach Anspruch 1, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsmechanismus des Einlaßventiles über einen Festkörper, der sich bei Kontakt mit Wasser auflöst betätigt wird.
4. Probenahmegerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, dass das Einlaßventil erst geöffnet wird, wenn der Wasserstand einen bestimmten Höhenstand über und dann wieder unterschritten hat.
5. Probenahmegerät nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, zusätzlich dadurch gekennzeichnet, dass eine eingebaute Uhr den Zeitpunkt der Probenahme automatisch registriert.
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