DE10135294B4

DE10135294B4 - Prüfvorrichtung für Filtersysteme

Info

Publication number: DE10135294B4
Application number: DE10135294A
Authority: DE
Inventors: Jochen von der 37073 Hardt; Oscar-Werner Dr. 30173 Reif; Reinhard Dr. 37073 Baumfalk; Jürgen van den Boogaard
Original assignee: Sartorius Stedim Biotech GmbH
Current assignee: Sartorius Stedim Biotech GmbH
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2021-07-20
Also published as: DE10135294A1; US6907770B2; DE20210090U1; US20030033856A1

Abstract

Prüfvorrichtung (10) für Filtersysteme, umfassend: ein Gehäuse, in welchem eine pneumatische Einheit (12); eine Regel- oder Steuereinheit (14) zum Regeln oder Steuern der pneumatischen Einheit (12); und eine Datenverarbeitungseinheit (16) angeordnet sind; wobei die pneumatische Einheit (12) durch eine Trenneinrichtung (18) von der Datenverarbeitungseinheit (16) und der Steuereinheit (14) getrennt ist, um die pneumatische Einheit (12) gegen Wärme, die in der Datenverarbeitungseinheit (16) und der Steuereinheit (14) erzeugt wird, im wesentlichen abzuschirmen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung für Filtersysteme.
DE 39 17 856 A1 offenbart ein Meßgerät als Teil einer Prüfeinrichtung für Filtersysteme, wobei das Meßgerät mit einem Stromspeicheranschluß mit einem Gehäuse einen mikroprozessorgesteuerten, elektrischen integrierten Schaltkreis mit Eingabe-, Rechen- und Speicherelementen für Prüfparameter und Anzeige- und Speicherelemente für Meßwerte aufweist. Eine elektro-pneumatische Regeleinrichtung kommuniziert mit den vorgenannten Elementen, wobei die Regeleinrichtung eine elektromechanische Druckerfassungseinrichtung für Gasdrücke aufweist.
Das beschriebene Meßgerät kann über einen pneumatischen Verbindungsschlauch mit einem Filtersystem verbunden werden. Das Meßgerät umfaßt ein Bedienungstableau, welches eine Eingabetastatur, ein LCD-Display, eine Druckereinrichtung, und im Inneren zumindest einen Teil der Elektronik aufweist. Ein weiteres separates Gehäuse nimmt die pneumatische Einrichtung auf und hat einen Druckgaseingang, der über die Leitung an eine Pneumatikquelle angeschlossen ist, mindestens einen Druckgasausgang, der über einen Verbindungsschlauch mit dem Filtersystem verbunden ist, und weist weiterhin einen Netzanschluß, Pneumatikleitungen, einen Entlüftungsanschluß, einen Anschluß für die Temperatursensorleitung, einen weiteren Anschluß zur Verbindung mit einem Drucksensor über eine Leitung und mindestens eine serielle Schnittstelle auf.
Es ist bekannt Prüfvorrichtungen für Filtersysteme, welche eine pneumatische Einheit, eine Regel- oder Steuereinheit und eine Datenverarbeitungseinheit aufweisen, vorzusehen. Solche Prüfvorrichtungen werden insbesondere für das Testen von Filtersystemen mit Membranfiltern verwendet.
Bei dem Testen von Membranfiltern ist es wichtig, die Meßbedingungen, d. h. z. B. Temperatur, Druck, etc., in der pneumatischen Einheit möglichst konstant zu halten. Bei bekannten Prüfvorrichtungen für Filtersysteme können jedoch häufig Schwankungen der Meßbedingungen auftreten, was zu einer Ungenauigkeit der Meßergebnisse führt.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Prüfvorrichtung für Filtersysteme bereitzustellen, welche ein präzises Testen von Filtern ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Prüfvorrichtung für Filtersysteme mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Unteransprüchen definiert.
Gemäß der Erfindung wird eine Prüfvorrichtung für Filtersysteme bereitgestellt, wobei die Prüfvorrichtung umfaßt:
ein Gehäuse, in welchem
eine pneumatische Einheit;
eine Regel- oder Steuereinheit zum Regeln oder Steuern der pneumatischen Einheit; und
eine Datenverarbeitungseinheit angeordnet sind;
wobei die pneumatische Einheit durch eine Trenneinrichtung von der Datenverarbeitungseinheit und der Steuereinheit getrennt ist, um die pneumatische Einheit gegen Wärme, die in der Datenverarbeitungseinheit und der Steuereinheit erzeugt wird, im wesentlichen abzuschirmen.
Durch das Vorsehen der Trenneinrichtung kann gewährleistet werden, daß die Temperatur in der pneumatischen Einheit konstant gehalten wird. Als Folge daraus kann der Druck in der pneumatischen Einheit konstant gehalten werden, was eine sehr genaue Messung oder Prüfung des zu messenden Filters ermöglicht.
Bevorzugt ist die Trenneinrichtung aus einem thermischen Isolationsmaterial, bevorzugt Kunststoffen mit größerer Wanddicke, geschäumten Kunststoffen und/oder wärmereflektierenden Beschichtungen, ausgebildet. Durch das Vorsehen eines thermischen Isolationsmaterials für die Trenneinrichtung kann die pneumatische Einheit wirksam gegen in der Datenverarbeitungseinheit und der Steuereinheit erzeugte Wärme abgeschirmt werden.
Bevorzugt sind die Einrichtungen der Datenverarbeitungseinheit und/oder der Steuereinheit, welche viel Wärme erzeugen, in einem großen Abstand von der pneumatischen Einheit angeordnet. Somit kann weiter gewährleistet werden, daß die Temperatur in der pneumatischen Einheit im wesentlichen konstant bleibt.
Bevorzugt umfaßt die pneumatische Einheit Ventile, Drucksensoren, einen Ventilblock und weiter bevorzugt einen Referenztank.
Vorzugsweise umfaßt die Datenverarbeitungseinheit eine Eingabeschnittstelle, eine Ausgabeschnittstelle, eine Speichereinrichtung und eine Daten- und Signalverarbeitungseinrichtung.
Bevorzugt umfaßt die Steuereinheit eine Einrichtung zur Regelung der zu der pneumatischen Einheit zugeführten Druckluft.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der beispielhaften Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen ersichtlich, in denen zeigt
1 eine perspektivische Ansicht einer Prüfvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Prüfvorrichtung für Filtersystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung 10 umfaßt eine pneumatische Einheit 12, eine Regel- oder Steuereinheit 14 und eine Datenverarbeitungseinheit 16.
Die pneumatische Einheit 12 umfaßt einen internen Referenztank, eine Vielzahl von Ventilen und Drucksensoren. Ferner umfaßt die pneumatische Einheit 12 eine Druckluftzufuhr und einen Anschluß, um den zu prüfenden Filter anzuschließen.
Die Regel- oder Steuereinheit 14 umfaßt eine Einrichtung zur Regelung der zu der pneumatischen Einheit 12 zugeführten Druckluft.
Die Datenverarbeitungseinheit 16 umfaßt eine Eingabeschnittstelle zum Eingeben von Daten und Signalen, eine Ausgabeschnittstelle zum Ausgeben von Daten und Signalen, eine Speichereinrichtung zum Speichern von Daten und eine Daten- und Signalverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten von Daten und Signalen. In der Daten- und Signalverarbeitungseinrichtung werden unter anderem in die Prüfvorrichtung eingegebene Testbefehle verarbeitet und an die nachfolgende beschriebene Steuereinheit 14 weitergeleitet. In der Speichereinrichtung können beispielsweise Testbefehle und Testergebnisse gespeichert werden.
Während des Prüfvorganges wird der interne Referenztank der pneumatischen Einheit 12 mit Druckluft eines bestimmten Drucks gefüllt. Während einer nachfolgenden Messung wird dann mit Hilfe des Referenztanks bestimmt, wie groß der Druckabfall in dem Filter ist, und somit wie hoch die Güte des Filters ist.
Die in dem internen Referenztank enthaltene Druckluft gehorcht der Zustandsgleichung idealer Gase nach Boyle-Marriot, Gay-Lussac und Charles, welche lautet: p·V / T = const. (1)
Wird nun die Temperatur der pneumatischen Einheit 12, insbesondere des Referenztanks, durch die Temperaturerhöhung erhöht, verändert sich der Druck in dem inneren Referenztank. Insbesondere erhöht sich, aufgrund der obigen Gleichung (1), der Druck, wenn sich die Temperatur erhöht, da das Volumen des Referenztanks konstant ist. Der Druck in dem Referenztank erhöht sich dabei um den selben Faktor wie der Faktor um welchen sich die Temperatur erhöht hat. Somit kann ein genaues Bestimmen des Druckabfalls und somit eine präzise Messung des Filters nicht mehr gewährleistet werden. Ein solches Ansteigen der Temperatur in der pneumatischen Einheit 12 wird zu einem großen Teil dadurch bewirkt, daß sich Einrichtungen der Steuereinheit 14 und/oder der Datenverarbeitungseinheit 16 während des Betriebs erwärmen.
Aus diesem Grund ist in der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung 10 eine Trenneinrichtung 18, welche bevorzugt aus einem thermischen Isolationsmaterial ausgebildet ist, vorgesehen. Die Trenneinrichtung 18 kann als eine Trennwand zwischen der pneumatischen Einheit 12 und der Steuereinheit 14 und der Datenverarbeitungseinheit 16 vorgesehen sein. Bevorzugt umgibt die Trenneinrichtung 18 teilweise die pneumatische Einheit 12, so daß die pneumatische Einheit 12 gegen Wärme, welche durch die Steuereinheit 14 und die Datenverarbeitungseinheit 16 erzeugt wird, abgeschirmt ist. In solch einem Fall umfaßt die Trenneinrichtung 18 Seitenwände, einen Deckenabschnitt und einen Bodenabschnitt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trenneinrichtung 18 aus Kunststoffen mit größerer Wanddicke, geschäumten Kunststoffen und/oder wärmereflektierenden Beschichtungen hergestellt.
Somit können durch die Trenneinrichtung 18 bevorzugt mindestens zwei gegeneinander abgeschlossene Räume erzeugt werden und dadurch die temperaturempfindlichen Teile, insbesondere die pneumatische Einheit, von den wärmeerzeugenden Teilen, insbesondere der die Steuereinheit 14 und die Datenverarbeitungseinheit 16, der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung 10 getrennt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Einrichtungen der Datenverarbeitungseinheit 16 und/oder der Steuereinheit 14, welche viel Wärme erzeugen, in einer möglichst großen Entfernung von der pneumatischen Einheit 12, bevorzugt diametral entgegengesetzt, angeordnet. Somit kann zusätzlich zu dem Abschirmen der pneumatischen Einheit 12 vor der durch die Datenverarbeitungseinheit 16 und/oder der Steuereinheit 14 erzeugten Wärme ferner das Erwärmen der pneumatischen Einheit 12 vermindert werden.

Claims

Prüfvorrichtung (10) für Filtersysteme, umfassend: ein Gehäuse, in welchem eine pneumatische Einheit (12); eine Regel- oder Steuereinheit (14) zum Regeln oder Steuern der pneumatischen Einheit (12); und eine Datenverarbeitungseinheit (16) angeordnet sind; wobei die pneumatische Einheit (12) durch eine Trenneinrichtung (18) von der Datenverarbeitungseinheit (16) und der Steuereinheit (14) getrennt ist, um die pneumatische Einheit (12) gegen Wärme, die in der Datenverarbeitungseinheit (16) und der Steuereinheit (14) erzeugt wird, im wesentlichen abzuschirmen.
Prüfvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Trenneinrichtung (18) aus einem thermischen Isolationsmaterial, bevorzugt Kunststoffen mit größerer Wanddicke, geschäumten Kunststoffen und/oder wärmereflektierenden Beschichtungen, ausgebildet ist.
Prüfvorrichtung (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Einrichtungen der Datenverarbeitungseinheit (16) und/oder der Steuereinheit (14), welche viel Wärme erzeugen, in einem großen Abstand von der pneumatischen Einheit (12) angeordnet sind.
Prüfvorrichtung (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die pneumatische Einheit (12) Ventile, Drucksensoren, einen Ventilblock und bevorzugt einen Referenztank umfaßt.
Prüfvorrichtung (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungseinheit (16) eine Eingabeschnittstelle, eine Ausgabeschnittstelle, eine Speichereinrichtung und eine Daten- und Signalverarbeitungsein richtung umfaßt.
Prüfvorrichtung (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (14) eine Einrichtung zur Regelung der zur der pneumatischen Einheit (12) zugeführten Druckluft umfaßt.