DE102004056615A1

DE102004056615A1 - Determination of hydrocarbons concentration comprises mixing continuous/discontinuously hydrocarbon containing measuring gas with oxygen dilution gas to form mixture and measuring the concentration of hydrocarbon by a pellistor mass sensor

Info

Publication number: DE102004056615A1
Application number: DE200410056615
Authority: DE
Inventors: Stefan Rochler; Wolfgang Fischer
Original assignee: Sachsisches Institut fur Die Druckindustrie - Institut Des Vereins Polygraph Leipzig Ev GmbH; SAECHSISCHES INST fur DIE DRU
Current assignee: Sachsisches Institut fur Die Druckindustrie - Institut Des Vereins Polygraph Leipzig Ev GmbH; SAECHSISCHES INST fur DIE DRU
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2006-06-01

Abstract

A conveyer system (7, 8, 12) promotes the measuring gas and the dilution gas (9), which are measured in pumping cylinders and diffused by a semi permeable membrane. The measuring gas (10) is obtained by contacting a carrier gas with damp agents (1) in gas extraction. An independent claim is also included for a device for the determinations of the above method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration von Kohlenwasserstoffen in Feuchtmitteln für Feuchtwerke von Offsetdruckmaschinen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. In Offsetduckmaschinen wird Feuchtmittel verwendet, um die Einfärbung der nichtdruckenden Teilbereiche von Nassoffsetplatten zu verhindern. Das Feuchtmittel besteht überwiegend aus Wasser mit einem Zusatz von Kohlenwasserstoffen, insbesondere Isopropanol, die die Oberflächenspannung des Feuchtmittels herabsetzen und dessen Viskosität verringern sowie anderen Zusatzstoffen, die z.B. antikorrosive oder antimikrobielle Eigenschaften aufweisen.The The invention relates to a method for determining the concentration of hydrocarbons in dampening solutions for dampening units of offset printing machines according to the generic term of claim 1 and devices for carrying out the Process. Dampening solution is used in offset finishing machines, to the coloring prevent the non-printing parts of wet offset plates. The dampening solution consists mainly of Water with an addition of hydrocarbons, in particular isopropanol, the surface tension reduce the dampening solution and reduce its viscosity and other additives, e.g. anticorrosive or antimicrobial Have properties.

Um einerseits die gewünschten Eigenschaften des Feuchtmittels einzustellen und andererseits die Umweltbelastungen zu verringern, muss der Gehalt an Kohlenwasserstoffen im Feuchtmittel konstant gehalten werden, was eine regelmäßige messtechnische Erfassung der Konzentration an Kohlenwasserstoffen erforderlich macht.Around on the one hand the desired Adjust the properties of the dampening solution and on the other hand the To reduce environmental pollution, the content of hydrocarbons must be in the dampening solution are kept constant, resulting in a regular metrological Detecting the concentration of hydrocarbons required power.

Es ist bekannt, die Konzentration des Alkholgehalts über die Erfassung der Dichte des Feuchtmittels zu bestimmen. Die auf diese Art ermittelten Werte sind jedoch zu ungenau, da die Dichte des Feuchtmittels nicht allein vom Gehalt eines bestimmten Kohlenwasserstoffs abhängt.It is known, the concentration of the alcohol content over the Determining the density of the dampening solution. The on this However, the values obtained are too inaccurate because the density of the Dampening solution not only from the content of a certain hydrocarbon depends.

Der Alkoholgehalt in einer Flüssigkeit kann auch in der Weise bestimmt werden, dass die Flüssigkeit verdunstet und die Messung der Alkoholkonzentration in der Gasphase vorgenommen wird.Of the Alcohol content in a liquid can also be determined in such a way that the liquid evaporates and the measurement of alcohol concentration in the gas phase is made.

Aus der DE 10136130 A1 ist ein indirektes Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung des Alkoholgehalts im Feuchtmittel für den Offsetdruck bekannt. Bei dem beschriebenen Verfahren verdunsten Wasser und Alkohol in einer Feuchtmittel enthaltenden Kammer, mit einem bekannten Messsensor werden Wasser und Alkohol in der Gasphase quantitativ erfasst. Zur Kalibrierung des Messsensors wird ein Prüfgas, insbesondere Luft, gegebenenfalls mit vorbekannter Alkoholmolekülkonzentration, in die Messkammer eingeleitet und der Messsensor auf Null bzw. einen vorbekannten Alkoholmolekülkonzentrationswert eingestellt.From the DE 10136130 A1 is an indirect method and apparatus for measuring the alcohol content in dampening solution for offset printing known. In the described method, water and alcohol evaporate in a chamber containing dampening solution, with a known measuring sensor, water and alcohol in the gas phase are detected quantitatively. To calibrate the measuring sensor, a test gas, in particular air, optionally with a known alcohol molecule concentration, is introduced into the measuring chamber and the measuring sensor is set to zero or a previously known alcohol molecule concentration value.

Die DE 29801297U1 offenbart eine derart ausgebildete Vorrichtung zur Messung des Alkoholgehalts im Feuchtmittel für den Offsetdruck. Die als Handmessgerät ausgebildete Vorrichtung umfasst einen Messkopf, der ins Feuchtmittel eintaucht. Im Messkopf befindet sich eine Messkammer, die gegenüber dem zu prüfenden Feuchtmittel durch eine teildurchlässige Membran begrenzt ist. Teil des Gerätes ist eine mit dem Messsensor verbundene elektronische Recheneinheit. Die Messung erfolgt hinter einer PTFE-Membran in der Gasphase, mit einem bekannten, geeigneten Messsensor, der den Anteil des Alkohols in der Gasphase messen kann.The DE 29801297U1 discloses a device designed in this way for measuring the alcohol content in dampening solution for offset printing. The trained as a hand-held device device comprises a measuring head, which dips into the dampening solution. The measuring head contains a measuring chamber which is delimited by a partially permeable membrane in relation to the dampening solution to be tested. Part of the device is an electronic processing unit connected to the measuring sensor. The measurement takes place behind a PTFE membrane in the gas phase, with a known, suitable measuring sensor, which can measure the proportion of alcohol in the gas phase.

Desweiteren ist aus der DE 29813705U1 eine Einrichtung zur Messung des IPA-Gehaltes der Feuchtmittel für Offsetdruckmaschinen bekannt, bei der die Bestimmung des IPA-Gehaltes in der Gasphase nach vorheriger Gasextraktion im Gerät erfolgt. Das Gerät enthält eine Spüleinrichtung, mit der die Messkammer nach erfolgter Messung mit Luft gespült werden kann.Furthermore, from the DE 29813705U1 a device for measuring the IPA content of dampening solutions for offset printing machines, in which the determination of the IPA content in the gas phase after prior gas extraction takes place in the device. The device contains a rinsing device with which the measuring chamber can be rinsed with air after the measurement has taken place.

Auch die DE 3828325 C2 beschreibt eine Vorrichtung zur Messung des Alkoholgehaltes der Feuchtflüssigkeit für Alkohol-Feuchtwerke von Offsetdruckmaschinen. In den unteren Bereich eines Behälters, in dem sich das auf konstanter Temperatur gehaltene Feuchtmittel befindet, wird Druckluft eingeleitet und das sich oberhalb der Flüssigkeit bildende Gasgemisch aus Luft, Wasserdampf und brennbarem Alkohol kann mit einem Gerät bekannter Art gemessen werden, d.h. durch Wärmetönungsmessung, Chemo-Sorption an Metalloxid-Halbleitern, Flammenionisationsdetektor oder spektroskopische Verfahren.Also the DE 3828325 C2 describes a device for measuring the alcohol content of the wet liquid for alcohol dampening units of offset printing machines. Compressed air is introduced into the lower region of a container in which the dampening solution is kept at a constant temperature, and the gas mixture of air, water vapor and combustible alcohol which forms above the liquid can be measured with a device of known type, ie by heat tone measurement, chemo Sorption on metal oxide semiconductors, flame ionization detector or spectroscopic methods.

Zur Erfassung des Alkoholgehalts finden beispielsweise Reaktionswärme- bzw. Wärmetönungssensoren (Pellistoren) Verwendung.to Detecting the alcohol content find, for example, reaction heat or Catalytic bead sensors (Pellistors) use.

Das Messprinzip der Pellistoren ist die katalytische Verbrennung brennbarer Gase an einem aufgeheizten Detektorelement. Im Allgemeinen enthalten die Sensoren einen gewendelten Edelmetalldraht, der durch einen Körper geführt ist, dessen vom Messgas umströmte Oberfläche mit einem Katalysatormaterial beschichtet ist. Mittels eines in den Sensor integrierten Heizelements wird der Edelmetalldraht auf seine Betriebstemperatur von ca. 300 bis 500°C aufgeheizt. Enthält das Messgas, das das Detektorelement umströmt, ein brennbares Gas, dann findet an der Katalysatoroberfläche eine Verbrennung dieses Gases statt. Die dabei frei werdende Verbrennungswärme heizt den Edelmetalldraht weiter auf, wodurch sich dessen elektrischer Widerstand ändert. Diese Widerstandsänderung ist somit ein Maß für die Konzentration des brennbaren Gases im untersuchten Messgas.The Measuring principle of the pellistors is the catalytic combustion flammable Gases on a heated detector element. Generally included the sensors a coiled noble metal wire, by a body guided is, which flows around the sample gas surface coated with a catalyst material. By means of an in The sensor integrated heating element is the precious metal wire on its operating temperature of about 300 to 500 ° C heated. Contains the sample gas, that flows around the detector element, a combustible gas, then takes place on the catalyst surface Combustion of this gas instead. The released heat of combustion heats up the precious metal wire on, causing its electrical Resistance changes. This resistance change is thus a measure of concentration combustible gas in the sample gas under test.

Zur Kompensation des Einflusses von Temperaturänderungen in der Sensorumgebung wird das Detektorelement als Teil einer Wheatstoneschen Brückenschaltung betrieben, die ein weiteres, inaktives Detektorelement enthält, das keine Katalysatorbeschichtung aufweist.to Compensation of the influence of temperature changes in the sensor environment the detector element becomes part of a Wheatstone bridge circuit operated, which contains a further, inactive detector element, the has no catalyst coating.

Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen zur Bestimmung des Alkoholgehaltes mittels Pellistoren ist, dass bei einem Auftreten zu hoher Konzentrationen brennbarer Bestandteile des Messgases [bzw. zu hoher Kohlenwasserstoffkonzentrationen] durch Veränderung der Katalysatoroberfläche infolge der Anreicherung von Kohlenstoff die Messempfindlichkeit der Sensoren irreversibel abnimmt bzw. eine Zerstörung der Sensoren erfolgt.adversely in the known devices for determining the alcohol content by means of pellistors is that when occurring at high concentrations combustible constituents of the measuring gas [resp. too high hydrocarbon concentrations] through change the catalyst surface due to the accumulation of carbon, the measuring sensitivity the sensors irreversibly decreases or a destruction of the Sensors are done.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass deren Messbereich nach oben dadurch begrenzt wird, dass das Messgas nicht genügend Sauerstoff zur vollständigen Verbrennung des brennbaren Bestandteils des Messgases enthält. Die grösste messbare Konzentration eines brennbaren Bestandteils eines Messgases wird durch die stöchiometrische Konzentration angegeben. Diese beträgt für IPA 4,46%vol. in Luft.One Another disadvantage of the known devices is that whose measuring range is limited upwards by the fact that the sample gas not enough Oxygen to the full Containing combustion of the combustible component of the sample gas. The greatest measurable concentration of a combustible constituent of a sample gas is through the stoichiometric Concentration indicated. This is 4.46% vol for IPA. in air.

Ausgehend von den genannten Nachteilen ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die eine genaue Bestimmung des Gehaltes an Kohlenwasserstoffen im Feuchtmittel unter Verwendung von Pellistoren als Messsensor ermöglichen.outgoing Of the disadvantages mentioned, it is an object of the invention to provide a method and devices for carrying out of the procedure to provide an accurate determination of the salary Hydrocarbons in dampening solution using pellistors as a measuring sensor enable.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, das mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und durch Vorrichtungen, die gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 10, 12, 13 oder 14 ausgebildet sind, erreicht.These The object is achieved by a method having the features of claim 1 and by devices, which according to the features of the claims 10, 12, 13 or 14 are formed reached.

Die Erfindung ermöglicht die Verwendung herkömmlicher Pellistoren, wie sie in Industrieanlagen zur Überwachung der unteren Explosionsgrenze (UEG) vielfach verwendet werden, in Messgeräten für Feuchtmittel, ohne dass die Eigenschaften der Messsensoren an die Messaufgabe speziell angepasst werden müssen. Derartige Messsensoren vermögen den Gehalt an Kohlenwasserstoffen (z.B. Methan, Isopropanol) bis zu bestimmten Konzentrationen (Konzentrationsobergrenze) zu messen. Das zu messende Gas (im folgenden Messgas) wird aus dem Feuchtmittel durch Gasextraktion im thermodynamischen Gleichgewicht erzeugt.The Invention allows the use of conventional Pellistors, as used in industrial plants for monitoring the lower explosive limit (LEL) are often used in dampening solution measuring instruments without the Properties of the measuring sensors specially adapted to the measuring task Need to become. Such measuring sensors assets the content of hydrocarbons (e.g., methane, isopropanol) to at certain concentrations (upper limit of concentration). The gas to be measured (in the following sample gas) is made from the dampening solution produced by gas extraction in thermodynamic equilibrium.

Dabei wird der Effekt genutzt, dass im thermodynamischen Gleichgewicht zwischen der Konzentration des Kohlenwasserstoffes, insbesondere Isopropanol, in der Dampfphase und seiner Konzentration im Feuchtmittel ein fester Zusammenhang besteht. Die Konzentration des Isopropylalkohols in der Dampfphase des Messgases kann auch oberhalb der stöchiometrischen Konzentration bzw. oberhalb der unteren Explosionsgrenze (UEG) liegen. Dass wird erreicht, indem das zu messende Gas (Messgas), bei dem es sich um gesättigten Dampf handelt, vor dem Kontakt mit dem Messsensor durch die Zuführung einer bestimmten Menge eines zweiten Gases verdünnt wird. Als Verdünnungsgas ist dabei jedes Gas geeignet, für das der für die Messung verwendete Messsensor keinerlei Empfindlichkeit aufweist, d.h. das Verdünnungsgas darf an der Oberfläche des Katalysators im Messsensor nicht verbrannt werden, den Messsensor verändern oder zerstören. Als Verdünnungsgas findet im einfachsten Fall Luft (Rein- bzw. Nullluft) Verwendung. Möglich ist auch die Verwendung eines Inertgases wie Stickstoff als Verdünnungsgas, der über eine Gasversorgungseinrichtung zur Verfügung gestellt werden kann. Das Verhältnis der Menge des Messgases zu der Menge des Verdünnungsgases wird dabei so gewählt, dass die Konzentration des zu messenden Kohlenwasserstoffes oder brennbaren Gases im hergestellten Gasgemisch unterhalb der Konzentrationsobergrenze liegt, d.h. so verringert wird, dass sie mit Sicherheit unter derjenigen Konzentration liegt, die zur Zerstörung des Sensors oder zur Veränderung seiner Eigenschaften führt. Darf der Messsensor auf Grund seiner Bauart beispielsweise mit nicht mehr als 2 %vol. eines bestimmten Kohlenwasserstoffes beaufschlagt werden, wird, da die Konzentration des interessierenden Kohlenwasserstoffs im Messgas vor der Messung nicht bekannt ist, die Verdünnung so vorgenommen, dass der Anteil des Messgases am Gasgemisch maximal 2% beträgt. Um zuverlässig zu verhindern, dass der Sensor mit einer zu hohen Konzentration des interessierenden Bestandteils des Messgases beaufschlagt wird, kann ein zusätzlicher Sicherheitsfaktor (S, S<1) für die Bemessung der Messgasmenge eingefügt werden. Das Messgas wird dann so dosiert, dass sein Anteil am Gesamtvolumen der Gasmischung nur noch einem Teil der mit dem Sensor messbaren Konzentrationsobergrenze entspricht. Das Herstellen der verdünnten Gasmischung kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich erfolgen. Die Messung der miteinander zu mischenden Gasmengen kann mit verschiedenen Verfahren erfolgen, z.B. mit gravimetrischen oder volumetrischen Methoden (z.B. Abwiegen von Gasmengen; Abmessen von Gasmengen in Kolbenprobern). Gravimetrische und volumetrische Verfahren zur Herstellung von Gasgemischen sind vor allem für die diskontinuierliche Herstellung von Gasgemischen einer bestimmten mengenmässigen Zusammensetzung geeignet. Für die kontinuierliche Herstellung von Gasmischungen besser geeignet sind dagegen Verfahren, die ein „dynamisches" Vermischen mehrerer Gasströme realisieren.there the effect is utilized that in thermodynamic equilibrium between the concentration of the hydrocarbon, in particular isopropanol, in the vapor phase and its concentration in the fountain solution a solid Context exists. The concentration of isopropyl alcohol in The vapor phase of the sample gas can also be above the stoichiometric Concentration or above the lower explosion limit (LEL) are. This is achieved by the gas to be measured (sample gas), in which it is saturated Steam is, before contact with the measuring sensor by supplying a certain amount of a second gas is diluted. As a diluent gas every gas is suitable for that for the measuring sensor used has no sensitivity whatsoever, i.e. the diluent gas allowed on the surface of the catalyst in the measuring sensor are not burned, the measuring sensor change or destroy. When diluent gas finds in the simplest case air (pure or zero air) use. Possible is also the use of an inert gas such as nitrogen as a diluent gas, the over a gas supply device can be provided. The relationship The amount of the measurement gas to the amount of the diluent gas is chosen so that the Concentration of the hydrocarbon to be measured or combustible Gas in the produced gas mixture is below the upper limit of the concentration, i.e. so that they are certainly among those Concentration lies to destroy the sensor or to change its properties. The measuring sensor may not, for example, due to its design more than 2% vol. a particular hydrocarbon acted upon is, as the concentration of the hydrocarbon of interest is not known in the sample gas before the measurement, the dilution so made that the proportion of the sample gas in the gas mixture maximum 2%. To be reliable To prevent the sensor from being too high in concentration the constituent of interest of the measuring gas is applied, can be an extra Safety factor (S, S <1) for the Dimensioning of the sample gas quantity to be inserted. The measuring gas is then metered so that its share of the total volume of the gas mixture only a part of the measured with the sensor concentration upper limit corresponds. Making the diluted ones Gas mixture can be both continuous and discontinuous respectively. The measurement of the gas to be mixed with each other can by various methods, e.g. with gravimetric or volumetric methods (e.g., weighing gas quantities; Gas quantities in piston samplers). Gravimetric and volumetric methods for Production of gas mixtures are mainly for batch production of gas mixtures of a certain quantitative composition. For the continuous production of gas mixtures are more suitable in contrast, methods that involve a "dynamic" mixing of several gas flows realize.

Zur Messung der Konzentration eines Bestandteils des Messgases wird der Messsensor mit dem hergestellten Gemisch aus Mess- und Verdünnungsgas in Kontakt gebracht. Er liefert ein Ausgangssignal, das der Konzentration des zu messenden Kohlenwasserstoffs der verdünnten Gasmischung entspricht. Über das bekannte Verhältnis der Mengen von Mess- und Verdünnungsgas kann aus dem Messsensor-Ausgangssignal die ursprüngliche Konzentration des zu messenden Kohlenwasserstoffs im unverdünnten Messgas berechnet werden. Da im thermodynamischen Gleichgewicht ein fester Zusammenhang zwischen der Konzentration der Bestandteile des Dampfes und deren Konzentration in der verdampfenden Flüssigkeit besteht, kann aus der berechneten Konzentration des interessierenden Bestandteils des Dampfes auch dessen Konzentration in der Flüssigkeit berechnet werden. Eine zweite Möglichkeit, die ursprüngliche Konzentration des zu messenden Bestandteils des Messgases aus dem Messsensor-Ausgangssignal zu bestimmen, besteht darin, die Vorrichtung mit Hilfe von Referenzmessungen an Messgasen mit bekannter Konzentration eines zu bestimmenden Bestandteils zu eichen (bzw. zu „kalibrieren"). Vorausgesetzt wird auch hier, dass das Verhältnis von Mess- und Verdünnungsgas konstant ist.For measuring the concentration of a constituent of the measurement gas, the measurement sensor is brought into contact with the prepared mixture of measurement and dilution gas. It provides an output signal which corresponds to the concentration of the hydrocarbon to be measured of the diluted gas mixture corresponds to By means of the known ratio of the amounts of measurement and dilution gas, the original concentration of the hydrocarbon to be measured in the undiluted sample gas can be calculated from the measurement sensor output signal. Since in the thermodynamic equilibrium there is a fixed relationship between the concentration of the constituents of the vapor and their concentration in the evaporating liquid, from the calculated concentration of the constituent of interest of the vapor and its concentration in the liquid can be calculated. A second way of determining the original concentration of the component of the measurement gas to be measured from the measurement sensor output signal is to calibrate ("calibrate") the device by means of reference measurements on sample gases having a known concentration of a constituent to be determined. It is also assumed here that the ratio of measuring and dilution gas is constant.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben werden.following the invention will be described with reference to exemplary embodiments become.

In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt in schematischer Darstellung:In the associated Drawings shows in a schematic representation:

1 eine Ausführung mit einer Verdünnungs- und einer Messgasfördereinrichtung, 1 an embodiment with a dilution and a sample gas conveyor,

2 eine Ausführung mit Pumpzylindern, 2 a version with pump cylinders,

3 eine Ausführung mit einem als Mischeinrichtung wirkenden Kolben und 3 an embodiment with a piston acting as a mixing device and

4 eine Ausführung mit Ejektorrohr. 4 a version with ejector tube.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 1 shows an embodiment of the device according to the invention.

Über einer Probe von flüssigem Feuchtmittel 1, das im Wesentlichen aus Wasser und Isopropanol besteht, bildet sich im Inneren eines Feuchtmittelbehälters 2, der als Tauchbehälter ausgebildet ist, das Messgas 10. Der Gehalt des Messgases 10 an Isopropanol wird von der Isopropanol-Konzentration in der Feuchtmittelprobe bestimmt, wenn sich das Feuchtmittel 1 und die das Messgas 10 bildende Gasphase, im thermodynamischen Gleichgewicht befinden. Die Einstellung des thermodynamischen Gleichgewichts wird durch Rühren der flüssigen Probe mit einem Rührer 15 beschleunigt. Im Dampf kann die Isopropanol-Konzentration deutlich über der unteren Explosionsgrenze von 2%vol. liegen. Mittels einer als Pumpe ausgebildeten Messgasfördereinrichtung 8 wird ein bestimmter Volumenstrom des Messgases 10 durch eine Leitung aus dem Feuchtmittelbehälter 2 aus dem Dampfraum über der Feuchtmittelprobe abgesaugt. Eine als Pumpe ausgebildete Verdünnungsgasfördereinrichtung 7 saugt durch eine zweite Leitung Luft, die das Verdünnungsgas 9 bildet, zur Verdünnung des Messgases 10 an. Die Luft wird dabei vorzugsweise von einem nicht dargestellten Filtersystem gereinigt. Statt der Luft kann auch ein anderes geeignetes Inertgas wie Stickstoff als Verdünnungsgas verwendet werden. In diesem Fall ist eine Gasversorgungseinrichtung vorgesehen, die den Stickstoff bereitstellt. Beide Volumenströme vereinigen sich in einer Mischkammer 3, die als Strömungskanal ausgebildet ist. In der Mischkammer 3 kann eine nicht dargestellte Vorrichtung zur Beschleunigung der Homogenisierung des Gasgemisches angeordnet sein, z.B. in Form einer motorgetriebenen Luftschraube.Over a sample of liquid dampening solution 1 , which consists essentially of water and isopropanol, forms inside a fountain solution tank 2 , which is designed as a dip tank, the sample gas 10 , The content of the sample gas 10 isopropanol is determined by the isopropanol concentration in the fountain solution sample when the dampening solution 1 and the measuring gas 10 forming gas phase, are in thermodynamic equilibrium. The adjustment of the thermodynamic equilibrium is achieved by stirring the liquid sample with a stirrer 15 accelerated. In the vapor, the isopropanol concentration can be well above the lower explosion limit of 2% vol. lie. By means of a measuring gas conveying device designed as a pump 8th becomes a certain volume flow of the sample gas 10 through a line from the fountain solution tank 2 aspirated from the vapor space above the dampening solution sample. A diluent gas delivery device designed as a pump 7 sucks through a second line air, which is the diluent gas 9 forms, for dilution of the sample gas 10 at. The air is preferably cleaned by a filter system, not shown. Instead of the air, another suitable inert gas such as nitrogen can be used as a diluent gas. In this case, a gas supply device is provided, which provides the nitrogen. Both volume flows combine in a mixing chamber 3 , which is designed as a flow channel. In the mixing chamber 3 may be arranged a device, not shown, for accelerating the homogenization of the gas mixture, for example in the form of a motor-driven propeller.

Das durch die Vereinigung des Messgases 10 mit dem Verdünnungsgas 9 entstandene Gasgemisch 11 wird dem in der Messkammer 4 angeordneten Messsensor 5, der als Pellistor für die Messung von brennbaren Gasen und/oder Kohlenwasserstoffen ausgebildet ist, vorbeigeführt. Dazu kann eine weitere Fördereinrichtung, die in 1 nicht dargestellt ist, vorgesehen sein, mit der Gas in der Mischkammer 3 ansaugbar und der Messkammer 4 zuführbar ist. Aus dem Ausgangssignal des Messsensors 5 wird die Konzentration an Kohlenwasserstoffen im Feuchtmittel 1 berechnet oder durch Vergleich mit Ergebnissen von Referenzmessungen bei bekannter Konzentration an Kohlenwasserstoffen ermittelt. Die Herstellung des Gasgemischs 11 aus Messgas 10 und Verdünnungsgas 9 ist mit vergleichsweise geringem technischem Aufwand realisierbar. Hierbei lassen sich die Gasvolumenströme beider Gase 9, 10 über die Spannungen regeln, mit denen die beiden Fördereinrichtungen 7,8 betrieben werden. Auch werden durch die Verwendung der beiden Fördereinrichtungen 7, 8 geringe eingangsseitige Druckschwankungen im Messgas 10 sowie im Verdünnungsgas 9 ausgeglichen.That by the union of the measuring gas 10 with the diluent gas 9 resulting gas mixture 11 is in the measuring chamber 4 arranged measuring sensor 5 , which is designed as a pellistor for the measurement of combustible gases and / or hydrocarbons passed. For this purpose, another conveyor, the in 1 not shown, be provided with the gas in the mixing chamber 3 suckable and the measuring chamber 4 can be fed. From the output signal of the measuring sensor 5 is the concentration of hydrocarbons in the fountain solution 1 calculated or determined by comparison with results of reference measurements at known concentration of hydrocarbons. The preparation of the gas mixture 11 from sample gas 10 and diluent gas 9 is feasible with comparatively little technical effort. Here, the gas volume flows of both gases can be 9 . 10 regulate the tension with which the two conveyors 7 . 8th operate. Also, by using the two conveyors 7 . 8th low input-side pressure fluctuations in the sample gas 10 as well as in the diluent gas 9 balanced.

Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform sind die Fördereinrichtungen 7, 8 als Pumpzylinder ausgebildet, wobei die Verdünnungsgasfördereinrichtung 7 über ein Leitungssystem mit den Ventilen 19.2, 19.4 Verdünnungsgas 7 aus der Umgebung ansaugt und zur Mischkammer 3 fördert, während die Messgasfördereinrichtung 8 über ein Leitungssystem mit den Ventilen 19.1, 19.3 Messgas aus dem Feuchtmittelbehälter 2 ansaugt und zur Mischkammer 3 fördert. Mit der in 2 dargestellten Ausführungsform kann eine quasikontinuierliche Mischung von Mess- und Verdünnungsgas 10, 9 realisiert werden, wobei das Mischungsverhältnis von Mess- und Verdünnungsgas 10, 9 durch das Verhältnis der Volumina, d.h. des Hubraums der beiden Pumpzylinder, zueinander vorgegeben wird. Die Kolben der beiden Pumpzylinder werden durch einen gemeinsamen Antrieb 20 bewegt. Bei jedem Kolbenhub werden zwei im gewünschten Verhältnis zueinander stehende Gasvolumina gefördert und der Mischkammer 3 zugeführt, aus der das Gasgemisch 11 für die Messung entnommen wird. Die Steuerung der Gasströme erfolgt dabei über die Ventile 19.1 bis 19.4.At the in 2 illustrated embodiment, the conveyors 7 . 8th designed as a pump cylinder, wherein the diluent gas conveying device 7 via a pipe system with the valves 19.2 . 19.4 diluent gas 7 sucked from the environment and to the mixing chamber 3 promotes while the sample gas conveyor 8th via a pipe system with the valves 19.1 . 19.3 Sample gas from the fountain solution tank 2 sucks and to the mixing chamber 3 promotes. With the in 2 illustrated embodiment, a quasi-continuous mixture of measuring and dilution gas 10 . 9 be realized, wherein the mixing ratio of measuring and dilution gas 10 . 9 is predetermined by the ratio of the volumes, ie the displacement of the two pump cylinders to each other. The pistons of the two pump cylinders are connected by a common shoot 20 emotional. With each piston stroke, two gas volumes in the desired ratio are conveyed and the mixing chamber 3 supplied, from which the gas mixture 11 is taken for the measurement. The control of the gas flows takes place via the valves 19.1 to 19.4 ,

Die in 3 dargestellte Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Mischkammer 3, die mit einer den Messsensor 5 aufnehmenden Messkammer 4 in Verbindung steht. Statt der Fördereinrichtungen 7, 8 ist ein in einem Gehäuse 18 geführter Kolben 17 vorgesehen, in dessen Oberfläche eine erste Aussparung 13 zur Aufnahme und zum Transport von Messgas 10 und eine zweite Aussparung 14 zur Aufnahme und zum Transport von Verdünnungsgas 9 ausgebildet ist. Der Kolben 17 ist derart beweglich gelagert, dass die erste Aussparung 13 aus einer Stellung, in der sie über Leitungen mit dem Feuchtmittelbehälter 2 kommuniziert, in eine Stellung, in der sie über Leitungen mit der Mischkammer 3 kommuniziert und die zweite Aussparung 14 aus einer Stellung, in der sie über Leitungen mit der Umgebung oder einer Gasversorgungseinrichtung kommuniziert, in eine Stellung, in der sie über Leitungen oder direkt mit der Mischkammer 3 kommuniziert, verlagerbar ist. Die Volumina der ersten und der zweiten Aussparung 13, 14 stehen zueinander im gewünschten Verhältnis von Mess- und Verdünnungsgas 10, 9. Zum Herstellen des Gasgemischs 10 wird der Kolben 17 jeweils um 90 ° abwechselnd im und entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Die Anordnung der Aussparungen 13, 14 versteht sich als Beispiel. Ebenso können die Aussparungen 13, 14, in Bezug auf die Längsachse des Kolbens 17, versetzt angeordnet sein und mit, in Bezug auf die Längsachse des Kolbens 17, ebenfalls versetzt angeordneten Leitungen drehwinkelabhängig kommunizieren. Bei einer solchen Bauform werden die von den Aussparungen 13, 14 aufgenommenen Gasmengen durch umlaufendes Drehen des Kolbens 17 in die Mischkammer 3 gefördert und damit das Gasgemischs 10 hergestellt.In the 3 illustrated embodiment of the invention comprises a mixing chamber 3 that with a measuring sensor 5 receiving measuring chamber 4 communicates. Instead of the conveyors 7 . 8th is one in a housing 18 guided piston 17 provided, in the surface of which a first recess 13 for receiving and transporting sample gas 10 and a second recess 14 for receiving and transporting diluent gas 9 is trained. The piston 17 is mounted so movable that the first recess 13 from a position in which they have lines with the fountain solution tank 2 communicates, in a position in which they have lines with the mixing chamber 3 communicates and the second recess 14 from a position in which it communicates via lines with the environment or a gas supply device to a position in which they are connected via lines or directly to the mixing chamber 3 communicates, is relocatable. The volumes of the first and the second recess 13 . 14 are in the desired ratio of measuring and dilution gas to each other 10 . 9 , For producing the gas mixture 10 becomes the piston 17 each rotated by 90 ° alternately clockwise and counterclockwise. The arrangement of the recesses 13 . 14 is an example. Likewise, the recesses can 13 . 14 , with respect to the longitudinal axis of the piston 17 be offset and with, with respect to the longitudinal axis of the piston 17 , also staggered lines communicate depending on the angle of rotation. In such a design, those of the recesses 13 . 14 absorbed gas quantities by rotating the piston 17 into the mixing chamber 3 promoted and thus the gas mixture 10 produced.

Die in 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung umfasst einen Feuchtmittelbehälter 2 zur Aufnahme von Feuchtmittel 1, der über eine Mischkammer 3 mit einer den Messsensor 5 aufnehmenden Messkammer 4 in Verbindung steht und eine Verdünnungsgasfördereinrichtung 7 mit einer Zu- und einer Ableitung, mit der der Mischkammer 3 Verdünnungsgas 9 aus der Umgebung oder einer Gasversorgungseinrichtung zuführbar ist. Die Verdünnungsgasfördereinrichtung 7 kann als Pumpe oder einfach als Luftschraube ausgebildet sein.In the 4 illustrated embodiment of the invention comprises a dampening solution container 2 for absorbing dampening solution 1 that has a mixing chamber 3 with a measuring sensor 5 receiving measuring chamber 4 communicates and a diluent gas delivery device 7 with an inlet and a discharge, with the mixing chamber 3 diluent gas 9 from the environment or a gas supply device can be fed. The diluent gas delivery device 7 can be designed as a pump or simply as an air screw.

In die Zuleitung mündet eine mit dem Feuchtmittelbehälter 2 in Verbindung stehende Messgasleitung ein. Der in die Zuleitung einmündende Teil der Messgasleitung ist als Ejektorrohr 16 ausgebildet. Das Verhältnis von Mess- und Verdünnungsgas 10, 9 im Gasgemisch 11 wird bei dieser Ausführungsform in einfachster Weise nur durch das Verhältnis des Querschnittes der Zuleitung zum Querschnitt des Ejektorrohrs 16 vorgegeben. Es versteht sich von selbst, dass die Messgasleitung statt der Zuleitung auch in die Ableitung einmünden kann. Das Ejektorrohr 16 ist koaxial in der Zu- oder Ableitung angeordnet und wird längs von dem Verdünnungsgas 9 umströmt. An der Abrisskante dieser Strömung am offenen Ejektorrohrende 16 entsteht ein Unterdruck, der zum Ansaugen des Messgases 10 genutzt wird. Die Verdünnungsgasfördereinrichtung 7 dient auch zur Durchmischung der beiden Bestandteile des Gasgemischs 11. Die Vorrichtung kann ebenso auch derart ausgebildet sein, dass sie nach dem Injektorprinzip arbeit.In the supply one opens with the dampening solution tank 2 related sample gas line. The part of the sample gas line that opens into the supply line is an ejector tube 16 educated. The ratio of metered and diluent gas 10 . 9 in the gas mixture 11 is in this embodiment in the simplest way only by the ratio of the cross section of the supply line to the cross section of the Ejektorrohrs 16 specified. It goes without saying that the sample gas line can also lead into the discharge instead of the supply line. The ejector tube 16 is arranged coaxially in the inlet or outlet and is longitudinal to the diluent gas 9 flows around. At the trailing edge of this flow at the open Ejektorrohrende 16 creates a negative pressure, the suction of the sample gas 10 is being used. The diluent gas delivery device 7 also serves to mix the two components of the gas mixture 11 , The device can also be designed in such a way that it works according to the injector principle.

Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Herstellung des Gasgemischs 11 an einer semipermeablen Membran (z.B. PTFE-Membran), durch die mit einer bestimmten, konstanten Diffusionsgeschwindigkeit Moleküle des Messgases 10 hindurchtreten. An der semipermeablen Membran strömt Verdünnungsgas 9 in einem bestimmten Volumenstrom vorbei. Das Verhältnis von Mess- und Verdünnungsgas 10, 9 im Gasgemisch 11 ist über die Einstellung des Volumenstromes des Verdünnungsgases 9 wählbar.In one embodiment of the invention, not shown, the preparation of the gas mixture takes place 11 on a semipermeable membrane (eg PTFE membrane), through which molecules of the measuring gas flow at a certain, constant diffusion rate 10 pass. Dilution gas flows on the semipermeable membrane 9 in a certain volume flow over. The ratio of metered and diluent gas 10 . 9 in the gas mixture 11 is via the adjustment of the volume flow of the diluent gas 9 selectable.

11: Feuchtmitteldampening solution
22: FeuchtmittelbehälterDampening solution container
33: Mischkammermixing chamber
44: Messkammermeasuring chamber
55: Messsensormeasuring sensor
66
77: VerdünnungsgasfördereinrichtungDiluent gas conveyor
88th: MessgasfördereinrichtungSample gas conveyor
99: Verdünnungsgasdiluent gas
1010: Messgassample gas
1111: Gasgemischmixture of gases
1212
1313: erste Aussparungfirst recess
1414: zweite Aussparungsecond recess
1515: Rührerstirrer
1616: Ejektorrohrejector pipe
1717: Kolbenpiston
1818: Gehäusecasing
1919: VentilValve
2020: Antriebdrive

Claims

Method for determining the concentration of hydrocarbons in dampening solutions ( 1 ) for dampeners comprising offset printing machines with a measuring sensor designed as a pellistor ( 5 ), in which the content of hydrocarbons in a gas up to an upper concentration limit mess bar, whereby from the dampening solution ( 1 ) by gas extraction in thermodynamic equilibrium, a sample gas containing hydrocarbons ( 10 ) is characterized in that the sample gas ( 10 ) with a hydrocarbon-free diluent gas ( 9 ) is mixed in a fixed predetermined ratio, such that the concentration of hydrocarbons in the resulting gas mixture ( 11 ) is below the upper limit of the concentration and then with the measuring sensor ( 5 ) determines the concentration of hydrocarbons in the mixed gas and, taking into account the mixing ratio, the concentration of hydrocarbons in the dampening solution ( 1 ) or determined by comparison with results of reference measurements at known concentration of hydrocarbons.

Method for determining the concentration according to Claim 1, characterized in that a carrier gas is mixed with the dampening solution ( 1 ) are brought into contact and the hydrocarbons are converted by gas extraction in the gas phase and enriched in the carrier gas and the hydrocarbon-enriched carrier gas, the sample gas ( 10 ).

Method for determining the concentration according to claim 1 or 2, characterized in that the mixing is discontinuous he follows.

Method for determining the concentration according to claim 1 or 2, characterized in that the mixing is continuous he follows.

Method for determining the concentration according to claim 1 or 2, characterized in that the diluent gas ( 9 ) directly with a conveyor and the sample gas ( 10 ) are sucked and mixed indirectly by the ejector or injector principle.

Method for determining the concentration according to claim 1 or 2, characterized in that for adjusting the mixing ratio, the amounts of measuring gas ( 10 ) and diluent gas ( 9 ) are measured in pump cylinders.

Method for determining the concentration according to claim 1 or 2, characterized in that for the delivery of sample gas ( 10 ) and diluent gas ( 9 ) each have a conveyor ( 7 . 8th . 12 ) is provided and the mixing ratio is adjusted by determining the capacity of the conveyors.

Method for determining the concentration according to claim 1 or 2, characterized in that the mixing ratio is set by the amount of the measuring gas by the diffusion rate with which the measuring gas ( 10 ) diffused through a semipermeable membrane and the amount of the diluent gas ( 9 ) by the speed with which the diluent gas ( 9 ) flowed past the semipermeable membrane while it diffused with the diffused sample gas ( 10 ), is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that an oxygen-containing diluent gas is used.

Apparatus for carrying out the method according to claim 1, with a dampening solution container ( 2 ) for absorbing dampening solution ( 1 ), which via a mixing chamber ( 3 ) with a measuring sensor ( 5 ) receiving measuring chamber ( 4 ) and a sample gas delivery device ( 8th ) with which the sample gas ( 10 ) from the fountain solution tank ( 2 ) of the mixing chamber ( 3 ), characterized in that a diluent gas delivery device ( 7 ) is provided, with the mixing chamber ( 3 ) Diluent gas ( 9 ) can be supplied from the environment or a gas supply device and a device with which the delivery rate of the sample gas conveying device ( 8th ) in a predeterminable ratio to the delivery rate of the diluent gas delivery device ( 7 ) is adjustable.

Apparatus for carrying out the method according to claim 10, wherein a delivery device is provided, with the gas in the mixing chamber ( 3 ) and the measuring chamber ( 4 ) can be fed.

Apparatus for carrying out the method according to claim 1, with a dampening solution container ( 2 ) for absorbing dampening solution ( 1 ), which via a mixing chamber ( 3 ) with a measuring sensor ( 5 ) receiving measuring chamber ( 4 ) and a diluent gas delivery device ( 7 ) with an inlet and a discharge, with which the mixing chamber ( 3 ) Diluent gas ( 9 ) can be supplied from the environment or a gas supply device, characterized in that in the inlet or outlet one with the dampening solution container ( 2 ) opens into associated sample gas line, whose opening part as Ejektorrohr ( 16 ) is trained.

Apparatus for carrying out the method according to claim 1, with a dampening solution container ( 2 ) for absorbing dampening solution ( 1 ), which via a mixing chamber ( 3 ) with a measuring sensor ( 5 ) receiving measuring chamber ( 4 ) and a sample gas delivery device ( 8th ), with which the sample gas ( 10 ) from the fountain solution tank ( 2 ) of the mixing chamber ( 3 ), characterized in that a diluent gas delivery device ( 7 ) is provided, with the mixing chamber ( 3 ) Diluent gas ( 9 ) can be fed from the environment or a gas supply device and the sample gas conveying device ( 8th ) and the dilution gas conveying device ( 7 ) as a pump cylinder ( 12 ) are formed.

Apparatus for carrying out the method according to claim 1, with a dampening solution container ( 2 ) for absorbing dampening solution ( 1 ), which via a mixing chamber ( 3 ) with a measuring sensor ( 5 ) receiving measuring chamber ( 4 ) is connected, characterized in that a guided in a housing piston ( 17 ) is provided, in whose surface a first recess ( 13 ) for receiving and transporting measuring gas ( 10 ) and a second recess ( 14 ) for receiving and transporting diluent gas ( 9 ) is formed, wherein the piston ( 17 ) is mounted so movable that the first recess ( 13 ) from a position in which it is connected to the dampening solution tank ( 2 ) communicates in a position in which it communicates with the mixing chamber ( 3 ) communicates and the second recess ( 14 ) from a position in which it communicates with the environment or a gas supply device to a position in which it communicates with the mixing chamber ( 3 ) communicates, is relocatable.

Apparatus for carrying out the method according to claim 14, wherein the first recess ( 13 ) smaller than the second recess ( 14 ).

Device for carrying out the method according to one of the claims 9 to 15, characterized in that the dampening solution container ( 2 ) is designed as a dip tank.

Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring sensor ( 5 ) is a pellistor.