DE102005061638B4 - Vorrichtung zur Analyse von Probeflüssigkeiten - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Analyse von Probenflüssigkeiten mit suspendierten Feststoffen, z.B. Pulpe, wobei die Vorrichtung umfasst:
einen Vorratsbehälter (21),
eine Messeinrichtung (10) zur Messung des Strömungspotentials der Probenflüssigkeit und eine Titriervorrichtung (20) zum Zuführen einer Titrierflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter (21) zur Probenflüssigkeit,
wobei der Vorratsbehälter (21) an der Titriervorrichtung (20) fest, aber auswechselbar angebracht ist und die Titriervorrichtung (20) eine elektrisch betätigbare Pumpeinrichtung (22) umfasst, die in stromlosem Zustand einen zum Vorratsbehälter führenden Ansaugkanal (24) verschließt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Analyse von Probeflüssigkeiten mit suspendierten Feststoffen.
• In der nachfolgenden Beschreibung wird als Beispiel für eine zu analysierende Probeflüssigkeit Pulpe zur Herstellung von Papier angeführt, bei der eine Polyelektrolytbestimmung durch Messung eines Strömungspotentials durchgeführt wird, wie sie beispielsweise aus der EP 0 681 180 B1 beschrieben ist. Es sei aber darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht hierauf alleine begrenzt ist.
• Bei der Herstellung von Papier wird eine Vielzahl von Zusatzstoffen verwendet, deren Auswirkung auf das Grundmaterial, die Pulpe, getestet werden muss. Für diese Tests sind Analysevorrichtungen, z.B. aus dem vorgenannten Dokument bekannt, die an sich Laborgeräte und darum relativ empfindlich sind. Benutzer derartiger Geräte sind in sehr vielen Fällen Beauftragte der für die Papierherstellungsindustrie tätigen Zulieferer der genannten Hilfsstoffe. Diese müssen nun zur Durchführung der Tests von Papiermacher zu Papiermacher reisen, was mit den bekannten Geräten problematisch ist.
• Aus der DE 197 31 184 A1 ist eine Vorrichtung zur analytischen Überwachung eines galvanotechnischen Bades bekannt, bei welcher ebenfalls eine Messung des Strömungspotenzials durchgeführt wird. Diese Vorrichtung ist für den stationären Einsatz gedacht und kann nur unter erheblichem Aufwand transportiert werden.
• Aus der DE 32 13 580 A1 ist eine Mischanordnung bekannt, an der Behälter abnehmbar befestigt sind. Ein Transport der Einrichtung ist nicht vorgesehen.
• Aus der US 2005/0054086 A1 ist eine Vorrichtung mit einer Mischeinrichtung bekannt, wobei auch hier Mittel zudosiert werden sollen. Auch in diesem Fall ist ein Transport der Vorrichtung nicht vorgesehen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Analyse der eingangs genannten Art dahin gehend aufzuzeigen, dass bei hoher Betriebssicherheit ein einfacher Transport ermöglicht wird.
• Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
• Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass der Vorratsbehälter für die Titrierflüssigkeit an der Titriervorrichtung beim Transport angebracht bleibt. Man hat also keinerlei Problem damit, dass ein größerer Vorratsbehälter immer wieder abgenommen, neu verschlossen und auch die Titriervorrichtung von der Titrierflüssigkeit befreit und gesäubert werden muss, bevor man das ganze Gerät überhaupt einpacken kann. Weiterhin bleibt gemäß der Erfindung sichergestellt, dass die Titrierflüssigkeit durch das Abnehmen des Vorratsbehälters nicht verschüttet oder kontaminiert werden kann. Auch der Verlust an Titrierflüssigkeit wird somit sehr gering gehalten. Der Begriff „fest angebracht" gilt also auch z.B. für eine Schlauchverbindung, die während des Transportes ungeöffnet bleibt.
• Die Titriervorrichtung umfasst eine elektrisch betätigbare Pumpeinrichtung, die im stromlosen Zustand einen zum Vorratsbehälter führenden Ansaugkanal verschließt. Es sind somit keine gesonderten Mittel oder Maßrahmen notwendig, um einen Transport frei von Flüssigkeitsverlust zu gewährleisten.
• Die Pumpeinrichtung umfasst vorzugsweise eine Membranpumpe. Derartige Pumpen sind äußerst robust und darum auch sehr einfach zu transportieren.
• Die Pumpeinrichtung umfasst vorzugsweise eine Basisplatte, in welcher der Ansaugkanal, vorzugsweise zusätzlich auch mindestens Abschnitte eines Ausströmkanals ausgebildet sind. Dadurch wird erreicht, dass ein äußerst geringes Flüssigkeitsvolumen ohne die Gefahr, Luft mit anzusaugen, zwischen dem direkt an der Basisplatte angebrachten Vorratsbehälter und der Pumpeinrichtung vorliegt, was wiederum zu sehr geringen Flüssigkeitsverlusten beim Verbrauch des Inhalts des Vorratsbehälters führt. Darüber hinaus ist der Aufbau äußerst stabil.
• Vorzugsweise ist die Titriervorrichtung mit der Messeinrichtung während einer Messung fest verbindbar. Durch diesen Aufbau ist ein korrektes Arbeiten kurze Zeit nach einem Auspacken der Analysevorrichtung möglich.
• Die Titriervorrichtung weist vorzugsweise eine Steuervorrichtung auf, welche bei einem festen Verbinden der Titriervorrichtung mit der Messeinrichtung mit einer Steuerelektronik der Messeinrichtung in elektrische Verbindung gebracht wird. Dadurch ist ein betriebssicherer, schneller Aufbau der gesamten Analysevorrichtung möglich.
• Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand von Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen
• 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung,
• 2 eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer alternativen Anbringung des Vorratsbehälters und
• 3 einen Teil-Längsschnitt durch eine Titriervorrichtung gemäß den 1 oder 2.
• In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
• In 1 ist – schematisch – eine Vorrichtung zur Messung des Strömungspotentials von Flüssigkeiten mit suspendierten Feststoffen gezeigt. Diese umfasst eine Messeinrichtung 10, die einen beweglichen Kolben 11 aufweist, der in einem Messgefäß 12 auf und ab bewegt wird. Das dabei entstehende Strömungspotential wird über eine Spannungsmesseinrichtung 13 abgegriffen und einer Steuerelektronik 14 zur Auswertung übermittelt. Während der Messung wird über eine Titriervorrichtung 20 Titrierflüssigkeit bekannter Molarität aus einem Vorratsbehälter 21 über eine Pumpe 22 und eine Zuleitung 28 zur Probenflüssigkeit zugegeben. Die Messung wird dann beendet, wenn das gemessene Strömungspotential auf Null abgesenkt ist. Das Ergebnis, also die Menge an zugege bener Titrierflüssigkeit bzw. ein entsprechendes messtechnisches Äquivalent, wird auf einer Anzeige 16 angezeigt.
• Der Vorratsbehälter 21 weist eine Identifikationseinrichtung 31 auf, über welche der Vorratsbehälter 21 mittels einer an der Messeinrichtung 10 angebrachten Leseeinrichtung 15 identifiziert werden kann, welche ein entsprechendes Identifikationssignal an die Steuerelektronik 14 übermittelt.
• Die Titriervorrichtung 20 ist über eine Steuereinrichtung 30 an der Messeinrichtung 10 während der Messung fest aber ansonsten abnehmbar angebracht. Die Steuereinrichtung 30 übernimmt die elektrische Verbindung zwischen der Pumpe 22 und der Steuerung 14, wobei alle elektrischen Verbindungen der Übersichtlichkeit halber in 1 symbolisch als „offene Leitungen" gezeigt sind.
• Die in 2 gezeigte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der nach 1 lediglich dadurch, dass der Vorratsbehälter 21 in einer anderen Art und Weise (nämlich nach oben ragend) an der Titriervorrichtung 20 angebracht ist. Die übrigen soeben beschriebenen Bauteile wurden der besseren Übersichtlichkeit halber fortgelassen.
• Die an der Messeinrichtung 10 abnehmbar oder fest angebrachte Titriervorrichtung weist, wie dies in 3 näher gezeigt ist, eine Basisplatte 23 auf, an welcher der Vorratsbehälter 21 z.B. mittels einer Schraubverbindung derart angebracht ist, dass Titrierflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 21 in einen Ansaugkanal 24 angesaugt werden kann, der in der Basisplatte 23 angebracht ist. Der Ansaugkanal 24 führt über ein Ventil 29 an die Unterseite einer Membran 26, die mittels eines Antriebs 25 auf und ab bewegbar ist. In stromlosem Zustand liegt die Membran 26 auf dem Ende der Ansaugleitung 24 auf und dichtet diese somit (im genannten stromlosen Zustand) ab.
• In der Basisplatte 23 ist weiterhin ein Ausströmkanal 27 derart angebracht, dass von der Membran 26 durch das Rückschlagventil 29 angesaugte Titrierflüssigkeit über ein zweites Rückschlagventil 29' und den Ausströmkanal 27 in die Zuleitung 28 (und von dort während der Messung in das Messgefäß 12) gefördert werden kann.
• Die Anbringung der Rückschlagventile 29, 29' ist in 3 lediglich schematisch angedeutet. Die tatsächliche Anbringung ist derart, dass beim Abnehmen der Titriervorrichtung 20 von der Messeinrichtung 10 eine möglichst geringe Menge an Titrierflüssigkeit verloren geht. Weiterhin werden die Volumina des Ansaugkanals 24 und des Ausströmkanals 27 möglichst gering gehalten, um möglichst geringe Verluste an Titrierflüssigkeit zu garantieren.

10

Messeinrichtung

11

Kolben

12

Messgefäß

13

Spannungsmesseinrichtung

14

Steuerelektronik

15

Leseeinrichtung

16

Anzeige

20

Titriervorrichtung

21

Vorratsbehälter

22

Pumpe

23

Basisplatte

24

Ansaugkanal

25

Antrieb

26

Membran

27

Ausströmkanal

28

Zuleitung

29, 29'

Ventil

30

Steuereinrichtung

31

Identifikationseinrichtung

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Analyse von Probenflüssigkeiten mit suspendierten Feststoffen, z.B. Pulpe, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Vorratsbehälter (21), eine Messeinrichtung (10) zur Messung des Strömungspotentials der Probenflüssigkeit und eine Titriervorrichtung (20) zum Zuführen einer Titrierflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter (21) zur Probenflüssigkeit, wobei der Vorratsbehälter (21) an der Titriervorrichtung (20) fest, aber auswechselbar angebracht ist und die Titriervorrichtung (20) eine elektrisch betätigbare Pumpeinrichtung (22) umfasst, die in stromlosem Zustand einen zum Vorratsbehälter führenden Ansaugkanal (24) verschließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (22) eine Membranpumpe umfasst.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (12) eine Basisplatte (23) umfasst, in welcher der Ansaugkanal (21) und vorzugsweise zusätzlich auch mindestens Abschnitte eines Ausströmkanals (27) ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Titriervorrichtung (20) an der Messeinrichtung (10) fest, aber abnehmbar angebracht ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Titriervorrichtung (20) eine Steuereinrichtung (30) umfasst, welche bei einem festen Verbinden der Titriervorrichtung (30) mit der Messeinrichtung (10) mit einer Steuerelektronik (14) zum Steuern der Messeinrichtung (10), insbesondere zum Beenden einer Messung, in elektrische Verbindung gebracht wird.