DE102011086392A1

DE102011086392A1 - Device for calibrating sensor e.g. potentiometric sensors such as pH-sensor, has tubular calibration unit and calibration container that are connected with cleaning unit and control unit

Info

Publication number: DE102011086392A1
Application number: DE102011086392A
Authority: DE
Inventors: Minkousse Valery
Original assignee: Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2013-05-16

Abstract

The device (1) has a tubular calibration unit (2) and a calibration container (4-1-4-n) that are connected with a cleaning unit. A control unit (8) is connected with calibration unit and calibration container. The calibration unit is connected with calibration container and cleaning agent container (5-1-5-m) through pipe system. A cleaning module is movably supported inside the calibration unit and cavity is connected to cleaning agent container.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Sensors, umfassend eine Kalibriereinheit, die mit mindestens einem Kalibriermittelbehälter verbindbar ist, und einer Reinigungseinheit, die beide mit einer Steuereinheit verbunden sind.The invention relates to a device for calibrating a sensor, comprising a calibration unit, which can be connected to at least one calibration medium container, and a cleaning unit, both of which are connected to a control unit.

Aus der DE 103 22 277 A1 ist eine Vorrichtung zur automatischen Prozessierung von Sensoren bekannt, welche ein Lagersystem, ein Handlingsystem, ein Prozessierungssystem und ein Steuersystem umfasst. Das Prozessierungssystem weist dabei einen Kalibrierautomaten und einen Reinigungsautomaten auf. Das Handlingsystem, welches die Sensoren vom Lagersystem in das Prozessierungssystem transportiert, ist als Transportroboter mit einem Greifarm ausgebildet. Bei dieser gattungsgemäßen Vorrichtung werden Sensoren aus dem Lagersystem entnommen und nach der Identifizierung des Sensors zunächst durch den Transportroboter in den Kalibrierautomaten gesetzt. Nach Beendigung des Kalibrierprozesses wird der Sensor aus dem Kalibrierautomaten entnommen und in den Reinigungsautomaten eingeführt. Dabei werden das Handlingsystem und das Prozessierungssystem von dem Steuersystem angesteuert.From the DE 103 22 277 A1 For example, a device for automatically processing sensors is known which comprises a storage system, a handling system, a processing system and a control system. The processing system has a calibration and a cleaning machine. The handling system, which transports the sensors from the storage system into the processing system, is designed as a transport robot with a gripping arm. In this generic device sensors are removed from the storage system and set after the identification of the sensor first by the transport robot in the calibration. After completion of the calibration process, the sensor is removed from the calibration and introduced into the cleaning machine. The handling system and the processing system are controlled by the control system.

Nachteilig wirkt sich dabei aus, dass der Sensor beim Transport zu den unterschiedlichen Prozessstellen wiederholt mit Verunreinigungen kontaminiert werden kann, so dass bei der Kalibrierung des Sensors verfälschte Daten eingestellt werden, die in einem Messprozess zu ungenauen Messdaten führen würden.The disadvantage here is that the sensor can be repeatedly contaminated with contaminants during transport to the different process locations, so that when calibrating the sensor, corrupted data is set that would lead to inaccurate measurement data in a measurement process.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Sensors anzugeben, bei welcher die Kontaminierung des Sensors nach dem Kalibrierungsprozess zuverlässig unterbunden wird.The invention is therefore based on the object to provide a device for calibrating a sensor, in which the contamination of the sensor is reliably prevented after the calibration process.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kalibriereinheit als Reinigungseinheit ausgebildet ist, wobei die Kalibriereinheit insbesondere ein Reinigungsmodul umfasst. Dies hat den Vorteil, dass das Reinigungsmodul Bestandteil der Kalibriereinheit ist. Daher verbleibt der kalibrierte Sensor auch während der Reinigung in demselben Raum der Kalibriereinheit, wodurch der Sensor zuverlässig vor einer Kontaminierung mit Verunreinigungen geschützt wird. Diese Vorrichtung ist nicht auf einen speziellen Sensortyp begrenzt, sondern kann für eine Vielzahl von unterschiedlichen Sensoren genutzt werden. Durch die Ausbildung der Kalibriereinheit als Reinigungseinheit verringert sich der Platzbedarf für diese Vorrichtung, so dass sie vielseitig z. B. für Systemtests, für den Service als auch in der Fertigung einsetzbar ist.According to the invention the object is achieved in that the calibration unit is designed as a cleaning unit, wherein the calibration unit in particular comprises a cleaning module. This has the advantage that the cleaning module is part of the calibration unit. Therefore, even during cleaning, the calibrated sensor remains in the same space of the calibration unit, thereby reliably protecting the sensor from contaminant contamination. This device is not limited to a specific sensor type, but can be used for a variety of different sensors. The design of the calibration unit as a cleaning unit reduces the space required for this device so that they are versatile z. B. for system tests, for the service as well as in production can be used.

Vorteilhafterweise ist die Kalibriereinheit über ein, vorzugsweise flexibles, Rohrsystem mit dem mindestens einen Kalibriermittelbehälter und/oder mindestens einem Reinigungsmittelbehälter verbunden. Da die Kalibriereinheit das Reinigungsmodul umfasst, werden die Verbindungen zu dem Kalibriermittelbehälter und/oder dem Reinigungsmittelbehälter örtlich zusammengefasst, wodurch sich die bauliche Ausdehnung der Kalibiereinheit verringert. Insbesondere die Verwendung von flexiblen Rohrsystemen, vorzugsweise in Form von Schlauchsystemen, bewirkt, dass das Rohrsystem beweglich an der Kalibriereinheit angeordnet ist, wodurch eine flexible Anpassung an den zur Verfügung stehenden Raum für die Kalibriereinheit möglich ist. Die Baugröße der Kalibriereinheit wird dadurch verringert.Advantageously, the calibration unit is connected to the at least one calibrant container and / or at least one detergent container via a preferably flexible tube system. Since the calibration unit comprises the cleaning module, the connections to the calibrant container and / or the detergent container are locally combined, which reduces the structural extent of the calibration unit. In particular, the use of flexible pipe systems, preferably in the form of hose systems, causes the pipe system to be movably mounted on the calibration unit, allowing flexible adaptation to the available space for the calibration unit. The size of the calibration unit is thereby reduced.

In einer Ausgestaltung ist die Kalibriereinheit rohrähnlich ausgebildet, wobei im Inneren der rohrähnlichen Kalibriereinheit das Reinigungsmodul beweglich gelagert ist. Dadurch, dass das Reinigungsmodul immer mindestes teilweise im Innenraum der Kalibriereinheit angeordnet ist, wird der Innenraum, welcher den zu kalibrierenden bzw. zu reinigenden Sensor und somit auch das Kalibriermittel bzw. das Reinigungsmittel aufnimmt, nur minimal kontaminiert. Der Innenraum der Kalibriereinheit für die Aufnahme des Sensors wird durch das Reinigungsmodul in seinen Ausmaßen verringert, weshalb weniger Kalibriermittel für den Kalibrierungsvorgang benötigt wird. Dies senkt die Kosten für die Durchführung des Kalibriervorganges.In one embodiment, the calibration unit is tube-like, wherein the cleaning module is movably mounted in the interior of the tube-like calibration unit. Due to the fact that the cleaning module is always arranged at least partially in the interior of the calibration unit, the interior, which receives the sensor to be calibrated or cleaned and thus also the calibration agent or the cleaning agent, is only minimally contaminated. The interior of the sensor calibration unit is reduced in size by the cleaning module, therefore requiring less calibration means for the calibration process. This reduces the cost of performing the calibration process.

In einer Weiterbildung weist das Reinigungsmodul ein, ein doppelwandiges Wandsystem umfassendes Reinigungsrohr (16a) auf, wobei ein Hohlraum innerhalb des doppelwandigen Wandsystems des Reinigungsrohres über wenigstens eine flexible Leitung des Rohrsystems mit dem wenigstens einen Reinigungsmittelbehälter verbunden ist. Die Verwendung eines doppelwandigen Wandsystems des Reinigungsrohres verringert den Aufwand an Leitungen für das Rohrsystem, da der Hohlraum dieses doppelwandige Wandsystem zur Weiterleitung des Reinigungsmittels an den Innenraum der Kalibriereinheit genutzt wird. Dadurch, dass das Reinigungsmodul nur für die Zuführung des Reinigungsmittels genutzt wird, dient der Innenraum der Kalibriereinheit sowohl zur Durchführung des Kalibrierprozesses als auch des Reinigungsprozesses. Der Platzbedarf der Kalibriereinheit wird somit optimiert, was eine weitere Verringerung der Größe der Kalibriereinheit nach sich zieht.In a further development, the cleaning module has a cleaning tube comprising a double-walled wall system ( 16a ), wherein a cavity within the double-walled wall system of the cleaning tube is connected via at least one flexible conduit of the pipe system with the at least one detergent container. The use of a double-walled wall system of the cleaning tube reduces the expense of pipes for the pipe system, since the cavity of this double-walled wall system is used to forward the detergent to the interior of the calibration. Due to the fact that the cleaning module is used only for the supply of the cleaning agent, the interior of the calibration unit serves both to carry out the calibration process and the cleaning process. The space requirement of the calibration unit is thus optimized, which results in a further reduction in the size of the calibration unit.

In einer Variante weist mindestens eine Wand des doppelwandigen Wandsystems des Reinigungsrohres, vorzugsweise an dem zur flexiblen Leitung entgegengesetzt ausgebildeten Ende, mindestens eine Düse zum Auslass des Reinigungsmittels in die Kalibriereinheit auf. Durch die Verwendung dieser mindestens einen Düse wird das Reinigungsmittel dosiert in das Innere der Kalibriereinheit eingelassen und der Sensor somit behutsam mit dem Reinigungsmittel umgeben.In one variant, at least one wall of the double-walled wall system of the cleaning tube, preferably at the opposite end to the flexible conduit, has at least one nozzle for discharging the cleaning agent into the calibration unit. By using this At least one nozzle, the detergent is metered into the interior of the calibration unit and thus gently surround the sensor with the detergent.

In einer Ausführungsform ist das Reinigungsmodul über ein hydraulisches Hebelsystem in der Kalibriereinheit bewegbar, wobei das hydraulische Hebelsystem vorzugsweise innerhalb eines doppelwandigen Außenwandsystems der Kalibriereinheit angeordnet ist. Durch die Bewegung des Reinigungsmoduls wird im Falle des Reinigungsprozesses das Reinigungsrohr in die Nähe des im Inneren der Kalibriereinheit angeordneten Sensors positioniert, wodurch der Innenraum, welcher mit dem Reinigungsmittel gefüllt werden soll, reduziert wird. Durch diesen sparsamen Umgang mit dem verwendeten Reinigungsmittel werden die Kosten für den Reinigungsprozess des Sensors verringert. Insbesondere dadurch, dass das hydraulische Hebelsystem innerhalb eines doppelwandigen Außenwandsystems der Kalibriereinheit angeordnet ist, wird eine besonders kompakte Baueinheit erzeugt, die sehr platzsparend ausgebildet ist.In one embodiment, the cleaning module is movable via a hydraulic lever system in the calibration unit, wherein the hydraulic lever system is preferably arranged within a double-walled outer wall system of the calibration unit. As a result of the movement of the cleaning module, in the case of the cleaning process, the cleaning tube is positioned in the vicinity of the sensor arranged in the interior of the calibration unit, as a result of which the interior which is to be filled with the cleaning agent is reduced. This economical handling of the cleaning agent used reduces the costs for the cleaning process of the sensor. In particular, the fact that the hydraulic lever system is disposed within a double-walled outer wall system of the calibration, a particularly compact unit is generated, which is designed to save space.

In einer weiteren Ausführungsform ist das hydraulische Hebelsystem mit einer Pumpe zur Unterstützung wenigstens des Ablaufs des Reinigungsmittels verbunden. Diese Pumpe verstärkt den Ablauf des Reinigungsmittels und/oder des Kalibriermittels aus dem Innenraum der Kalibriereinheit und stellt sicher, dass in einem möglichst kurzen Zeitraum die Kalibriereinheit wieder für einen Kalibrierprozess bzw. Reinigungsprozess zur Verfügung steht.In a further embodiment, the hydraulic lever system is connected to a pump for assisting at least the drain of the cleaning agent. This pump amplifies the flow of the cleaning agent and / or the calibration from the interior of the calibration and ensures that in a shortest possible period of time the calibration is again available for a calibration process or cleaning process.

Vorteilhafterweise sind das hydraulische Hebelsystem und/oder die Pumpe durch die Steuereinheit ansteuerbar. Die Steuereinheit stellt dabei ein besonders komplexes Bauteil dar, welches nicht nur den Kalibrier- bzw. den Reinigungsprozess, sondern auch die beweglichen Systeme der Vorrichtung zur Kalibrierung des Sensors steuert. Die Steuereinheit kann somit sehr umfassend genutzt werden. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist die Vorrichtung wesentlich kostengünstiger als Roboterlösungen oder ähnlich automatisierte Lösungen. Um die Kosten weiter zu reduzieren, kann die Reinigung manuell ausgelöst werden. Allerdings ist auch eine automatische Auslösung des Reinigungsprozesses jederzeit möglich.Advantageously, the hydraulic lever system and / or the pump can be controlled by the control unit. The control unit represents a particularly complex component which not only controls the calibration or the cleaning process, but also the mobile systems of the device for calibrating the sensor. The control unit can thus be used extensively. Due to this configuration, the device is much cheaper than robotic solutions or similar automated solutions. To further reduce costs, cleaning can be triggered manually. However, an automatic triggering of the cleaning process is possible at any time.

In einer Ausgestaltung ist der Sensor in einer beweglichen Sensorhalterung gelagert, wobei die Sensorhalterung durch das Innere des Reinigungsrohres führbar gestaltet ist. Dies hat den Vorteil, dass lediglich der Sensor von außen in die Kalibriereinheit eingeführt und in dem Innenraum der Kalibriereinheit positioniert werden muss. Das Kalibriermittel bzw. das Reinigungsmittel erreichen die Kalibriereinheit bzw. das in der Kalibriereinheit angeordnete Reinigungsmodul über das schon beschriebene Rohrsystem, wodurch zuverlässig verhindert wird, dass Verunreinigungen innerhalb der Kalibriereinheit auftreten.In one embodiment, the sensor is mounted in a movable sensor holder, wherein the sensor holder is designed feasible through the interior of the cleaning tube. This has the advantage that only the sensor has to be introduced from the outside into the calibration unit and positioned in the interior of the calibration unit. The calibration agent or the cleaning agent reach the calibration unit or the cleaning module arranged in the calibration unit via the pipe system already described, which reliably prevents impurities from occurring within the calibration unit.

In einer Weiterbildung ist die Vorrichtung transportabel ausgestaltet. Da neben dem Reinigungsmodul auch die Kalibriereinheit modulartig ausgebildet ist, bildet die erfindungsgemäße Vorrichtung eine kompakte Einheit, die mit einem geringstmöglichen Platzbedarf auskommt, was den Vorteil hat, dass die Vorrichtung zum Sensor ortsverändernd transportiert werden kann, weshalb die Wartungsarbeiten bzw. die Kalibrierung des Sensors direkt am Einsatzortes des Sensors ausgeführt werden können. Eine aufwändige Lösung zum Ausbau und Transport der Sensoren zu einer Kalibrier- und/oder Reinigungseinrichtung kann somit entfallen. Dadurch werden die Kosten der Wartung bzw. Kalibrierung des Sensors wesentlich reduziert.In a development, the device is designed transportable. Since in addition to the cleaning module, the calibration unit is designed like a module, the device of the invention forms a compact unit that requires the least possible space, which has the advantage that the device can be transported to the sensor location-changing, which is why the maintenance or calibration of the sensor can be performed directly on site of the sensor. A complex solution for removing and transporting the sensors to a calibration and / or cleaning device can thus be dispensed with. This significantly reduces the cost of maintaining or calibrating the sensor.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.

Es zeigt:It shows:

1: ein Ausführungsbeispiel für den Systemaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 1 : An embodiment of the system structure of the device according to the invention.

2: eine mögliche Ausführungsform der Kalibriereinheit. 2 a possible embodiment of the calibration unit.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für den Systemaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kalibrierung eines Sensors dargestellt. Dieser Systemaufbau 1 umfasst als wesentliches Element die Kalibriereinheit 2, welche modulartig ausgebildet ist. Über ein vielseitig verzweigtes Rohrleitungssystem 3 ist die Kalibriereinheit 2 mit n Kalibriermittelbehältern 41 bis 4n und m Reinigungsmittelbehältern 51 bis 5m verbunden. Dabei ist zwischen jedem Kalibriermittelbehälter 41 bis 4n und der Kalibriereinheit 2 je ein Ventil 61 bis 6n und den Reinigungsmittelbehältern 51 bis 5m und der Kalibriereinheit 2 je ein Ventil 71 bis 7m angeordnet. Die Ventile 61 bis 6n werden zur Steuerung des Kalibrierprozesses von einer Steuereinheit 8 angesteuert. Auch die Ventile 71 bis 7m, welche die Kalibriereinheit 2 mit je einem Reinigungsmittelbehälter 51 bis 5m verbinden, werden durch die Steuereinheit 8 geöffnet und geschlossen. Die Steuereinheit 8 ist darüber hinaus elektrisch mit einer Hydraulikpumpe 9 verbunden, wobei die Hydraulikpumpe 9 auf ein Ablaufventil 10 führt, über welches die sich in der Kalibriereinheit 2 befindende Flüssigkeit in Form des Kalibriermittels bzw. des Reinigungsmittels abläuft.In 1 an embodiment of the system structure of the inventive device for calibrating a sensor is shown. This system structure 1 comprises as an essential element the calibration unit 2 , which is designed like a module. Via a manifold branched piping system 3 is the calibration unit 2 with n calibrant containers 41 to 4n and m detergent containers 51 to 5 m connected. It is between each Kalibriermittelbehälter 41 to 4n and the calibration unit 2 one valve each 61 to 6n and the detergent containers 51 to 5 m and the calibration unit 2 one valve each 71 to 7m arranged. The valves 61 to 6n are used to control the calibration process by a control unit 8th driven. Also the valves 71 to 7m which the calibration unit 2 each with a detergent container 51 to 5 m connect through the control unit 8th opened and closed. The control unit 8th is also electric with a hydraulic pump nine connected, the hydraulic pump nine on a drain valve 10 leads, over which in the calibration unit 2 liquid in the form of the calibrant or the cleaning agent expires.

An der Kalibriereinheit 2 sind ein erster und ein zweiter Niveausensor 11, 12 angeordnet, welche mit der Steuereinheit 8 verbunden sind. Diese Niveausensoren 11, 12 geben den Stand des Flüssigkeitsniveaus des Kalibriermittels bzw. des Reinigungsmittels in der Kalibriereinheit 2 an, wobei das Flüssigkeitsniveau von der Steuereinheit 8 ausgewertet wird. Die Steuereinheit 8 ist mit den Ventilen 61 bis 6n, 71 bis 7m bzw. 131 und 13m sowie mit den Sensoren 11, 12, 14 über elektrische Leitungen 15 verbunden ist.At the calibration unit 2 are a first and a second level sensor 11 . 12 disposed which with the control unit 8th are connected. These level sensors 11 . 12 give the level of the liquid level of the calibrant or the cleaning agent in the calibration unit 2 at, the liquid level from the control unit 8th is evaluated. The control unit 8th is with the valves 61 to 6n . 71 to 7m respectively. 131 and 13m as well as with the sensors 11 . 12 . 14 via electrical lines 15 connected is.

In der Kalibriereinheit 2 findet sowohl ein Kalibrierprozess als auch ein Reinigungsprozess statt. Der Kalibrierprozess wird durch Einleiten des Kalibriermittels in die Kalibriereinheit 2 durch ein, von der Steuereinheit 8 ausgelöstes Signal zum Öffnen beispielweise des Ventils 61 gestartet. Der Niveausensor 11 gibt, nachdem das Kalibriermittel den Sensor 17 vollständig bedeckt, ein Signal an die Steuereinheit 8 ab, welche das Ventil 61 schließt. Danach erfolgt der Kalibriervorgang. Insbesondere bei der Verwendung intelligenter Sensoren enthält der Sensor 17 als solcher das Kalibrierprogramm, welches von der Steuereinheit 8 ausgelesen wird und zur automatischen Kalibrierung des Sensors 17 verwendet wird. Der Sensor 17 ist dabei über eine nicht weiter dargestellte serielle Schnittstelle mit der Steuereinheit 8 verbunden. Nach Abschluss des Kalibrierprozesses des Sensors gibt die Steuereinheit 8 ein Signal an das Ablaufventil 10, um das Kalibriermittel aus dem Innenraum 18 der Kalibriereinheit 2 abzuführen. Der vollständige Ablauf des Kalibriermittels wird der Steuereinheit 8 durch den Niveausensor 12 angezeigt. Diese Abführung der Flüssigkeit wird dabei durch die Hydraulikpumpe 9 unterstützt.In the calibration unit 2 Both a calibration process and a cleaning process take place. The calibration process is initiated by introducing the calibrant into the calibration unit 2 through, from the control unit 8th triggered signal to open, for example, the valve 61 started. The level sensor 11 after the calibrant releases the sensor 17 completely covered, a signal to the control unit 8th off which the valve 61 closes. Then the calibration process takes place. Especially when using intelligent sensors, the sensor contains 17 as such the calibration program, which from the control unit 8th is read out and for automatic calibration of the sensor 17 is used. The sensor 17 is via a serial port not shown with the control unit 8th connected. After completion of the calibration process of the sensor gives the control unit 8th a signal to the drain valve 10 to remove the calibrant from the interior 18 the calibration unit 2 dissipate. The complete procedure of the calibrant becomes the control unit 8th through the level sensor 12 displayed. This removal of the liquid is thereby by the hydraulic pump nine supported.

Ist das Kalibriermittel aus der Kalibriereinheit 2 entfernt, findet anschließend ein Reinigungsprozess des Sensors 17 innerhalb der Kalibriereinheit 2 statt. Dazu öffnet die Steuereinheit 8 beispielsweise das Ventil 71, wodurch ein Reinigungsmittel aus dem Reinigungsmittelbehälter 51 in den Innenraum 18 der Kalibriereinheit 2 fließt. Auch das Reinigungsmittel wird solange in die Kalibriereinheit 2 eingefüllt, bis der Niveausensor 11 der Steuereinheit 8 anzeigt, das ein Flüssigkeitsniveau in der Kalibriereinheit 2 erreicht ist, welches den Sensor 17 vollständig bedeckt. Die Steuereinheit 8 schließt dann das Ventil 71 und der Reinigungsprozess beginnt.Is the calibrant from the calibration unit 2 removed, then finds a cleaning process of the sensor 17 within the calibration unit 2 instead of. The control unit opens for this purpose 8th for example, the valve 71 , whereby a cleaning agent from the detergent container 51 in the interior 18 the calibration unit 2 flows. The detergent is also in the calibration unit 2 filled until the level sensor 11 the control unit 8th indicates that a fluid level in the calibration unit 2 is achieved, which is the sensor 17 completely covered. The control unit 8th then close the valve 71 and the cleaning process begins.

Soll der Reinigungsprozess in der Kalibriereinheit 2 unter Hochdruck erfolgen, so werden die Ventile 131 bis 13m, welche mit den Ventilen 71 bis 7m gekoppelt sind, geschlossen, bis der Steuereinheit 8 über einen Drucksensor 14 angezeigt wird, dass sich der gewünschte Druck in den Leitungen des Rohrsystems 3, die an die Ventile 71 bis 7m und 131 bis 13m führen, eingestellt hat. Erst dann gibt die Steuereinheit 8 das Signal, eines der Ventile 71 bis 7m, die mit je einem Reinigungsmittelbehälter 51 bis 5m verbunden sind und das korrespondierende Ventil 131 bis 13m zu öffnen, damit das Reinigungsmittel mit dem entsprechenden Druck in die Kalibriereinheit 2 einströmen kann. So bleiben beispielsweise die Ventile 71 und 131 so lange geöffnet, bis der Niveausensor 11 durch ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit 8 signalisiert, dass das gewünschte Flüssigkeitsniveau in der Kalibriereinheit 2 erreicht wurde. Die Steuereinheit 8 schließt dann die Ventile 71 und 131. Nach Abschluss des Reinigungsprozesses wird das Reinigungsmittel unter Einsatz der Hydraulikpumpe 9 aus dem Innenraum 18 der Kalibriereinheit 2 herausgepumpt.Should the cleaning process in the calibration unit 2 under high pressure, so are the valves 131 to 13m , which with the valves 71 to 7m are coupled, closed until the control unit 8th via a pressure sensor 14 indicating that the desired pressure in the piping of the pipe system 3 attached to the valves 71 to 7m and 131 to 13m lead, has set. Only then gives the control unit 8th the signal, one of the valves 71 to 7m , each with a detergent container 51 to 5 m are connected and the corresponding valve 131 to 13m open so that the detergent with the appropriate pressure in the calibration unit 2 can flow in. For example, the valves remain 71 and 131 open until the level sensor 11 by a corresponding signal to the control unit 8th signals that the desired fluid level in the calibration unit 2 was achieved. The control unit 8th then close the valves 71 and 131 , After completion of the cleaning process, the detergent is using the hydraulic pump nine from the interior 18 the calibration unit 2 pumped out.

Die Steuereinheit 8 ist somit zuständig für die Kontrolle und Steuerung der unterschiedlichsten Elemente der Vorrichtung 1 zur Kalibrierung eines Sensors. Somit wird der Auslauf des Kalibriermittels aus den Kalibriermittelbehältern 41 bis 4n genauso wie das Öffnen und Schließen der Ventile 61 bis 6n durch die Steuereinheit 8 bestimmt. Darüber hinaus entscheidet die Steuereinheit 8, wann das Auslaufventil 10 für den Auslauf des Kalibriermittels bzw. des Reinigungsmittels geöffnet und geschlossen wird. Des Weiteren steuert die Steuereinheit ein hydraulisches System 16c des in der Kalibriereinheit 2 angeordneten Reinigungsmoduls 16, welches im Zusammenhang mit 2 näher erläutert wird. Auch erfolgt die Steuerung der Ventile 71 bis 7n und 131 bis 13m für die Versorgung des Reinigungsmoduls 16 mit dem Reinigungsmittel.The control unit 8th is thus responsible for the control and control of various elements of the device 1 for calibration of a sensor. Thus, the spout of the calibrant becomes out of the calibrant containers 41 to 4n as well as the opening and closing of the valves 61 to 6n through the control unit 8th certainly. In addition, the control unit decides 8th when the outlet valve 10 is opened and closed for the outlet of the calibrant or the cleaning agent. Furthermore, the control unit controls a hydraulic system 16c in the calibration unit 2 arranged cleaning module 16 , which in connection with 2 is explained in more detail. Also, the control of the valves takes place 71 to 7n and 131 to 13m for the supply of the cleaning module 16 with the detergent.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kalibrierung eines Sensors weist mit der Steuereinheit 8 eine Intelligenz auf, welche in der Lage ist, nacheinander mehrere Kalibrierpunkte automatisch anzusteuern. Unter einer automatischen Steuerung wird dabei verstanden, dass in den Kalibriermittelbehältern 41 bis 4n Kalibriermittel mit unterschiedlichen pH-Werten enthalten sind. Die Nutzung jeweils eines Kalibriermittels in der Kalibriereinheit 2 bestimmt einen solchen Kalibrierpunkt. Bei der Verwendung von beispielsweise fünf Kalibriermittelbehältern 4-1 bis 4-n, in welchen sich vorzugsweise Nitrat als Kalibriermittel mit unterschiedlichen Konzentrationen befindet, werden nacheinander durch die Steuereinheit 8 fünf Kalibrierprozesse durchgeführt, wobei zwischen jedem Kalibrierprozess nach Ablauf des Kalibriermittels ein Reinigungsprozess des Sensors 17 erfolgt. Das Reinigungsmittel wird aus einem der Reinigungsmittelbehälter 51 bis 5m in die Kalibriereinheit 2 eingeführt, um einen chemisch sauberen Sensor, welcher in der Kalibriereinheit 2 angeordnet ist, auf die nächste Kalibrierung vorzubereiten. Erst danach wird das Kalibriermittel aus dem nächsten Kalibriermittelbehälter 41 bis 4n in die Kalibriereinheit 2 eingefüllt.The inventive device for calibrating a sensor has with the control unit 8th an intelligence capable of automatically triggering multiple calibration points one after the other. Under an automatic control is understood that in the Kalibriermittelbehältern 41 to 4n Calibrating agents with different pH values are included. The use of one calibration agent each in the calibration unit 2 determines such a calibration point. When using, for example, five calibrant containers 4-1 to 4-n in which preferably nitrate is used as a calibrating agent with different concentrations are successively by the control unit 8th carried out five calibration processes, wherein between each calibration process after the expiry of the calibration means a cleaning process of the sensor 17 he follows. The detergent is made from one of the detergent containers 51 to 5 m into the calibration unit 2 introduced to a chemically clean sensor, which in the calibration unit 2 is arranged to prepare for the next calibration. Only then will the calibration agent be removed from the next calibration agent container 41 to 4n into the calibration unit 2 filled.

In 2 ist ein Ausführungsbeispiel für die in 1 verwendete Kalibriereinheit 2 dargestellt. Diese Kalibriereinheit 2 ist dabei zylinderähnlich ausgebildet und umfasst ein doppelwandiges Wandsystem 2a. Dieses doppelwandige Wandsystem 2a besteht aus zwei Außenwänden 2b, 2c, welche einen Hohlraum 2d bilden. In den Innenraum 18 der zylinderähnlichen Kalibriereinheit 2 ragt ein Reinigungsmodul 16, welches beweglich entlang des doppelwandigen Wandsystems 2 der Kalibriereinheit 2 gelagert ist. Das Reinigungsmodul 16 greift mit einem Hebelelement 16c in den Hohlraum 2d des Wandsystems 2a der Kalibriereinheit 2 ein, wobei der Hohlraum 2d mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist. Die Steuereinheit 8 steuert dabei die Stellung des Hebelelementes 16c, je nachdem ob ein Reinigungsmittel in den Innenraum 18 der Kalibriereinheit 2 eingeführt werden soll oder ob dieses mit Unterstützung der Hydraulikpumpe 9 über das Ablaufventil 10 abgepumpt werden soll.In 2 is an embodiment of the in 1 used calibration unit 2 shown. This calibration unit 2 is similar to a cylinder formed and includes a double-walled wall system 2a , This double-walled wall system 2a consists of two outer walls 2 B . 2c which is a cavity 2d form. In the interior 18 the cylinder-like calibration unit 2 protrudes a cleaning module 16 , which moves along the double-walled wall system 2 the calibration unit 2 is stored. The cleaning module 16 engages with a lever element 16c in the cavity 2d of the wall system 2a the calibration unit 2 one, the cavity 2d filled with a hydraulic fluid. The control unit 8th controls the position of the lever element 16c , depending on whether a cleaning agent in the interior 18 the calibration unit 2 should be introduced or whether this with the support of the hydraulic pump nine via the drain valve 10 should be pumped.

Das Hebelsystem 16c umschließt ein Reinigungsrohr 16a, welches durch das Hebelsystem 16c in den Innenraum 18 der Kalibriereinheit 2 verfahren wird. Der zu kalibrierende Sensor 17 ist in einem Sensorhalter 17a angeordnet, welcher annähernd senkrecht durch das Innere des Reinigungsrohres 16a in den Innenraum 18 eingebracht und in dem Innenraum 18 der Kalibriereinheit 2 positioniert wird. Anschließend beginnt der Kalibrier- oder der Reinigungsprozess. Während des Reinigungsprozesses wird der Innenraum 18 über das Reinigungsrohres 16a mit einem Reinigungsmittel geflutet. Zu diesem Zweck weist das Reinigungsrohr 16a ebenfalls ein rohrähnliches, doppelwandiges System 16b auf, welches über beispielsweise eine flexible Flüssigkeitsleitung 20, die Bestandteil des Rohrsystems 3 ist, mit dem Reinigungsmittelbehälter 51 verbunden ist. Der Stutzen der flexiblen Flüssigkeitsleitung 20 ist so ausgebildet, dass dieser genau in das doppelwandige System 16b des Reinigungsrohres 16a eingreift. Somit wird das Reinigungsmittel aus dem Reinigungsmittelbehälter 51 in den Hohlraum des doppelwandigen Systems 16b des Reinigungsrohres 16a eingeführt, wobei entgegengesetzt zur Flüssigkeitsleitung 20 an dem Reinigungsrohr 16a Düsen 19a bis 19d ausgebildet sind. Durch diese Düsen 19a bis 19b wird das Reinigungsmittel in den Innenraum 18 der Kalibriereinheit 2 eingebracht.The lever system 16c encloses a cleaning pipe 16a , which by the lever system 16c in the interior 18 the calibration unit 2 is moved. The sensor to be calibrated 17 is in a sensor holder 17a arranged, which approximately perpendicular through the interior of the cleaning tube 16a in the interior 18 introduced and in the interior 18 the calibration unit 2 is positioned. Then the calibration or cleaning process begins. During the cleaning process, the interior becomes 18 over the cleaning pipe 16a flooded with a detergent. For this purpose, the cleaning tube 16a also a tube-like, double-walled system 16b on which, for example, a flexible fluid line 20 that are part of the pipe system 3 is with the detergent container 51 connected is. The nozzle of the flexible fluid line 20 is designed so that this exactly in the double-walled system 16b of the cleaning tube 16a intervenes. Thus, the cleaning agent from the detergent container 51 in the cavity of the double-walled system 16b of the cleaning tube 16a introduced, opposite to the liquid line 20 on the cleaning pipe 16a jet 19a to 19d are formed. Through these nozzles 19a to 19b the detergent is in the interior 18 the calibration unit 2 brought in.

Dadurch, dass das Reinigungsrohr 16a des Reinigungsmoduls 16 den Innenraum 18 der Kalibriereinheit 2, in welchem der Sensor 17 positioniert ist, abdeckt, wird eine Kontaminierung des Innenraumes 18 durch die Umgebung der Kalibriereinheit 2 weitgehend verhindert. Durch das Einbringen des Reinigungsmoduls 16 in den Innenraum 18 über das Hebelsystem 16c wird der Innenraum 18 verkleinert, weshalb der Verbrauch an Kalibriermittel verringert wird.By doing that the cleaning pipe 16a of the cleaning module 16 the interior 18 the calibration unit 2 in which the sensor 17 is positioned, covering, becomes a contamination of the interior 18 through the environment of the calibration unit 2 largely prevented. By introducing the cleaning module 16 in the interior 18 over the lever system 16c becomes the interior 18 reduces the consumption of calibrant.

Eine solche erfindungsgemäße Lösung ist aufgrund ihres kompakten Aufbaus als tragbares System ausgestaltet und flexibel für den Service, die Wartung, für Systemtests in der Labormesstechnik oder für die Fertigung einsetzbar. Diese Vorrichtung ist nicht nur auf die Anwendung für einen speziellen Sensortyp beschränkt, sondern bei einer Vielzahl von Sensoren, wie beispielsweise für die Kalibrierung von potentiometrischen Sensoren wie pH-Sensoren und Redoxsensoren, amperometrischen Sensoren wie Gassensoren, Temperatursensoren, spektrometrischen Sensoren, feuchte Sensoren, Drucksensoren, Füllstandssensoren bzw. chromatagraphische Sensoren, geeignet.Such a solution according to the invention is designed as a portable system due to its compact design and can be used flexibly for service, maintenance, for system tests in laboratory measurement technology or for production. This device is not limited to application only to a specific type of sensor, but to a variety of sensors such as potentiometric sensors such as pH sensors and redox sensors, amperometric sensors such as gas sensors, temperature sensors, spectrometric sensors, humid sensors, pressure sensors , Level sensors or chromatagraphic sensors, suitable.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10322277 A1 [0002]

Claims

Device for calibrating a sensor, comprising a calibration unit ( 2 ) with at least one calibrant container ( 41 - 4n ) and a cleaning unit, both with a control unit ( 8th ), characterized in that the calibration unit ( 2 ) is designed as a cleaning unit, wherein the calibration unit ( 2 ), in particular a cleaning module ( 16 ).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the calibration unit ( 2 ) via a, preferably flexible, pipe system ( 3 ) with the at least one calibrant container ( 41 - 4n ) and / or at least one detergent container ( 51 - 5 m ) connected is.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the calibration unit ( 2 ) tube-like, wherein in the interior of the tube-like calibration unit ( 2 ) the cleaning module ( 16 ) is movably mounted.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the cleaning module ( 16 ), a double-walled wall system comprising cleaning tube ( 16a ), wherein a cavity ( 16b ) within the double-walled wall system of the cleaning tube ( 16a ) via at least one flexible line ( 20 ) of the pipe system ( 3 ) with the at least one detergent container ( 51 - 5 m ) connected is.

Apparatus according to claim 4, characterized in that at least one wall of the double-walled wall system of the cleaning tube ( 16a ) m preferably at the, for flexible line ( 20 ) opposite end, at least one nozzle ( 19a to 19d ) to the inlet of the cleaning agent in the calibration unit ( 2 ) having.

Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the cleaning module ( 16 ) via a hydraulic lever system ( 16c ) in the calibration unit ( 2 ) is movable, wherein the hydraulic lever system ( 16c ) preferably within a double-walled outer wall system ( 2a ) of the calibration unit ( 2 ) is arranged.

Device according to claim 6, characterized in that the hydraulic lever system ( 16c ) with a pump ( nine ) is connected to support at least the flow of the cleaning agent.

Apparatus according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the hydraulic lever system ( 16c ) and / or the pump ( nine ) by the control unit ( 8th ) are controllable.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 17 ) in a movable sensor holder ( 17a ) is mounted, wherein the sensor holder ( 17a ) through the cleaning tube ( 16a ) is designed feasible.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized by a transportable embodiment.