DE102013101196A1

DE102013101196A1 - Optischer Inline Sensor mit modularer Durchflusszelle

Info

Publication number: DE102013101196A1
Application number: DE102013101196A
Authority: DE
Inventors: William H. Wynn
Original assignee: Endress and Hauser Conducta Inc
Current assignee: Endress and Hauser Conducta Inc
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2013-09-05
Also published as: US20130215412A1; US9279746B2; CN103267728B; CN103267728A

Abstract

Ein optischer Inline-Sensor mit einem modularen Durchflusszellenblock mit Durchflussdurchgang von vorgegebenem Durchmesser, austauschbaren Adaptern für den Anschluss von Messstoffleitungen unterschiedlicher Innendurchmesser am Block, einer optischen Pfadlänge, die mithilfe von Fensterdistanzstücken in fest vorgegebenen Schritten und mithilfe von Feineinstellungsvorrichtungen kontinuierlich angepasst werden kann, und einer Lichtquelle sowie einem optischen Detektor in modularen Gehäusen, die radial und axial ausgerichtet werden können. Zwischen den Gehäusen und dem Rumpf der Durchflusszelle besteht eine thermische Isolierung, und die Luftzirkulation trägt zusätzlich zu einer Reduzierung der Temperatur und der Kondensation in den Gehäusen bei.

Description

Diese Erfindung betrifft optische Inline-Sensoren im Allgemeinen und im Besonderen optische Inline-Sensoren mit modularer Durchflusszelle, die unterschiedliche Leitungsgrößen aufnehmen können und unterschiedliche optische Pfadlängen ermöglichen.
Durchflusszellen kommen häufig in optischen Inline-Sensoren zum Einsatz, um im Bereich der Biotechnologie und in anderen Hygiene-Anwendungen die Eigenschaften von Produktströmen zu überwachen. Die in solchen Anwendungen verwendeten Durchflussleitungen weisen typischerweise Innendurchmesser von 1/8 Zoll bis 3/4 Zoll (ca. 3 mm bis 19 mm) auf, weshalb es erforderlich war, Durchflusszellen mit Durchgängen herzustellen, die den unterschiedlichen Leitungsgrößen entsprechen. Bei Durchgängen mit kleineren Durchmessern kann sich eine ordnungsgemäße Drainage als schwierig erweisen – selbst dann, wenn die Durchflusszelle so montiert wird, dass der Durchgang vertikal verläuft.
Solche Instrumente verfügen typischerweise über optische Fenster, die an den gegenüberliegenden Seiten des Produktstroms positioniert sind, wobei an einem der Fenster außen eine Lichtquelle angebracht ist, damit ein Lichtstrahl direkt durch den Strom geleitet wird, während am anderen Fenster außen ein Detektor angebracht ist, um den Strahl aufzunehmen. Das Licht kann sich im ultravioletten, sichtbaren oder nahe dem infraroten Bereich befinden. Die Länge des optischen Pfads durch den Messstoffstrom wird durch den Abstand zwischen den optischen Fenstern bestimmt; die einzige Möglichkeit, die Pfadlänge deutlich zu verändern besteht daher darin, Fenster von unterschiedlichen Längen zu verwenden. Das erfordert für jede Pfadlänge ein anderes Fensterpaar, sodass das Variieren der optischen Pfadlänge von z. B. 0,5 mm bis 20 mm sieben Fensterpaare notwendig machen kann. Darüber hinaus kann sich die Sterilisation der O-Ring-Dichtungen, die typischerweise zur Abdichtung solcher Fenster verwendet werden, mit den herkömmlichen CIP(Clean in Process)- und SIP(Steam in Process)-Reingungsvorgängen schwierig gestalten.
Ein weiteres Problem bei Durchflusszellen für optische Sensoren ist die Ausrichtung der Lichtquelle und des Detektors entlang der optischen Achse. Zwar können einige vorhandene Durchflusszellen eine korrekte axiale Ausrichtung zulassen, eine radiale Ausrichtung ist dagegen im Allgemeinen nicht möglich.
Eine Aufgabe der Erfindung ist allgemein die Lieferung eines neuen und verbesserten optischen Inline-Sensors mit Durchflusszelle. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Lieferung eines optischen Inline-Sensors und einer Durchflusszelle mit der oben genannten Eigenschaft, die die Begrenzungen und Nachteile der bisher gelieferten Inline-Sensoren und Durchflusszellen nicht aufweisen.
Diese und andere Aufgaben werden gemäß der Erfindung erreicht durch die Lieferung eines optischen Inline-Sensors mit einem Durchflusszellenblock, einem Durchflussdurchgang mit einem vorgegebenen Durchmesser, der durch den Block verläuft, einer Vielzahl von Adaptern für den Anschluss von Messstoffleitungen mit unterschiedlichen Innendurchmessern an die Durchflusszelle (wobei jeder Adapter über eine Bohrung verfügt, die an dem einen Ende dem Durchmesser des Durchflussdurchgangs am und am anderen Ende dem Innendurchmesser einer der Messstoffleitungen entspricht), Vorrichtungen, um die Adapter am Block an den entgegengesetzten Enden des Durchgangs austauschbar anzubringen, Überwachungsanschlüssen, die den Durchgang schneiden und sich zu den entgegengesetzten Seiten des Blocks hin öffnen, optischen Fenstern, die in den Anschlüssen angeordnet sind, einer Lichtquelle und einem optischen Detektor, die beide auf einer optischen Achse, die durch den Durchgang und die Fenster verläuft, aufeinander ausgerichtet sind, und einer Vielzahl von Distanzstücken, die austauschbar auf den gegenüberliegenden Seiten eines Fensters angebracht werden, um unterschiedliche optische Pfadlängen zwischen den Fenstern zu ermöglichen.
ist die isometrische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Sensors mit einer modularen Durchflusszelle gemäß der Erfindung.
ist eine senkrechte Schnittdarstellung der Ausführungsform in .
ist eine isometrische Explosionsansicht des Durchflusszellenblocks und der Adapter für die Messstoffleitungen in der Ausführungsform in .
ist eine senkrechte Schnittdarstellung des Durchflusszellenblocks und der Adapter in im montierten Zustand.
ist eine vergrößerte Schnittdarstellung einer der Dichtungen, die die Abdichtung zwischen dem Durchflusszellenblock und den Adaptern für die Messstoffleitungen in der Ausführungsform in bilden.
–6d sind vertikale Schnittdarstellungen der zusätzlichen Adapter für Messstoffleitungen zur Verwendung in der Ausführungsform in .
ist eine vertikale Schnittdarstellung der optischen Fenster und des Durchflusszellenblocks in der Ausführungsform in , senkrecht zur optischen Achse gesehen.
ist eine vergrößerte, explodierte, fragmentarische Schnittdarstellung der Fensterdichtung und des Dichtungssitzes in der Ausführungsform in .
enthält eine ähnliche Ansicht wie und zeigt die Fensterdichtung in ihrer Position im Durchflusszellenblock.
ist eine senkrechte Schnittdarstellung der Fenstermontageringe und Fenster in der Ausführungsform in .
ist ein Seitenaufriss eines Satzes von Fenster-Distanzstücken zur Verwendung in der Ausführungsform in .
–11e sind Schnittansichten durch die Zentralachse eines aufeinander ausgerichteten Fensterpaares mit verschiedenen Distanzstückkombinationen, die unterschiedliche optische Pfadlängen zwischen den Fenstern ermöglichen.
ist eine Schnittdarstellung, die die Feineinstellungsvorrichtungen für die Fenster in der Ausführungsform in veranschaulicht.
ist eine senkrechte Schnittdarstellung eines der Gehäuse für die Lichtquelle und den Detektor in der Ausführungsform in .
ist ein Querschnitt entlang der Linie 14-14 in .
ist eine vergrößerter, fragmentarischer Querschnitt eines Teils des in dargestellten Gehäuses.
ist ein Querschnitt entlang der Linie 16-16 in .
ist ein Aufriss des äußeren Endes des Detektorgehäuses in der Ausführungsform in .
ist eine senkrechte Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform eines optischen Detektors zur Verwendung in der Ausführungsform in .
Der optische Inline-Sensor umfasst einen Durchflusszellenblock oder -rumpf aus rostfreiem Stahl (22) mit einem Durchflussdurchgang (23), der zur Ober- und Unterseite (24, 26) des Blocks hin geöffnet ist. Überwachungsanschlüsse (28, 29), die sich zu den entgegengesetzten Seiten (31, 32) des Blocks hin öffnen und den Durchgang im rechten Winkel schneiden. Eine Lichtquelle (33) und ein Detektor (34) sind auf dem Block montiert und auf die Anschlüsse ausgerichtet, wobei das Licht der Lichtquelle durch den Durchgang bis zum Detektor verläuft. Sowohl der Durchgang als auch die Anschlüsse sind im Querschnitt kreisförmig.
Messstoffleitungen (nicht abgebildet) werden an den Durchflusszellenblock über Adapter (36) angeschlossen, die einen zylindrischen Rumpf (37) mit Innenbohrung (38), einen Montageflansch (39) am einen Ende des Rumpfs und eine Armatur (41) für den Anschluss an die Messstoffleitung am anderen Ende haben. Bei den dargestellten Armaturen handelt es sich um Tri-Clover^®-Anschlüsse mit Dichtungsnuten (42) in den Außenseiten der Armaturen; es kann jedoch jeder geeignete Anschluss genutzt werden, einschließlich VCR^®-Armaturen, Mantelleitungsanschlüsse, Schlauchstutzen und ähnliches. Die Adapter werden mit den Montageschrauben (43) am Block befestigt.
Die Abdichtung zwischen dem Durchflusszellenblock und den Leitungsadaptern erfolgt durch hygienische Dichtungen für Leitungsarmaturen (44); diese Dichtungen weisen in der Regel ringförmige Körper (44a) auf, die von den passenden Nuten (46, 47) in den gegenüberliegenden Oberflächen des Durchflusszellenblocks und der Montageflansche aufgenommen werden. Diese Dichtungen haben relativ kurze kranzförmige Flansche (48), die von den in der Regel ringförmigen Körpern ins Innere reichen, wobei die Innenflächen (48a) der Flansche auf die Seitenwände des Durchgangs im Block und die Bohrungen in den Adaptern ausgerichtet sind.
Die Dichtungen werden kontrolliert zusammengepresst (Kompression), wobei die Innenflächen (48a) exakt auf die Wände des Durchgangs und die Bohrungen ausgerichtet sind, wenn die Montageschrauben festgezogen werden, damit die Oberflächen der Montageflansche und des Blocks fest aneinander anliegen. Die kontrollierte Kompression ermöglicht dichte Abdichtungen und gewährleistet die Unversehrtheit der Abdichtungen selbst bei wiederholten CIP- und SIP-Zyklen. Diese Art von Dichtung ist eine Standardkomponente, die häufig in anderen Anwendungen in der Biotechbranche verwendet wird und in verschiedenen Materialien erhältlich ist, so u. a. in Materialien, die die Anforderungen der FDA Class VI-Zertifizierung erfüllen. Dank der Adapter kann eine Standard-Durchflusszelle mit einem Durchgang mit vorgegebenen Durchmesser für Messstoffleitungen mit unterschiedlichen Innendurchmessern verwendet werden. So hat z. B. der Durchgang in der in dargestellten Ausführungsform einen größeren Durchmesser als die Messstoffleitung, und die Adapterbohrung hat einen zylindrischen Abschnitt (38a) am Anschlussende mit einem Durchmesser, der dem Innendurchmesser der Messstoffleitung entspricht. Ein konisch zulaufender Abschnitt (38b) verläuft zwischen dem inneren Ende des zylindrischen Abschnitts und der äußeren Oberfläche des Montageflansches, und zwar mit einem Durchmesser, der sich vom Durchmesser der Messstoffleitung bis zum Durchmesser des Durchgangs erweitert. Dieser Kegel ermöglicht einen nahtlosen Übergang zwischen den unterschiedlichen Durchmessern und erlaubt, dass der Sensor in einem Winkel von bis zu 60° zur Vertikalen montiert wird, wobei selbst bei Leitungen von 1/8 Zoll oder weniger trotzdem weiterhin eine korrekte Drainage sichergestellt ist. Durch die Adapter ist es möglich, dass der Durchgang in der Durchflusszelle größer ist und einen geringeren Druckabfall erzeugt als es bei Durchflusszellen mit kleineren Durchgängen der Fall wäre.
Die –6d zeigen Adapter zur Verwendung mit Messstoffleitungen unterschiedlicher Innendurchmesser. Bei einer Durchflusszelle mit einem Durchgangsdurchmesser von z. B. 3/4 Zoll können die dargestellten zylindrischen Bohrungen (38a) in den Adaptern Durchmesser von 1/8 Zoll, 1/4 Zoll, 1/2 Zoll bzw. 3/4 Zoll haben. Anhand dieser Beispiele zeigt sich, dass der Öffnungswinkel bei allen Adaptern gleich ist, während die Länge des konisch zulaufenden Abschnitts (38b) in dem Maße abnimmt, in dem der Leitungsdurchmesser und der zylindrische Abschnitt zunehmen; Null wird erreicht, wenn der Durchmesser der Leitung gleich dem Durchmesser des Durchgangs ist. Unabhängig von der Größe der Bohrung bleiben jedoch die Außenabmessungen des Adapters und die Art, wie er an die Messstoffleitung und den Durchflusszellenblock angeschlossen wird, unverändert.
Der Wechsel von einer Leitungsgröße zu einer anderen erfolgt, indem der vorhandene Adapter einfach vom Durchflusszellenblock entfernt, die Dichtungen im Block ausgetauscht und der neue Adapter am Block montiert wird. Wenn die Montageschrauben festgezogen wurden und die Oberflächen der Montageflansche und des Durchflusszellenblocks fest aneinander anliegen, dann sorgt die kontrollierte Kompression so für eine ordnungsgemäße Abdichtung mit den neuen Dichtungen.
Transparente optische Fenster (51, 52) werden in den Überwachungsanschlüssen (28, 29) montiert und durch Montageringe (53, 54) in Position gehalten. Wie zeigt, hat jeder der Überwachungsanschlüsse einen äußeren Abschnitt mit einem relativ großen Durchmesser mit einer zylindrischen Seitenwand (28a, 29a), einen inneren Abschnitt kleineren Durchmessers mit einer konisch zulaufenden Seitenwand (28b, 29b), die sich zum Durchflussdurchgang (23) hin öffnet, sowie einen nach außen zeigenden kranzförmigen Steg (28c, 29c) zwischen den Seitenwänden der beiden Abschnitte.
Die Fenster haben solide zylindrische Rümpfe (51a, 52a) mit radialen Flanschen (51b, 52b) an den äußeren Enden. In der dargestellten Ausführungsform beträgt die Dicke der Flansche ca. ein Drittel der Rumpflänge. Somit kann der Flansch in einem Fenster mit einer Länge von 18 mm eine Dicke von ca. 6 mm haben. Der Durchmesser der Flansche ist etwas geringer als die äußeren Abschnitte der Überwachungsanschlüsse.
Abgestufte O-Ring-Dichtungen (56, 57) sorgen für eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen den Fenstern und dem Durchflusszellenblock. Diese Dichtungen haben in der Regel kranzförmige Körper mit einer Abstufung (56a, 57a), wobei die eine Seite einen reduzierten Außendurchmesser aufweist. Die Dichtungen sind aus robustem Material wie z. B. Gummi gefertigt und haben einen Innendurchmesser, der geringfügig kleiner (z. B. 1–2 %) als der Fensterdurchmesser ist. Aufgrund der Elastizität der Dichtung wird die Innenoberfläche der Dichtung fest gegen die Seitenwand des Fensterkörpers gedrückt, wodurch die primäre Abdichtung zwischen dem Fenster und der Dichtung entsteht. Eine sekundäre Abdichtung wird zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Dichtung und des Fensterflansches gebildet. Der Kontakt der flachen Oberfläche mit dem Fensterflansch reduziert die Beanspruchung, die auf das Fenster wirkt, indem die Dichtkraft, die auf das Fenster angewendet wird, über einen größeren Bereich verteilt wird als es bei einer konventionellen O-Ring-Dichtung der Fall wäre.
Die gestuften Teile der Dichtungen zeigen nach Innen in Richtung auf den Durchflussdurchgang und werden von den Dichtungssitzen aufgenommen, die durch die konisch zulaufenden Seitenwände (28b, 29b) der inneren Abschnitte der Überwachungsanschlüsse gebildet werden. Wie in einer etwas übertriebenen Form in den und 8b dargestellt, sind die Wände, die die Dichtungssitze bilden, in einem Winkel α geneigt, der z. B. 6° betragen kann. Wenn die abgestuften Abschnitte der Dichtungen in die Dichtungssitze gedrückt werden, dann werden diese abgestuften Abschnitte zwischen den Sitzen und den Seitenwänden der Fensterkörper zusammengedrückt, wodurch eine noch engere Abdichtung mit den Fenstern erreicht wird. Aufgrund der primären Abdichtung zwischen den Seitenwänden der Fenster und den inneren Oberflächen der Dichtungen besteht nun die Möglichkeit, Distanzstücke zwischen den Fensterflanschen und den Dichtungen zu verwenden, um die Länge des Pfades oder die Abstände (58) zwischen den Innenseiten der Fenster zu variieren. Der Eintrittsdurchmesser der Sensorfenster ist so ausgelegt, dass die von der Flüssigkeit benetzten Seiten der abgestuften O-Ring-Dichtung vollständig freiliegen. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Oberflächen, die Kontakt mit der Flüssigkeit haben, während der CIP- und SIP-Reinigungsvorgänge sterilisiert werden.
Die Rümpfe der Fenster reichen in den Durchflussdurchgang hinein, und die Länge des optischen Pfades zwischen den Innenseiten (51c, 52c) wird durch die Distanzstücke (59) bestimmt, die selektiv auf den gegenüberliegenden Seiten der Fensterflansche positioniert werden können. So sind z. B. in der in dargestellten Ausführungsform zwei Distanzstücke (59, 59) auf der Außenseite des Fensterflansches 51b positioniert, und ein einzelnes Distanzstück (59) ist auf der Außenseite von Fensterflansch 52b angebracht. In diesem besonderen Beispiel ist die Gesamtdicke oder Breite der beiden Distanzstücke auf der Außenseite von Flansch 51b gleich der Dicke oder Breite des einzelnen Distanzstücks auf der Außenseite von Flansch 52b, und die beiden Fenster reichen mit gleichen Abständen in den Durchgang.
Die Distanzstücke haben kranzförmige Rümpfe mit einem Innendurchmesser, der geringfügig größer ist als die Fensterkörper, und einem Außendurchmesser, der geringfügig größer ist als die Außendurchmesser der Fensterflansche und der abgestuften O-Ring-Dichtungen. In einer derzeit bevorzugten Ausführungsform sind die Distanzstücke aus einem thermoplastischen Material wie Polyetheretherketon (PEEK) gefertigt.
Die Fenstermontageringe weisen Vertiefungen oder Kavitäten (53a, 54a) auf, die die Fensterflansche und die auf der Außenseite der Flansche befindlichen Distanzstücke aufnehmen. Diese Vertiefungen sind kreisförmig und haben einen Durchmesser, der etwas größer ist als die Distanzstücke. Die Montageringe werden auf beiden Seiten des Durchflusszellenblocks mit Montageschrauben (61) und O-Ringen (62), die eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen den Montageringen und den Seitenflächen des Blocks sicherstellen, befestigt.
zeigt ein Set von Distanzstücken, die individuell oder in Kombination verwendet werden können, um die gewünschte Pfadlänge zu erreichen. In diesem Beispiel enthält das Set Distanzstücke mit Breiten von 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 4 mm, 4,5 mm, 5 mm und 6 mm; die –11e veranschaulichen, wie diese Distanzstücke verwendet werden, um bei einem einzelnen Fensterpaar (51, 52) mit vordefinierter fester Länge von 18 mm Pfadlängen zwischen 0,5 mm und 10,0 mm zu erreichen. In dem Beispiel in wurden ein Distanzstück von 5 mm (63) und ein Distanzstück von 1,5 mm (64) auf der Außenseite von Flansch 51b angebracht; zudem wurde ein Distanzstück von 6 mm (66) auf der Außenseite von Flansch 52b angebracht, und die Pfadlänge zwischen den Innenseiten der Fenster beträgt 0,5 mm.
In dem Beispiel in wurden ein Distanzstück von 4,5 mm (67) und ein Distanzstück von 1,5 mm (68) auf der Außenseite von Flansch 51b angebracht; zudem wurde ein Distanzstück von 6 mm (69) auf der Außenseite von Flansch 52b angebracht, und die Pfadlänge zwischen den Innenseiten der Fenster beträgt 1,0 mm.
In dem Beispiel in wurden Distanzstücke von 4 mm (71, 72) auf den Außenseiten der Flansche 51b und 52b sowie Distanzstücke von 2 mm (73, 74) zwischen den Innenseiten der Flansche 51b und 52b und den Außenseiten der abgestuften Dichtungen 56 und 57 angebracht; die Pfadlänge zwischen den Innenseiten der Fenster beträgt 5,0 mm.
In dem Beispiel in wurden Distanzstücke von 1,5 mm (76, 77) auf den Außenseiten der Flansche 51b und 52b sowie Distanzstücke von 2 mm (78, 79) zwischen den Innenseiten der Flansche 51b und 52b und den Außenseiten der abgestuften Dichtungen 56 und 57 angebracht; die Pfadlänge zwischen den Innenseiten der Fenster beträgt 5,0 mm.
In dem Beispiel in wurden Distanzstücke von 1,5 mm (81, 82) auf den Außenseiten der Flansche 51b und 52b sowie Distanzstücke von 5 mm (83, 84) zwischen den Innenseiten der Flansche 51b und 52b und den Außenseiten der abgestuften Dichtungen 56 und 57 angebracht; die Pfadlänge zwischen den Innenseiten der Fenster beträgt 10,0 mm.
Die Fenstermontageringe haben Vorrichtungen zur Feineinstellung der Pfadlänge zwischen den Fensterseiten, womit eine genauere Einstellung der Pfadlänge als mit den Distanzstücken ermöglicht wird. Diese Einstellvorrichtungen können auch genutzt werden, um mechanische Toleranzen zu korrigieren, die sich auf die Fensterabstände auswirken. Wie zeigt, weist jede der Fensterhalterungen eine axial verlaufende Trommel (53b, 54b) auf, in die ein Stellring (86, 87) eingeschraubt ist, um die Fenster zu verschieben, sodass sie mehr oder weniger weit vom Durchflussdurchgang entfernt sind. Der Ring hat einen radialen Flansch (86a, 87a) an seinem inneren Ende, der die Distanzstücke gegen die an den Außenseiten der Fensterflansche anliegenden Distanzstücke andrückt. Die Ringe werden mittels eines Stellschlüssels (88) mit Einschlagstiften (88a) gedreht; diese Einschlagstifte greifen in die Wände der Fassungen 86b und 87b in den Ringen ein. Wenn die Ringe in die eine Richtung gedreht werden, bewegen sie sich nach Innen und pressen die abgestuften O-Ring-Dichtungen zusammen, um den Abstand zwischen den Fenstern zu verringern und die Pfadlänge zu verkürzen. Werden die Ringe in die andere Richtung gedreht, bewegen sie sich nach Außen, wodurch sich die zusammengepresste Dichtung ausweitet und die Fenster voneinander entfernt, was zu einer Verlängerung der Pfadlänge führt. Die Einstellungen werden vorzugsweise an beiden Fenstern vorgenommen, wobei jedes in einem ähnlichen Abstand bewegt wird, um die gewünschte Pfadlänge zu erreichen und die Unversehrtheit der Abdichtungen aufrechtzuerhalten. Die Fensterabstände können mit Fühler- und Tiefenlehren gemessen werden, die in den Durchgang eingeführt werden, wenn einer der Leitungsanschlüsse entfernt wird.
Die Verwendung von Feineinstellungsvorrichtungen in einem optischen Inline-Sensor wird im U.S.-Patent Nr. 5.905.271 näher behandelt, dessen Offenbarung dem vorliegenden Dokument als Referenz beigefügt ist.
Die Feineinstellungsvorrichtungen können weggelassen werden, wenn keine präzise Einstellung der Pfadlänge erforderlich ist. In diesem Fall wird die Pfadlänge allein durch die Distanzstücke bestimmt. Selbst ohne Einstellungsvorrichtungen kann die Korrelation zwischen Online- und Labormessungen aufrechterhalten werden, indem der Fensterabstand gemessen und das Verhältnis zwischen der gewünschten Pfadlänge und dem gemessenen Abstand als Korrelationsfaktor für die gemessene Länge verwendet wird.
Die Lichtquelle und der Detektor sind in weitgehend identischen Gehäusen (89) untergebracht. Wie die –15 zeigen, hat das Gehäuse 89 eine allgemein zylindrische Seitenwand (91) mit einem Halsstück (91a) von reduziertem Durchmesser, das über die Trommeln 53b, 54b der Fensterhalterungen 53, 54 passt. Die Gehäuse sind mit konisch zulaufenden Feststellschrauben (92) an den jeweiligen Fensterhalterungen angebracht; die Feststellschrauben werden in die Seitenwand des Gehäuses eingeschraubt und von Fassungen (93) aufgenommen, die einen kleineren Durchmesser als die Feststellschrauben in der Außenwand der Trommel haben; dabei greifen die Spitzen der Schrauben in die Fassungen ein, sodass ihre konisch zulaufenden Kegelflächen (92a) an den äußeren Ecken (93a) der Fassungen aufliegen. Die Feststellschrauben und Fassungen sind in 120°-Winkeln voneinander beabstandet um die optische Achse (94) herum angeordnet und stellen die korrekte axiale und radiale Ausrichtung der Lichtquelle und des Detektors sicher. Die Abdichtung zwischen der Gehäuseseitenwand und der Trommel der Fensterhalterung erfolgt durch einen O-Ring (95), der auch dafür sorgt, dass die Gehäusewand und die Fensterhalterung konzentrisch ausgerichtet bleiben.
Das Gehäuse verfügt außerdem über eine Stirnwand oder einen Stecker (96) mit einem massiven zylindrischen Rumpf (96a), der in die Gehäuseseitenwand passt, und einem radialen Flansch (96b), der gegen das äußere Ende der Seitenwand stößt. Ein hermetisch abgedichteter Stecker (97) wird in einer Bohrung (96c) in der Stirnwand montiert, um den elektrischen Anschluss an die Lichtquelle oder den Detektor im Gehäuse herzustellen. Die Stirnwand ist mit konisch zulaufenden Feststellschrauben (98) an der Seitenwand angebracht; die Feststellschrauben werden in die Seitenwand eingeschraubt und von in der äußeren Umfangswand des Stirnwandkörpers angeordneten Fassungen (99) aufgenommen, die einen kleineren Durchmesser als die Feststellschrauben haben; dabei greifen die Spitzen der Schrauben in die Fassungen ein, sodass ihre konisch zulaufenden Kegelflächen an den äußeren Ecken (99a) der Fassungen aufliegen. Die Feststellschrauben und Fassungen sind ebenfalls in 120°-Winkeln voneinander beabstandet und gewährleisten zusätzlich die korrekte axiale und radiale Ausrichtung der Lichtquelle und des Detektors. Die Abdichtung zwischen den Abschluss- und Seitenwänden des Gehäuses wird durch einen O-Ring (101) erreicht.
Auf Wunsch können die Feststellschrauben und Fassungen entlang der optischen Achse versetzt angeordnet werden, damit die Abschlusswände des Gehäuses und die Außenseiten der Fensterhalterungen enger an den Gehäuseseitenwänden anliegen, sobald die Schrauben festgezogen werden.
Es ist eine Vorrichtung vorgesehen, um die Gehäuse für die Lichtquelle und den Detektor mit Luft zu spülen. Diese Vorrichtung umfasst Lufteinlassarmaturen (102), die auf den Fensterhaltungen montiert sind, sowie Luftauslassarmaturen (103), die an den Abschlusswänden der Gehäuse montiert sind. Durch die Luftspülung lässt sich in Anwendungen mit einem Taupunkt, bei dem es zu Kondensation kommen könnte, verhindern, dass in den Gehäusen Kondensat entsteht. Außerdem trägt die Luftspülung dazu bei, während der Verarbeitung von Produkten mit hohen Temperaturen und während der SIP-Reinigung eine Beschädigung oder Zerstörung der empfindlichen Komponenten im Gehäuse zu vermeiden. Die thermische Leitfähigkeit zwischen den optischen Modulen und dem Fensterring wird durch einen Ring oder eine Ringdichtung (104) aus einem thermisch isolierenden Material wie Polyetheretherketon (PEEK) reduziert, der/die zwischen den Seiten der Fensterringe und den Gehäuseenden sitzt. Eine zusätzliche thermische Isolierung wird durch die Art erreicht, in der die Module an den Fensterringen angebracht werden. Mit den konischen Feststellschrauben und den O-Ringen zwischen den Seitenwänden der Montageringe und den Gehäusen werden die Gehäuse mittig zu den Fensterringen gehalten, ohne dass ein direkter Wand-zu-Wand-Kontakt zwischen ihnen besteht. Da die Gehäuse und Halterungen nur durch die spitz zulaufenden Schrauben, O-Ringe und Isolierdichtungen Kontakt haben, ist die thermische Leitfähigkeit der Fensterringe und optischen Module deutlich geringer, als es der Fall wäre, wenn die Seitenwände der Ringe und Module direkten Kontakt hätten; die Konvektionsheizung der kleinen Menge an eingeschlossener Luft ist die Hauptquelle der internen Heizung. Die Luftspülung ist eine effiziente und effektive Methode zur Kühlung der optischen Module und stellt sicher, dass die empfindlichen optischen Komponenten innerhalb der empfohlenen Betriebstemperaturgrenzen bleiben – selbst während der SIP-Reinigung und wenn Messstoffe mit hohen Temperaturen durch den Durchgang in der Durchflusszelle strömen.
Die in der Ausführungsform in verwendete Lichtquelle ist in dargestellt. Diese Quelle umfasst einen elektronischen UV-Emitter oder LED (106) auf einer kreisförmigen Leiterplatte (107), die mithilfe von Montageschrauben und Distanzstücken (nicht dargestellt) an der Stirnwand (96) des Gehäuses montiert ist. Der Emitter ist zusammen mit einem Leistungsregelkreis (109) für die LED in einer Fassung (108) auf der Leiterplatte montiert. Der Emitter umfasst eine Linse (106a), die die Abstrahlung der LED entlang der optischen Achse fokussiert.
Ein Referenzdetektor (111) ist auf einer zweiten Leiterplatte (112) montiert, die mit Montageschrauben (113) und Distanzstücken (114) an der ersten Platte befestigt ist, wobei der Emitter (106) durch eine zentrale Öffnung (116) durch die zweite Leiterplatte reicht. Die Distanzstücke (114) sind elektrisch leitend und stellen die elektrische Verbindung zwischen den beiden Leiterplatten her. Der Referenzdetektor erfasst das vom Emitter ausgegebene Signal, und die elektrischen Anschlüsse für das Referenzsignal und die Stromversorgung des Emitters erfolgen über Stecker 97. Zwar ist die Lichtquelle durch eine einzige LED dargestellt, auf Wunsch können jedoch mehrere Emitter verwendet werden. Lichtquellen dieser Art werden eingehender in der Applikation Nr.12/881.438 vom 14. September 2010 erläutert, deren Offenbarung dem vorliegenden Dokument als Referenz beigefügt ist.
Der in der Ausführungsform in verwendete optische Detektor ist auch in dargestellt. Dieser Detektor umfasst einen UV-Silikondetektor (118), der an der Innenseite der Stirnwand (96) montiert ist, und ein Quarzobjektiv (119), das das UV-Licht die optische Achse entlang lenkt und auf den Detektor fokussiert. Eine Hilfsöffnung (126) und ein Lichtsperrfilter (127) verhindern, dass Streustrahlung und Abstrahlung im sichtbaren Spektrum auf den Detektor einwirken.
Zwei Kalibrierfilter (128, 129) können in den zwischen der Hilfsöffnung und dem Filter für sichtbares Licht gebildeten Pfad gesetzt und daraus entfernt werden. Bei diesen Filtern kann es sich entweder um neutrale Dichtefilter oder Farbfilter handeln, je nachdem, in welcher Anwendung der Sensor eingesetzt werden soll. In einer bevorzugten Ausführungsform sind sie auf NIST rückführbar, d. h. auf Standards, bei denen die Kalibrierung Teil einer ununterbrochenen Vergleichskette mit Standards des National Institute of Standards and Technology ist. Sie werden auf die Messwellenlänge kalibriert und zertifiziert. Ein optischer Detektor, der solche Filter verwendet, wird im U.S.-Patent Nr. 6.512.223 näher beschrieben, dessen Offenbarung dem vorliegenden Dokument als Referenz beigefügt ist.
Wie die und 17 zeigen, werden die Kalibrierfilter auf Schwenkarmen (131, 132) montiert, die aus sektorförmigen Flügeln (133, 134) bestehen, die an den Wellen 136 und 137 befestigt sind. Die Wellen sind rotativ in der Stirnwand 96 montiert und haben geschlitzte Enden (136a, 137a), die von außerhalb des Gehäuses zugänglich sind, um die Rotation mit einem Standardschraubendreher zu ermöglichen. Flügelschrauben (139, 141) werden in die Stirnwand geschraubt (Gewinde) und greifen in die Wellen, um die Filter in ihrer Position zu halten.
Die Filter können zwischen der normalen Betriebsposition und den Kalibrierpositionen hin und her bewegt werden. In der normalen Betriebsposition befinden sich beide Filter außerhalb des optischen Pfades, in den Kalibrierpositionen sitzt einer der beiden Filter oder beide Filter im Pfad. Die Filter werden unabhängig gesteuert; die optischen Dichten (OD) der Filter sind additiv. Das bedeutet: Bei neutralen Dichtefiltern mit optischen Dichten von z. B. 0,5 und 1,0 ist eine 4-Punkt-Kalibrierung des Sensors möglich, und zwar mit Kalibrierdichten von 0 OD, 0,5 OD, 1,0 OD und 1,5 OD.
Der in dargestellte optische Detektor ist dem Detektor ohne Kalibrierfilter in der Ausführungsform in ähnlich, und in beiden Ausführungsformen werden die einzelnen Elemente durch gleiche Referenznummern bezeichnet. Dieser Detektor umfasst auch einen UV-Silikondetektor (118) und ein Quartzobjektiv (119), dass das UV-Licht die optische Achse entlang lenkt und auf den Detektor fokussiert. Die Objektivlinse ist in einem Linsenhalter (143) montiert, der mithilfe von Montageschrauben (144) und Distanzstücken (146) an der Stirnwand (91) befestigt ist. Wie in der Ausführungsform in verhindern eine Hilfsöffnung (126) und ein Lichtsperrfilter (127), dass Streustrahlung und Abstrahlung im sichtbaren Spektrum auf den Detektor einwirken. Wenn der Detektor im Fotostrom-Betrieb verwendet wird, zeigt der Silikondetektor eine hervorragende Temperaturstabilität und weist über 7–9 Dekaden eine lineare Reaktion auf.
Die Erfindung hat eine Reihe wichtiger Funktionen und Vorteile. Sie stellt einen optischen Inline-Sensor mit Durchflusszelle zur Verfügung, der verschiedene Leitungsgrößen und unterschiedliche optische Pfadlängen mit einem einzigen, standardisierten Durchflusszellenblock erlaubt, wobei der Durchflusszellenblock zudem verschiedene Typen von Leitungsanschlüssen zulässt.
Die Erfindung nutzt eine jederzeit verfügbare Dichtung für Leitungsverbindungen, die einer kontrollierten Kompression ausgesetzt wird, um eine leckdichte Abdeckung zu bieten und alle Hygieneanforderungen zu erfüllen. Die Leitungsverbindung gewährleistet eine ordnungsgemäße Drainage für Leitungen jeder Größe, einschließlich für Leitungen mit geringen Innendurchmessern. Die Durchflusszelle hat einen relativ großen Durchflussdurchgang, was zu einem deutlich geringeren Druckabfall führt, als es bei anderen Durchflusszellen der Fall ist.
Die abgestuften O-Ring-Dichtungen und kegelförmigen Dichtungssitze bieten flüssigkeitsdichte Abdichtungen zwischen den optischen Fenstern und dem Durchflusszellenblock; austauschbare Distanzstücke ermöglichen es, die Länge des optischen Pfades zwischen den Fenstern zu ändern, ohne dass Änderungen an den Fenstern selbst vorgenommen oder Fenster anderer Längen verwendet werden müssen. Die abgestuften O-Ring-Dichtungen bieten nicht nur eine verbesserte Abdichtung, sondern gestalten zudem die Sterilisation der Durchflusszelle durch CIP- und SIP-Reingungsvorgänge einfacher und effektiver. Durch die kegelförmigen Dichtungssitze liegen die Flüssigkeitsdichtungen vollständig frei, was eine effektive CIP- und SIP-Sterilisation ermöglicht.
Die Kalibrierfilter bieten einen hohen Grad an Kalibriergenauigkeit, und die Feineinstellungsvorrichtung der optischen Fenster ermöglicht eine präzise Kontrolle der optischen Pfadlänge. Die optische Quelle und der Detektor sind beide axial und radial zur optischen Achse ausgerichtet; der elektronische UV-Emitter verbraucht weniger Strom und bietet UV-Abstrahlungen in der gewünschten Wellenlänge und Bandbreite, ohne dass eine zusätzliche Filterung erforderlich ist.
Die Fensterringe und modularen Gehäuse bieten einen Durchflusspfad zur Unterdrückung von Hitze und Kondensation und ermöglichen aufgrund der zusätzlichen Kühlung, die durch die Luftspülung erreicht wird, dass der Sensor in Anwendungen mit Betriebstemperaturen von 150 ºC eingesetzt werden kann, ohne dass die thermische Leistung der empfindlichen Komponenten in der Lichtquelle und im Detektor, die typischerweise bei 50 °C liegt, überschritten werden.
Zudem wurden bei der Erfindung Gesamtgröße und -gewicht des Sensors beträchtlich reduziert, wodurch der Sensor einfacher und wirtschaftlicher herzustellen ist.
Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, dass mit dieser Erfindung ein neuer und verbesserter optischer Inline-Sensor mit Durchflusszelle bereitgestellt wird. Während hier nur bestimmte derzeit bevorzugte Ausführungsformen im Detail beschrieben wurden, was für jene, die mit dem Stand der Technik vertraut sind, ersichtlich ist, können bestimmte Änderungen ohne Abweichung vom Umfang der Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen definiert, vorgenommen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5905271 [0045]
US 6512223 [0054]

Claims

Ein optischer Inline-Sensor, bestehend aus einem Durchflusszellenblock, einem Durchflussdurchgang mit vorgegebenem Durchmesser, der durch den Block verläuft, einer Vielzahl von Adaptern, um Messstoffleitungen mit unterschiedlichen Innendurchmessern an den Block anzuschließen, Vorrichtungen für das austauschbare Anbringen von Adaptern am Block an den entgegengesetzten Enden des Durchflussdurchgangs, Überwachungsanschlüssen, die den Durchgang schneiden und sich zu den entgegengesetzten Seiten des Blocks hin öffnen, optischen Fenstern, die in den Anschlüssen angeordnet sind, einer Lichtquelle und einem optischen Detektor, die beide auf einer optischen Achse, die durch den Durchgang und die Fenster verläuft, aufeinander ausgerichtet sind, und einer Vielzahl von Distanzstücken, die austauschbar auf den entgegengesetzten Seiten eines der Fenster angebracht sind, um unterschiedliche optische Pfadlängen zwischen den Fenstern zu ermöglichen.
Der Sensor aus Anspruch 1, wobei jeder der Adapter eine Bohrung aufweist, die an dem einen Ende dem Durchmesser des Durchflussdurchgangs und am anderen Ende dem Innendurchmesser einer der Messstoffleitungen entspricht und zudem über eine Seitenwand verfügt, die einen nahtlosen Übergang zwischen den unterschiedlichen Durchmessern an den beiden Enden der Bohrung ermöglicht.
Der Sensor aus Anspruch 2, wobei die Seitenwand konisch zuläuft.
Der Sensor aus Anspruch 1 inklusive Dichtungen für hygienische Rohrarmaturen, wobei die Dichtungen zwischen den Adaptern und dem Block angebracht sind, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung rund um den Durchgang im Block und um die Bohrungen in den Adaptern zu erreichen.
Der Sensor aus Anspruch 4, wobei die Dichtungen in der Regel ringförmige Körper haben, die von den passenden Nuten in den Stirnseiten der Adapter und des Blocks aufgenommen werden, und kranzförmige Flansche, die von den ringförmigen Körpern nach innen reichen, wobei die Innenseiten der Flansche auf die Seitenwände des Durchgangs und der Bohrungen ausgerichtet sind.
Der Sensor aus Anspruch 5, wobei die Dichtungen einer kontrollierten Kompression ausgesetzt werden, sodass die Stirnflächen der Adapter und des Blocks fest aneinander anliegen.
Der Sensor aus Anspruch 1, wobei das Fenster mit den Distanzstücken mithilfe einer Halterung am Rumpf der Durchflusszelle angebracht ist, die über eine Vertiefung verfügt, um Distanzstücke an der Außenseite des Fensters aufzunehmen.
Der Sensor aus Anspruch 1, wobei die Distanzstücke Breiten aufweisen, die es ermöglichen, die Fensterposition in vorgegebenen Schritten einzustellen, um die optische Pfadlänge zwischen den Fenstern zu bestimmen.
Der Sensor aus Anspruch 1, wobei das Fenster mit den Distanzstücken einen zylindrischen Rumpf mit einem radialen Flansch hat, der sich von dort aus erstreckt, und die Distanzstücke austauschbar auf den entgegengesetzten Seiten des Flansches angebracht sind.
Der Sensor aus Anspruch 9, inklusive einer Ringdichtung, die für die Abdichtung zwischen dem zylindrischen Rumpf des Fensters und dem Durchflusszellenblock sorgt.
Der Sensor aus Anspruch 10, wobei die Dichtung innen einen Absatz von reduziertem Durchmesser aufweist, der von einem konisch zulaufenden Dichtungssitz im Block aufgenommen wird.
Der Sensor aus Anspruch 10, inklusive einer Vorrichtung zum Zusammenpressen der Dichtung zwischen dem radialen Flansch und dem Block, um die Pfadlänge zwischen den Fenstern einzustellen.
Der Sensor aus Anspruch 12, wobei die Vorrichtung zur Kompression der Dichtung eine Feineinstellungsvorrichtung umfasst, durch die das Fenster entlang der optischen Achse bewegt werden kann.
Der Sensor aus Anspruch 1, wobei die Lichtquelle und der Detektor über modulare Gehäuse verfügen, die mithilfe einer Vorrichtung am Durchflusszellenblock befestigt sind, die sowohl eine radiale als auch eine axiale Ausrichtung der Lichtquelle und des Detektors bietet.
Der Sensor aus Anspruch 14, wobei die Gehäuse über zylindrische Seitenwände verfügen, die koaxial über zylindrischen Halterungen angeordnet sind, die ihrerseits am Durchflusszellenblock befestigt sind, mit O-Ring-Dichtungen zwischen den Gehäusewänden und den Halterungen sowie mit Stellschrauben, die die Gehäusewände und die Halterungen in einer koaxialen Ausrichtung sichern.
Der Sensor aus Anspruch 15, wobei die Stellschrauben konisch zulaufen und von Fassungen mit kleinerem Durchmesser aufgenommen werden; dabei greifen die Spitzen der Schrauben in die Fassungen ein, sodass ihre konisch zulaufenden Kegelflächen an den äußeren Ecken der Fassungen aufliegen, um die Gehäuse im Hinblick auf die Halterungen präzise zu positionieren.
Der Sensor aus Anspruch 14, wobei die modularen Gehäuse thermisch vom Durchflusszellenblock isoliert sind.
Der Sensor aus Anspruch 17, wobei die thermische Isolierung zum einen durch O-Ring-Dichtungen aus thermisch isolierendem Material erreicht wird, die zwischen den zylindrischen Seitenwänden der Gehäuse und den am Durchflusszellenblock angebrachten Halterungen sitzen, und zum anderen durch Ringdichtungen aus thermisch isolierendem Material zwischen den Stirnseiten der Seitenwände und den Halterungen.
Der Sensor aus Anspruch 17 mit einer Vorrichtung zur Luftzirkulation in den Gehäusen, um Temperatur und Kondensation zu reduzieren.
Der Sensor aus Anspruch 1, wobei die Lichtquelle einen elektronischen UV-Emitter umfasst.
Der Sensor aus Anspruch 1, inklusive eines Filters und einer Vorrichtung, um den Filter in den optischen Pfad zwischen Lichtquelle und Detektor zu setzen bzw. daraus zu entfernen.
Der Sensor aus Anspruch 21, wobei es sich bei dem Filter um einen auf NIST rückführbaren Kalibrierstandard handelt.
Ein optischer Inline-Sensor, bestehend aus einem Durchflusszellenblock, einem Durchflussdurchgang, der durch den Block verläuft, Vorrichtungen zum Anschließen von Durchflussleitungen an den Block, Überwachungsanschlüssen, die den Durchgang schneiden und sich zu den entgegengesetzten Seiten des Blocks hin öffnen, optischen Fenstern mit zylindrischen Körpern und radialen Flanschen, die in den Anschlüssen angeordnet sind, einer Lichtquelle und einem optischen Sensor, die beide auf einer optischen Achse, die durch den Durchgang und die Fenster verläuft, aufeinander ausgerichtet sind, abgestuften O-Ring-Dichtungen, die für eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen den zylindrischen Körpern der Fenster und dem Durchflusszellenblock sorgen, und einer Vielzahl von Distanzstücken, die austauschbar an den entgegengesetzten Seiten der Fensterflansche angebracht sind, um verschiedene optischen Pfadlängen zwischen den Fenstern zu ermöglichen.
Der Sensor aus Anspruch 23, wobei die Überwachungsanschlüsse äußere Abschnitte mit zylindrischen Seitenwänden, innere Abschnitte mit konisch zulaufenden Seitenwänden und zwischen den Seitenwänden der beiden Abschnitte nach außen zeigende kranzförmige Büge aufweisen. Die abgestuften O-Ring-Dichtungen haben in der Regel kranzförmige Körper mit Abstufungen von reduziertem Außendurchmesser auf der einen Seite und sitzen zwischen den geneigten Seitenwänden der inneren Abschnitte der Anschlüsse und den zylindrischen Körpern der Fenster und werden dort zusammengepresst (Kompression).
Der Sensor aus Anspruch 24, wobei die abgestuften O-Ring-Dichtungen aus einem robusten Material gefertigt sind und einen kleineren Innendurchmesser haben als die zylindrischen Rümpfe der Fenster.
Der Sensor aus Anspruch 23, wobei mindestens ein Distanzstück zwischen einem der Fensterflansche und einer der abgestuften O-Ring-Dichtungen positioniert ist.
Der Sensor aus Anspruch 23, wobei die Distanzstücke Breiten aufweisen, die es ermöglichen, die Fensterposition in vorgegebenen Schritten einzustellen, um die optische Pfadlänge zwischen den Fenstern zu bestimmen.
Der Sensor aus Anspruch 23 mit Feineinstellungsvorrichtungen, durch die sich die Fenster entlang der optischen Achse verschieben lassen, um die Pfadlänge zwischen den Fenstern einzustellen.
Ein optischer Inline-Sensor, bestehend aus einem Durchflusszellenblock, einem Durchflussdurchgang mit vorgegebenem Durchmesser, der durch den Block verläuft, einer Vielzahl von Adaptern mit kegelförmigen Bohrungen, um Messstoffleitungen mit unterschiedlichen Innendurchmessern an die Durchflusszelle anzuschließen, Vorrichtungen für das austauschbare Anbringen der Adapter am Block, wobei die Bohrungen in den Adaptern Kontakt mit dem Durchgang im Block haben, Überwachungsanschlüssen, die den Durchflussdurchgang schneiden und sich zu den entgegengesetzten Seiten des Blocks hin öffnen, optischen Fenstern, die in den Anschlüssen angeordnet sind, einer Lichtquelle und einem optischen Detektor, die beide auf einer optischen Achse, die durch den Durchgang und die Fenster verläuft, aufeinander ausgerichtet sind, und einer Vielzahl von Dichtungen, die kontrolliert zwischen den Adaptern und dem Block zusammengepresst werden, wobei die Innenseiten der Dichtungen auf die Seitenwände der Bohrungen und den Durchgang ausgerichtet sind.
Der Sensor aus Anspruch 29, wobei die Bohrungen über Seitenwände verfügen, die innerhalb der Adapter einen nahtlosen Übergang von einem Durchmesser zum anderen ermöglichen.
Der Sensor aus Anspruch 29, wobei es sich bei den Dichtungen um Dichtungen für hygienische Rohrarmaturen handelt.
Der Sensor aus Anspruch 29, wobei die Dichtungen in der Regel ringförmige Körper haben, die von den passenden Nuten in den Stirnseiten der Adapter und des Blocks aufgenommen werden, und kranzförmige Flansche, die von den ringförmigen Körpern nach innen reichen, wobei die Innenseiten der Flansche auf die Seitenwände des Durchgangs und der Bohrungen ausgerichtet sind.
Ein optischer Inline-Sensor, bestehend aus einem Durchflusszellenblock, einem Durchflussdurchgang, der durch den Block verläuft, Vorrichtungen zum Anschließen von Durchflussleitungen an den Block, Überwachungsanschlüssen, die den Durchgang schneiden und sich zu den entgegengesetzten Seiten des Blocks hin öffnen, optischen Fenstern, die in den Anschlüssen angeordnet sind, Vorrichtungen zum Anpassen der Fensterpositionen, um verschiedene optische Pfadlängen zwischen den Fenstern zu ermöglichen, einer Lichtquelle und einem optischen Detektor in modularen Gehäusen mit zylindrischen Seitenwänden, die beide koaxial zu den zylindrischen Halterungen an den gegenüberliegenden Seiten des Blocks angeordnet sind, konische Stellschrauben, die zwischen den zylindrischen Seitenwänden und Halterungen verlaufen, wobei die Spitzen der Stellschrauben von Fassungen mit kleinerem Durchmesser aufgenommen werden, um die Lichtquelle und den Detektor so zu sichern, dass sie radial und axial aufeinander ausgerichtet sind.
Der Sensor aus Anspruch 33, wobei die Stellschrauben in 120°-Winkeln voneinander beabstandet um die Achse der Seitenwände und Halterungen herum angeordnet sind.
Der Sensor aus Anspruch 33 mit O-Ring-Dichtungen zwischen den zylindrischen Seitenwänden und den Halterungen, wobei die Dichtungen zusammen mit den Stellschrauben dafür sorgen, dass die Seitenwände und Halterungen koaxial ausgerichtet sind – mit Lücken zwischen den Flanschen und den Halterungen.
Der Sensor aus Anspruch 35 mit thermisch isolierenden Ringdichtungen zwischen den Stirnseiten der Seitenwände und den Halterungen.
Der Sensor aus Anspruch 35 mit einer Vorrichtung zur Luftzirkulation in den Gehäusen, um Temperatur und Kondensation zu reduzieren.
Der Sensor aus Anspruch 33, wobei die Lichtquelle und der Detektor mithilfe von konischen Schrauben, die peripher über die Seitenwände verteilt sind, und mithilfe von Fassungen in den Stirnwänden, die die Stellschrauben aufnehmen, an den Stirnwänden der Gehäuse montiert sind.