DE102014111507A1 - Method for operating a measuring device for analyzing liquids and a measuring device for analyzing liquids - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Messgerätes zur Analyse von Flüssigkeiten, welche ein flüssiges, in einem Vorratsbehälter (3) aufbewahrtes Reagenz (2) verarbeitet, das nach einem Verbrauch nachgefüllt wird. Bei einem Verfahren, bei welchem sich der Zeitpunkt des Nachfüllens genau berechnen lässt, wird eine elektrische Messgröße des flüssigen Reagenz (2) bestimmt und aus der elektrischen Messgröße auf einen Füllstand des flüssigen Reagenz (2) in dem Vorratsbehälter (3) geschlossen.The invention relates to a method for operating a measuring device for the analysis of liquids, which process a liquid, stored in a reservoir (3) reagent (2), which is refilled after consumption. In a method in which the time of refilling can be accurately calculated, an electrical measurement of the liquid reagent (2) is determined and closed from the electrical measurement to a level of the liquid reagent (2) in the reservoir (3).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Messgerätes zur Analyse von Flüssigkeiten, welches ein flüssiges, in einem Vorratsbehälter aufbewahrtes Reagenz verarbeitet, das nach einem Verbrauch nachgefüllt wird, sowie ein Messgerät zur Analyse von Flüssigkeiten.The invention relates to a method for operating a measuring device for the analysis of liquids, which processes a liquid, stored in a reservoir reagent, which is refilled after consumption, and a measuring device for the analysis of liquids.
Messgeräte zur Analyse von Flüssigkeiten werden häufig zur Untersuchung von Trink- und Abwasser sowie bei der Wasseraufbereitung eingesetzt. Solche Messgeräte werden umgangssprachlich als Analysatoren bezeichnet und umfassen einen Vorratsbehälter, in welchem ein flüssiges Reagenz enthalten ist, das zur Analyse der zu untersuchenden Flüssigkeit benötigt wird. Unter einem solchen Reagenz soll im Weiteren eine Substanz verstanden werden, welcher zur Identifikation einer anderen Substanz benutzt wird.Analyzers for the analysis of liquids are frequently used for the examination of drinking water and waste water as well as for water treatment. Such measuring instruments are colloquially referred to as analyzers and comprise a reservoir in which a liquid reagent is contained, which is needed for the analysis of the liquid to be examined. Such a reagent should be understood below to mean a substance which is used to identify another substance.
Der Füllstand des, das flüssige Reagenz umfassenden Vorratsbehälters wird nicht überwacht. Die flüssigen Reagenzien werden nach einem fest vorgegebenen Wartungsplan nachgefüllt. Dieser Wartungsplan wird aufgrund von genutzten Messintervallen bestimmt. Nachteilig dabei ist, dass die Reichweite des in dem Vorratsbehälter befindlichen flüssigen Reagenz nicht voll ausgenutzt wird.The level of the reservoir containing the liquid reagent is not monitored. The liquid reagents are refilled according to a fixed maintenance schedule. This maintenance plan is determined based on used measurement intervals. The disadvantage here is that the range of the liquid in the reservoir liquid reagent is not fully utilized.
Alternativ ist es bekannt, in dem Messgerät einen Softwarezähler zur Verbrauchsermittlung des flüssigen Reagenz mitlaufen zu lassen. Ein solcher Softwarezähler subtrahiert eine fest vorgegebene Menge des flüssigen Reagenz pro Messung von einer Ausgangsmenge. Allerdings summieren sich bei dieser Methode die im Einzelnen betrachtet sehr kleinen Dosierfehler auf, so dass aus Gründen der Betriebssicherheit ein Nachfüllen des Vorratsbehälters mit dem flüssigen Reagenz vor dem eigentlich nötigen Zeitpunkt erfolgt.Alternatively, it is known to run in the meter a software counter for consumption determination of the liquid reagent. Such a software counter subtracts a fixed amount of the liquid reagent per measurement from a starting amount. However, in this method, the very small metering errors considered in detail add up, so that, for reasons of operational reliability, refilling of the storage container with the liquid reagent takes place before the actually required time.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Messgerätes zur Analyse von Flüssigkeiten anzugeben, bei welchem der Vorratsbehälter zum erforderlichen Zeitpunkt mit dem flüssigen Reagenz nachgefüllt wird.The invention has for its object to provide a method for operating a measuring device for the analysis of liquids, in which the reservoir is refilled at the required time with the liquid reagent.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine elektrische Messgröße des flüssigen Reagenz bestimmt wird und aus der elektrischen Messgröße auf einen Füllstand des flüssigen Reagenz in dem Vorratsbehälter geschlossen wird. Die elektrische Messgröße kann beispielsweise ein elektrischer Widerstand sein, der zwischen zwei stabförmigen Elektroden gemessen wird. Aus dem elektrischen Widerstand lässt sich einfach der Füllstand ermitteln, so dass der Zeitpunkt zum Nachfüllen des flüssigen Reagenz einfach aber trotzdem genau bestimmt werden kann.According to the invention the object is achieved in that an electrical measurement of the liquid reagent is determined and is closed from the electrical measurement variable to a level of the liquid reagent in the reservoir. The electrical measured variable may be, for example, an electrical resistance which is measured between two rod-shaped electrodes. From the electrical resistance can easily determine the level, so that the time to refill the liquid reagent can be determined easily but still accurate.
Vorteilhafterweise wird elektrische Messgröße des flüssigen Reagenz in einer resistiven oder einer kapazitiven Messung bestimmt. Dabei kann die Messmethode in Abhängigkeit von den zu untersuchenden chemischen Substanzen des Reagenz ausgewählt werden, um eine möglichst genaue elektrische Messgröße zu bestimmen.Advantageously, electrical measurement of the liquid reagent is determined in a resistive or a capacitive measurement. In this case, the measuring method can be selected depending on the chemical substances of the reagent to be investigated, in order to determine the most accurate electrical measured variable.
In einer Ausgestaltung wird ein Zeitpunkt des Nachfüllens des flüssigen Reagenz in dem Vorratsbehälter in Abhängigkeit des Füllstandes und eines zu erwartenden Verbrauchs bestimmt. Der zu erwartende Verbrauch lässt sich dabei aus diversen Parametern abschätzen, wie z.B. dem eingestellten Messintervall und dem Messbereich. Solche diversen Parameter werden vorzugsweise aus der Messhistorie des Messgerätes abgeleitet.In one embodiment, a time of refilling the liquid reagent in the reservoir is determined depending on the level and an expected consumption. The expected consumption can be estimated from various parameters such. the set measuring interval and the measuring range. Such various parameters are preferably derived from the measurement history of the meter.
In einer Variante wird eine Temperatur des flüssigen Reagenz zur Bestimmung einer chemischen Alterung des flüssigen Reagenz gemessen. Die Informationen über die Alterung des chemischen Reagenz können beispielsweise in einem Berechnungsmodell berücksichtigt werden, da ein altes Reagenz andere Messergebnisse des elektrischen Widerstandes oder des Füllstandes liefert als ein frisches Reagenz. Dies führt dazu, dass immer ein genaues Messergebnis erreicht wird. Darüber hinaus können diese Ergebnisse auch im Verfahrensablauf berücksichtigt werden, was z.B. ein Durchführen oder Weglassen von Verfahrensschritten zur Blasenvermeidung nach sich zieht.In one variant, a temperature of the liquid reagent for determining a chemical aging of the liquid reagent is measured. The information on the aging of the chemical reagent can be taken into account in a calculation model, for example, since an old reagent provides different electrical resistance or level measurement results than a fresh reagent. This leads to the fact that always an accurate measurement result is achieved. In addition, these results can also be taken into account in the process, which is e.g. Performing or omitting procedural steps to avoid bubbles.
In einer Ausführungsform wird bei Überschreitung eines Schwellwertes durch die ermittelte chemische Alterung des flüssigen Reagenz eine Meldung zum Austausch des flüssigen Reagenz ausgelöst. Wenn das in dem Vorratsbehälter vorhandene chemische Reagenz einer chemischen Alterung unterliegt, kann dieses ausgetauscht werden, bevor das gealterte Reagenz die Messperformance des Messgerätes unzulässig beeinflusst.In one embodiment, when a threshold value is exceeded, a message for exchanging the liquid reagent is triggered by the determined chemical aging of the liquid reagent. If the chemical reagent present in the storage container is subject to chemical aging, it can be exchanged before the aged reagent unduly influences the measuring performance of the measuring instrument.
In einer weiteren Ausführungsform wird zur Verbrauchsbestimmung des flüssigen Reagenz eine Zähleinrichtung verwendet, welche zur Bestimmung des aktuellen Füllstandes des flüssigen Reagenz in dem Vorratsbehälter nach jeder durchgeführten Messung einen konstanten Betrag von dem, bei der vorhergehenden Messung bestimmten Füllstand abzieht. Mittels einer solchen redundanten Füllstandsmessung werden aber auch zusätzliche Informationen dahingehend gewonnen, ob ein Gerätefehler vorliegt oder eine veränderte Reagenzienkonzentration aufgetreten ist. Durch diese Plausibilitätskontrolle werden am Messgerät auftretende Widersprüche aufgezeigt, die die Genauigkeit des Messergebnisses beeinflussen.In a further embodiment, a counter is used to determine the consumption of the liquid reagent, which deduces a constant amount of the determined in the previous measurement level to determine the current level of the liquid reagent in the reservoir after each measurement. By means of such a redundant level measurement, however, additional information is also obtained as to whether a device error has occurred or an altered reagent concentration has occurred. This plausibility check reveals inconsistencies that affect the accuracy of the measurement result.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Messgerät zur Analyse von Flüssigkeiten, welches einen Vorratsbehälter zur Aufbewahrung eines flüssigen Reagenz umfasst, das zur Analyse der zu untersuchenden Flüssigkeit verwendet wird. Bei einem Messgerät, bei welchem ein sehr genauer Zeitpunkt zum Auswechseln bzw. Nachfüllen des flüssigen Reagenz bestimmt wird, ist im Vorratsbehälter ein Sensor zur Bestimmung einer elektrischen Messgröße, vorzugsweise eine Elektrodenanordnung zur Bestimmung eines elektrischen Widerstandes, des flüssigen Reagenz positioniert, welcher mit einer Messelektronik verbunden ist, die aus der, von dem Sensor ermittelten elektrischen Messgröße einen Füllstand des flüssigen Reagenz ermittelt. Ein solches Messgerät hat den Vorteil, dass während des Betriebes des Messgerätes und über dessen Lebensdauer der Füllstand in dem Vorratsbehälter genau bestimmt wird, woraus sich der Zeitpunkt zum Nachfüllen des flüssigen Reagenz einfach ermitteln lässt. A development of the invention relates to a measuring device for the analysis of liquids, which comprises a storage container for storing a liquid reagent which is used for the analysis of the liquid to be examined. In a measuring device in which a very precise time for replacement or refilling of the liquid reagent is determined, a sensor for determining an electrical parameter, preferably an electrode assembly for determining an electrical resistance, the liquid reagent is positioned in the reservoir, which with a measuring electronics is connected, which determines from the, determined by the sensor electrical measurement a level of the liquid reagent. Such a measuring device has the advantage that during the operation of the measuring device and over its life, the level in the reservoir is determined exactly, from which the time to refill the liquid reagent can be easily determined.
Vorteilhafterweise ist die Messelektronik Bestandteil des Sensors oder einer, den Füllstand verarbeitenden Auswerteeinheit des Messgerätes. In dem Fall, dass die Messelektronik des Sensors den Füllstand des flüssigen Reagenz bestimmt, muss die Auswerteeinheit des Messgerätes bloß noch den schon ermittelten Füllstand prüfen und gegebenenfalls eine Information an eine Serviceeinheit zum Nachfüllen des flüssigen Reagenz in den Vorratsbehälter ausgeben.Advantageously, the measuring electronics is part of the sensor or a, the filling level processing evaluation of the meter. In the event that the measuring electronics of the sensor determines the level of the liquid reagent, the evaluation unit of the measuring device must merely check the already determined level and optionally output information to a service unit for refilling the liquid reagent in the reservoir.
In einer Ausgestaltung umfasst der Sensor einen Temperatursensor, welcher zur Bestimmung einer chemischen Alterung des flüssigen Reagenz, vorzugsweise mit der Auswerteeinheit verbunden ist. Stellt die Auswerteeinheit fest, dass das in dem Vorratsbehälter enthaltene flüssige Reagenz einen gewissen Alterungsgrad überschritten hat, so kann diese beispielsweise einfach in einer Anzeige ein Signal ausgeben, welches das Bedienpersonal des Messgerätes darauf aufmerksam macht, dass das flüssige Reagenz die Messperformance unzulässig beeinflusst und ausgetauscht werden muss.In one embodiment, the sensor comprises a temperature sensor, which is preferably connected to the evaluation unit for determining a chemical aging of the liquid reagent. If the evaluation unit determines that the liquid reagent contained in the storage container has exceeded a certain degree of aging, then this can for example simply output a signal in a display, which alerts the operating personnel of the measuring instrument that the liquid reagent unduly influences and exchanges the measurement performance must become.
In einer Variante ist an dem Vorratsbehälter ein, Informationen über das flüssige Reagenz in dem Vorratsbehälter enthaltendes RFID-Etikett angeordnet, welches mit einem Austausch des flüssige Reagenz in dem Vorratsbehälter auswechselbar ist. Ein solches RFID-Etikett ist einfach mittels eines Lesegerätes zu identifizieren, des ebenfalls am Messgerät angeordnet sein kann. Dadurch ist die Software der Auswerteeinheit des Messgerätes immer über den letzten Reagenzientausch informiert und kann dies bei der erläuterten Messmethode berücksichtigen.In one variant, an RFID label containing information about the liquid reagent in the storage container is arranged on the storage container and can be exchanged with an exchange of the liquid reagent in the storage container. Such an RFID tag is easy to identify by means of a reading device, which can also be arranged on the measuring device. As a result, the software of the evaluation unit of the measuring device is always informed about the last reagent exchange and can take this into account in the described measuring method.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll in der in der Zeichnung dargestellten Figur näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail in the figure shown in the drawing.
Es zeigt:It shows:
In
In dem Vorratsbehälter
Um den Füllstand des flüssigen Reagenz
Mittels des Temperatursensors
Auf dem Vorratsbehälter
Mittels des Softwarezählers
Mit der vorgeschlagenen Methode zur Bestimmung des Füllstandes von flüssigen Reagenzien lässt sich ein Zeitpunkt zum Nachfüllen des flüssigen Reagenz sehr genau bestimmen. Darüber hinaus wird gleichzeitig der Prozess der chemischen Alterung der Reagenzien überwacht. Auch die Plausibilität der Messwerte lässt sich einfach rekonstruieren.With the proposed method for determining the level of liquid reagents, a time to refill the liquid reagent can be determined very accurately. In addition, the process of chemical aging of the reagents is monitored at the same time. The plausibility of the measured values can also be easily reconstructed.
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