DE102015102289A1 - Device for taking samples from a process fluid flowing in a conduit - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einer in einer Leitung fließenden, insbesondere den Querschnitt der Leitung ausfüllenden, partikelbelasteten Prozessflüssigkeit, umfasst: eine in die Leitung mündende Probennahmeleitung, wobei die Probennahmeleitung durch ein Filterelement verschlossen ist, wobei das Filterelement und die Probennahmeleitung spalt- und totraumfrei miteinander verbunden sind.A device for taking samples of a flowing in a line, in particular the cross-section of the line filling, particle-laden process liquid, comprises: a discharging into the line sampling line, wherein the sampling line is closed by a filter element, wherein the filter element and the sampling line split and Totraumfrei are interconnected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einer in einer Leitung fließenden, den Querschnitt der Leitung ausfüllenden, partikelbelasteten Prozessflüssigkeit.The invention relates to a device for taking samples from a flowing in a line, the cross-section of the line filling, particle-laden process fluid.

In der Prozessmesstechnik, beispielsweise in chemischen, biotechnologischen, pharmazeutischen und lebensmitteltechnischen Prozessen, und in der Umweltmesstechnik kommen häufig automatische Analysegeräte oder Analysatoren zur Bestimmung einer Messgröße einer Prozessflüssigkeit zum Einsatz. Beispielsweise können Analysegeräte zur Überwachung und Optimierung der Reinigungsleistung einer Kläranlage, zur Überwachung von Trinkwasser oder zur Qualitätsüberwachung von Lebensmitteln eingesetzt werden. Gemessen und überwacht wird beispielsweise die Konzentration einer bestimmten Substanz, die auch als Analyt bezeichnet wird, in einer Probe der Prozessflüssigkeit oder eine damit zusammenhängende Eigenschaft der Prozessflüssigkeit. Analyte können zum Beispiel Ionen wie Ammonium, Phosphat, Silikat oder Nitrat, biologische oder biochemische Verbindungen sein. Andere Messgrößen, die durch Analysegeräte in der Prozessmesstechnik, insbesondere im Bereich der Überwachung von Wasser, bestimmt werden, sind der Gesamtkohlenstoffgehalt (TOC) oder der chemische Sauerstoffbedarf (CSB). Analysegeräte können beispielsweise als Schrankgeräte ausgestaltet sein.In process measurement technology, for example in chemical, biotechnological, pharmaceutical and food processing processes, and in environmental metrology, automatic analyzers or analyzers are often used to determine a measured variable of a process fluid. For example, analyzers can be used to monitor and optimize the purification performance of a wastewater treatment plant, to monitor drinking water or to monitor the quality of food. For example, the concentration of a specific substance, which is also referred to as analyte, in a sample of the process fluid or a related property of the process fluid is measured and monitored. Analytes may be, for example, ions such as ammonium, phosphate, silicate or nitrate, biological or biochemical compounds. Other parameters that are determined by analytical instruments in process measurement, especially in the field of monitoring of water, are the total carbon content (TOC) or the chemical oxygen demand (COD). Analysis devices can be designed, for example, as cabinet devices.

Häufig wird in Analysegeräten die zu analysierende Prozessflüssigkeit behandelt, indem sie mit einem oder mehreren Reagenzien versetzt wird, so dass eine chemische Reaktion in der Flüssigkeitsprobe auftritt. Vorzugsweise werden die Reagenzien so gewählt, dass die chemische Reaktion mittels physikalischer Methoden, beispielsweise durch optische Messungen, mittels potentiometrischer oder amperometrischer Sensoren oder durch eine Leitfähigkeitsmessung nachweisbar ist. Beispielsweise kann die chemische Reaktion eine Färbung oder einen Farbumschlag bewirken, die oder der mit optischen Mitteln detektierbar ist. Die Farbintensität ist in diesem Fall ein Maß für die zu bestimmende Messgröße. Die Messgröße kann beispielsweise fotometrisch ermittelt werden, indem elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht, von einer Strahlungsquelle in die Flüssigkeitsprobe eingestrahlt wird und nach Transmission durch die Flüssigkeitsprobe von einem geeigneten Empfänger empfangen wird. Der Empfänger erzeugt ein von der Intensität der empfangenen Strahlung abhängiges Messsignal, aus dem die Messgröße abgeleitet werden kann.Often, in analyzers, the process fluid to be analyzed is treated by adding one or more reagents so that a chemical reaction occurs in the fluid sample. The reagents are preferably selected such that the chemical reaction can be detected by physical methods, for example by optical measurements, by potentiometric or amperometric sensors or by a conductivity measurement. For example, the chemical reaction may cause a color or color change that is detectable by optical means. The color intensity in this case is a measure of the measured variable to be determined. The measured variable can be determined, for example, photometrically by irradiating electromagnetic radiation, for example visible light, from a radiation source into the liquid sample and, after transmission through the liquid sample, being received by a suitable receiver. The receiver generates a measurement signal which is dependent on the intensity of the received radiation and from which the measured quantity can be derived.

In einer Vielzahl von Anwendungen solcher Analysegeräte, gerade im Umweltbereich und im Bereich der Wasserwirtschaft, können die zu analysierenden bzw. zu überwachenden Prozessflüssigkeiten einen gewissen Festkörperanteil aufweisen, der sich als eine Trübung verursachende Partikelfracht bemerkbar machen kann. Der Festkörperanteil kann bei Analyseverfahren, die optische Messungen umfassen, zu einer Verfälschung des Analyseergebnisses führen oder sogar eine Messung unmöglich machen. Beispielsweise kann eine starke Partikelfracht der Prozessflüssigkeit dazu führen, dass eine Färbung der Prozessflüssigkeit nicht mehr detektierbar ist. Die Flüssigkeit wird deshalb häufig vor der Durchführung des eigentlichen Analyseverfahrens filtriert. Aus dem Filtrat wird dann ein vorgegebenes Volumen der Prozessflüssigkeit als Probe dem Analysegerät zugeführt und von diesem in der vorstehend beschriebenen Weise behandelt und analysiert.In a large number of applications of such analyzers, especially in the environmental sector and in the field of water management, the process liquids to be analyzed or monitored can have a certain solids content, which can be felt as a turbidity-causing particle load. The proportion of solids can lead to a falsification of the analysis result or even make a measurement impossible in analysis methods which comprise optical measurements. For example, a strong particle load of the process fluid can lead to a coloring of the process fluid is no longer detectable. The liquid is therefore often filtered before carrying out the actual analysis process. From the filtrate, a predetermined volume of the process liquid is then supplied to the analyzer as a sample and treated and analyzed by it in the manner described above.

In vielen Anwendungen ist die mittels des Analysegeräts zu überwachende Prozessflüssigkeit einem Leitungssystem, insbesondere einer Rohrleitung, zu entnehmen. Im Stand der Technik sind Probenentnahmesysteme bekannt, die dazu dienen, eine einem Analysegerät als Probe dienende Menge einer Prozessflüssigkeit aus einer Leitung eines solchen Leitungssystems zu entnehmen und gegebenenfalls zu filtern. Häufig nutzen solche Probenentnahmesysteme den dynamischen hydraulischen Druck, d.h. einen durch eine Pumpe erzeugten Druck, und/oder den statischen hydraulischen Druck, d.h. einen durch ein Überstaurohr erzeugten Druck, um die Prozessflüssigkeit in eine Probennahmeleitung, welche gegebenenfalls eine Filtereinheit umfasst, zu transportieren. Beim Transport durch die Filtereinheit werden in der Prozessflüssigkeit enthaltene Partikel zurückgehalten.In many applications, the process fluid to be monitored by means of the analyzer is to be taken from a line system, in particular a pipeline. In the prior art, sampling systems are known, which serve to remove an analyzer serving as a sample amount of a process fluid from a line of such a conduit system and optionally filter. Frequently, such sampling systems utilize dynamic hydraulic pressure, i. a pressure generated by a pump, and / or the static hydraulic pressure, i. a pressure generated by an overhead pipe to transport the process liquid into a sampling line, which optionally comprises a filter unit. During transport through the filter unit, particles contained in the process fluid are retained.

Bekannte derartige Systeme haben häufig einen relativ komplexen Aufbau, womit hohe Investitionskosten und Risiken für die Betriebssicherheit der Systeme einhergehen. Gleichzeitig ist aufgrund des komplexen Aufbaus auch die Wartung relativ aufwändig. Je nach Art der Applikation, z.B. bei der Entnahme von Rohabwasser aus einer Leitung, kommt es häufig zu Verzopfungen oder Verblockungen des Systems.Known such systems often have a relatively complex structure, which is associated with high investment costs and risks to the reliability of the systems. At the same time, the maintenance is relatively complex due to the complex structure. Depending on the type of application, e.g. when removing raw sewage from a pipe, it often leads to clogging or blockage of the system.

Aus EP 481577 A1 ist eine Entnahmevorrichtung für unfiltrierte Proben aus einer Rohrleitung bekannt, die auf einem einfacheren Funktionsprinzip beruht. Die Vorrichtung umfasst eine in die Leitung, aus der eine Prozessflüssigkeit zu entnehmen ist, hineinragende Sonde, deren Ende stromabwärts gerichtet ist, bei der ein kontinuierliches Absaugen der zu Analysezwecken benötigten Flüssigkeitsproben in einer Richtung entgegengesetzt zur Strömungsrichtung des partikelbelasteten Prozessmediums in einem Bereich laminarer Strömung mit größter Strömungsgeschwindigkeit erfolgt. Allerdings umfasst die Entnahmevorrichtung keinen Filter.Out EP 481577 A1 a device for unfiltered samples from a pipeline is known, which is based on a simpler operating principle. The apparatus comprises a probe projecting into the conduit from which a process fluid is to be withdrawn, the downstream end of which is a continuous aspiration of the liquid samples required for analysis in a direction opposite to the flow direction of the particle-laden process medium in a laminar flow region largest flow rate occurs. However, the sampling device does not include a filter.

Sogenannte Y-filter sind in Haushaltsinstallationen und einigen Industrieanwendungen verbreitet, besitzen aber üblicherweise eine austauschbare Filterkartusche. Diese sind für Rohabwasser und andere Prozessmedien mit höheren Partikelfrachten ungeeignet, da die Filterkartuschen stark zum Verblocken und/oder Verzopfen neigen. So-called Y-filters are common in household installations and some industrial applications, but usually have a replaceable filter cartridge. These are unsuitable for raw sewage and other process media with higher particulate loads, as the filter cartridges are highly prone to blocking and / or picking.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einer in einer Leitung fließenden partikelbelasteten Prozessflüssigkeit anzugeben, welche eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet und einen möglichst geringen Wartungsaufwand verursacht.The invention is therefore based on the object to provide a simply constructed device for taking samples from a flowing in a line particle-laden process fluid, which ensures high reliability and causes the lowest possible maintenance.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die in Anspruch 1 angegebene Vorrichtung. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by the device specified in claim 1. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einer in einer Leitung fließenden, insbesondere den Querschnitt der Leitung ausfüllenden, partikelbelasteten Prozessflüssigkeit, umfasst:
eine in die Leitung mündende Probennahmeleitung,
wobei die Probennahmeleitung stirnseitig durch ein Filterelement verschlossen ist, und
wobei das Filterelement und die Probennahmeleitung totraumfrei miteinander verbunden sind.The inventive apparatus for taking samples from a flowing in a line, in particular the cross-section of the line filling, particle-laden process liquid, comprising:
a sampling line leading into the pipeline,
wherein the sampling line is closed at the end by a filter element, and
wherein the filter element and the sampling line are connected to each other without dead space.

Dadurch, dass die mit der Prozessflüssigkeit in Kontakt kommende Verbindungsstelle keine Toträume aufweist und, vorzugsweise, spaltfrei ausgestaltet ist, sind Ansatzpunkte für Verzopfung und Verblockungen, die die Förderleistung der Prozessflüssigkeit über die Probennahmeleitung verringern können, vermieden. Dies erhöht einerseits die Betriebssicherheit der Vorrichtung und vermindert gleichzeitig den Wartungsaufwand. Unter Toträumen werden hier insbesondere Räume (Volumina bzw. Volumenanteile) verstanden, welche nicht von der durch die Leitung strömenden Flüssigkeit durchströmt und gespült werden, und die daher einen Ansatzpunkt für Partikelablagerungen und damit für Verschmutzung oder Verzopfung bilden.Due to the fact that the connection point coming into contact with the process liquid has no dead spaces and, preferably, is configured gap-free, starting points for clogging and blocking, which can reduce the delivery rate of the process liquid via the sampling line, are avoided. On the one hand, this increases the reliability of the device and at the same time reduces the maintenance effort. In this context, dead spaces are understood to be, in particular, spaces (volumes or volume fractions) which are not flowed through and flushed by the liquid flowing through the conduit and which therefore form a starting point for particle deposits and thus for contamination or clogging.

Vorteilhaft können, zur weiteren Vermeidung von Ansatzpunkten für Partikelablagerungen und Verzopfung, alle mit der Prozessflüssigkeit in Kontakt stehenden Flächen der Probennahmeleitung glatt ausgestaltet und/oder alle, insbesondere stirnseitig angeordneten, Kanten der Probennahmeleitung oder eines die Probennahmeleitung mit dem Filterelement verbindenden Verbindungselement abgerundet oder abgeschrägt ausgestaltet sein.Advantageously, in order to further avoid starting points for particle deposits and clogging, all surfaces of the sampling line in contact with the process liquid are smooth and / or all edges of the sampling line or a connecting element connecting the sampling line to the filter element are rounded or bevelled be.

Die Probennahmeleitung kann beispielsweise eine, insbesondere starre, Rohrleitung sein. Auch die die Prozessflüssigkeit führende Leitung kann als starres Rohr ausgestaltet sein. Es ist aber auch möglich, dass die Probennahmeleitung und/oder die Rohrleitung als Schlauch ausgestaltet sind.The sampling line may for example be a, in particular rigid, pipeline. Also, the process liquid leading line can be configured as a rigid tube. But it is also possible that the sampling line and / or the pipeline are designed as a hose.

Die Vorrichtung kann Mittel zum Transport einer Probe, welche eine vorgebbare Menge, insbesondere ein vorgebbares Volumen der Prozessflüssigkeit umfasst, aus der Leitung durch das Filterelement in die Probennahmeleitung aufweisen. Diese Mittel zum Transport einer Probe können beispielsweise mindestens eine Pumpe und/oder mindestens ein Ventil, mittels dessen ein Durchfluss von Flüssigkeit durch die Probennahmeleitung sperrbar ist, umfassen. In einer Ausgestaltung ist es auch möglich, zum Flüssigkeitstransport durch die Probe allein den in der von der Prozessflüssigkeit durchflossenen Leitung herrschenden Druck auszunutzen.The device may comprise means for transporting a sample, which comprises a predeterminable amount, in particular a predeterminable volume of the process liquid, from the line through the filter element into the sampling line. These means for transporting a sample may include, for example, at least one pump and / or at least one valve, by means of which a flow of liquid through the sampling line can be blocked. In one embodiment, it is also possible to utilize the pressure prevailing in the line through which the process fluid flows to carry the fluid through the sample alone.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Mittel zum Transport der Probe weiter dazu ausgestaltet sein, in der Probennahmeleitung enthaltenes Fluid durch das Filterelement zurück in die Leitung zu spülen. Beispielsweise kann die Pumpe eine Steuerung umfassen, die basierend auf einem der Pumpe von einem Benutzer oder einer übergeordneten Steuerungseinrichtung zur Verfügung gestellten Signal die Pumpe zum Transport von Fluid in Richtung zum Filterelement hin oder in Richtung vom Filterelement weg betreibt. Das zurück in die Leitung gespülte Fluid kann entweder in der Probennahmeleitung noch enthaltenes Filtrat der Prozessflüssigkeit, eine andere Flüssigkeit oder ein Gas, insbesondere Luft, sein. Im Fall, dass es sich bei dem Fluid um eine andere Flüssigkeit handelt, ist die Probennahmeleitung, beispielsweise mittels eines Dreiwegeventils, mit einem Reservoir verbindbar, aus dem der Probennahmeleitung die andere Flüssigkeit zuleitbar ist. Die andere Flüssigkeit kann beispielsweise eine Reinigungsflüssigkeit oder reines Wasser sein.In an advantageous embodiment, the means for transporting the sample can be further configured to flush fluid contained in the sampling line through the filter element back into the line. For example, the pump may include a controller that operates the pump to move fluid toward the filter element or away from the filter element based on a signal provided by a user or higher level controller to the pump. The fluid which has been flushed back into the conduit can either be filtrate of the process fluid still contained in the sampling line, another liquid or a gas, in particular air. In the case where the fluid is another fluid, the sampling line, for example by means of a three-way valve, can be connected to a reservoir, from which the other liquid can be supplied to the sampling line. The other liquid may be, for example, a cleaning liquid or pure water.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Probennahmeleitung eine Probennahmeleitungsachse auf und die die Prozessflüssigkeit führende Leitung weist eine mit einer Fließrichtung der Prozessflüssigkeit zusammenfallende Leitungsachse auf, wobei sich die Probennahmeleitungsachse und die Leitungsachse einen stumpfen Winkel einschließen, derart dass das die Probennahmeleitung verschließende Filterelement nicht von der Prozessflüssigkeit angeströmt wird. Der zwischen einem den Fluss der Prozessflüssigkeit entlang der Leitungsachse repräsentierende Einheitsvektor und der den Fluss der Prozessflüssigkeit durch die Probennahmeleitung entlang ihrer Probennahmeleitungsachse repräsentierende Einheitsvektor schließen mithin einen Winkel ein, welcher größer oder gleich 90° und kleiner als 180° ist.In an advantageous embodiment, the sampling line has a sampling line axis and the line leading the process liquid has a line axis coincident with a flow direction of the process liquid, wherein the sampling line axis and the line axis include an obtuse angle such that the filter element closing the sampling line is not separated from the process liquid is flown. The unit vector representing the flow of the process liquid along the line axis and the unit vector representing the flow of the process liquid through the sampling line along its sampling line axis thus form an angle which is greater than or equal to 90 ° and less than 180 °.

Diese Ausgestaltung gewährleistet, dass das Filterelement nicht direkt von der Prozessflüssigkeit angeströmt wird. Der Filter wird in dieser Ausgestaltung nur von Partikeln belegt, wenn die Probe aktiv über die Probennahmeleitung angesaugt wird. Durch geeignete Pausenintervalle zwischen der Entnahme zweier Proben kann die Verschmutzung des Filters weiter minimiert werden. Diese Ausgestaltung bewirkt außerdem, dass hinter dem bogenförmigen Leitungsabschnitt der in die Leitung hineinragenden Probennahmeleitung Verwirbelungen der vorbeiströmenden Prozessflüssigkeit entstehen. Diese Verwirbelungen können einen zusätzlichen Selbstreinigungseffekt der Filtereinheit bewirken. This embodiment ensures that the filter element is not directly flown by the process liquid. In this embodiment, the filter is only occupied by particles when the sample is actively aspirated via the sampling line. By suitable pause intervals between the removal of two samples, the contamination of the filter can be further minimized. This embodiment also causes turbulences of the process fluid flowing past to arise behind the arcuate line section of the sampling line projecting into the line. This turbulence can cause an additional self-cleaning effect of the filter unit.

In einer weiteren Ausgestaltung kann ein in die Leitung ragender Teil der Probennahmeleitung einen ersten sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt und einen zweiten sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt aufweisen, wobei der erste Abschnitt eine erste Probennahmeleitungsachse und der zweite Abschnitt eine die erste Probennahmeleitungsachse schneidende zweite Probennahmeleitungsachse aufweist.In a further embodiment, a part of the sampling line projecting into the conduit may have a first section extending in the axial direction and a second section extending in the axial direction, the first section having a first sampling line axis and the second section a second sampling line intersecting the first sampling line axis having.

Der erste und der zweite Abschnitt können durch einen bogenförmigen Leitungsabschnitt miteinander verbunden sein, wobei Verbindungsstellen, an denen der erste und der zweite Abschnitt der Probennahmeleitung mit dem bogenförmigen Leitungsabschnitt verbunden sind, frei von Kanten, Spalten, Toträumen oder sonstigen Strukturen sind, an welchen in der Prozessflüssigkeit enthaltene Partikel anhaften können.The first and second sections may be interconnected by an arcuate conduit section, wherein connection points at which the first and second sections of the sampling line are connected to the arcuate conduit section are free of edges, crevices, dead spaces or other structures to which can adhere to the particles contained in the process fluid.

Das Filterelement kann ein vorderes, der Prozessflüssigkeit zugewandtes, Ende der Probennahmeleitung verschließen, wobei das Filterelement bündig mit der Wandung der die Prozessflüssigkeit führenden Leitung, aus der die Probe zu entnehmen ist, abschließt.The filter element can close a front, the process liquid facing, the end of the sampling line, wherein the filter element is flush with the wall of the process liquid leading line from which the sample is to be taken off.

Das Filterelement kann eine die Probennahmeleitung verschließende, den gesamten Querschnitt der Probennahmeleitung überdeckende Filterplatte aus Quarzglas oder Keramik umfassen. Filterplatten aus Quarzglas sind in verschiedenen Porositäten für eine Mikrofiltration kommerziell erhältlich.The filter element may comprise a quartz glass or ceramic filter plate covering the sampling line and covering the entire cross-section of the sampling line. Quartz glass filter plates are commercially available in various porosities for microfiltration.

Die Probennahmeleitung oder mindestens ein das Filterelement umfassender Abschnitt der Probennahmeleitung kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung mittels mindestens einer Schnellkupplung mit der Leitung wieder lösbar verbunden sein.The sampling line or at least one section of the sampling line comprising the filter element can, in an advantageous embodiment, be detachably connected to the line by means of at least one quick coupling.

Die Erfindung umfasst auch eine Analyseeinrichtung zur Bestimmung einer Messgröße einer Prozessflüssigkeit, mit einer Vorrichtung nach einer der voranstehend beschriebenen Ausgestaltungen, weiter umfassend:

  • – eine Messzelle,
  • – mindestens einen Flüssigkeitsbehälter enthaltend eine Behandlungsflüssigkeit zur Behandlung der Probe;
  • – eine Verfahrenstechnik-Einrichtung umfassend eine Förder- und Dosiervorrichtung zur Förderung und Dosierung einer vorgegebenen Menge der Prozessflüssigkeit und einer vorgegebenen Menge der Behandlungsflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in die Messzelle; und
  • – einen, insbesondere optischen, Messaufnehmer zur Bereitstellung mindestens eines mit der Messgröße der in der Messzelle enthaltenen, mit der Behandlungsflüssigkeit behandelten Prozessflüssigkeit korrelierten Messsignals.
The invention also includes an analysis device for determining a measured variable of a process fluid, with a device according to one of the above-described embodiments, further comprising:
  • - a measuring cell,
  • - At least one liquid container containing a treatment liquid for the treatment of the sample;
  • - A process engineering device comprising a conveying and metering device for conveying and metering a predetermined amount of the process liquid and a predetermined amount of the treatment liquid from the liquid container into the measuring cell; and
  • A measuring sensor, in particular an optical sensor, for providing at least one measuring signal correlated with the measured variable of the process liquid contained in the measuring cell and treated with the treating liquid.

Die Analyseeinrichtung kann zusätzlich eine Steuerungseinheit umfassen, welche dazu ausgestaltet ist, den Analysator, insbesondere die Verfahrenstechnik-Einrichtung und den Messaufnehmer, zur Durchführung von Messungen zu steuern und aus dem von dem Messaufnehmer gelieferten Messsignal einen Wert der Messgröße abzuleiten. Die Steuerungseinheit des Analysators kann dazu ausgestaltet sein, mit einer Steuerung der weiter oben bereits erwähnten, dem Transport von Flüssigkeit durch die Probennahmeleitung dienenden Pumpe zu kommunizieren, um die Probennahme und gegebenenfalls das Rückspülen von Flüssigkeit durch die Filtereinrichtung zu steuern. Vorteilhaft wird die Probennahme und das Rückspülen mit den von der Analyseeinrichtung durchgeführten Messungen koordiniert.The analysis device may additionally comprise a control unit which is designed to control the analyzer, in particular the process engineering device and the sensor, for performing measurements and to derive a value of the measured variable from the measurement signal supplied by the sensor. The controller of the analyzer may be configured to communicate with a controller of the above-mentioned pump for transporting liquid through the sampling line to control sampling and, optionally, backwashing of liquid by the filter means. Advantageously, sampling and backwashing are coordinated with the measurements made by the analyzer.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments illustrated in the figures. Show it:

1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit einer von einer Prozessflüssigkeit durchströmten Leitung und einer Probennahmeleitung; 1 a first embodiment of an arrangement with a flowed through by a process fluid line and a sampling line;

2 ein Ausschnitt des Probennahmeleitung der in 1 dargestellten Anordnung; 2 a section of the sampling line of in 1 arrangement shown;

3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit einer von einer Prozessflüssigkeit durchströmten Leitung und einer Probennahmeleitung; 3 A second embodiment of an arrangement with a flowed through by a process fluid line and a sampling line;

4 eine Darstellung der Leitungsachse der in 3 dargestellten Leitung und der Probennahmeleitungsachse der in 3 dargestellten Probennahmeleitung; 4 a representation of the line axis of in 3 represented line and the sampling line of the in 3 illustrated sampling line;

5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit einer von einer Prozessflüssigkeit durchströmten Leitung und einer Probennahmeleitung; 5 A third embodiment of an arrangement with a flowed through by a process liquid line and a sampling line;

6 eine Analyseeinrichtung zur Analyse einer aus einer Leitung entnommenen Prozessflüssigkeit. 6 an analysis device for analyzing a withdrawn from a line process fluid.

In 1 ist schematisch eine Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einer in einer Leitung 1 fließenden, partikelbelasteten Prozessflüssigkeit dargestellt. Im vorliegenden Beispiel füllt die Prozessflüssigkeit die Leitung 1 im Wesentlichen vollständig aus. Die Fließrichtung der Prozessflüssigkeit in der Leitung 1 ist durch den Pfeil 2 symbolisiert. Die Vorrichtung umfasst eine in die Leitung 1 mündende Probennahmeleitung 3, welche im vorliegenden Beispiel einen in die Leitung 1 hineinragenden Abschnitt aufweist, der von der Prozessflüssigkeit umströmt wird. Die im vorliegenden Beispiel als starres Rohr ausgestaltete Probennahmeleitung 3 ist stirnseitig an ihrem der Prozessflüssigkeit zugewandten Ende durch ein Filterelement 4 verschlossen. Das Filterelement 4 umfasst eine scheibenförmige Glasfritte, die mittels einer Kappe 5 in Position gehalten wird. Die Kappe 5 ist an der Probennahmeleitung 3 durch Verschraubung oder mittels einer Schnellkupplung befestigt. Die Probennahmeleitung 3 selbst ist über eine weitere Schnellkupplung 6 in der Wandung der Leitung 1 befestigt. Diese ermöglicht es, die Probennahmeleitung 3, die Kappe 5 und das Filterelement 4 zu Reinigungszwecken leicht zu entnehmen.In 1 is schematically a device for taking samples from a in a line 1 flowing, particle-laden process fluid shown. In the present example, the process fluid fills the pipe 1 essentially completely off. The flow direction of the process fluid in the line 1 is by the arrow 2 symbolizes. The device includes one in the conduit 1 opening sampling line 3 , which in the present example one in the line 1 Having projecting portion which is flowed around by the process liquid. The sample conduit designed in the present example as a rigid tube 3 is frontally at its end facing the process liquid through a filter element 4 locked. The filter element 4 comprises a disc-shaped glass frit, which by means of a cap 5 is held in position. The cap 5 is at the sampling line 3 fastened by screwing or by means of a quick coupling. The sampling line 3 itself is about another quick coupling 6 in the wall of the pipe 1 attached. This allows the sampling line 3 , the cap 5 and the filter element 4 easy to remove for cleaning purposes.

Die Probennahmeleitung 3 ist mit einer (nicht gezeigten) Pumpe verbunden, welche zum Transport der Prozessflüssigkeit durch das Filterelement 4 und die Probennahmeleitung 3 dient. Die Pumpe kann eine Steuerung umfassen, die dazu ausgestaltet ist, in einem ersten Betriebsmodus Prozessflüssigkeit aus der Leitung 1 zu entnehmen, indem sie die Pumpe zum Transport der Prozessflüssigkeit in Richtung des Pfeils 7 durch die Filtereinheit 4 und die Probennahmeleitung 3 steuert. Die Steuerung ist weiter dazu ausgestaltet in einem zweiten Betriebsmodus Flüssigkeit in dem Pfeil 7 entgegengesetzter Richtung durch die Probennahmeleitung 3 und das Filterelement 4 zu transportieren, mithin in die Leitung 1 zurückzuspülen. Dieser Modus dient der Reinigung des Filterelements 4.The sampling line 3 is connected to a pump (not shown) for transporting the process fluid through the filter element 4 and the sampling line 3 serves. The pump may include a controller configured to process fluid from the conduit in a first mode of operation 1 by taking the pump to transport the process fluid in the direction of the arrow 7 through the filter unit 4 and the sampling line 3 controls. The controller is further configured in a second mode of operation fluid in the arrow 7 opposite direction through the sampling line 3 and the filter element 4 to transport, therefore in the line 1 backwash. This mode is for cleaning the filter element 4 ,

Die Leitung 1 und die Probennahmeleitung 3 sind zueinander so angeordnet, dass eine entlang der durch den Pfeil 2 repräsentierte Fließrichtung der Prozessflüssigkeit durch die Leitung 1 senkrecht zur durch den Pfeil 7 repräsentierten Fließrichtung der Prozessflüssigkeit durch die Probennahmeleitung 3 verläuft. Diese Anordnung gewährleistet, dass die der Prozessflüssigkeit zugewandte Stirnseite der Probennahmeleitung 3 und das diese Stirnseite verschließende Filterelement 4 nicht direkt von der Prozessflüssigkeit angeströmt werden. Nur wenn die Pumpe Prozessflüssigkeit aus der Leitung durch das Filterelement 4 ansaugt, wird das Filterelement 4 direkt angeströmt und dabei von in der Prozessflüssigkeit enthaltenen Feststoffpartikeln belegt. Während der Zeiträume, in denen keine Prozessflüssigkeit entnommen wird, bewirkt die am Filterelement 4 vorbeiströmende Flüssigkeit eine Reinigung des Filterelements 4.The administration 1 and the sampling line 3 are arranged to each other so that one along the arrow 2 represented flow direction of the process fluid through the conduit 1 perpendicular to the arrow 7 represented flow direction of the process fluid through the sampling line 3 runs. This arrangement ensures that the process liquid facing the front side of the sampling line 3 and the end closing this filter element 4 not be directly flown by the process fluid. Only if the pump process fluid from the line through the filter element 4 sucks, the filter element 4 flowed directly and thereby occupied by solid particles contained in the process liquid. During the periods in which no process fluid is removed, which causes on the filter element 4 flowing liquid cleaning the filter element 4 ,

In 2 ist der in die Leitung 1 hineinragende Endbereich der Probennahmeleitung 3 vergrößert dargestellt. Die äußere und innere umlaufende Kante der Kappe 5 sind abgeschrägt, so dass die Kappe 5 eine äußere umlaufende Fase 9 und eine innere umlaufende Fase 8 aufweist. Durch diese Geometrie wird gleichzeitig eine totraumfreie Verbindung zwischen dem Filterelement 4, der Kappe 5 und der Probennahmeleitung 3 gewährleistet und eine Anlagerung von Feststoffpartikeln oder Verzopfung an der Kappe 5 und dem Filterelement 4 vermieden.In 2 is the one in the line 1 protruding end portion of the sampling line 3 shown enlarged. The outer and inner circumferential edge of the cap 5 are bevelled, leaving the cap 5 an outer circumferential chamfer 9 and an inner circumferential chamfer 8th having. This geometry is at the same time a dead space-free connection between the filter element 4 , the cap 5 and the sampling line 3 ensures and attachment of solid particles or clogging on the cap 5 and the filter element 4 avoided.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist schematisch in 3 dargestellt. Merkmale der in 3 dargestellten Vorrichtung, die mit Merkmalen der in 1 und 2 dargestellten Vorrichtung identisch sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. In dieser Ausgestaltung ist die Probennahmeleitung 3 mittels einer Kupplungsvorrichtung 13 derart in der Wand der Leitung 1 befestigt, dass die Probennahmeleitungsachse 11 der Probennahmeleitung 3 die Leitungsachse 10 der Leitung 1 in einem stumpfen Winkel schneidet. Zur Verdeutlichung sind in 4 nochmals die Leitungsachse 10, die Probennahmeleitungsachse 11 und die die Fließrichtung der Prozessflüssigkeit in der Leitung 1 und die Fließrichtung der Prozessflüssigkeit in der Probennahmeleitung 3 sind durch die die Einheitsvektoren der Strömungsrichtungen repräsentierenden Pfeile 2 und 7 dargestellt. Die beiden Leitungsachsen 10 und 11 fallen mit den Einheitsvektoren 2 und 7 zusammen. Der von den Einheitsvektoren 2 und 7 eingeschlossene Winkel 14 ist vorzugsweise größer oder gleich 90° und kleiner als 180°, bevorzugt ist der Winkel 14 größer oder gleich 90° und kleiner als 150°. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das die Probennahmeleitung 3 stirnseitig verschließende Filterelement 4 nicht direkt von der in der Leitung 1 fließenden Prozessflüssigkeit angeströmt wird, wenn keine Prozessflüssigkeit durch die Probennahmeleitung 3 angesaugt wird. Gleichzeitig bewirken Strömungswirbel 12, die an dem in die Leitung 1 ragenden Ende der Probennahmeleitung 3 entstehen, einen Selbstreinigungseffekt. Dieser Effekt kann durch die weiter oben bereits beschriebene Rückspülfunktion noch unterstützt werden.Another embodiment is shown schematically in FIG 3 shown. Features of in 3 illustrated device having features of in 1 and 2 are identical, are provided with the same reference numerals. In this embodiment, the sampling line 3 by means of a coupling device 13 so in the wall of the pipe 1 attached that the sampling line axis 11 the sampling line 3 the line axis 10 the line 1 cuts at an obtuse angle. For clarity, in 4 again the line axis 10 , the sampling line axis 11 and the flow direction of the process fluid in the line 1 and the flow direction of the process liquid in the sampling line 3 are by the arrows representing the unit vectors of the flow directions 2 and 7 shown. The two conduction axes 10 and 11 fall with the unit vectors 2 and 7 together. The one of the unit vectors 2 and 7 included angles 14 is preferably greater than or equal to 90 ° and less than 180 °, the angle is preferred 14 greater than or equal to 90 ° and less than 150 °. This ensures that the sampling line 3 end closing filter element 4 not directly from the one in the line 1 flowing process fluid is flowed when no process fluid through the sampling line 3 is sucked. At the same time flow vortices cause 12 that in the line 1 protruding end of the sampling line 3 arise, a self-cleaning effect. This effect can still be supported by the backwashing function already described above.

In 5 ist schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt. Wieder sind Merkmale der in 5 dargestellten Vorrichtung, die mit Merkmalen der in 1 und 2 dargestellten Vorrichtung identisch sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Leitung 1 und die Probennahmeleitung 3 sind im vorliegenden Beispiel so mittels einer Schnellkupplung 5 miteinander verbunden, dass die durch den Pfeil 2 dargestellte Strömungsrichtung der Prozessflüssigkeit durch die Leitung 1 senkrecht zu der durch den Pfeil 7 dargestellten Strömungsrichtung der Prozessflüssigkeit bei der Probennahme durch die Probennahmeleitung 3 verläuft. Die Probennahmeleitung 3 ist stirnseitig an ihrem der Prozessflüssigkeit zugewandten Ende durch ein Filterelement 4 verschlossen und mit einer Schnellkupplung 5 mit der Wand der Leitung 1 verbunden. Die Probennahmeleitung 3 mit dem Filterelement 4 schließt bündig mit der Wandung der als Rohrleitung ausgestalteten Leitung 1 ab. Auf diese Weise wird die Anlagerung von Partikeln, ein Zusetzen des Filterelements und Verzopfung wirksam vermieden.In 5 schematically a third embodiment is shown. Again, features of in 5 illustrated device having features of in 1 and 2 are identical, are provided with the same reference numerals. The administration 1 and the sampling line 3 are in the present example so by means of a quick coupling 5 connected to each other by the arrow 2 illustrated flow direction of the process liquid through the line 1 perpendicular to the arrow 7 illustrated flow direction of the process liquid during sampling through the sampling line 3 runs. The sampling line 3 is frontally at its end facing the process liquid through a filter element 4 closed and with a quick coupling 5 with the wall of the pipe 1 connected. The sampling line 3 with the filter element 4 closes flush with the wall of the conduit designed as a pipeline 1 from. In this way, the attachment of particles, clogging of the filter element and clogging is effectively avoided.

In 6 ist schematisch eine Analyseeinrichtung mit einem Analysegerät 100 zur Bestimmung einer Messgröße einer Prozessflüssigkeit dargestellt. Das Analysegerät 100 umfasst mehrere Vorratsbehälter 133, 137 und 141, ein Verfahrenstechnik-System mit einer Vielzahl von Pumpen 135, 139 und 143 zur Förderung und Dosierung von in den Vorratsbehältern 133, 137 und 141 enthaltenen Flüssigkeiten, und Flüssigkeitsleitungen, über die die Vorratsbehälter 133, 137 und 141 mit einer Messzelle 127 verbunden sind. Zusätzlich verfügt das Analysegerät 100 über einen Abfallbehälter 105, der ebenfalls über eine Pumpe 107 mit der Messzelle 127 verbunden ist. Bei den Pumpen 107, 135, 139 und 143 kann es sich beispielsweise um Membranpumpen, Kolbenpumpen, insbesondere Spritzenpumpen, oder um Peristaltikpumpen handeln. Weiter umfasst die Analyseeinrichtung eine Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus der in einer Leitung fließenden partikelbelasteten Prozessflüssigkeit, beispielsweise nach einer der in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dargestellten Ausführungen. Die Probennahmeleitung kann unmittelbar mit der Flüssigkeitsleitung 109 verbunden sein, die zur Zuleitung einer vorgegebenen Menge der Prozessflüssigkeit in die Messzelle 127 dient. Alternativ kann die Probennahmeleitung die Prozessflüssigkeit auch zunächst in ein als Probenvorlage für das Analysegerät 100 dienendes Behältnis transportieren. Das Analysegerät ist in dieser Variante dazu ausgestaltet, eine vorgegebene Flüssigkeitsmenge aus der Probenvorlage zu entnehmen und über die Flüssigkeitsleitung 109 in die Messzelle 127 zu transportieren.In 6 schematically is an analysis device with an analyzer 100 for determining a measured variable of a process fluid. The analyzer 100 includes several storage containers 133 . 137 and 141 , a process engineering system with a variety of pumps 135 . 139 and 143 for the promotion and dosage of in the storage containers 133 . 137 and 141 contained fluids, and fluid lines through which the reservoir 133 . 137 and 141 with a measuring cell 127 are connected. In addition, the analyzer has 100 over a waste container 105 which also has a pump 107 with the measuring cell 127 connected is. At the pumps 107 . 135 . 139 and 143 These may be, for example, diaphragm pumps, piston pumps, in particular syringe pumps, or peristaltic pumps. Furthermore, the analysis device comprises a device for taking samples from the particle-laden process fluid flowing in a line, for example according to one of the embodiments shown in the preceding exemplary embodiments. The sampling line can be directly connected to the liquid line 109 connected to the supply of a predetermined amount of the process liquid in the measuring cell 127 serves. Alternatively, the sampling line, the process fluid also initially in a sample template for the analyzer 100 Transport serving container. The analyzer is designed in this variant to take a predetermined amount of liquid from the sample and template on the liquid line 109 into the measuring cell 127 to transport.

Zum Fördern und Dosieren der Prozessflüssigkeit in die Messzelle 127 dient die Pumpe 103, die wie die übrigen Pumpen 107, 135, 139, 143 beispielsweise als Membranpumpe, Kolbenpumpe, insbesondere als Spritzenpumpe, oder als Peristaltikpumpe ausgestaltet sein kann. Die Pumpe 103 dient im vorliegenden Beispiel gleichzeitig dem Transport von Prozessflüssigkeit durch die Filtereinheit und die Probennahmeleitung. Die Pumpe 103 wird außerdem dazu verwendet, von Zeit zu Zeit zur Reinigung der Filtereinheit Flüssigkeit aus der Probennahmeleitung, z.B. Filtrat, zurück durch die Filtereinheit in die die Prozessflüssigkeit führende Leitung zu spülen. Die Pumpe 103 umfasst eine Steuerung, die die Pumpe zum Transport von Flüssigkeit durch die Probennahmeleitung in Richtung der Messzelle bzw. zurück in die Leitung steuert.For conveying and dosing the process liquid into the measuring cell 127 serves the pump 103 like the rest of the pumps 107 . 135 . 139 . 143 For example, as a diaphragm pump, piston pump, in particular as a syringe pump, or can be configured as a peristaltic pump. The pump 103 serves in the present example at the same time the transport of process fluid through the filter unit and the sampling line. The pump 103 is also used to periodically purge liquid from the sampling line, eg filtrate, back through the filter unit into the line carrying the process fluid to clean the filter unit. The pump 103 includes a controller that controls the pump for transporting liquid through the sampling line in the direction of the measuring cell or back into the line.

Zur Erfassung der von dem Analysegerät 100 zu bestimmenden Messgröße umfasst das Analysegerät 100 einen optischen Messaufnehmer, der eine Messstrahlung emittierende Strahlungsquelle 131 und einen Empfänger 132 umfasst, die bezüglich der für die Messstrahlung transparenten Messzelle 127 so angeordnet sind, dass die Messstrahlung eine in der Messzelle 127 enthaltene flüssige Probe durchläuft und die durch die Probe transmittierte Messstrahlung auf den Empfänger 132 trifft.To capture the from the analyzer 100 the measurand to be determined comprises the analyzer 100 an optical sensor, the radiation source emitting a measuring radiation 131 and a receiver 132 includes, with respect to the measuring cell transparent to the measuring radiation 127 are arranged so that the measuring radiation in the measuring cell 127 contained liquid sample passes through and transmitted through the sample measuring radiation to the receiver 132 meets.

Das Analysegerät 100 kann vollständig automatisiert betrieben werden. Hierzu besitzt es eine Steuerungseinheit S, die im hier gezeigten Beispiel auch die Funktionen einer Auswertungseinheit, insbesondere die Bestimmung einer Messgröße anhand eines von dem Messaufnehmer erfassten Messwerts, zur Verfügung stellt. Im hier gezeigten Beispiel ist die Steuerungseinheit S außerdem zur Kommunikation mit der Steuerung der Pumpe 103 ausgestaltet, um die Probennahme aus der Leitung und das Rückspülen der Filtereinheit mit den Messzyklen des Analysegeräts 100 zu koordinieren.The analyzer 100 can be fully automated. For this purpose, it has a control unit S which, in the example shown here, also makes available the functions of an evaluation unit, in particular the determination of a measured variable on the basis of a measured value acquired by the sensor. In the example shown here, the control unit S is also for communication with the control of the pump 103 designed to take the sampling from the line and the backwashing of the filter unit with the measuring cycles of the analyzer 100 to coordinate.

Die Steuerungseinheit S umfasst eine Datenverarbeitungseinrichtung, welche über einen Speicher verfügt, in dem ein oder mehrere Betriebsprogramme vorgesehen sind, die der Steuerung des Analysegeräts 100 und/oder der Steuerung der Probenvorbereitungseinrichtung 1 sowie gegebenenfalls der Auswertung der vom optischen Messaufnehmer 131, 132 gelieferten Messsignale dienen. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann auch über eine Eingabevorrichtung zur Eingabe von Befehlen oder Parametern durch eine Bedienperson und/oder eine Schnittstelle zum Empfang von Befehlen, Parametern oder sonstigen Daten von einer übergeordneten Einheit, beispielsweise von einem Prozessleitsystem, verfügen. Zusätzlich kann die Steuerungseinheit S auch über eine Ausgabevorrichtung zur Ausgabe von Daten, insbesondere Messergebnissen oder Betriebsinformationen an einen Benutzer oder über eine Schnittstelle zur Ausgabe von Daten an die übergeordnete Einheit verfügen. Die Steuerungseinheit S ist mit Antrieben der Pumpen 103, 107, 135, 139, 143 und mit (hier nicht im Detail dargestellten) Ventilen verbunden, um diese zum Transport von Flüssigkeiten aus der Probensammeleinheit und den Vorratsbehältern 133, 137 und 141 in die Messzelle 127 automatisiert zu betreiben. Die Steuerungseinheit S ist außerdem mit dem Messaufnehmer verbunden, um diesen zu steuern und aus Messsignalen des Empfängers 132 die zu bestimmende Messgröße zu ermitteln.The control unit S comprises a data processing device which has a memory in which one or more operating programs are provided, that of the control of the analysis device 100 and / or the control of the sample preparation device 1 and optionally the evaluation of the optical sensor 131 . 132 serve supplied measuring signals. The data processing device can also have an input device for inputting commands or parameters by an operator and / or an interface for receiving commands, parameters or other data from a higher-level unit, for example from a process control system. In addition, the control unit S can also have an output device for outputting data, in particular measurement results or operating information, to a user or via an interface for outputting data to the higher-order unit. The control unit S is with drives of the pumps 103 . 107 . 135 . 139 . 143 and connected to valves (not shown in detail here) for transporting liquids from the sample collection unit and the storage containers 133 . 137 and 141 into the measuring cell 127 automated to operate. The control unit S is also connected to the sensor to control it and from measurement signals of the receiver 132 to determine the measurand to be determined.

Der Vorratsbehälter 141 kann ein Reagenz enthalten, das zur Behandlung der Prozessflüssigkeit mit dieser vermischt wird. Handelt es sich bei der zu bestimmenden Messgröße beispielsweise um die Konzentration eines Analyten in der Flüssigkeit, kann das Reagenz so ausgewählt sein, dass es unter Bildung eines farbigen Reaktionsprodukts mit dem Analyten reagiert. Die Intensität der Färbung ist dann ein Maß für die zu bestimmende Konzentration. Die Wellenlänge der von der Strahlungsquelle 131 ausgesendeten Messstrahlung ist in diesem Fall auf die Färbung des Reaktionsprodukts abgestimmt und wird entsprechend vom Empfänger 132 bzw. von der Steuereinheit S ausgewertet. Statt eines einzigen Reagenz wie im hier gezeigten Beispiel können, je nach zu bestimmender Messgröße, auch mehrere Reagenzien eingesetzt werden. In diesem Fall verfügt das Analysegerät 100 über eine entsprechende Anzahl von Vorratsbehältern für die benötigten Reagenzien.The storage tank 141 may contain a reagent that is mixed with it to treat the process fluid. For example, if the measurand to be determined is the concentration of an analyte in the liquid, the reagent may be selected to react with the analyte to form a colored reaction product. The intensity of the color is then a measure of the concentration to be determined. The wavelength of the radiation source 131 In this case emitted measuring radiation is tuned to the color of the reaction product and is corresponding to the receiver 132 or evaluated by the control unit S. Instead of a single reagent as in the example shown here, depending on the measured variable to be determined, several reagents can be used. In this case, the analyzer has 100 via a corresponding number of storage containers for the required reagents.

Im Messbetrieb des Analysegeräts 100 dosiert die Steuereinheit S zunächst eine vorgegebene Menge der Prozessflüssigkeit in die Messzelle 127. Gleichzeitig oder anschließend steuert die Steuereinheit S die Pumpe 143, um eine vorgegebene Menge des im Vorratsbehälter 141 enthaltenen Reagenz in die Messzelle zu transportieren. Die Messzelle 127 dient also im hier beschriebenen Beispiel auch als Mischzelle, in der die Prozessflüssigkeit und das Reagenz miteinander vermischt werden. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen möglich, in denen das Reagenz oder mehrere Reagenzien zur Behandlung der Prozessflüssigkeit miteinander vermischt werden bevor die mittels der Reagenzien behandelte Prozessflüssigkeit in die Messzelle 127 eindosiert wird.In the measuring mode of the analyzer 100 The control unit S first doses a predetermined amount of the process fluid into the measuring cell 127 , Simultaneously or subsequently, the control unit S controls the pump 143 to a predetermined amount of in the reservoir 141 to transport contained reagent into the measuring cell. The measuring cell 127 Thus, in the example described here, it also serves as a mixing cell in which the process fluid and the reagent are mixed together. However, other embodiments are possible in which the reagent or a plurality of reagents for the treatment of the process liquid are mixed together before the processing liquid treated by the reagents into the measuring cell 127 is metered.

Zur Erfassung der zu bestimmenden Messgröße der in der Messzelle enthaltenen, behandelten Prozessflüssigkeit betreibt die Steuereinheit S den Messaufnehmer 131, 132 und wertet das vom Messaufnehmer 131, 132 ausgegebene Messsignal aus. Die von der Steuereinheit S aus dem Messsignal ermittelte Messgröße kann in einem Datenspeicher der Steuereinheit gespeichert, über eine Schnittstelle an eine übergeordnete Einheit und/oder über ein Display der Steuereinheit S ausgegeben werden.The control unit S operates the measuring sensor to detect the measured variable to be determined of the treated process liquid contained in the measuring cell 131 . 132 and evaluate that from the sensor 131 . 132 output measured signal. The measured variable determined by the control unit S from the measurement signal can be stored in a data memory of the control unit, output via an interface to a higher-level unit and / or via a display of the control unit S.

Nach der Bestimmung der Messgröße wird die Messzelle 127 entleert, indem mittels der Pumpe 107 die in der Messzelle enthaltene, verbrauchte Flüssigkeit in den Abfallbehälter 105 transportiert wird. Das Analysegerät 100 verfügt über weitere Vorratsbehälter 133, 137, die Standardlösungen für Kalibrierungen und/oder Reinigungslösungen umfassen können. Mittels den Vorratsbehältern 133, 137 zugeordneter Pumpen 135, 139 können diese Lösungen in die Messzelle 127 transportiert werden.After determining the measured variable, the measuring cell 127 deflated by means of the pump 107 the used liquid contained in the measuring cell into the waste container 105 is transported. The analyzer 100 has additional storage tanks 133 . 137 which may include standard solutions for calibrations and / or cleaning solutions. By means of the storage containers 133 . 137 associated pumps 135 . 139 can these solutions in the measuring cell 127 be transported.

Nach einem oder mehreren durchgeführten Messzyklen, kann eine Kalibrierung des Analysegeräts 100 durchgeführt werden, indem aus dem Vorratsbehälter 137 ein Kalibrierstandard in die Messzelle 127 gefördert wird. Der Kalibrierstandard wird wie eine „echte“ Probe der Prozessflüssigkeit in der Messzelle 127 mit dem Reagenz behandelt, das mittels der Pumpe 143 aus dem Vorratsbehälter 141 in die Messzelle 127 transportiert wird. Mittels des Messaufnehmers 131, 132 wird photometrisch ein Messwert der Messgröße bestimmt und gegebenenfalls anhand des für den Kalibrierstandard bekannten Messwerts eine Justierung des Analysegeräts 100 vorgenommen.After one or more measurement cycles, calibration of the analyzer may be performed 100 be performed by removing from the reservoir 137 a calibration standard in the measuring cell 127 is encouraged. The calibration standard becomes like a "real" sample of the process liquid in the measuring cell 127 treated with the reagent by means of the pump 143 from the reservoir 141 into the measuring cell 127 is transported. By means of the sensor 131 . 132 a measured value of the measured variable is determined photometrically and, if appropriate, an adjustment of the analyzer on the basis of the measured value known for the calibration standard 100 performed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 481577 A1 [0007] EP 481577 A1 [0007]

Claims (11)

Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus einer in einer Leitung fließenden, insbesondere den Querschnitt der Leitung ausfüllenden, partikelbelasteten Prozessflüssigkeit, umfassend: eine in die Leitung mündende Probennahmeleitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Probennahmeleitung stirnseitig durch ein Filterelement verschlossen ist, und wobei das Filterelement und die Probennahmeleitung totraumfrei miteinander verbunden sind.Device for taking samples from a flowing in a line, in particular the cross-section of the line filling, particulate loaded process fluid, comprising: a discharging into the line sampling line, characterized in that the sampling line is closed at the end by a filter element, and wherein the filter element and the Sampling line are interconnected dead space free. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend Mittel zum Transport einer Probe, welche eine vorgebbare Menge, insbesondere ein vorgebbares Volumen der Prozessflüssigkeit umfasst, aus der Leitung durch das Filterelement in die Probennahmeleitung.Apparatus according to claim 1, further comprising means for transporting a sample which comprises a predeterminable amount, in particular a predeterminable volume of the process liquid, from the line through the filter element into the sampling line. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Mittel zum Transport einer Probe mindestens eine Pumpe und/oder mindestens ein Ventil, mittels dessen ein Durchfluss von Flüssigkeit durch die Probennahmeleitung sperrbar ist, umfassen.Apparatus according to claim 2, wherein the means for transporting a sample comprise at least one pump and / or at least one valve by means of which a flow of liquid through the sampling line can be blocked. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Mittel zum Transport der Probe weiter dazu ausgestaltet sind, in der Probennahmeleitung enthaltenes Fluid durch das Filterelement zurück in die Leitung zu spülen.Apparatus according to claim 2 or 3, wherein the means for transporting the sample are further configured to flush fluid contained in the sampling line back into the conduit through the filter element. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Probennahmeleitung eine Probennahmeleitungsachse aufweist, und die Leitung eine mit einer Fließrichtung der in der Leitung fließenden Prozessflüssigkeit zusammenfallende Leitungsachse aufweist, und wobei die Probennahmeleitungsachse und die Leitungsachse einen stumpfen Winkel einschließen, derart, dass das die Probennahmeleitung verschließende Filterelement nicht von der Prozessflüssigkeit angeströmt wird.The apparatus of any of claims 1 to 4, wherein the sampling line has a sampling line axis, and the line has a line axis coincident with a flow direction of the process liquid flowing in the line, and wherein the sampling line axis and the line axis subtend an angle such that the Sampling line closing filter element is not flown by the process liquid. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein in die Leitung ragender Teil der Probennahmeleitung einen ersten sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt und einen zweiten sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt eine erste Probennahmeleitungsachse und der zweite Abschnitt eine die erste Probennahmeleitungsachse schneidende zweite Probennahmeleitungsachse aufweist.Apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a portion of the sampling line projecting into the conduit has a first axially extending portion and a second axially extending portion, the first portion having a first sampling line axis and the second portion being a first sampling line axis intersecting second sampling line axis. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der erste und der zweite Abschnitt durch einen bogenförmigen Leitungsabschnitt miteinander verbunden sind, wobei Verbindungsstellen, an denen der erste und der zweite Abschnitt der Probennahmeleitung mit dem bogenförmigen Leitungsabschnitt verbunden sind, frei von Kanten, Spalten, Toträumen oder sonstigen Strukturen sind, an welchen in der Prozessflüssigkeit enthaltene Partikel anhaften können.The apparatus of claim 6, wherein the first and second portions are interconnected by an arcuate conduit section, wherein connection locations at which the first and second portions of the sampling conduit are connected to the arcuate conduit section are free of edges, crevices, dead spaces or other structures are at which particles contained in the process fluid can adhere. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Filterelement ein vorderes, der Prozessflüssigkeit zugewandtes, Ende der Probennahmeleitung verschließt, und wobei das Filterelement bündig mit der Wandung der die Prozessflüssigkeit führenden Leitung, aus der die Probe zu entnehmen ist, abschließt.Device according to one of claims 1 to 7, wherein the filter element closes a front, the process liquid facing the end of the sampling line, and wherein the filter element is flush with the wall of the process fluid leading line from which the sample is to be removed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Filterelement eine die Probennahmeleitung verschließende, den gesamten Querschnitt der Probennahmeleitung überdeckende Filterplatte aus Quarzglas oder Keramik umfasst.Device according to one of claims 1 to 8, wherein the filter element comprises a closing the sampling line, the entire cross-section of the sampling line covering filter plate made of quartz glass or ceramic. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Probennahmeleitung oder mindestens ein das Filterelement umfassender Abschnitt der Probennahmeleitung mittels mindestens einer Schnellkupplung mit der Leitung wieder lösbar verbunden ist.Device according to one of claims 1 to 9, wherein the sampling line or at least one of the filter element comprehensive section of the sampling line is releasably connected by means of at least one quick coupling with the line again. Analyseeinrichtung zur Bestimmung einer Messgröße einer Prozessflüssigkeit, mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiter umfassend: – eine Messzelle, – mindestens einen Flüssigkeitsbehälter enthaltend eine Behandlungsflüssigkeit zur Behandlung der Probe; – eine Verfahrenstechnik-Einrichtung umfassend eine Förder- und Dosiervorrichtung zur Förderung und Dosierung einer vorgegebenen Menge der Prozessflüssigkeit und einer vorgegebenen Menge der Behandlungsflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in die Messzelle; und – einen, insbesondere optischen, Messaufnehmer zur Bereitstellung mindestens eines mit der Messgröße der in der Messzelle enthaltenen, mit der Behandlungsflüssigkeit behandelten Prozessflüssigkeit korrelierten Messsignals.Analysis device for determining a measured variable of a process fluid, having a device according to one of claims 1 to 10, further comprising: - a measuring cell, - At least one liquid container containing a treatment liquid for the treatment of the sample; - A process engineering device comprising a conveying and metering device for conveying and metering a predetermined amount of the process liquid and a predetermined amount of the treatment liquid from the liquid container into the measuring cell; and A measuring sensor, in particular an optical sensor, for providing at least one measuring signal correlated with the measured variable of the process liquid contained in the measuring cell and treated with the treating liquid.
DE102015102289.3A 2015-02-18 2015-02-18 Device for taking samples from a process fluid flowing in a conduit Withdrawn DE102015102289A1 (en)

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