DE102015213077A1

DE102015213077A1 - Sensor for a fluid system

Info

Publication number: DE102015213077A1
Application number: DE102015213077.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas HEEGE
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2015-07-13
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2016-05-25

Abstract

Offenbart wird ein Sensor (10) zum Erfassen von Eigenschaften eines Fluids, insbesondere von Wasser (21) in einer Wasseraufbereitungsanlage (100), in mindestens einem Fluidaufnahmeraum (20), mit einer Sensorzelle (11) zum Erfassen von Eigenschaften des Fluids (21) und einer Datenübertragungseinheit (12) zum Übertragen der erfassten Eigenschaften an ein Auswertesystem (30), wobei der Sensor (10) dazu ausgelegt ist, sich mit dem Fluid in dem mindestens einen Fluidaufnahmeraum (20) zu bewegen, wobei die Sensorzelle (11) die Eigenschaften des Fluids (21) erfasst, sowie ein Fluidsystem (100) mit einem derartigen Sensor (10).A sensor (10) is disclosed for detecting properties of a fluid, in particular of water (21) in a water treatment plant (100), in at least one fluid receiving space (20), with a sensor cell (11) for detecting properties of the fluid (21). and a data transfer unit (12) for transferring the detected characteristics to an evaluation system (30), wherein the sensor (10) is adapted to move with the fluid in the at least one fluid receiving space (20), the sensor cell (11) carrying the Characteristics of the fluid (21) detected, as well as a fluid system (100) with such a sensor (10).

Description

Vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor für ein Fluidsystem, insbesondere eine Wasseraufbereitungsanlage, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein derartiges Fluidsystem. The present invention relates to a sensor for a fluid system, in particular a water treatment plant, according to the preamble of claim 1 and such a fluid system.

In Systemen, in denen ein Fluid durchgeleitet wird, beispielsweise durch Rohre und/oder Becken, kann es erforderlich sein, Eigenschaften dieses Fluids zu erfassen und zu untersuchen. Ein Beispiel für ein solches Fluidsystem sind Wasseraufbereitungsanlagen. In systems in which a fluid is passed, for example, through pipes and / or basins, it may be necessary to detect and investigate properties of that fluid. An example of such a fluid system is water treatment plants.

In Wasseraufbereitungsanlagen, wie beispielsweise Kläranlagen oder anderen Anlagen, die große Mengen Flüssigkeiten behandeln, aufbereiten oder verteilen, müssen häufig Wasserproben entnommen und analysiert werden, um die Zusammensetzung des Wassers oder Veränderung im Wasser auch über einen langen Zeitraum zu kontrollieren. In bestehenden Systemen werden hierzu Wasserproben entnommen und diese anschließend analysiert. Mit solchen Systemen ist es allerdings nicht möglich, eine kontinuierliche Überwachung des Wassers in Echtzeit durchzuführen. In water treatment plants, such as sewage treatment plants or other facilities that treat, treat or distribute large volumes of fluids, water samples must often be taken and analyzed to control the composition of the water or change in the water over a long period of time. In existing systems, water samples are taken for this purpose and then analyzed. With such systems, however, it is not possible to perform a continuous monitoring of the water in real time.

Darüber hinaus müssen beispielsweise in Kläranlagen die Strömungen des Wassers beeinflusst werden, um den Prozess des Klärens stabil bzw. optimal ablaufen zu lassen. Bestehende Analysesysteme sind hierzu allerdings nicht geeignet. In addition, for example, in sewage treatment plants, the currents of the water must be influenced in order to allow the process of clarification to proceed stably or optimally. However, existing analysis systems are not suitable for this purpose.

Auch in anderen Fluidsystemen, wie Kühlkreisläufen oder ähnlichem, kann es erforderlich sein, eine kontinuierliche Überwachung des Fluids in Echtzeit durchzuführen. Also in other fluid systems, such as refrigeration circuits or the like, it may be necessary to perform a continuous monitoring of the fluid in real time.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, einen Sensor bereitzustellen, der die oben genannten Nachteile des Stands der Technik verbessert. Object of the present invention is therefore to provide a sensor which improves the above-mentioned disadvantages of the prior art.

Diese Aufgabe wird durch einen Sensor gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Fluidsystem gemäß Patentanspruch 8 gelöst. This object is achieved by a sensor according to claim 1 and a fluid system according to claim 8.

Erfindungsgemäß wird ein Sensor zum Erfassen von Eigenschaften eines Fluids, insbesondere von Wasser in einer Wasseraufbereitungsanlage, in mindestens einem Fluidaufnahmeraum, mit einer Sensorzelle zum Erfassen von mindestens einer Eigenschaft des Fluids und einer Datenübertragungseinheit, insbesondere einer Funkübertragungseinheit, zum Übertragen der mindestens einen erfassten Eigenschaft an ein Auswertesystem, vorgeschlagen, wobei der Sensor dazu ausgelegt ist, sich mit dem Fluid in dem mindestens einen Fluidaufnahmeraum zu bewegen, wobei die Sensorzelle die mindestens eine Eigenschaft des Fluids erfasst. Im Gegensatz zu bestehenden Systemen bewegt sich dabei der Sensor in dem Fluid bzw. schwebt in diesem. Die Eigenschaften des Fluids werden also nicht nur lokal an einer Position innerhalb des Fluids erfasst, sondern können flexibel an verschiedenen Positionen innerhalb des Fluids, insbesondere auch unterhalb der Oberfläche des Fluids, erfasst werden. Durch den sich bewegenden Sensor können dabei kontinuierlich oder zu bestimmten Zeitpunkten die Eigenschaften des Fluids erfasst und per Funk mittels der Datenübertragungseinheit an das externe Auswertesystem übertragen werden. According to the invention, a sensor for detecting properties of a fluid, in particular of water in a water treatment plant, in at least one fluid receiving space, with a sensor cell for detecting at least one property of the fluid and a data transmission unit, in particular a radio transmission unit, for transmitting the at least one detected property an evaluation system, wherein the sensor is adapted to move with the fluid in the at least one fluid receiving space, wherein the sensor cell detects the at least one property of the fluid. In contrast to existing systems, the sensor moves in the fluid or floats in it. The properties of the fluid are thus not only detected locally at a position within the fluid, but can be detected flexibly at different positions within the fluid, in particular also below the surface of the fluid. By means of the moving sensor, the properties of the fluid can be detected continuously or at specific times and transmitted to the external evaluation system by radio by means of the data transmission unit.

Die Eigenschaften des Fluids, insbesondere des Wassers, können beispielsweise eine Konzentration verschiedener Stoffe beinhalten, wie Hormone, Schadstoffe oder Schwermetalle. Des Weiteren können die Eigenschaften des Fluids die Anzahl, Aktivität oder den Zustand von Bakterien im Fluid oder auch eine Temperatur des Fluids angeben. Zusätzlich oder alternativ können die Eigenschaften eine Bewegung des Fluids darstellen, wie beispielsweise Verwirbelungen oder Strömungen. Gerade die Erfassung der Bewegung des Fluids kann dazu verwendet werden, Belüftungssysteme oder Rührwerke eines Fluidsystems, beispielsweise der Wasseraufbereitungsanlage ein- oder auszuschalten, um eine gewünschte Strömung des Fluids zu gewährleisten. The properties of the fluid, in particular of the water, may include, for example, a concentration of various substances, such as hormones, pollutants or heavy metals. Furthermore, the properties of the fluid may indicate the number, activity or state of bacteria in the fluid, or even a temperature of the fluid. Additionally or alternatively, the properties may represent movement of the fluid, such as swirls or currents. Especially the detection of the movement of the fluid can be used to turn on or off ventilation systems or agitators of a fluid system, for example the water treatment plant, in order to ensure a desired flow of the fluid.

Das Fluidsystem kann beispielsweise eine Wasseraufbereitungsanlage sein, die als Kläranlage oder Abwasserwerk genutzt werden, aber auch zur Frischwasserversorgung oder Frischwasseraufbereitung verwendet werden kann. Das Fluid kann beispielsweise Wasser oder ein anderes Fluid, wie ein Kühlmittel oder hydraulische Flüssigkeit, sein. Im Folgenden wird der Sensor insbesondere in Zusammenhang mit der Verwendung von Wasser in einer Wasseraufbereitungsanlage erläutert. Es sollte aber beachtet werden, dass der Sensor auch in anderen Fluidsystemen mit anderen Fluiden eingesetzt werden kann. The fluid system can be, for example, a water treatment plant, which can be used as a sewage treatment plant or sewage plant, but can also be used for fresh water supply or fresh water treatment. The fluid may be, for example, water or another fluid, such as a coolant or hydraulic fluid. In the following, the sensor will be explained in particular in connection with the use of water in a water treatment plant. However, it should be noted that the sensor can also be used in other fluid systems with other fluids.

Der Fluidaufnahmeraum kann abhängig von dem Fluidsystem ein Becken, ein Rohr, eine Kombination davon oder auch ein Teilsystem oder vollständiges System bestehend aus mehreren Becken und/oder Rohren sein. Der Fluidaufnahmeraum kann gegenüber der Umgebung abgeschlossen oder nicht abgeschlossen sein. Depending on the fluid system, the fluid receiving space may be a basin, a tube, a combination thereof or even a subsystem or complete system consisting of several basins and / or tubes. The fluid receiving space may be closed to the environment or not completed.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Datenübertragungseinheit dazu eingerichtet, die erfassten Eigenschaften in Echtzeit zu übertragen. Durch die Erfassung der Eigenschaften in Echtzeit kann ein nachgelagerter Analyseprozess entfallen, da dieser bereits während des Durchlaufens des Fluids durch einen oder mehrere Fluidaufnahmeräume, beispielsweise während der Wasseraufbereitung, durchgeführt werden kann. Die Aufenthaltsdauer des Fluids in dem Fluidaufnahmeraum, oder den mehreren Fluidaufnahmeräumen, kann dabei gesteuert werden und beispielsweise von der Art und/oder den erfassten Eigenschaften des Fluids oder der Art des Fluidsystems abhängen. Des Weiteren kann eine Reaktion auf die erfassten Eigenschaften, die beispielsweise einen Hinweis auf Störfälle geben können, sofort erfolgen. According to an advantageous embodiment, the data transmission unit is configured to transmit the detected properties in real time. Detecting the properties in real time eliminates the need for a subsequent analysis process, since it can already be performed during the passage of the fluid through one or more fluid receiving spaces, for example during water treatment. The Duration of residence of the fluid in the fluid containment space, or the plurality of fluid containment spaces, may be controlled thereby and, for example, depend on the nature and / or the sensed properties of the fluid or the type of fluid system. Furthermore, a reaction to the detected properties, which may give an indication of incidents, for example, take place immediately.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, eine Visualisierung des Verhaltens des Fluids basierend auf den übertragenen Eigenschaften durchzuführen. Diese Visualisierung kann zur Optimierung einer Steuerung des Fluidsystems verwendet werden. Statt einer Optimierung anhand einer Simulation kann die Optimierung also basierend auf realen Daten durchgeführt werden. Die Visualisierung kann einem Benutzer beispielsweise auf einer Anzeigeeinheit, wie einem Bildschirm, angezeigt werden. According to a further advantageous embodiment, the evaluation unit is configured to perform a visualization of the behavior of the fluid based on the transmitted properties. This visualization can be used to optimize control of the fluid system. Instead of an optimization based on a simulation, the optimization can therefore be carried out based on real data. The visualization may be displayed to a user, for example, on a display unit, such as a screen.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel werden Rückstände des Fluids an und/oder in dem Sensor gespeichert. Diese Rückstände können, wenn der Sensor aus dem Fluid entfernt wird, untersucht werden. Die Rückstände können sich über einen längeren Zeitraum, beispielsweise ein Jahr, im Inneren des Sensors und/oder an einer, insbesondere rauen, Oberfläche des Sensors ablagern. Auf diese Weise kann der Sensor wie Karpfen in einer Kläranlage verwendet werden, die auf Schwermetallrückstände untersucht werden. According to a further advantageous embodiment, residues of the fluid are stored on and / or in the sensor. These residues can be examined as the sensor is removed from the fluid. The residues can deposit over a relatively long period of time, for example one year, inside the sensor and / or on a, in particular rough, surface of the sensor. In this way, the sensor can be used like carp in a sewage treatment plant, which are examined for heavy metal residues.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist der Sensor eine oder mehrere Fluideintrittsöffnungen, die insbesondere als eine mikroperforierte Oberfläche ausgebildet sind, die die Sensorzelle umgibt. Durch die mikroperforierte Oberfläche kann das Fluid an die Sensorzelle zur Erfassung der Eigenschaften gelangen. Größere Partikel, die die Sensorzelle beschädigen könnten, werden durch die mikroperforierte Oberfläche abgehalten. Des Weiteren können sich auf diese Weise Rückstände im Inneren des Sensors ablagern, die durch die mikroperforierte Oberfläche im Inneren zurückgehalten werden. Beispielsweise kann die mikroperforierte Oberfläche hierzu eine einseitig durchlässige Membran aufweisen. According to a further advantageous embodiment, the sensor has one or more fluid inlet openings, which are in particular formed as a microperforated surface which surrounds the sensor cell. Due to the microperforated surface, the fluid can reach the sensor cell for detecting the properties. Larger particles that could damage the sensor cell are blocked by the microperforated surface. Furthermore, residues can accumulate in the interior of the sensor in this way, which are retained by the microperforated surface in the interior. For example, the microperforated surface may for this purpose have a one-sided permeable membrane.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist der Sensor eine Motoreinheit auf. Die Motoreinheit kann dazu verwendet werden, den Sensor innerhalb des Fluids zu bewegen. Auf diese Weise kann der Sensor zu verschiedenen Positionen innerhalb des Fluids bewegt werden und ist nicht auf eine passive Bewegung durch eine Bewegung des Fluids beschränkt. Die Motoreinheit kann auch eine Vibrationsmotoreinheit beinhalten, durch die das Fluid bewegt werden kann. According to a further advantageous embodiment, the sensor has a motor unit. The motor unit may be used to move the sensor within the fluid. In this way, the sensor can be moved to various positions within the fluid and is not limited to passive movement by movement of the fluid. The motor unit may also include a vibration motor unit through which the fluid can be moved.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der Sensor dazu eingerichtet, insbesondere mittels der Datenübertragungseinheit, mit weiteren Sensoren zu kommunizieren. Auf diese Weise können mehrere Sensoren eine Schwarmintelligenz ausbilden und sich gegenseitig beeinflussen. Beispielweise können die Sensoren miteinander kommunizieren, um eine Bewegung des Fluids durch eine koordinierte Bewegung der Sensoren hervorzurufen. According to a further advantageous embodiment, the sensor is set up to communicate, in particular by means of the data transmission unit, with further sensors. In this way, multiple sensors can form a swarm intelligence and influence each other. For example, the sensors may communicate with each other to cause movement of the fluid through coordinated movement of the sensors.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das Gewicht des Sensors derart angepasst, dass der Sensor sich in einem bestimmten Abschnitt des mindestens einen Fluidaufnahmeraums bewegt. Je nach Dichte des Fluids kann die Dichte bzw. das Gewicht des Sensors derart angepasst sein, dass der Sensor auf eine bestimmte Höhe des Fluidaufnahmeraums absinkt. Bei mehreren Sensoren kann somit erreicht werden, dass jeder Sensor sich in einem bestimmten Abschnitt, bzw. auf einer bestimmten Höhe, bewegt. Des Weiteren kann der Sensor durch das angepasste Gewicht in dem Fluid schweben statt auf diesem zu schwimmen. According to a further advantageous embodiment, the weight of the sensor is adapted such that the sensor moves in a specific section of the at least one fluid receiving space. Depending on the density of the fluid, the density or the weight of the sensor can be adjusted such that the sensor drops to a certain height of the fluid receiving space. With multiple sensors can thus be achieved that each sensor moves in a particular section, or at a certain height. Furthermore, the sensor may float in the fluid through the adjusted weight rather than float on it.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Datenübertragungseinheit passiv ausgebildet und ist dazu eingerichtet, über mindestens eine externe Anregungseinrichtung des Auswertesystems angeregt zu werden. Durch die passive Ausgestaltung kann der Sensor sehr klein gestaltet werden. Die externe Anregungseinrichtung kann sich am Fluidaufnahmeraum oder in der Nähe des Fluidaufnahmeraums befinden und über ein elektrisches Feld die passive Datenübertragungseinheit anregen, die daraufhin Signale mit Informationen über die erfassten Eigenschaften sendet. Die externe Anregungseinrichtung kann durch Platten am Rand des Fluidaufnahmeraums gebildet werden. Die externen Anregungseinrichtung kann gleichzeitig als Empfänger dienen und in einer Ausführungsform die von der Datenübertragungseinheit gesendeten Daten beispielsweise an ein Analyse- oder Diagnosesystem übermitteln. According to a further advantageous embodiment, the data transmission unit is designed to be passive and is configured to be excited via at least one external excitation device of the evaluation system. Due to the passive design of the sensor can be made very small. The external excitation means may be located at the fluid receiving space or in the vicinity of the fluid receiving space and via an electric field to excite the passive data transmission unit, which then sends signals with information about the detected characteristics. The external excitation device can be formed by plates on the edge of the fluid receiving space. The external excitation device can simultaneously serve as a receiver and, in one embodiment, transmit the data sent by the data transmission unit to, for example, an analysis or diagnostic system.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel erzeugt die externe Anregungseinrichtung ein elektrisches Feld, das einen oder mehrere Sensoren im Fluid verteilt. Durch ein elektrisches Feld können die Sensoren entsprechend angeregt werden, dass sie sich gleichmäßig im Fluid verteilen. Beispielsweise kann das elektrische Feld Einfluss auf die Motoreinheit des Sensors nehmen. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Erfassung der Eigenschaften des Fluids gewährleistet werden. According to a further advantageous embodiment, the external excitation device generates an electric field which distributes one or more sensors in the fluid. By an electric field, the sensors can be stimulated accordingly, that they distribute evenly in the fluid. For example, the electric field can influence the motor unit of the sensor. In this way, a uniform detection of the properties of the fluid can be ensured.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Datenübertragungseinheit aktiv ausgebildet. Die Datenübertragung kann hierbei beispielsweise mittels RFID, Bluetooth, WLAN oder sonstige Funksignale erfolgen. Beispielsweise kann die Datenübertragungseinheit als Nahfeldkommunikationsgerät (NFC) ausgebildet sein. Eine externe Anregung kann hierbei entfallen. Es kann auch ein vermaschtes Netzwerk (Mesh-Netzwerk) eingesetzt werden, um die Signale von der Datenübertragungseinheit zu verstärken. In einem solchen Netzwerk können die Signale von der Datenübertragungseinheit über verschiedene Knoten innerhalb des Netzwerks weitergeleitet werden. Diese Knoten können beispielsweise andere Sensoren sein. According to a further advantageous embodiment, the data transmission unit is actively formed. The data transmission can in this case for example by means of RFID, Bluetooth, WLAN or other radio signals take place. For example, the data transmission unit can be designed as a near field communication device (NFC). An external suggestion can be omitted here. A mesh network can also be used to amplify the signals from the communication unit. In such a network, the signals may be forwarded by the communication unit through various nodes within the network. These nodes may be other sensors, for example.

Ein weiterer Aspekt vorliegender Erfindung betrifft ein Fluidsystem mit mindestens einem Fluidaufnahmeraum, insbesondere eine Wasseraufbereitungsanlage mit mindestens einem Becken, in dem sich mindestens ein oben beschriebener Sensor bewegt. Another aspect of the present invention relates to a fluid system having at least one fluid receiving space, in particular a water treatment plant with at least one basin in which moves at least one sensor described above.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist der mindestens eine Fluidaufnahmeraum eine Filtereinrichtung auf. In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der mindestens eine Sensor größer als die Filtereinrichtung ausgebildet. Der Sensor kann auf einfache Weise dem Fluid in dem Fluidaufnahmeraum, beispielsweise einem Becken, beigemischt werden. Da der Sensor in diesem Ausführungsbeispiel größer als die Filtereinrichtungen, bzw. als Öffnungen in den Filtereinrichtungen, ausgebildet ist, wird der Sensor nicht mit dem Fluid aus dem Fluidaufnahmeraum hinausbefördert, sondern verbleibt in dem Fluidaufnahmeraum und kann die Eigenschaften von nachlaufendem Fluid erfassen. Unter Filtereinrichtungen können in diesem Zusammenhang unter anderem Filter oder Rechen sowie Schleusen verstanden werden. According to an advantageous embodiment, the at least one fluid accommodating space has a filter device. In a further advantageous embodiment, the at least one sensor is designed to be larger than the filter device. The sensor can be easily mixed with the fluid in the fluid receiving space, for example a basin. Since the sensor in this embodiment is formed larger than the filter means, or as openings in the filter means, the sensor is not carried out with the fluid from the fluid receiving space, but remains in the fluid receiving space and can detect the properties of trailing fluid. Filter devices can be understood in this context, inter alia, filters or rakes and locks.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der mindestens eine Sensor kleiner als die Filtereinrichtung ausgebildet. Der Sensor kann daher mit dem Fluid den mindestens einen Fluidaufnahmeraum durchlaufen. Der Sensor kann in diesem Ausführungsbeispiel dem Zulauf zu dem Fluidaufnahmeraum beigemischt werden. Da der Sensor in diesem Ausführungsbeispiel kleiner als die Filtereinrichtungen, bzw. als Öffnungen in den Filtereinrichtungen, ausgebildet ist, kann der Sensor mit dem Fluid durch den Zulauf in den Fluidaufnahmeraum befördert, mit dem Fluid durch den Fluidaufnahmeraum hindurchbefördert und mit dem Fluid aus dem Fluidaufnahmeraum wieder hinausbefördert werden. According to a further advantageous embodiment, the at least one sensor is smaller than the filter device. The sensor can therefore pass through the at least one fluid receiving space with the fluid. The sensor can be mixed in this embodiment, the inlet to the fluid receiving space. Since the sensor in this embodiment is smaller than the filter means, or as openings in the filter means formed, the sensor can be conveyed with the fluid through the inlet into the fluid receiving space, with the fluid through the fluid receiving space and conveyed with the fluid from the fluid receiving space be transported out again.

Wenn beispielsweise eine Wasseraufbereitungsanlage mehr als ein Becken aufweist, kann der Sensor somit alle Becken mit dem Wasser durchlaufen und am Ende, beispielsweise in einem Überlauf zu einem Gewässer, wieder entnommen werden. Auf diese Weise kann der Sensor den gesamten Prozess der Wasseraufbereitungsanlage durchlaufen. If, for example, a water treatment plant has more than one basin, the sensor can thus pass through all the pools with the water and be removed again at the end, for example in an overflow to a body of water. In this way, the sensor can go through the entire process of the water treatment plant.

Die Entnahme kann mittels einer entsprechenden Filtereinrichtung erfolgen, die den Sensor aus dem Fluid filtert. Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor über Funk und/oder Positionsdaten geortet und anschließend entnommen werden. Die Entnahme bzw. Aufnahme des Sensors kann alternativ auch mittels Magnetismus und/oder Strom erfolgen. The removal can be done by means of a corresponding filter device which filters the sensor from the fluid. Alternatively or additionally, the sensor can be located via radio and / or position data and then removed. The removal or recording of the sensor can alternatively be done by means of magnetism and / or electricity.

In einem Fluidsystem können Sensoren unterschiedlicher Größe kombiniert werden. Auf diese Weise verbleiben manche Sensoren in einem Fluidaufnahmeraum, wohingegen sich andere Sensoren mit dem Fluid durch mehrere Fluidaufnahmeräume bewegen können. In a fluid system, sensors of different sizes can be combined. In this way, some sensors remain in one fluid containment space, whereas other sensors can move with the fluid through multiple fluid containment spaces.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt. Dabei ist eine Kombination der Merkmale in der Beschreibung sowie in den Zeichnungen rein exemplarisch und es ist für einen Fachmann klar, dass Merkmale nicht zwangsläufig in der angegebenen Kombination vorliegen müssen, sondern auch einzeln oder anders als angegeben miteinander kombiniert vorliegen können, ohne dass dadurch der Rahmen der Erfindung überschritten wird. Further advantages and advantageous embodiments are shown in the subclaims, the description and the drawings. In this case, a combination of the features in the description and in the drawings is purely exemplary and it is clear to a person skilled in the art that features do not necessarily have to be present in the combination indicated, but can also be present individually or otherwise than combined, without the Scope of the invention is exceeded.

Im Folgenden wird das Prinzip der Erfindung anhand von einem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Die Ausführungsbeispiele sind dabei rein exemplarischer Natur und sollen nicht den Rahmen der Erfindung festlegen. Dies gilt insbesondere für in Kombination dargestellte Merkmale, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als einzeln stehende Merkmale realisiert werden können. Der Schutzbereich der Anmeldung ist allein über die angehängten Ansprüche definiert. In the following, the principle of the invention will be described with reference to an embodiment shown in the drawings. The embodiments are purely exemplary in nature and are not intended to define the scope of the invention. This applies in particular to features shown in combination, which can also be realized in the context of the present invention as stand-alone features. The scope of the application is defined solely by the appended claims.

Es zeigen: Show it:

1: ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Sensors zur Verwendung in einem Fluidsystem; 1 FIG. 3 is a schematic block diagram of one embodiment of a sensor for use in a fluid system; FIG.

2: eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung des Sensors von 1; 2 : a schematic representation of a first embodiment of the sensor of 1 ;

3: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung des Sensors von 1; und 3 a schematic representation of a second embodiment of the sensor of 1 ; and

4: eine schematische Schnittansicht durch eine Wasseraufbereitungsanlage mit einem in 1 bis 3 dargestellten Sensor. 4 a schematic sectional view through a water treatment plant with a in 1 to 3 shown sensor.

Im Folgenden werden gleiche bzw. gleichartige Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Hereinafter, the same or similar elements are identified by the same reference numerals.

1 zeigt einen Sensor 10 zur Verwendung in einem Fluidsystem, insbesondere einer Wasseraufbereitungsanlage 100, die in 4 detaillierter erläutert wird. Obwohl der Sensor 10 im Folgenden in Bezug auf eine Wasseraufbereitungsanlage 100 beschrieben wird, kann der Sensor 10 auch in anderen Fluidsystemen eingesetzt werden, die hier nicht explizit beschrieben sind. 1 shows a sensor 10 for use in a fluid system, in particular one Water treatment plant 100 , in the 4 will be explained in more detail. Although the sensor 10 in the following relating to a water treatment plant 100 is described, the sensor 10 also be used in other fluid systems, which are not explicitly described here.

Der Sensor 10 weist eine Sensorzelle 11, eine als Funkübertragungseinheit 12 ausgebildete Datenübertragungseinheit und eine Motoreinheit 13 auf. Der Sensor 10 befindet sich in einem Fluidaufnahmeraum, beispielsweise einem Becken 20 der Wasseraufbereitungsanlage 100, um Eigenschaften des sich dort befindenden Fluids bzw. Wassers 21 zu erfassen. Die Sensorzelle 11 kann dabei eine Konzentration verschiedener Stoffe in dem Wasser 21 erfassen, wie Hormone, Schadstoffe oder Schwermetalle. Des Weiteren kann die Sensorzelle 11 die Anzahl, Aktivität oder den Zustand von Bakterien im Wasser 21 erfassen. Auch andere Eigenschaften des Wassers 21, wie beispielsweise eine Bewegung des Wassers 21, kann durch die Sensorzelle 11 erfasst werden. The sensor 10 has a sensor cell 11 , one as a radio transmission unit 12 trained data transmission unit and a motor unit 13 on. The sensor 10 is located in a fluid receiving space, such as a basin 20 the water treatment plant 100 to properties of the there located fluid or water 21 capture. The sensor cell 11 can be a concentration of different substances in the water 21 capture, such as hormones, pollutants or heavy metals. Furthermore, the sensor cell 11 the number, activity or condition of bacteria in the water 21 to capture. Also other properties of the water 21 such as a movement of the water 21 , can through the sensor cell 11 be recorded.

Um sich in dem Wasser 21 bewegen zu können, kann der Sensor 10 verschiedene geeignete Formen annehmen. Zwei Beispiele hierfür sind in 2 und 3 gezeigt. To get in the water 21 To be able to move, the sensor can 10 take different suitable forms. Two examples of this are in 2 and 3 shown.

Gemäß 2 weist der Sensor 10 eine im Wesentlichen kugelige Form auf. In der Mitte dieser Kugel befindet sich die Sensorzelle 11. Diese Form kann beispielsweise gewählt werden, wenn sich der Sensor 10 in einem Becken 20 aufhalten soll und nicht mit dem Wasser 21 in andere Becken mitschwimmen soll. According to 2 the sensor points 10 a substantially spherical shape. In the middle of this sphere is the sensor cell 11 , This shape can be selected, for example, when the sensor 10 in a basin 20 should stop and not with the water 21 to swim in other pools.

Alternativ kann der Sensor 10 auch eine Stäbchenform aufweisen, wie sie in 3 gezeigt ist. Die Sensorzelle 11 kann sich dabei an einem Ende der Stäbchenform befinden, kann aber auch in der Mitte angeordnet sein. Diese Form kann beispielsweise gewählt werden, wenn der Sensor 10 mit dem Wasser 21 durch mehrere Becken schwimmen soll. Durch die Stäbchenform kann der Sensor 10 leicht durch Filtereinrichtungen 24 der Wasseraufbereitungsanlage 100 hindurch schwimmen. Hierzu kann der Sensor 10 auch flexibel ausgestaltet sein, um bei Bedarf nachgeben zu können. Alternatively, the sensor 10 also have a rod shape, as in 3 is shown. The sensor cell 11 may be located at one end of the rod shape, but may also be arranged in the middle. This shape can be selected, for example, when the sensor 10 with the water 21 to swim through several pools. Due to the rod shape, the sensor can 10 easy through filter devices 24 the water treatment plant 100 swim through. For this purpose, the sensor 10 be flexible designed to yield if necessary.

Um sich selbstständig in dem Wasser 21 bewegen zu können, kann der Sensor 10 seine Motoreinheit 13 einsetzen. Diese kann auch dazu verwendet werden, um eine Bewegung des Wassers 21 hervorzurufen. To be self-contained in the water 21 To be able to move, the sensor can 10 his engine unit 13 deploy. This can also be used to move the water 21 cause.

4 zeigt die Wasseraufbereitungsanlage 100. Diese weist einen Fluidaufnahmeraum bzw. ein Becken 20 auf, in dem sich der Sensor 10 befindet. Das Becken 20 ist mit Wasser 21 gefüllt. Obwohl nur ein Becken 20 gezeigt ist, kann die Wasseraufbereitungsanlage 100 beliebig viele Becken aufweisen. Der Sensor 10 kann dabei derart ausgestaltet sein, dass er sich nur in einem Becken 20 befindet. In diesem Fall kann der Sensor 10 größer als eine Filtereinrichtung 24 oder als Öffnungen in der Filtereinrichtung 24 ausgestaltet sein. Alternativ kann der Sensor 10 derart ausgestaltet sein, dass er sich mit dem Wasser 21 durch die mehreren Becken 20 bewegt. 4 shows the water treatment plant 100 , This has a fluid receiving space or a basin 20 on, in which the sensor 10 located. The basin 20 is with water 21 filled. Although only a pelvis 20 shown is the water treatment plant 100 have any number of pools. The sensor 10 can be designed such that it only in a pool 20 located. In this case, the sensor can 10 larger than a filter device 24 or as openings in the filter device 24 be designed. Alternatively, the sensor 10 be designed so that he is with the water 21 through the several basins 20 emotional.

Der Sensor 10 kann beispielsweise in einen Zulauf 22 zu dem Becken 20 eingesetzt werden. Nachdem der Sensor 10 mit dem Wasser 21 durch das Becken 20 schwebt, kann der Sensor 10, wenn er sich mit dem Wasser 21 fortbewegen soll, durch den Ablauf 23 aus dem Becken 20 hinausbewegen. Hierbei ist der Sensor 10 kleiner als die Filtereinrichtung 24 oder als Öffnungen in der Filtereinrichtung 24 ausgestaltet. The sensor 10 For example, in an inlet 22 to the basin 20 be used. After the sensor 10 with the water 21 through the basin 20 floats, the sensor can 10 when he is with the water 21 to move through the process 23 from the basin 20 also move. Here is the sensor 10 smaller than the filter device 24 or as openings in the filter device 24 designed.

Im Ablauf 23 oder nach dem Ablauf 23 kann der Sensor 10 aus dem Wasser 21 wieder entnommen werden. Alternativ kann der Sensor 10 in das nächste Becken (nicht gezeigt) schwimmen. In the process 23 or after the expiration 23 can the sensor 10 out of the water 21 be removed again. Alternatively, the sensor 10 swim in the next pool (not shown).

Während sich der Sensor 10 in dem Becken 20 befindet, kann er die erfassten Eigenschaften des Wassers 21 an ein Auswertesystem 30 übermitteln. Das Auswertesystem 30 kann daher direkt die erfassten Eigenschaften analysieren, wodurch eine Echtzeitanalyse realisiert werden kann. Auf diese Weise kann zeitnah auf mögliche Störfälle reagiert werden, oder eine Verweildauer des Wassers in dem Becken bestimmt werden. While the sensor 10 in the basin 20 he can find the recorded characteristics of the water 21 to an evaluation system 30 to transfer. The evaluation system 30 can therefore directly analyze the recorded properties, allowing a real-time analysis to be realized. In this way, it is possible to promptly respond to possible incidents, or determine a residence time of the water in the tank.

Durch den hierin beschriebenen Sensor kann eine einfache Überwachung eines Fluids gewährleistet werden. Diese Überwachung erfolgt dabei direkt in dem Fluid, wodurch eine zeitnahe und bevorzugt kontinuierliche Überwachung und Analyse von Eigenschaften des Fluids realisiert werden kann. Auf Störfälle kann daher schnell reagiert werden und Nachjustierungen können ebenfalls zeitnah durchgeführt werden. By the sensor described herein, a simple monitoring of a fluid can be ensured. This monitoring takes place directly in the fluid, whereby a timely and preferably continuous monitoring and analysis of properties of the fluid can be realized. It is therefore possible to react quickly to incidents and readjustments can also be carried out promptly.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Sensor sensor
11 11: Sensorzelle sensor cell
12 12: Funkübertragungseinheit Radio transmission unit
13 13: Motoreinheit motor unit
20 20: Fluidaufnahmeraum (Becken) Fluid receiving space (basin)
21 21: Fluid (Wasser) Fluid (water)
22 22: Zulauf Intake
23 23: Ablauf procedure
24 24: Filtereinrichtung filtering device
30 30: Auswertesystem evaluation system
100 100: Fluidsystem (Wasseraufbereitungsanlage) Fluid system (water treatment plant)

Claims

Sensor ( 10 ) for detecting properties of a fluid, in particular of water ( 21 ) in a water treatment plant ( 100 ), in at least one fluid receiving space ( 20 ), with a sensor cell ( 11 ) for detecting at least one property of the fluid ( 21 ) and a data transmission unit ( 12 ) for transmitting the at least one detected property to an evaluation system ( 30 ), characterized in that the sensor ( 10 ) is adapted to interact with the fluid in the at least one fluid receiving space ( 20 ), the sensor cell ( 11 ) the at least one property of the fluid ( 21 ) detected.

Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the data transmission unit ( 12 ) is adapted to transmit the detected characteristics in real time.

Sensor ( 10 ) according to any one of the preceding claims, wherein the sensor ( 10 ) has a microperforated surface that surrounds the sensor cell ( 11 ) surrounds.

Sensor ( 10 ) according to any one of the preceding claims, wherein the sensor ( 10 ) a motor unit ( 13 ) having.

Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the weight of the sensor ( 10 ) is adapted such that the sensor ( 10 ) in a certain portion of the at least one fluid receiving space ( 20 ) emotional.

Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the data transmission unit ( 12 ) is designed to be passive and is set up, via at least one external excitation device of the evaluation system ( 30 ) to be stimulated.

Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the data transmission unit ( 12 ) is actively formed.

Fluid system ( 100 ) with at least one fluid receiving space ( 20 ), in which at least one sensor ( 10 ) moves according to one of claims 1 to 7.

Fluid system ( 100 ) according to claim 8, wherein the at least one fluid receiving space ( 20 ) a filter device ( 24 ) and wherein at least one sensor ( 10 ) larger than the filter device ( 24 ) is trained.

Fluid system ( 100 ) according to claim 8 or 9, wherein at least one sensor ( 10 ) smaller than the filter device ( 24 ) is trained.