DE102016109959A1

DE102016109959A1 - Sensoranordnung

Info

Publication number: DE102016109959A1
Application number: DE102016109959.7A
Authority: DE
Inventors: Stephan Jugert; Erik Hennings; Jens Vettermann
Original assignee: Endress & Hauser Conducta & Co Kg GmbH; Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Current assignee: Endress & Hauser Conducta & Co Kg GmbH; Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2017-11-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung, umfassend – eine Armatur (2) mit einem zylinderförmigen Schacht (3), der von einer Medium-führenden Leitung (13) nach außen führt, wobei der Schacht (3) eine kreisrunde Verengung (4) aufweist, die den Schacht (3) in einen ersten Abschnitt (5), der von einer Schachtöffnung (6) bis zu der Verengung (4) verläuft und ein Innengewinde (7) aufweist, und einen zweiten Abschnitt (8), der von der Verengung (4) bis zu der Medium-führenden Leitung (13) verläuft, einteilt, – ein Sensor (9), insbesondere ein amperometrischer Desinfektionssensor, der zylinderförmig und passgenau zu der Verengung (4) ausgestaltet ist und innerhalb des Schachts (3) beweglich gelagert ist, – eine hohlzylinderförmige Verschraubung (10) zum Verschrauben an das Innengewinde (7) des ersten Abschnitts (5), – mindestens ein Klemmring (11), der einen Innendurchmesser aufweist, der minimal größer ist als der Außendurchmesser des Sensors (9), wobei der Klemmring (11) innerhalb des Schachts (3) zwischen der Verschraubung (10) und der Verengung (4) angeordnet ist, so dass bei einem Zuschrauben der Verschraubung (10) mit dem Innengewinde (7) des ersten Abschnitts (5) der mindestens eine Klemmring (11) von der Verschraubung (10) gegen die Verengung (4) drückt und auf diese Weise die Schachtöffnung (6) gegen die Medium-führenden Leitung (13) fluiddicht abschließt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sensoranordnung, umfassend eine Armatur, einen Sensor, eine Verschraubung und mindestens einen Klemmring.
Membranbedeckte Sensoren wie z.B. amperometrische Desinfektionssensoren werden in der Industrie fast ausschließlich in Durchflussarmaturen verwendet und mittels Bypass betrieben. Armaturen gibt es in unterschiedlichen Ausführungen. Für die Fixierung und Festlegung der Eintauchtiefe der Sensoren in den Armaturen werden diese mit einem festen Bund bzw. Anschlag oder einer Nut mit einem Sicherungsring versehen und mittels eines O-Rings abgedichtet. Die Fixierung des Sensors wird durch eine Verschraubung in der Armatur gewährleistet.
Amperometrische Desinfektionssensoren besitzen eine sensorisch bedeutsame und notwendige Membran. Die Membran stellt den sensorischen Kontakt zum Analyten her, welcher durch die Membran diffundiert. Die Diffusion durch die Membran ist strömungsabhängig und benötigt eine definierte Mindestanströmung. Daher muss die Membran bzw. der Sensor mit einer genauen Eintauchtiefe in einer Armatur fixiert werden. Da die Fixierung der kommerziellen verfügbaren Sensoren innerhalb der Armaturen nicht variabel ausgeführt ist, kann der Sensor nicht in einer anderen Armatur eines anderen Herstellers verbaut werden, da er dann nicht mit einer optimalen Anströmung betrieben werden kann.
Aus dem Stand der Technik sind Sensoren bekannt, die mit einem festen Bund ausgeführt sind. Der Bund ist fest am Schaft des Sensors angeordnet und ermöglicht nur die Realisierung einer vorbestimmten Eintauchtiefe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung mit einem Sensor anzugeben, der höhenverstellbar ausgestaltet ist und trotzdem eine Medium-führende Leitung, nach außen abdichtet.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Gegenstand des Anspruchs 1 ist eine Sensoranordnung, umfassend

– eine Armatur mit einem zylinderförmigen Schacht, der von einer Medium-führenden Leitung nach außen führt, wobei der Schacht eine kreisrunde Verengung aufweist, die den Schacht in einen ersten Abschnitt, der von einer Schachtöffnung bis zu der Verengung verläuft und ein Innengewinde aufweist, und einen zweiten Abschnitt, der von der Verengung bis zu der Medium-führenden Leitung verläuft, einteilt,
– ein Sensor, insbesondere ein amperometrischer Desinfektionssensor, der zylinderförmig und passgenau zu der Verengung ausgestaltet ist und innerhalb des Schachts beweglich gelagert ist,
– eine hohlzylinderförmige Verschraubung zum Verschrauben an das Innengewinde des ersten Abschnitts,
– mindestens ein Klemmring, der einen Innendurchmesser aufweist, der minimal größer ist als der Außendurchmesser des Sensors 9, wobei der Klemmring innerhalb des Schachts zwischen der Verschraubung und der Verengung angeordnet ist, so dass bei einem Zuschrauben der Verschraubung mit dem Innengewinde des ersten Abschnitts der mindestens eine Klemmring von der Verschraubung gegen die Verengung drückt und auf diese Weise die Schachtöffnung gegen die Medium-führenden Leitung fluiddicht abgeschlossen ist.

Der mindestens eine Klemmring ist am Schaft des Sensors verschiebbar angeordnet und ermöglicht es verschiedene Eintauchtiefen zu realisieren. Somit kann der Sensor in eine beliebige Armatur mit passendem Schaftdurchmesser und in optimaler Eintauchtiefe eingebaut werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind zwischen der Verschraubung und der Verengung zwei Klemmringe angeordnet.
Gemäß einer vorteilhaften Variante ist mindestens ein Dichtelement, insbesondere ein O-Ring, zwischen zwei benachbarten Klemmringen und/oder zwischen einem Klemmring und der Verengung und/oder zwischen der Verschraubung und einen Klemmring angeordnet. Das Dichtelement kann auch als Schaftdichtung ausgestaltet sein, die auf einem Schaft des Sensors verschiebbar angeordnet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Sensor eine Markierung auf, mit der die Eintauchtiefe des Sensors in den Schacht der Armatur eingestellt bzw. überprüft werden kann. Durch die Markierung am Sensor können verschiedene Eintauchtiefen für bestimmte Armaturen markiert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen dem mindestens einen Klemmring 11 und der Verengung 4 mindestens ein Sprengring 14 vorgesehen.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1: einen Längsschnitt einer Sensoranordnung,
2: einen vergrößerten Längsschnitt einer Sensoranordnung nach 1,
3: eine Seitenansicht einer Sensoranordnung nach 1, und
4: einen vergrößerten Längsschnitt einer Sensoranordnung mit einem Klemmring.
1 zeigt einen Längsschnitt einer Sensoranordnung 1. Die Sensoranordnung 1 umfasst eine Armatur 2 mit einem zylinderförmigen Schacht 3, der von einer Medium-führenden Leitung 13 nach außen führt. Der Schacht 3 weist eine kreisrunde Verengung 4 auf, die den Schacht 3 in einen ersten Abschnitt 5 und einen zweiten Abschnitt 8 einteilt. Der erste Abschnitt 5 verläuft von einer Schachtöffnung 6 bis zu der Verengung 4 und weist ein Innengewinde 7 auf. Der zweite Abschnitt 8 verläuft von der Verengung 4 bis zu der Medium-führenden Leitung 13.
Ferner umfasst die Sensoranordnung 1 einen Sensor 9, der als ein amperometrischer Desinfektionssensor ausgestaltet ist. Der Sensor 9 ist zylinderförmig und passgenau zu der Verengung 4 ausgestaltet und ist innerhalb des Schachts 3 beweglich gelagert.
Des Weiteren umfasst die Sensoranordnung 1 eine hohlzylinderförmige Verschraubung 10 zum Verschrauben an das Innengewinde 7 des ersten Abschnitts 5.
Des Weiteren umfasst die Sensoranordnung 1 zwei Klemmringe 11, deren Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Sensors 9. Die Klemmringe 11 sind innerhalb des Schachts 3 zwischen der Verschraubung 10 und der Verengung 4 angeordnet, so dass bei einem Zuschrauben der Verschraubung 10 mit dem Innengewinde 7 des ersten Abschnitts 5 die Klemmringe 11 von der Verschraubung 10 gegen die Verengung 4 drücken und auf diese Weise die Schachtöffnung 6 gegen die Medium-führenden Leitung 13 fluiddicht abschließen.
Ein Dichtelement 12 ist zwischen den beiden Klemmringen 11 und ein Dichtelement 12 ist zwischen einem Klemmring 11 und der Verengung 4 angeordnet.
Ferner weist der Sensor 9 eine Markierung auf (nicht dargestellt), mit der die Eintauchtiefe des Sensors 9 in den Schacht 3 eingestellt bzw. überprüft werden kann.
Beim Zuschrauben der Verschraubung 10 wird einer der Klemmringe 11 gegen die Verengung 4 gestützt. Ferner verpresst die Verschraubung 10 beim Zuschrauben das Dichtelement 12 zwischen den zwei Scheiben zum Schafft hin. Dies führt zu einem Kraftschluss (Reibung) und dichtet gleichzeitig.
2 zeigt einen vergrößerten Längsschnitt einer Sensoranordnung nach 1. Ein erstes Dichtelement 12 weist einen kleineren Durchmesser auf als ein zweites Dichtelement 12, so dass das das erste Dichtelement 12 an eine Außenwandung des Sensors 9 und das zweite Dichtelement 12 lediglich an die Verengung (siehe 1) anliegt.
3 zeigt eine Seitenansicht einer Sensoranordnung nach 1, wobei zwischen einem der Klemmringe 11 und der Verengung (siehe 1) ein Sprengring 14 angeordnet ist.
4 zeigt einen vergrößerten Längsschnitt einer Sensoranordnung mit einem Klemmring 11 und einem Dichtelement 12, der als O-Ring ausgestaltet ist. Bei einem Zuschrauben der Verschraubung (siehe 1), wird der Klemmring 11 über das Dichtelement 12 gegen die Verengung 4 gedrückt, so dass der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt fluiddicht abgeschlossen sind.
Bezugszeichenliste

1: Sensoranordnung
2: Armatur
3: Schacht
4: Verengung
5: erster Abschnitt
6: Schachtöffnung
7: Innengewinde
8: zweiter Abschnitt
9: Sensor
10: Verschraubung
11: Klemmring
12: Dichtelement (O-Ring)
13: Medium-führende Leitung
14: Sprengring

Claims

Sensoranordnung, umfassend – eine Armatur (2) mit einem zylinderförmigen Schacht (3), der von einer Medium-führenden Leitung (13) nach außen führt, wobei der Schacht (3) eine kreisrunde Verengung (4) aufweist, die den Schacht (3) in einen ersten Abschnitt (5), der von einer Schachtöffnung (6) bis zu der Verengung (4) verläuft und ein Innengewinde (7) aufweist, und einen zweiten Abschnitt (8), der von der Verengung (4) bis zu der Medium-führenden Leitung (13) verläuft, einteilt, – ein Sensor (9), insbesondere ein amperometrischer Desinfektionssensor, der zylinderförmig und passgenau zu der Verengung (4) ausgestaltet ist und innerhalb des Schachts (3) beweglich gelagert ist, – eine hohlzylinderförmige Verschraubung (10) zum Verschrauben an das Innengewinde (7) des ersten Abschnitts (5), – mindestens ein Klemmring (11), der einen Innendurchmesser aufweist, der minimal größer ist als der Außendurchmesser des Sensors (9), wobei der Klemmring (11) innerhalb des Schachts (3) zwischen der Verschraubung (10) und der Verengung (4) angeordnet ist, so dass bei einem Zuschrauben der Verschraubung (10) mit dem Innengewinde (7) des ersten Abschnitts (5) der mindestens einen Klemmring (11) von der Verschraubung (10) gegen die Verengung (4) drückt und auf diese Weise die Schachtöffnung (6) gegen die Medium-führenden Leitung (13) fluiddicht abschließt.
Sensoranordnung nach Anspruch 1, wobei zwischen der Verschraubung (10) und der Verengung (4) zwei Klemmringe (11) angeordnet sind.
Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens ein Dichtelement (12), insbesondere ein O-Ring (12), zwischen zwei benachbarten Klemmringen (11) und/oder zwischen einem Klemmring (11) und der Verengung (4) und/oder zwischen der Verschraubung (10) und einen Klemmring (11) angeordnet ist.
Sensoranordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (9) eine Markierung aufweist, mit der die Eintauchtiefe des Sensors (9) in den Schacht (3) eingestellt bzw. überprüft werden kann.
Sensoranordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (9) ein pH-Sensor, ein Sauerstoffsensor oder ein Trübungssensor ist.
Sensoranordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem mindestens einen Klemmring (11) und der Verengung (4) mindestens ein Sprengring (14) vorgesehen ist.