DE102017116269A1 - Modular sensor arrangement - Google Patents

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DE102017116269A1
DE102017116269A1 DE102017116269.0A DE102017116269A DE102017116269A1 DE 102017116269 A1 DE102017116269 A1 DE 102017116269A1 DE 102017116269 A DE102017116269 A DE 102017116269A DE 102017116269 A1 DE102017116269 A1 DE 102017116269A1
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sensor
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sensor arrangement
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DE102017116269.0A
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German (de)
Inventor
Thomas Pfauch
Jens Vettermann
Erik Hennings
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Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
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    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/4166Systems measuring a particular property of an electrolyte
    • G01N27/4168Oxidation-reduction potential, e.g. for chlorination of water

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine modulare Sensoranordnung, umfassend:
- eine Armatur (1), die
--einen Schacht (2) und
--eine innerhalb der Armatur (1) angeordnete Leitung (3) zur Führung eines fließfähigen Mediums (4) aufweist, wobei die Leitung (3) mit einem Endabschnitt (31) der Leitung (3) in den Schacht (2) mündet, und
- einen, insbesondere elektrochemischen, Sensor (5) zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße des Mediums (4), der in den Schacht (2) einsetzbar ist,
wobei die Leitung (3) an ihrem in den Schacht (2) mündenden Endabschnitt (31) eine auswechselbare Düse (6) aufweist, durch die ein in der Leitung (3) fließendes Medium (4) den Sensor (5) anströmt,
und wobei die Anströmung mittels der Ausgestaltung und/oder der Ausrichtung der Düse (6) in dem Endabschnitt (31) in Abhängigkeit von dem Medium (4) und/oder von dem Sensor (5) einstellbar ist.

Figure DE102017116269A1_0000
The invention relates to a modular sensor arrangement, comprising:
- a fitting (1), the
a shaft (2) and
a conduit (3) arranged within the fitting (1) for guiding a flowable medium (4), the conduit (3) opening into the shaft (2) with an end portion (31) of the conduit (3), and
- a, in particular electrochemical, sensor (5) for determining and / or monitoring a process variable of the medium (4) which can be inserted into the shaft (2),
wherein the line (3) has an interchangeable nozzle (6) at its end section (31) which opens into the shaft (2), through which a medium (4) flowing in the line (3) flows against the sensor (5),
and wherein the flow is adjustable by means of the design and / or the orientation of the nozzle (6) in the end portion (31) in dependence on the medium (4) and / or of the sensor (5).
Figure DE102017116269A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung, umfassend: eine Armatur, die einen Schacht und eine innerhalb der Armatur angeordnete Leitung zur Führung eines fließfähigen Mediums aufweist, wobei die Leitung mit einem Endabschnitt der Leitung in den Schacht mündet, und einen, insbesondere elektrochemischen, Sensor zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße des Mediums, der in den Schacht einsetzbar ist.The invention relates to a sensor arrangement, comprising: a valve having a shaft and a conduit disposed within the fitting for guiding a flowable medium, wherein the line opens into the shaft with an end portion of the conduit, and a, in particular electrochemical, sensor for determining and / or monitoring a process size of the medium that can be inserted into the shaft.

Elektrochemische Sensoren werden in der Labor-und Prozessmesstechnik in vielen Bereichen der Chemie, Biochemie, Pharmazie, Biotechnologie, Lebensmitteltechnologie, Wasserwirtschaft und Umweltmesstechnik zur Analyse von Messmedien, insbesondere von Messflüssigkeiten, eingesetzt. Mittels elektrochemischer Messtechniken lassen sich beispielsweise Aktivitäten von chemischen Substanzen, beispielsweise von Ionen, und damit korrelierte Messgrößen in Flüssigkeiten erfassen. Die Substanz, deren Konzentration oder Aktivität gemessen werden soll, wird auch als Analyt bezeichnet. Elektrochemische Sensoren können beispielsweise potentiometrische oder amperometrische Sensoren sein. Derartige elektrochemische Sensoren werden von der Anmelderin in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen hergestellt und vertrieben.Electrochemical sensors are used in the laboratory and process measuring technology in many areas of chemistry, biochemistry, pharmacy, biotechnology, food technology, water management and environmental metrology for the analysis of measuring media, in particular of measuring liquids. By means of electrochemical measurement techniques, it is possible to record, for example, activities of chemical substances, for example ions, and thus correlated measured variables in liquids. The substance whose concentration or activity is to be measured is also called analyte. Electrochemical sensors may be, for example, potentiometric or amperometric sensors. Such electrochemical sensors are manufactured and distributed by the applicant in a variety of configurations.

Eine Vielzahl der elektrochemischen Sensoren, beispielsweise amperometrische Desinfektionssensoren, besitzen eine für das Medium sensitive Membran, die den sensorischen Kontakt zu dem Analyten herstellt, welcher z.B. durch die Membran diffundiert. Zur genauen Funktionsweise derartiger Sensoren sei beispielsweise auf die DE 10 2008 039 465 A1 verwiesen. Die Diffusion durch die Membran ist anströmungsabhängig und benötigt daher eine definierte Mindestanströmung zur verlässlichen Bestimmung der mit der Konzentration des Analyten korrelierenden Messgröße.A large number of the electrochemical sensors, for example amperometric disinfection sensors, have a membrane which is sensitive to the medium and establishes the sensory contact with the analyte which, for example, diffuses through the membrane. For the exact operation of such sensors is for example on the DE 10 2008 039 465 A1 directed. The diffusion through the membrane is dependent on the flow and therefore requires a defined minimum flow for the reliable determination of the correlated with the concentration of the analyte measurement.

Membranbedeckte Sensoren können in der Labor- und Prozessmesstechnik in Durchflussarmaturen verwendet und mittels Bypass betrieben. Hierbei wird in der Regel automatisch ein Anteil eines Mediums aus einem Prozess entnommen, durch einen eine Durchflussarmatur umfassenden Bypass geleitet, in der Durchflussarmatur mittels eines Sensors analysiert, und anschließend in der Regel verworfen.Membrane covered sensors can be used in laboratory and process instrumentation in flow valves and operated by bypass. In this case, as a rule, a portion of a medium is automatically removed from a process, passed through a bypass comprising a flow-through fitting, analyzed in the flow-through fitting by means of a sensor, and then generally discarded.

Dabei wird der Sensor mit einer Einsetztiefe in der Armatur fixiert. Die Fixierung des Sensors wird durch eine Verschraubung in der Armatur gewährleistet. Für die Fixierung und Festlegung der Einsetztiefe 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. Aus dem Stand der Technik sind z.B. Sensoren bekannt, die mit einem festen Bund ausgeführt sind, der am Schaft des Sensors angeordnet ist und daher nur die Realisierung einer vorgegebenen Einsetztiefe ermöglicht. Dabei ist an einem Endabschnitt einer in die Armatur mündenden, das Medium führenden Leitung eine fest eingebaute Düse angeordnet, durch welche das Medium eine der Düse zugewandte Stirnfläche des Sensors, insbesondere die Membran, anströmt.The sensor is fixed in the fitting with a depth of insertion. The fixation of the sensor is ensured by a screw in the valve. For fixing and determining the depth of insertion of the sensors in the fittings they are provided with a solid collar or stop or a groove with a retaining ring and sealed by means of an O-ring. From the prior art, e.g. Sensors are known, which are designed with a solid collar, which is arranged on the shaft of the sensor and therefore only allows the realization of a predetermined insertion depth. In this case, a permanently installed nozzle is arranged at an end portion of an opening into the valve, the medium-carrying line, through which the medium flows to a nozzle facing the end face of the sensor, in particular the membrane.

Die Anströmung des Sensors durch das Medium, z.B. das Erreichen einer definierten Mindestanströmung, ist dabei im Stand der Technik von der Ausgestaltung des Sensors, beispielsweise einer vorgegebenen Einsetztiefe, der Anwendung, sowie der vorgegebenen Ausgestaltung der fest eingebauten Düse abhängig. Je nach Ausgestaltung des Sensors, etwa der Art der Membran und des Mediums, wird daher eine andere Anströmung des Sensors durch das Medium benötigt. Dies hat den Nachteil, dass der Sensor nicht in einer anderen Armatur, z.B. eines anderen Herstellers verbaut werden kann, da er dann nicht mit einer auf den Sensor und/oder die Anwendung abgestimmten Anströmung betrieben wird. Für den Fall einer Änderung des Durchflusses des Mediums in der Leitung ändert sich z.B. die Anströmung des Sensors anwendungsbedingt. Auf diese Situation kann daher nicht flexibel reagiert werden.The flow of the sensor through the medium, e.g. the achievement of a defined minimum flow is dependent in the prior art on the design of the sensor, such as a predetermined insertion depth, the application, as well as the predetermined configuration of the fixed nozzle. Depending on the design of the sensor, such as the type of membrane and the medium, therefore, a different flow of the sensor through the medium is needed. This has the disadvantage that the sensor is not in another fitting, e.g. can be installed by another manufacturer, since it is then not operated with an adapted to the sensor and / or the application flow. In the event of a change in the flow rate of the medium in the conduit, e.g. the flow of the sensor due to the application. Therefore, this situation can not be reacted flexibly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung mit einer Armatur anzugeben, welche universell einsetzbar ist.The invention has for its object to provide a sensor assembly with a fitting, which is universally applicable.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine modulare Sensoranordnung, umfassend:

  • - eine Armatur, die
    • --einen Schacht und
    • --eine innerhalb der Armatur angeordnete Leitung zur Führung eines fließfähigen Mediums aufweist, wobei die Leitung mit einem Endabschnitt der Leitung in den Schacht mündet, und
  • - einen, insbesondere elektrochemischen, Sensor zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße des Mediums, der in den Schacht einsetzbar ist, wobei die Leitung an ihrem in den Schacht mündenden Endabschnitt eine auswechselbare Düse aufweist, durch die ein in der Leitung fließendes Medium den Sensor anströmt, und wobei die Anströmung mittels der Ausgestaltung und/oder der Ausrichtung der Düse in dem Endabschnitt in Abhängigkeit von dem Medium und/oder von dem Sensor einstellbar ist
The object is achieved by a modular sensor arrangement, comprising:
  • - a fitting that
    • - a shaft and
    • --a conduit disposed within the fitting for guiding a flowable medium, wherein the line opens with an end portion of the conduit into the shaft, and
  • - One, in particular electrochemical, sensor for determining and / or monitoring a process variable of the medium which can be inserted into the shaft, the conduit having at its end opening into the shaft a replaceable nozzle through which a medium flowing in the conduit flows against the sensor, and wherein the flow by means of the configuration and / or the orientation of the nozzle in the end portion in dependence on the medium and / or the sensor is adjustable

Die Erfindung löst die oben genannte technische Aufgabe dadurch, dass die modulare Sensoranordnung für beliebige Medien, insbesondere mit beliebigen Durchflüssen innerhalb der Leitung der Armatur, und/oder für beliebige längliche Sensoren zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße des Mediums verwendbar ist. Die Anströmung ist mittels der Ausgestaltung und/oder Ausrichtung der auswechselbaren Düse individuell einstellbar und dadurch auf den Sensor und/oder das Medium abstimmbar, insbesondere in Abhängigkeit von dem Sensor und/oder dem Medium optimierbar. In Abhängigkeit von z.B. den Eigenschaften des Mediums und der Ausgestaltung des Sensors kann die dafür optimal ausgestaltete Düse ausgewählt werden und/oder die Düse optimal in dem Endabschnitt ausgerichtet werden.The invention solves the abovementioned technical problem by virtue of the fact that the modular sensor arrangement can be used for any media, in particular with arbitrary flows within the line of the fitting, and / or for any elongated sensors for determining and / or monitoring a process variable of the medium. The flow is individually adjustable by means of the design and / or orientation of the interchangeable nozzle and thereby tunable to the sensor and / or the medium, in particular as a function of the sensor and / or the medium optimized. Depending on e.g. the properties of the medium and the design of the sensor, the optimally configured nozzle can be selected and / or the nozzle can be optimally aligned in the end portion.

Der Begriff „Ausrichtung“ der Düse in dem Endabschnitt bezeichnet sowohl, unter welchem Winkel die Düse den Sensor anströmt (d.h. einen Anströmwinkel), und auch, inwieweit die Düse in den Endabschnitt geschoben ist. Hierdurch ändert sich zum Beispiel der Abstand zwischen der Stirnfläche des Sensors und dem der Stirnfläche zugewandten Endbereich der Düse.The term "orientation" of the nozzle in the end portion refers both to the angle at which the nozzle flows against the sensor (i.e., an angle of attack) and also to what extent the nozzle is pushed into the end portion. As a result, for example, the distance between the end face of the sensor and the end face of the nozzle facing the end face changes.

Die Eigenschaften des Mediums umfassen z.B. ein jeweils vorgegebenes Intervall, in welchem eine physikalische Größe des fließfähigen Mediums wie etwa die Viskosität, Dichte, Durchfluss, Temperatur etc. liegen. Insbesondere der Durchfluss ist hierbei relevant, da dieser in der Regel stark die Anströmung beeinflusst. Liegen kleine Volumen-Durchflüsse von z.B. unterhalb als 10 l/h in der Leitung der Armatur vor, können mittels der Ausgestaltung der Düse selbst für diese die vorstehend genannte erforderliche Mindestanströmung erreicht werden. Derartig geringe Volumen-Durchflüsse sind oftmals mit dem Ziel eines sparsamen Umgangs mit dem Medium erwünscht. Mittels der Düse kann somit ein unnötig großer Durchfluss in einer Durchflussarmatur mit einer als Bypass ausgestalteten Leitung reduziert werden. Eine weitere Eigenschaft des Mediums ist seine Zusammensetzung, beispielsweise eine bekannte chemische Zusammensetzung und/oder falls das Medium den Sensor beanspruchende Partikel, z.B. abrasive Partikel wie etwa Sand, aufweist.The properties of the medium include e.g. a respective predetermined interval, in which a physical size of the flowable medium such as the viscosity, density, flow, temperature, etc. are. In particular, the flow is relevant here, as this usually strongly influences the flow. If small volume flows of e.g. below 10 l / h in the line of the valve before, by means of the design of the nozzle even for these, the above-mentioned required minimum inflow can be achieved. Such low volume flows are often desirable with the aim of sparing handling of the medium. By means of the nozzle, it is thus possible to reduce an unnecessarily large flow in a flow-through fitting with a line designed as a bypass. Another property of the medium is its composition, for example a known chemical composition and / or if the medium contains the sensor-stressing particles, e.g. abrasive particles such as sand.

Die Ausgestaltung des Sensors bestimmt zum Beispiel die Einsetztiefe und die Empfindlichkeit des Sensors. Als „Empfindlichkeit“ des Sensors wird im Rahmen dieser Anmeldung zum einen die Sensitivität der sensitiven Komponente auf den im Medium enthaltenen Analyten wie etwa die Sensitivität der eingangs genannten sensitiven Membran, zum anderen aber auch die Empfindlichkeit des Sensor gegenüber Schädigungen durch im Medium enthaltene und den Sensor beanspruchende Partikel bezeichnet.The design of the sensor determines, for example, the insertion depth and the sensitivity of the sensor. As "sensitivity" of the sensor is in the context of this application on the one hand, the sensitivity of the sensitive component to the analyte contained in the medium such as the sensitivity of the above-mentioned sensitive membrane, on the other hand, the sensitivity of the sensor to damage by contained in the medium and the Sensor stressing particles called.

In Abhängigkeit von den Eigenschaften des Mediums und dem Sensor ergibt sich also eine dafür jeweils optimale Düse mit einer optimierten Anströmung.Depending on the properties of the medium and the sensor thus results in each case an optimal nozzle with an optimized flow.

Die Optimierung der Anströmung erfolgt beispielsweise aufgrund von Erfahrungswerten mit vorgegebenen Anwendungen und/oder Sensoren. Alternativ wird die Ausgestaltung einer für eine optimierte Anströmung erforderliche Düse im Rahmen von experimentellen Untersuchungen und/oder Berechnungen ermittelt. Im Falle von Berechnungen kann insbesondere auch z.B. ein bestimmtes Strömungsmodell und/oder ein numerisches Modell, beispielsweise ein FEM-Modell, zugrunde gelegt werden.The optimization of the flow takes place, for example, based on experience with predetermined applications and / or sensors. Alternatively, the design of a nozzle required for an optimized flow is determined within the scope of experimental investigations and / or calculations. In the case of calculations, in particular, e.g. a particular flow model and / or a numerical model, such as an FEM model.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Endbereich der Düse einer Stirnfläche des Sensors zugewandt. Bei der Stirnfläche des Sensors handelt es sich beispielsweise um die eingangs genannte sensitive Membran eines elektrochemischen Sensors.In one development of the invention, an end region of the nozzle faces an end face of the sensor. The end face of the sensor is, for example, the aforementioned sensitive membrane of an electrochemical sensor.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Anströmung des Sensors durch das Medium anhand der Form der Düse, anhand einer Querschnittsfläche der Düse in dem Endbereich, anhand eines Abstands zwischen dem Endbereich der Düse und der Stirnfläche und/oder anhand eines Anströmwinkels der Düse in Bezug zu der Stirnfläche des Sensors einstellbar.In one embodiment of the invention, the flow of the sensor through the medium based on the shape of the nozzle, based on a cross-sectional area of the nozzle in the end region, based on a distance between the end portion of the nozzle and the end face and / or based on an angle of attack of the nozzle in relation to the end face of the sensor adjustable.

Der Abstand zwischen dem Endbereich der Düse und der Stirnfläche ist zum einen anhand der Ausgestaltung der Düse, d.h. über ihre Länge, einstellbar, zum anderen wie bereits erwähnt über ihre Ausrichtung in dem Endabschnitt.The distance between the end region of the nozzle and the end face is on the one hand based on the design of the nozzle, i. over its length, adjustable, on the other hand, as already mentioned, about its orientation in the end section.

Der Anströmwinkel ist dabei derart definiert, dass eine Anströmung in einer zur der Stirnfläche senkrechten Richtung (d.h. parallel zu einer Flächennormalen der Stirnfläche) einem Anströmwinkel von 90° entspricht.The angle of attack is defined such that an incident flow in a direction perpendicular to the end face (i.e., parallel to a surface normal of the end face) corresponds to an angle of attack of 90 °.

In einer Ausgestaltung dieser Weiterbildung ist der Anströmwinkel der Düse in Bezug zu der Stirnfläche mittels eines zwischen der Düse und dem Endabschnitt der Leitung angeordneten Ausrichtelements einstellbar. Insbesondere handelt es sich bei dem Ausrichtelement um ein Kugelgelenk. Bei dem Ausrichtelement kann es sich jedoch auch um eine verschiebbar gelagerte Blende oder einen ausrichtbaren Schlauch handeln. Letzterer kann beispielweise mittels eines Führungselements ausgerichtet werden.In one embodiment of this development, the angle of attack of the nozzle with respect to the end face by means of an arranged between the nozzle and the end portion of the line alignment is adjustable. In particular, the alignment element is a ball joint. However, the alignment element can also be a displaceably mounted aperture or an adjustable hose. The latter can be aligned, for example, by means of a guide element.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor mit einer vorgegebenen Einsetztiefe in den Schacht einsetzbar.In one embodiment of the invention, the sensor can be inserted into the shaft with a predetermined insertion depth.

In einer Ausgestaltung der Erfindung sind/ist der Schacht und/oder der Sensor länglich.In one embodiment of the invention, the shaft and / or the sensor are / is elongate.

In einer Ausgestaltung der Erfindung sind/ist der Schacht und/oder der Sensor insbesondere im Wesentlichen zylinderförmig.In one embodiment of the invention, the shaft and / or the sensor are in particular substantially cylindrical.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Düse im Wesentlichen zylinderförmig. In one embodiment of the invention, the nozzle is substantially cylindrical.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist in der Düse ein Partikelfilter angeordnet.In a preferred development of the invention, a particle filter is arranged in the nozzle.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung dieser Weiterbildung ist der Partikelfilter auswechselbar. Damit kann zum Einen ein durch ein Zusetzen des Partikelfilters erforderlicher Austausch des Partikelfilters vorgenommen werden. Ein Austausch des Partikelfilters ohne gleichzeitigen Austausch der Düse ist z.B. vorteilhaft, wenn durch einen Sensoraustausch bedingt nur eine Anpassung des Partikelfilters, nicht aber der Düse erforderlich, etwa weil beide Sensoren die gleiche Einsetztiefe aber eine unterschiedliche Empfindlichkeit auf unterschiedliche abrasive Partikel aufweisen.In a particularly preferred embodiment of this development, the particulate filter is replaceable. This can be done on the one hand by a clogging of the particulate filter required replacement of the particulate filter. Replacement of the particulate filter without simultaneous replacement of the nozzle is e.g. advantageous if due to a sensor exchange only an adaptation of the particulate filter, but not the nozzle required, for example because both sensors have the same insertion depth but a different sensitivity to different abrasive particles.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Leitung einen an der Düse vorbeiführenden Abschnitt auf, mittels dem ein Anteil des Mediums an der Düse vorbeileitbar ist. Diese Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft, falls im Bypass ein ausreichend großer Durchfluss für die erforderliche Mindestanströmung vorliegt. In diesem Fall kommt der vorbeigeleitete Anteil des Mediums nicht mit dem Sensor in Berührung und kann durch die Armatur abfließen.In a further preferred development of the invention, the line has a section leading past the nozzle, by means of which a portion of the medium can be conducted past the nozzle. This embodiment is particularly advantageous if there is a sufficiently large flow in the bypass for the required minimum inflow. In this case, the bypassed portion of the medium does not come into contact with the sensor and can flow through the fitting.

In einer Ausgestaltung dieser Weiterbildung ist der Anteil des an der Düse vorbeigeleiteten Mediums mittels eines Ventils einstellbar. Bei dem Ventil handelt es sich beispielsweise um ein Kugelhahnventil, ein Nadelventil oder einen Schieber.In one embodiment of this development, the proportion of the medium conducted past the nozzle can be adjusted by means of a valve. The valve is, for example, a ball valve, a needle valve or a slider.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Schacht ein Abfluss angeordnet, über den durch die Düse in den Schacht eingeströmtes Medium wieder aus dem Schacht ableitbar ist.In a further embodiment of the invention, an outflow is arranged in the shaft, via which medium which has flowed through the nozzle into the shaft can again be diverted from the shaft.

In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist die Leitung nur zeitweise von Medium durchströmt. In diesem Fall weist die Armatur einen an der Leitung angeordneten Mediumsdetektor auf, mit dem das Vorhandensein von Medium in der Leitung feststellbar ist. Dadurch ist vorteilhaft eine zusätzliche funktionale Sicherheit der Sensoranordnung für kleine Durchflüsse geschaffen, da z.B. ein Ausbleiben des Sensorsignals mit der Abwesenheit des Mediums in der Leitung korreliert werden kann. Bei dem Mediumsdetektor handelt es sich also um einen Sensor zur Erkennung des Vorhandenseins eines Mediums in der Leitung.In a further embodiment of the invention, the line is only temporarily traversed by medium. In this case, the fitting has a medium detector arranged on the line, with which the presence of medium in the line can be detected. This advantageously provides additional functional safety of the small flow sensor array, e.g. Failure of the sensor signal can be correlated with the absence of the medium in the conduit. The medium detector is thus a sensor for detecting the presence of a medium in the line.

In einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Weiterbildung ist der Mediumsdetektor angrenzend zu der Düse angeordnet.In a preferred embodiment of this development, the medium detector is arranged adjacent to the nozzle.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung dieser Weiterbildung handelt es sich bei dem Mediumsdetektor um einen induktiven und/oder kapazitiven Leitfähigkeitssensor.In a further preferred embodiment of this development, the medium detector is an inductive and / or capacitive conductivity sensor.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, nicht maßstabsgetreuen Figuren näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale bezeichnen. Wenn es die Übersichtlichkeit erfordert oder es anderweitig sinnvoll erscheint, wird auf bereits erwähnte Bezugszeichen in nachfolgenden Figuren verzichtet. Es zeigt:

  • 1: Experimentelle Untersuchungen der Anmelderin mit einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung;
  • 2a,b: Schnittansichten des Einflusses des Anströmwinkels für unterschiedliche Sensoren einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung;
  • 3: Eine Schnittansicht einer Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung;
  • 4: Eine Schnittansicht einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung.
The invention will be explained in more detail with reference to the following, not to scale figures, wherein like reference numerals designate like features. If it requires the clarity or it appears otherwise useful, is omitted reference numerals already mentioned in subsequent figures. It shows:
  • 1 : Experimental investigations by the applicant with a sensor arrangement according to the invention;
  • 2a, b : Sectional views of the influence of the angle of attack for different sensors of a sensor arrangement according to the invention;
  • 3 : A sectional view of an embodiment of a sensor arrangement according to the invention;
  • 4 : A sectional view of a further embodiment of a sensor arrangement according to the invention.

1 zeigt experimentelle Untersuchungen der Anmelderin mit einer Armatur 1. Bei der Armatur 1 handelt es sich um eine Durchflussarmatur, mit der die Prozessgröße des Mediums 4 in einer als Bypass ausgestalteten Leitung 3 mit einem in einem Schacht 2 (vgl. 2 bis 4) der Armatur 1 eingesetzten elektrochemischen Sensor 5 bestimmt und/oder überwacht wird. 1 shows experimental investigations of the applicant with a fitting 1 , At the fitting 1 it is a flow-through fitting, with which the process size of the medium 4 in a bypass designed as a conduit 3 with one in a shaft 2 (see. 2 to 4 ) of the fitting 1 used electrochemical sensor 5 is determined and / or monitored.

Bei dem elektrochemischen Sensor 5 handelt es sich um einen amperometrischen Desinfektionssensor, mit welchem in der Bypass-Leitung 3 der Chlorgehalt (oder auch der Gehalt eines anderen vorher zugesetzten Desinfektionsmittels) des Mediums 4 bestimmt und/oder überwacht wird. Bei amperometrischen Sensoren wird als das die Prozessgröße repräsentiere Messsignal ein Sensorstrom ausgegeben. Der in den experimentellen Untersuchungen der Anmelderin gemessene Sensorstrom ist für eine konstante Konzentration des Analyten in dem Medium 4 für jeweils verschiedene Volumen-Durchflüsse zwischen 10 und 75 l/h als oberste gestrichelte Linie D in 1 aufgetragen.In the electrochemical sensor 5 it is an amperometric disinfection sensor, with which in the bypass line 3 the chlorine content (or the content of another previously added disinfectant) of the medium 4 is determined and / or monitored. In the case of amperometric sensors, a sensor current is output as the measurement signal representing the process variable. The sensor current measured in Applicant's experimental studies is for a constant concentration of the analyte in the medium 4 for each different volume flows between 10 and 75 l / h as the top dashed line D in 1 applied.

Der Sensorstrom bei konstanter Analytkonzentration und gleichzeitig sich ändernden Volumen-Durchflüssen ist als die Linie S1 in dem Graphen in 1 aufgetragen. Für eine fest eingebaute Düse 6, welche nicht speziell auf den Sensor 5 (siehe 2-4), abgestimmt ist, zeigt sich auch bei konstanter Analytkonzentration eine ungewollte, sehr starke Abhängigkeit des Sensorstroms von dem jeweils vorliegenden Volumen-Durchfluss. Dies ist durch eine nicht-optimierte Anströmung der sensitiven Membran an der Stirnfläche 51 des Sensors 5 (vgl. 3 und 4) durch das Medium 4 bedingt, da die beobachtete Änderung des Sensorstroms ist hier im Wesentlichen auf eine Änderung in dem Volumen-Durchfluss zurückzuführen ist. Es liegt z.B. für kleinere Volumen-Durchflüsse unterhalb 30 l/h hier nicht die eingangs erwähnte Mindestanströmung der sensitiven Membran des amperometrischen Desinfektionssensors vor.The sensor current at constant analyte concentration and at the same time changing volume flow rates is considered the line S1 in the graph in 1 applied. For a fixed nozzle 6 which is not specific to the sensor 5 (please refer 2-4 ), is matched, even with constant analyte concentration an unwanted, very strong dependence of the sensor current of each existing volume flow. This is due to a non-optimized flow of the sensitive membrane at the frontal area 51 of the sensor 5 (see. 3 and 4 ) through the medium 4 conditionally, since the observed change in the sensor current is essentially due to a change in the volume flow. For example, for smaller volume flows below 30 l / h, this is not the minimum inflow of the sensitive membrane of the amperometric disinfection sensor mentioned above.

Für einen gegeben Sensor 5 der z.B. mit einer vorgegebenen Einsetztiefe hsens in den Schacht 3 eingesetzt ist und ein gegebenes Medium 4 mit einem Volumen-Durchfluss aus einem bestimmten Intervall kann mittels der erfindungsgemäßen modularen Sensoranordnung die Anströmung optimiert werden. Dies ist in schematisch durch die weiteren Linien S2 bis S6 unterhalb der obersten durchgezogenen Linie S1 in 1 dargestellt. Dargestellt ist der Sensorstrom für Messungen, in denen jeweils verschieden ausgestaltete Düsen 6, d.h. mit verschieden Formen, Durchmessern, Düsen-Längen usw., verwendet wurdenFor a given sensor 5 eg with a given insertion depth HSENS in the shaft 3 is used and a given medium 4 With a volume flow from a certain interval, the flow can be optimized by means of the modular sensor arrangement according to the invention. This is shown schematically by the other lines S2 to S6 below the topmost solid line S1 in 1 shown. Shown is the sensor current for measurements, in each of which differently configured nozzles 6 , ie with different shapes, diameters, nozzle lengths, etc., were used

Die experimentellen Untersuchungen der Anmelderin zeigen, dass sich mittels der geeigneten Wahl der Ausgestaltung der Düse 6 die ungewollte Abhängigkeit des Sensorstroms von dem Volumen-Durchfluss reduzieren lässt. Für eine Düse 6 mit einer optimierten Anströmung (unterste durchgezogene Linie S6) ist der Sensorstrom für alle Volumen-Durchflüsse aus dem beobachteten Intervall im Wesentlichen konstant. Bei der hier gezeigten Optimierung der Anströmung ist der vorstehend beschriebene ungewollte Einfluss des Volumen-Durchflusses auf das Messsignal eliminiert, so dass der Sensor eine konstante Sensitivität aufweist, unabhängig vom jeweiligen Volumen-Durchfluss aus dem beobachteten Intervall.The experimental investigations of the applicant show that by means of the suitable choice of the design of the nozzle 6 reduce the unwanted dependence of the sensor current on the volume flow. For a nozzle 6 with an optimized flow (lowest solid line S6 ), the sensor current for all volume flows from the observed interval is substantially constant. In the optimization of the flow shown here, the undesired influence of the volume flow on the measurement signal described above is eliminated, so that the sensor has a constant sensitivity, regardless of the respective volume flow from the observed interval.

Eine für einen jeweiligen Sensor optimale Anströmung in einer Armatur kann weiterhin einen Anströmwinkel α umfassen. Dies ist in der Schnittansicht in 2a und 2b näher dargestelltAn optimum flow for each sensor in a fitting can continue to have an angle of attack α include. This is in the sectional view in 2a and 2 B shown in more detail

Der Sensor 5 und der Schacht 2 sind hier im Wesentlichen als zylinderförmig ausgeführt, so dass den in 2a mit einer bestimmten vorgegebenen Einsetztiefe hsens in den Schacht 2 eingesetzten Sensor 5 ein Ringspalt umgibt. Für den Fall, dass das Medium 4 beispielsweise neben dem Analyten (hier Chlor) auch abrasive Sandpartikel enthält, ist eine lotrechte Anströmung (d.h. mit einem Anströmwinkel α von 90°) der Stirnfläche 51 des Sensors durch das Medium 4 unerwünscht, da ansonsten die an der Stirnfläche 51 des Sensors 5 angeordnete sensitive Membran durch Abrasion beschädigt werden kann. Aufgrund der Ausrichtung eines Endbereichs 61 (hier nicht gezeigt, siehe 3) der Düse 6 in Bezug zu dem Sensor 5 wird ein Anströmwinkel α größer als 90° eingestellt.The sensor 5 and the shaft 2 are here designed essentially as cylindrical, so that the in 2a with a certain predetermined insertion depth HSENS in the shaft 2 used sensor 5 surrounds an annular gap. In the event that the medium 4 For example, in addition to the analyte (here chlorine) also contains abrasive sand particles is a vertical flow (ie with a flow angle α of 90 °) of the end face 51 of the sensor through the medium 4 undesirable, otherwise the on the front surface 51 of the sensor 5 arranged sensitive membrane can be damaged by abrasion. Due to the orientation of an end area 61 (not shown here, see 3 ) of the nozzle 6 in relation to the sensor 5 becomes an angle of attack α set greater than 90 °.

In 2a ist beispielhaft ein für das jeweilige Medium 4 und für den Sensor 5 mit einer vorgegebenen Einsetztiefe hsens optimierter Anströmwinkel α gezeigt, mit dem ein Kompromiss zwischen einer ausreichenden Sensitivität der sensitiven Membran, d.h. unabhängig von dem jeweiligen Volumen-Durchfluss (vgl. 1, unterste Linie S6), und einer Vermeidung einer die Membran potentiell schädigen senkrechten Anströmung gefunden wurde.In 2a is an example of the respective medium 4 and for the sensor 5 with a predetermined insertion depth HSENS optimized angle of attack α shown a compromise between a sufficient sensitivity of the sensitive membrane, ie, regardless of the respective volume flow (see. 1 , bottom line S6 ), and avoidance of a membrane potentially damaging vertical flow was found.

Wird nun in derselben Armatur 1 ein anderer Sensor 5 mit einer anderen, insbesondere kürzeren Einsetztiefe hsens eingesetzt, siehe 2b, so kann der vormals optimierte Anströmwinkel α aufgrund des vergrößerten Abstands hds zwischen Düse 6 und Sensor 5 nicht mehr optimal sein, da nun ein zu großer Anteil des Mediums 4 an der sensitiven Membran durch den Ringspalt an dem Sensor vorbeifließt. Die erfindungsgemäße modulare Sensoranordnung ermöglicht hier vorteilhaft einen Austausch der Düse und/oder ein Nachführen der Ausrichtung der Düse 6. Somit kann flexibel auf einen derartigen Sensoraustausch reagiert werden. Unabhängig vom jeweiligen Sensor 6 bzw. seiner Einsetztiefe hsens ist weiterhin dieselbe universell einsetzbare Armatur 1 verwendbar.Will now be in the same faucet 1 another sensor 5 with a different, in particular shorter insertion depth HSENS used, see 2 B , so can the previously optimized angle of attack α due to the increased distance hds between nozzle 6 and sensor 5 no longer be optimal, because now too much of the medium 4 on the sensitive membrane flows past the sensor through the annular gap. The modular sensor arrangement according to the invention advantageously permits an exchange of the nozzle and / or a tracking of the alignment of the nozzle 6 , Thus, it is possible to respond flexibly to such a sensor exchange. Independent of the respective sensor 6 or its insertion depth HSENS is still the same universal fitting 1 usable.

Die erfindungsgemäße modulare Sensoranordnung ist in einer ersten Ausgestaltung in 3 und in einer zweiten Ausgestaltung in 4 in einer Schnittansicht näher dargestellt.The inventive modular sensor arrangement is in a first embodiment in 3 and in a second embodiment in 4 shown in more detail in a sectional view.

3 zeigt die Armatur 1 mit dem von außen her in den Schacht 2 der Armatur 1 mit der vorgegebenen Einsetztiefe hsens eingesetzten amperometrischen Desinfektionssensor. In eine innerhalb der Armatur 1 angeordnete Öffnung des Schachts 2 führt ein Endabschnitt 31 einer Bypass-Leitung 3. Die auswechselbare Düse 6 mit einer bestimmten Form, Länge und Querschnittsfläche QF ist mit dem Endabschnitt 31 der Leitung 3 und dem Schacht 2 verbunden. Mittels der auswechselbaren Düse 6 kann die für das jeweilige Medium 4 und den jeweiligen Sensor 5 optimale Anströmung in der Armatur 1 eingestellt werden. Damit kann vorteilhaft dieselbe universell einsetzbare Armatur1 für eine Vielzahl von unterschiedlich ausgestalteten Sensoren 5 und Anwendungsfällen verwendet werden. Nachdem das Medium 4 mit der mittels der Düse 6 bestimmten Anströmung die Stirnfläche 51 des Sensors angeströmt hat, wird das Medium 4 durch einen Abfluss 10 aus dem Schacht 2 geleitet, welcher an einem oberen Ende des Schachts 2 angeordnet ist. 3 shows the fitting 1 with the outside of the shaft 2 the fitting 1 with the specified insertion depth HSENS used amperometric disinfection sensor. In one inside the fitting 1 arranged opening of the shaft 2 leads an end section 31 a bypass line 3 , The replaceable nozzle 6 with a certain shape, length and cross-sectional area QF is with the end section 31 the line 3 and the shaft 2 connected. By means of the replaceable nozzle 6 can be the one for the respective medium 4 and the respective sensor 5 optimal flow in the valve 1 be set. This can advantageously the same universally applicable Armatur1 for a variety of differently designed sensors 5 and use cases. After the medium 4 with the means of the nozzle 6 certain flow the end face 51 the flow of the sensor is the medium 4 through a drain 10 from the shaft 2 passed, which at an upper end of the shaft 2 is arranged.

Je nach Anwendung kann zusätzlich der in 3 gezeigte Partikelfilter 8 in der Düse 6 eingesetzt sein, mit dem ein Anteil von im Medium 4 enthaltenen Partikeln herausgefiltert wird. Bei den Partikeln handelt es sich beispielsweise um die vorstehend erwähnten abrasiven Partikel oder um sich an der sensitiven Membran ansammelnde und die Membran potentiell zusetzende Partikel. Bevorzugt handelt es sich um einen austauschbaren Partikelfilter 8, so dass z.B. bei einer Änderung des Mediums 4 oder einem Zusetzen des Partikelfilters 8 auch hier flexibel reagiert werden kann, ohne dass ein kompletter Austausch der Düse 6 erforderlich ist.Depending on the application, the in 3 shown particulate filter 8th in the nozzle 6 be used, with a share of in the medium 4 filtered out particles is filtered out. The particles are, for example, the abovementioned abrasive particles or particles which accumulate on the sensitive membrane and potentially secrete the membrane. It is preferably an exchangeable particle filter 8th , so that eg when changing the medium 4 or adding the particulate filter 8th Here, too, can be reacted flexibly, without a complete replacement of the nozzle 6 is required.

In 4 ist das Detail einer Schnittansicht einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung mit einem amperometrischen Desinfektionssensor dargestellt. Die den Anströmwinkel α bestimmende Ausrichtung der Düse 6 in Bezug auf den Sensor wird hier mittels eines Ausrichtelements 7 eingestellt, welches zwischen dem Endabschnitt 31 der Leitung 3 und der Düse 6 angeordnet ist. Das Ausrichtelement 7 ist hier als ein Kugelgelenk ausgebildet. Die Länge der Düse 6 bestimmt den Abstand hds zwischen dem Endbereich 61 der Düse 6 und der der Düse 6 zugewandten Stirnfläche 51 des Sensors 5.In 4 the detail of a sectional view of a further embodiment of the sensor arrangement according to the invention with an amperometric disinfection sensor is shown. The angle of attack α determining orientation of the nozzle 6 with respect to the sensor is here by means of an alignment element 7 set, which is between the end section 31 the line 3 and the nozzle 6 is arranged. The alignment element 7 is designed here as a ball joint. The length of the nozzle 6 determines the distance hds between the end area 61 the nozzle 6 and the nozzle 6 facing end face 51 of the sensor 5 ,

Weiterhin weist in dieser Ausgestaltung die Armatur 1 einen mit einem Ventil 9 mit der Leitung 3 verbundenen und an der Düse 6 vorbeiführenden Abschnitt 32 auf. Bei sehr großen Volumen-Durchflüssen, z.B. oberhalb von 30 bis 60 l/h, kann das Ventil 9 geöffnet werden, so dass durch diesen Abschnitt 32 ein Anteil des Mediums 4 durch die Armatur aus dem Bypass zurückfließt. Dadurch bedingen sehr große Volumen-Durchflüsse im Wesentlichen keine veränderte Anströmung des Sensors 5, auf die mit einem Austausch und/oder einer Nachjustierung der Düse 6 reagiert werden müsste.Furthermore, in this embodiment, the valve 1 one with a valve 9 with the line 3 connected and at the nozzle 6 passing section 32 on. For very large volume flow rates, eg above 30 to 60 l / h, the valve can 9 be opened so that through this section 32 a share of the medium 4 flows back through the valve from the bypass. As a result, very large volume flows essentially do not cause a changed flow of the sensor 5 , with which an exchange and / or readjustment of the nozzle 6 would have to be reacted.

In manchen Durchflussarmaturen tritt der Fall auf, dass die Leitung 3 nicht im Wesentlichen fortlaufend, sondern nur zeitweise vom Medium 4 durchflossen ist. Zur Erhöhung der Redundanz ist in diesem Fall in einer vorteilhaften Ausgestaltung in der Leitung 3 angrenzend zu der Düse 6 ein zusätzlicher Mediumsdetektor 11 an der Leitung 3 angeordnet, der zur Erkennung der Anwesenheit von Medium 4 in der Leitung 3 ausgestaltet ist. Der Mediumsdetektor 11 ist hier als induktiver Leitfähigkeitssensor ausgebildet. Das Messsignal des Mediumsdetektors 11 kann mit dem Messsignal des amperometrischen Desinfektionssensors korreliert werden. Mittels dieser Korrelation kann festgestellt werden, ob z.B. eine abrupte Änderung des Messsignals des amperometrischen Desinfektionssensors durch eine bloße Änderung wie etwa eine Verlangsamung des Volumen-Durchflusses oder durch die Abwesenheit von Medium 4 in der Leitung 3 verursacht ist. In dieser Ausgestaltung wird damit also zusätzlich überwacht, ob die für die Anwendung optimale Anströmung d.h. unabhängig von dem in der Anwendung jeweils auftretenden Volumen-Durchfluss, tatsächlich auch vorliegt.In some flow fittings, the case occurs that the line 3 not essentially continuous, but only temporarily from the medium 4 is flowing through. To increase the redundancy is in this case in an advantageous embodiment in the line 3 adjacent to the nozzle 6 an additional media detector 11 on the line 3 arranged to detect the presence of medium 4 in the pipe 3 is designed. The medium detector 11 is designed here as an inductive conductivity sensor. The measuring signal of the medium detector 11 can be correlated with the measuring signal of the amperometric disinfection sensor. By means of this correlation it can be determined whether, for example, an abrupt change of the measuring signal of the amperometric disinfection sensor by a mere change, such as a slowing down of the volume flow or by the absence of medium 4 in the pipe 3 caused. In this embodiment, therefore, it is thus additionally monitored whether the optimal flow for the application, ie independent of the volume flow that occurs in each case in the application, actually also exists.

Ungeachtet der Tatsache, dass die Erfindung im Zusammenhang mit einem amperometrischen Desinfektionssensors erläutert wurde, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern ist auch für Sensoranordnungen mit einem Sensor eines anderen Sensortyps relevant. Insbesondere ist die Erfindung im Zusammenhang mit allen Sensoren anwendbar, welche an ihrer der Düse 6 zugewandten Stirnfläche eine sensitive Komponente aufweisen, mit der eine mit der Konzentration eines Analyten in dem Medium 4 korrelierende Messgröße bestimmt und/oder überwacht wird. Bei der sensitiven Komponente handelt es sich zum Beispiel um eine sensitive Stirnfläche eines elektrochemischen Sensors, da sich hier oftmals eine prinzipielle Abhängigkeit des Sensorsignals von der durch die Düse 6 mitbestimmte Anströmung zeigt. Beispiele für derartige elektrochemische Sensoren mit einer sensitiven Stirnfläche stellen potentiometrische Sensoren, insbesondere ionenselektive Elektroden wie etwa pH-Elektroden mit einer sensitiven Membran, aber auch ISFET-Sensoren dar. Bei letzteren kann als die sensitive Stirnfläche z.B. deren sensitive Halbleiter-Isolatorschicht aufgefasst werden. Weitere Beispiele umfassen optische oder amperometrische Sauerstoffsensoren (englisch „dissolved oxygen“ oder kurz:„DO“-Sensoren) oder Trübungssensoren.Notwithstanding the fact that the invention has been explained in the context of an amperometric disinfection sensor, the invention is of course not limited to this embodiment, but is also relevant to sensor arrangements with a sensor of a different type of sensor. In particular, the invention is applicable in connection with all sensors which are at their nozzle 6 facing end face having a sensitive component, with the one with the concentration of an analyte in the medium 4 correlated measured variable is determined and / or monitored. The sensitive component is, for example, a sensitive end face of an electrochemical sensor, since here there is often a fundamental dependence of the sensor signal on that through the nozzle 6 mitbestimmte flow shows. Examples of such electrochemical sensors with a sensitive end face are potentiometric sensors, in particular ion-selective electrodes such as pH electrodes with a sensitive membrane, but also ISFET sensors. In the latter case, the sensitive end face may, for example, be understood to be its sensitive semiconductor insulator layer. Other examples include optical or amperometric oxygen sensors ("dissolved oxygen" or "DO" sensors) or turbidity sensors.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Armaturfitting
22
Schachtshaft
33
Leitungmanagement
3131
Endabschnitt der LeitungEnd section of the pipe
3232
an der Düse vorbeiführender Abschnitt der Leitungat the nozzle passing section of the line
44
Mediummedium
55
Sensorsensor
5151
Stirnfläche des SensorFace of the sensor
66
Düsejet
6161
Endbereich der DüseEnd portion of the nozzle
77
Ausrichtelementsaligning
88th
Partikelfilterparticulate Filter
99
VentilValve
1010
Abflussoutflow
1111
Mediumsdetektor medium detector
hsensHSENS
vorgegebene Einsetztiefepredetermined insertion depth
QF QF
Querschnittsfläche der DüseCross-sectional area of the nozzle
hdshds
Abstand zwischen Düse und SensorDistance between nozzle and sensor
αα
Anströmwinkelangle of attack

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008039465 A1 [0003]DE 102008039465 A1 [0003]

Claims (15)

Modulare Sensoranordnung, umfassend: - eine Armatur (1), die --einen Schacht (2) und --eine innerhalb der Armatur (1) angeordnete Leitung (3) zur Führung eines fließfähigen Mediums (4) aufweist, wobei die Leitung (3) mit einem Endabschnitt (31) der Leitung (3) in den Schacht (2) mündet, und - einen, insbesondere elektrochemischen, Sensor (5) zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße des Mediums (4), der in den Schacht (2) einsetzbar ist, wobei die Leitung (3) an ihrem in den Schacht (2) mündenden Endabschnitt (31) eine auswechselbare Düse (6) aufweist, durch die ein in der Leitung (3) fließendes Medium (4) den Sensor (5) anströmt, und wobei die Anströmung mittels der Ausgestaltung und/oder der Ausrichtung der Düse (6) in dem Endabschnitt (31) in Abhängigkeit von dem Medium (4) und/oder von dem Sensor (5) einstellbar ist.Modular sensor arrangement comprising: - a fitting (1), the a shaft (2) and a conduit (3) arranged within the fitting (1) for guiding a flowable medium (4), the conduit (3) opening into the shaft (2) with an end portion (31) of the conduit (3), and - One, in particular electrochemical, sensor (5) for determining and / or monitoring a process variable of the medium (4) which is insertable into the shaft (2), wherein the line (3) at its end opening into the shaft (2) (31) has a replaceable nozzle (6) through which flows in the conduit (3) flowing medium (4) to the sensor (5), and wherein the flow by means of the design and / or the orientation of the nozzle (6) in the end portion (31) in dependence on the medium (4) and / or by the sensor (5) is adjustable. Modulare Sensoranordnung nach Anspruch 1, wobei ein Endbereich (61) der Düse einer Stirnfläche (51) des Sensors (5) zugewandt ist.Modular sensor arrangement according to Claim 1 wherein an end portion (61) of the nozzle faces an end surface (51) of the sensor (5). Modulare Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anströmung des Sensors (5) durch das Medium (4) - anhand der Form der Düse (6), - anhand einer Querschnittsfläche (QF) der Düse (6) in dem Endbereich (61), - anhand eines Abstands (hds) zwischen dem Endbereich (61) der Düse (6) und der Stirnfläche (51) des Sensors (5) und/oder - anhand eines Anströmwinkels (a) der Düse (6) in Bezug zu der Stirnfläche (51) des Sensors (5) einstellbar ist.Modular sensor arrangement according to Claim 1 or 2 , wherein the flow of the sensor (5) through the medium (4) - based on the shape of the nozzle (6), - based on a cross-sectional area (QF) of the nozzle (6) in the end region (61), - on the basis of a distance (hds ) between the end region (61) of the nozzle (6) and the end face (51) of the sensor (5) and / or - based on an angle of incidence (a) of the nozzle (6) with respect to the end face (51) of the sensor (5 ) is adjustable. Modulare Sensoranordnung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ausrichtung der Düse (6) in Bezug zu der Stirnfläche (51) des Sensors (5), insbesondere der Anströmwinkel (α), mittels eines zwischen der Düse (6) und dem Endabschnitt der Leitung (3) angeordnetem Ausrichtelements (7), insbesondere mittels eines Kugelgelenks, einstellbar ist.Modular sensor arrangement according to at least one of the preceding claims, wherein the alignment of the nozzle (6) with respect to the end face (51) of the sensor (5), in particular the angle of attack (α), by means of a between the nozzle (6) and the end portion of the Line (3) arranged alignment element (7), in particular by means of a ball joint, is adjustable. Modulare Sensoranordnung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Sensor (5) mit einer vorgegebenen Einsetztiefe (hsens) in den Schacht (3) einsetzbar ist.Modular sensor arrangement according to at least one of the preceding claims, wherein the sensor (5) can be inserted into the shaft (3) with a predetermined insertion depth (hsens). Modulare Sensoranordnung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Schacht (2) und/oder der Sensor (5) länglich insbesondere im Wesentlichen zylinderförmig sind/ist.Modular sensor arrangement according to at least one of the preceding claims, wherein the shaft (2) and / or the sensor (5) are elongated in particular substantially cylindrical / is. Modulare Sensoranordnung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Düse (6) im Wesentlichen zylinderförmig ist.Modular sensor arrangement according to at least one of the preceding claims, wherein the nozzle (6) is substantially cylindrical. Modulare Sensoranordnung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei in der Düse (6) ein Partikelfilter (8) angeordnet ist.Modular sensor arrangement according to at least one of the preceding claims, wherein a particle filter (8) is arranged in the nozzle (6). Modulare Sensoranordnung nach Anspruch 8, wobei der Partikelfilter (8) auswechselbar ist.Modular sensor arrangement according to Claim 8 , wherein the particle filter (8) is replaceable. Modulare Sensoranordnung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Leitung (3) einen an der Düse (6) vorbeiführenden Abschnitt (32) aufweist, mittels dem ein Anteil des Mediums (4) an der Düse (6) vorbeileitbar ist.Modular sensor arrangement according to at least one of the preceding claims, wherein the conduit (3) has a section (32) leading past the nozzle (6), by means of which a portion of the medium (4) can be conducted past the nozzle (6). Modulare Sensoranordnung nach Anspruch 10, wobei ein Ventil (9) in dem an der Düse (6) vorbeiführenden Abschnitt (32) angeordnet ist, und wobei der Anteil des an der Düse (6) vorbeigeleiteten Mediums (4) mittels des Ventils (9) einstellbar ist.Modular sensor arrangement according to Claim 10 in which a valve (9) is arranged in the section (32) which leads past the nozzle (6), and wherein the proportion of the medium (4) guided past the nozzle (6) can be adjusted by means of the valve (9). Modulare Sensoranordnung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei in dem Schacht (2) ein Abfluss (10) angeordnet ist, über den durch die Düse (6) in den Schacht (4) eingeströmtes Medium (4) wieder aus dem Schacht (2) ableitbar ist.Modular sensor arrangement according to at least one of the preceding claims, wherein an outflow (10) is arranged in the shaft (2), via which medium (4) which has flowed into the shaft (4) through the nozzle (6) again out of the shaft (2). is derivable. Modulare Sensoranordnung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Leitung (3) nur zeitweise von Medium (4) durchströmt ist, und wobei die Armatur einen an der Leitung (3) angeordneten Mediumsdetektors (11) aufweist, mit dem das Vorhandensein von Medium (4) in der Leitung (3) feststellbar ist.Modular sensor arrangement according to at least one of the preceding claims, wherein the conduit (3) is only intermittently flowed through by medium (4), and wherein the fitting has a on the conduit (3) arranged medium detector (11), with the presence of medium ( 4) in the line (3) can be detected. Modulare Sensoranordnung nach Anspruch 13, wobei der Mediumsdetektor (11) angrenzend zu der Düse (6) angeordnet ist.Modular sensor arrangement according to Claim 13 wherein the medium detector (11) is disposed adjacent to the nozzle (6). Modulare Sensoranordnung nach Anspruch 13 oder 14, wobei es sich bei dem Mediumsdetektor (11) um einen induktiven und/oder kapazitiven Leitfähigkeitssensor handelt.Modular sensor arrangement according to Claim 13 or 14 wherein the medium detector (11) is an inductive and / or capacitive conductivity sensor.
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