DE102017127821A1

DE102017127821A1 - liquid detector

Info

Publication number: DE102017127821A1
Application number: DE102017127821.4A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Kathe; Daniel Schweitzer
Original assignee: Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2019-05-29

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsdetektor zur Detektion einer Flüssigkeit, insbesondere Reinstwasser, umfassend:
mindestens zwei mit der Flüssigkeit in Kontakt bringbare Elektroden;
eine mit den Elektroden leitfähig verbundene Messschaltung, die dazu eingerichtet ist, eine von dem elektrischen Leitwert der die mindestens zwei Elektroden kontaktierenden Flüssigkeit abhängige Messgröße zu erfassen; und
einen mit der Flüssigkeit in Kontakt bringbaren Formkörper, der in Kontakt mit der Flüssigkeit im Wesentlichen dimensionsstabil bleibt und der einen in der Flüssigkeit löslichen Anteil umfasst.

The invention relates to a liquid detector for detecting a liquid, in particular ultrapure water, comprising:
at least two electrodes which can be brought into contact with the liquid;
a measuring circuit conductively connected to the electrodes and arranged to detect a measured variable dependent on the electrical conductance of the liquid contacting the at least two electrodes; and
a shaped body which can be brought into contact with the liquid and which remains substantially dimensionally stable in contact with the liquid and which comprises a portion which is soluble in the liquid.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsdetektor, der insbesondere zur Detektion von Reinstwasser geeignet ist.The invention relates to a liquid detector, which is particularly suitable for the detection of ultrapure water.

Verfahrenstechnische Geräte, die zum Transport, zur Verteilung, zur Behandlung oder Analyse von Flüssigkeiten dienen, umfassen Flüssigkeitsbehältnisse, z.B. Vorratsflaschen, Flüssigkeitsleitungen, Reaktions- und/oder Mischbehälter oder Messzellen, durch die die Flüssigkeiten geleitet werden können oder in denen die Flüssigkeiten gelagert, gesammelt, behandelt oder analysiert werden können. Diese Flüssigkeitsbehältnisse müssen flüssigkeitsdicht sein, denn das Austreten von Flüssigkeit aus den Flüssigkeitsbehältnissen in die Umgebung ist in der Regel unerwünscht. Um einen Fehlerfall, bei dem Flüssigkeiten aus solchen Flüssigkeitsbehältnissen austreten, zu erkennen, werden Flüssigkeitsdetektoren verwendet.Process equipment for the transport, distribution, treatment or analysis of liquids includes liquid containers, e.g. Storage bottles, liquid lines, reaction and / or mixing vessels or measuring cells through which the liquids can be conducted or in which the liquids can be stored, collected, treated or analyzed. These liquid containers must be liquid-tight, because the leakage of liquid from the liquid containers in the environment is usually undesirable. In order to detect an error situation in which liquids escape from such liquid containers, liquid detectors are used.

Die Flüssigkeitsdetektoren sind in der Regel an solchen Positionen angeordnet, an denen ein Austreten von Flüssigkeit erwartet wird oder an denen sich, meist infolge der Schwerkraft, aus einem zu überwachenden Flüssigkeitsbehältnis austretende Flüssigkeit sammelt. Sie sind dazu ausgestaltet, eine Messgröße zu erfassen, deren Wert bei trockener Umgebung der Flüssigkeitsdetektoren sich erheblich von ihrem Wert bei Kontakt der Flüssigkeitsdetektoren mit Flüssigkeit unterscheidet. Bei Austritt von Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsbehältnis gelangt die Flüssigkeit zu einem solchen Flüssigkeitsdetektor, der eine sprunghafte Änderung der Messgröße verzeichnet und basierend auf der erkannten sprunghaften Änderung, z.B. anhand eines Schwellenwertvergleichs, ein Warnsignal ausgibt.The liquid detectors are usually arranged at such positions at which leakage of liquid is expected or at which, usually due to gravity, collects liquid emerging from a liquid container to be monitored. They are designed to detect a measurand whose value in the dry environment of the liquid detectors differs significantly from their value upon contact of the liquid detectors with liquid. Upon exiting liquid from a liquid container, the liquid passes to such a liquid detector, which records an abrupt change in the measurand and based on the detected erratic change, e.g. based on a threshold comparison, outputs a warning signal.

Handelt es sich bei der zu detektierenden Flüssigkeit um eine wässrige Lösung, werden häufig Flüssigkeitsdetektoren verwendet, die dazu ausgestaltet sind, anhand einer elektrischen Widerstandsmessung eine aus einem Leck eines Flüssigkeitsbehältnisses ausgetretene Flüssigkeit zu detektieren. Solche Flüssigkeitsdetektoren weisen zwei Elektroden auf, die so angeordnet sind, dass sie im Falle eines Lecks des Flüssigkeitsbehältnisses beide in Kontakt mit der ausgetretenen Flüssigkeit gelangen. Im fehlerfreien Zustand des Flüssigkeitsbehältnisses befinden sich die Elektroden in Luft, so dass zwischen ihnen ein hoher elektrischer Widerstand im MΩ-Bereich gemessen wird. Tritt die Flüssigkeit aus dem Behälter aus, stehen die Elektroden über die ausgetretene Flüssigkeit miteinander in elektrolytisch leitendem Kontakt, so dass der zwischen den Elektroden erfassbare Widerstand gegenüber dem Widerstand in Luft erheblich abfällt. Dieser Abfall des elektrischen Widerstands kann entsprechend ein Warnsignal auslösen.If the liquid to be detected is an aqueous solution, liquid detectors are often used which are designed to detect a liquid leaked from a leak of a liquid container by means of an electrical resistance measurement. Such liquid detectors have two electrodes which are arranged so that they both come into contact with the leaked liquid in the event of a leak of the liquid container. When the liquid container is in good condition, the electrodes are in air, so that a high electrical resistance in the MΩ range is measured between them. If the liquid exits the container, the electrodes are in contact with each other via the leaked liquid in electrolytically conductive contact, so that the detectable between the electrodes resistance to the resistance in air drops significantly. This drop in electrical resistance can accordingly trigger a warning signal.

Handelt es sich bei der Flüssigkeit jedoch um eine Flüssigkeit mit hohem Widerstand bzw. niedriger Leitfähigkeit, wie z.B. Reinstwasser, ist eine Flüssigkeitsdetektion mittels einer elektrischen Widerstandsmessung problematisch. Reinstwasser weist einen hohen Widerstand mit einem rechnerischen Grenzwert von 18 MΩcm auf. Eine sichere Unterscheidung zwischen einem störungsfreien Betrieb, bei dem die Elektroden des Flüssigkeitsdetektors in Kontakt mit Luft stehen, und einem Fehlerfall mit aus einem Leck eines Flüssigkeitsbehältnisses austretendem Reinstwasser ist daher mittels einer Widerstandsmessung nicht möglich.However, if the liquid is a high resistivity or low conductivity liquid such as e.g. Ultrapure water, a liquid detection by means of an electrical resistance measurement is problematic. Ultrapure water has a high resistance with a calculated limit of 18 MΩcm. A reliable distinction between a trouble-free operation in which the electrodes of the liquid detector are in contact with air, and a fault with emerging from a leak of a liquid container ultrapure water is therefore not possible by means of a resistance measurement.

Aus DE 1916273 A ist ein Wasserdetektor mit einem Gehäuse bekannt, das im Boden mit einer Öffnung versehen ist, in der eine durch Aufnahme von Wasser dehnbare Kapsel positioniert ist. Die Kapsel nimmt sich unterhalb des Gehäuses sammelndes Wasser über die Öffnung im Boden auf. Dadurch dehnt sich die Kapsel aus und betätigt dabei einen elektrischen Schalter, der in Reihe mit einer Spannungsquelle und einer Alarm- oder Wamvorrichtung liegt.Out DE 1916273 A For example, a water detector is known having a housing provided in the bottom with an opening in which a water-expandable capsule is positioned. The capsule absorbs below the housing collecting water through the opening in the ground. As a result, the capsule expands, thereby actuating an electrical switch which is in series with a voltage source and an alarm or warning device.

Dieser Wasserdetektor ist eher für den Einsatz in Räumen gedacht und weist eine entsprechend große Bauform auf. Ein weiterer Nachteil dieses Wasserdetektors besteht darin, dass er bereits nach einem einzigen Detektionsvorgang gewartet werden muss, da die Kapsel nur einmal verwendbar ist. Sie muss daher nach jedem detektierten Fehlerfall erneuert werden.This water detector is rather intended for use in rooms and has a correspondingly large design. Another disadvantage of this water detector is that it must be maintained after a single detection process, since the capsule is used only once. It must therefore be renewed after each detected fault.

Weiter ist aus dem Datenblatt „Überflutungs-Detektor HY-P“, 06/2014 der Wunderli electronics AG (https://www.wue.ch/data/import/Dokumente/1118_HY-P_Wasser_Detektor%20Datenblatt.pdf) ein Wasserdetektor bekannt, der in Auffangwannen, unter Kühlgeräten, Waschmaschinen und Doppelböden von Containern einsetzbar ist. Dieser Detektor weist eine klemmend im Boden gehaltene Tablette aus Natriumchlorid auf, die sich in unerwünscht aus einem Behältnis ausgetretenem Wasser auflöst, wobei durch das Auflösen der Tablette ein Umschaltkontakt betätigt wird, dessen Betätigung einen Alarm auslöst.Furthermore, a water detector is known from the data sheet "Überlutungs-Detektor HY-P", 06/2014 of Wunderli electronics AG (https://www.wue.ch/data/import/Dokumente/1118_HY-P_Wasser_Detektor%20Datenblatt.pdf), which can be used in drip pans, under refrigerators, washing machines and double bottoms of containers. This detector has a tablet held in the bottom of sodium chloride, which dissolves in undesirable out of a container leaked water, wherein the dissolution of the tablet, a changeover contact is actuated, the actuation triggers an alarm.

Nachteilig ist auch bei diesem Detektor die nur einmalige Verwendbarkeit. Hinzu kommt, dass nach dem Trocknen des ausgetretenen Wassers das darin gelöste Natriumchlorid-Salz Verunreinigungen am Detektor und in der Umgebung des Detektors hinterlässt.A disadvantage is also in this detector, the only one-time usability. In addition, once the leaked water has dried, the sodium chloride salt dissolved therein leaves contaminants on the detector and in the vicinity of the detector.

Häufig werden zur Detektion von Reinstwasserlecks, d.h. von Lecks in Flüssigkeitsbehältnissen, die Reinstwasser enthalten, auch nach einem optischen oder einem kapazitiven Prinzip arbeitende Detektoren verwendet. Diese benötigen jedoch eine aufwändige Auswerteelektronik und sind entsprechend kostspielig in der Herstellung.Frequently, for the detection of ultrapure water leaks, ie leaks in liquid containers containing ultrapure water, even using an optical or a capacitive principle detectors used. However, they need one complex evaluation and are correspondingly expensive to manufacture.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfachen und auch zur Detektion von Reinstwasser geeigneten, zuverlässigen Flüssigkeitsdetektor anzugeben, der mehrfach, insbesondere ohne zwischenzeitliche Wartungsmaßnahmen, verwendbar ist.It is therefore an object of the present invention to provide a simple and also suitable for the detection of ultrapure water, reliable liquid detector, which is repeatedly, in particular without interim maintenance measures, usable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Flüssigkeitsdetektor gemäß Anspruch 1. Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Flüssigkeitsdetektion gemäß Anspruch 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by the liquid detector according to claim 1. The object is also achieved by a method for liquid detection according to claim 15. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsdetektor zur Detektion einer Flüssigkeit, insbesondere Reinstwasser, umfasst:

mindestens zwei mit der Flüssigkeit in Kontakt bringbare Elektroden;
eine mit den Elektroden leitfähig verbundene Messschaltung, die dazu eingerichtet ist, Messwerte einer von dem elektrischen Leitwert der die mindestens zwei Elektroden kontaktierenden Flüssigkeit abhängigen Messgröße zu erfassen; und
einen mit der Flüssigkeit in Kontakt bringbaren Formkörper, der in Kontakt mit der Flüssigkeit im Wesentlichen dimensionsstabil bleibt und einen in der Flüssigkeit löslichen Anteil umfasst.

The liquid detector according to the invention for detecting a liquid, in particular ultrapure water, comprises:

at least two electrodes which can be brought into contact with the liquid;
a measuring circuit conductively connected to the electrodes and configured to detect measured values of a measured quantity dependent on the electrical conductivity of the liquid contacting the at least two electrodes; and
a shaped body which can be brought into contact with the liquid and which remains substantially dimensionally stable in contact with the liquid and comprises a portion which is soluble in the liquid.

Indem sich der in der Flüssigkeit lösliche Anteil des Formkörpers in der den Formkörper kontaktierenden Flüssigkeit löst, steigt die Anzahl der ionischen Ladungsträger in der Flüssigkeit und somit auch der elektrische Leitwert der die Elektroden kontaktierenden Flüssigkeit an. Der Unterschied des Messwerts, der von der Messschaltung bei Kontakt der Elektroden und des Formkörpers mit der Flüssigkeit erfasst wird, von einem in Luft erfassten Messwert ist infolgedessen größer als der Unterschied zwischen einem Messwert, der ohne die Anwesenheit des Formkörpers und mithin ohne die zusätzlich zur Verfügung gestellten ionischen Ladungsträger in der Flüssigkeit erfasst würde, und dem in Luft erfassten Messwert. Auf diese Weise kann auch für den Fall, dass es sich bei der Flüssigkeit um Reinstwasser handelt, sicherer zwischen einem Soll-Zustand, in dem die Elektroden nicht in Kontakt mit der Flüssigkeit stehen, und einem Fehlerfall, bei dem aus einem Flüssigkeitsbehältnis ausgetretene Flüssigkeit zu den Elektroden des Flüssigkeitsdetektors gelangt, unterschieden werden.As the liquid-soluble portion of the shaped body dissolves in the liquid contacting the shaped body, the number of ionic charge carriers in the liquid and thus also the electrical conductance of the liquid contacting the electrodes increases. The difference between the measured value, which is detected by the measuring circuit when the electrodes and the shaped body come into contact with the liquid, from a measured value recorded in air is consequently greater than the difference between a measured value obtained without the presence of the shaped body and thus without the additional Provided in the liquid, and the measured value recorded in air. In this way, even in the event that the liquid is ultrapure water, more secure between a desired state in which the electrodes are not in contact with the liquid, and a fault, in the liquid leaked from a liquid container to the electrodes of the liquid detector passes can be distinguished.

Eine von dem elektrischen Leitwert abhängige Messgröße im Sinne der Erfindung kann beispielsweise der elektrische Leitwert selbst, ein Widerstand bzw. eine Impedanz der zwischen den Elektroden vorliegenden und diese elektrolytisch verbindenden Flüssigkeit oder eine elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit sein. Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Messschaltungen zur Erfassung dieser oder weiterer verwandter Messgrößen bekannt.A measured quantity dependent on the electrical conductance within the meaning of the invention can be, for example, the electrical conductance itself, a resistance or an impedance of the liquid present between the electrodes and this electrolytically connecting liquid or an electrical conductivity of the liquid. The prior art discloses a multiplicity of measuring circuits for detecting these or other related measured quantities.

In einer Ausgestaltung kann der Formkörper mindestens ein anorganisches Salz umfassen, dessen Löslichkeit in Wasser bei 20 °C zwischen 0,001 mol/l und 0,05 mol/l beträgt. In diesem Fall geht in Kontakt des Formkörpers mit der Flüssigkeit nur ein geringer Anteil des Formkörpers in Lösung, so dass dieser dimensionsstabil bleibt. Andererseits reicht bereits dieser geringe Anteil aus, um den Leitwert der die Elektroden kontaktierenden Flüssigkeit in ausreichendem Maße zu erhöhen, damit ein Flüssigkeitsaustritt sicher detektierbar ist. Da nur ein geringer Anteil des Formkörpers in Lösung geht, bleibt dieser auch nach mehrmaliger Verwendung dimensionsstabil, so dass nach einem detektierten Flüssigkeitsaustritt keine besondere Wartung des Formkörpers oder des Detektors erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass aufgrund der geringen Konzentration des anorganischen Salzes in der Flüssigkeit keine wesentliche Verschmutzung des Flüssigkeitsdetektors oder sonstiger Bereiche, die mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen, auftritt.In one embodiment, the molding may comprise at least one inorganic salt whose solubility in water at 20 ° C is between 0.001 mol / l and 0.05 mol / l. In this case, in contact of the molding with the liquid only a small proportion of the molding in solution, so that this remains dimensionally stable. On the other hand, even this small proportion is sufficient to sufficiently increase the conductance of the liquid contacting the electrodes, so that liquid leakage can be reliably detected. Since only a small proportion of the molding goes into solution, this remains dimensionally stable even after repeated use, so that after a detected liquid leakage no special maintenance of the molding or the detector is required. Another advantage of this embodiment is that due to the low concentration of the inorganic salt in the liquid no significant contamination of the liquid detector or other areas that come into contact with the liquid, occurs.

In einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung kann der Formkörper neben dem anorganischen Salz weitere, leichter lösliche Zusätze, z.B. mindestens ein weiteres, leicht lösliches, anorganisches Salz umfassen. In diesem Fall geht bei Kontakt mit der Flüssigkeit mindestens ein Teil des leicht löslichen Zusatzes in Lösung und erhöht somit den Leitwert der Flüssigkeit zusätzlich. Der Formkörper besteht dabei im Wesentlichen aus dem erheblich schwerer löslichen anorganischen Salz als Grundbestandteil, so dass seine Dimensionsstabilität gewährleistet ist.In a further development of this embodiment, the shaped body can, in addition to the inorganic salt, further, more readily soluble additives, e.g. comprise at least one further, readily soluble, inorganic salt. In this case, upon contact with the liquid at least a portion of the slightly soluble additive in solution and thus increases the conductivity of the liquid in addition. The molded body consists essentially of the considerably less soluble inorganic salt as a basic component, so that its dimensional stability is ensured.

Der Formkörper kann derart bezüglich der Elektroden angeordnet sein, dass die Flüssigkeit, wenn sie im Kontakt mit den Elektroden steht, gleichzeitig mit dem Formkörper in Kontakt steht. Beispielsweise kann der Formkörper als zusätzlicher, zwischen den Elektroden angeordneter Stift ausgestaltet sein. Er kann auch mit mindestens einer der Elektroden verbunden sein, z.B. eine Ummantelung der mindestens einen Elektrode bilden.The shaped body can be arranged with respect to the electrodes such that the liquid, when in contact with the electrodes, is in contact with the shaped body at the same time. For example, the shaped body can be configured as an additional pin arranged between the electrodes. It may also be connected to at least one of the electrodes, e.g. form a sheath of the at least one electrode.

Der Formkörper kann derart in der Nähe der Elektroden angeordnet sein, dass die Flüssigkeit mindestens an einer Oberfläche des Formkörpers entlang strömt, um in Kontakt mit den Elektroden zu gelangen. Beispielsweise kann der Formkörper eine Flüssigkeitsleitung oder eine Rinne bilden, die von der Flüssigkeit nach ihrem Austritt aus einem Flüssigkeitsbehältnis durchströmt wird. Der Formkörper kann in dieser Ausgestaltung nahe an einer Stelle des Flüssigkeitsbehältnisses angeordnet sein, an der die Gefahr einer unerwünscht auftretenden Undichtigkeit besonders groß ist, z.B. in der Nähe einer Dichtung oder einer Kupplung zwischen zwei Flüssigkeitsbehältnissen, z.B. einem Anschluss einer Flüssigkeitsleitung an einen Flüssigkeits-Vorratsbehälter.The molded body may be disposed in the vicinity of the electrodes such that the liquid flows along at least a surface of the molded body to come into contact with the electrodes. For example, the shaped body may form a liquid line or a channel, which is flowed through by the liquid after its exit from a liquid container. The molded body can be arranged in this embodiment, close to a location of the liquid container at which the risk of undesirable leakage is particularly large, for example in the vicinity of a seal or a coupling between two liquid containers, eg a connection of a liquid line to a liquid reservoir.

Der Formkörper kann Calciumsulfat-dihydrat (Gips) umfassen. Er kann ausschließlich aus Calciumsulfat-dihydrat bestehen oder, in einer alternativen Ausgestaltung, Calciumsulfat-dihydrat als Grundkomponente aufweisen, die mit mindestens einem Zusatzstoff versetzt ist, der eine höhere Löslichkeit in der Flüssigkeit aufweist als Claciumsulfat-dihydrat. Bei dem Zusatzstoff kann es sich beispielsweise um ein Alkalimetallsalz oder ein Erdalkalimetallsalz handeln. Vorteilhaft sind insbesondere Alkali- oder Erdalkalimetallsalze der Salzsäure oder der Schwefelsäure. In Frage kommen also insbesondere NaCI, KCI, LiCI, Na₂SO₄, K₂SO₄, Li₂SO₄, MgCl₂, CaCl₂, BaCl₂, MgSO₄.The molded article may comprise calcium sulfate dihydrate (gypsum). It can consist exclusively of calcium sulphate dihydrate or, in an alternative embodiment, calcium sulphate dihydrate as the basic component which is mixed with at least one additive which has a higher solubility in the liquid than clacium sulphate dihydrate. The additive may be, for example, an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt. Alkali or alkaline earth metal salts of hydrochloric acid or sulfuric acid are particularly advantageous. In particular, NaCl, KCl, LiCl, Na ₂ SO ₄ , K ₂ SO ₄ , Li ₂ SO ₄ , MgCl ₂ , CaCl ₂ , BaCl ₂ , MgSO _{4 are} therefore suitable.

In einer Ausgestaltung kann der Formkörper durch Formen und Aushärten eines mit Calciumsulfat-halbhydrat CaSO₄·1/2 H₂O, auch als Calciumsulfat-hemihydrat bezeichnet, oder einem Gemisch aus Calciumsulfat-halbhydrat und mindestens einem Zusatzstoff imprägnierten Textils hergestellt sein. Wird das Textil mit Wasser getränkt, härtet das Calciumsulfat-halbhydrat innerhalb kurzer Zeit aus, wobei sich ein dimensionsstabiler Formkörper aus einem Komposit aus Calciumsulfat-dihydrat CaSO₄·2 H₂O und dem Textil bildet.In one embodiment, the shaped article may be produced by molding and curing a textile impregnated with calcium sulfate hemihydrate CaSO ₄ .1 / 2H ₂ O, also referred to as calcium sulfate hemihydrate, or a mixture of calcium sulfate hemihydrate and at least one additive. If the textile is impregnated with water, the calcium sulfate hemihydrate cures within a short time, forming a dimensionally stable shaped body made of a composite of calcium sulfate dihydrate CaSO ₄ · 2 H ₂ O and the textile.

In einer anderen Ausgestaltung kann der Formkörper durch Einbringen eines Calciumsulfat-halbhydrat oder Calciumsulfat-halbhydrat und mindestens einen Zusatzstoff umfassenden Schlickers in eine Form und Aushärten des Schlickers in der Form hergestellt sein. Die Form kann anschließend vollständig oder teilweise entfernt worden sein. Die Form kann aber auch als Hüllteil für den Formkörper verbleiben, soweit sie Öffnungen aufweist, durch die die Flüssigkeit mit dem Formkörper in Kontakt bringbar ist. Die als Hüllteil dienende Form kann vorteilhaft zur Befestigung des Formkörpers an einem Gehäuse des Flüssigkeitsdetektors oder an einer oder beiden Elektroden des Flüssigkeitsdetektors dienen.In another embodiment, the molded article may be made by introducing a slip comprising calcium sulfate hemihydrate or calcium sulfate hemihydrate and at least one additive into a mold and curing the slurry in the mold. The mold may then be completely or partially removed. The shape can also remain as Hüllteil for the molding, as far as it has openings through which the liquid is brought into contact with the molding. The serving as Hüllteil form can advantageously be used to attach the molding to a housing of the liquid detector or to one or both electrodes of the liquid detector.

Die Messschaltung kann dazu eingerichtet sein, ein von einer Leitfähigkeit der die Elektroden kontaktierenden Flüssigkeit abhängiges Messsignal zu erzeugen und weiterzuverarbeiten. Sie kann in einem flüssigkeitsdichten Gehäuse untergebracht sein.The measuring circuit may be configured to generate and further process a measuring signal dependent on a conductivity of the liquid contacting the electrodes. It can be housed in a liquid-tight housing.

Die Messschaltung kann vorteilhaft dazu ausgestaltet sein, das Messsignal oder einen daraus abgeleiteten Wert mit mindestens einem Schwellenwert zu vergleichen und ein Warnsignal auszugeben, wenn das Messsignal oder der daraus abgeleitete Wert den Schwellenwert überschreiten.The measuring circuit can advantageously be designed to compare the measuring signal or a value derived therefrom with at least one threshold value and output a warning signal if the measuring signal or the value derived therefrom exceeds the threshold value.

Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung umfassend mindestens ein eine Flüssigkeit enthaltendes Flüssigkeitsbehältnis, ein Auffangvolumen für aus dem mindestens einen Behältnis austretende Flüssigkeit und einen Flüssigkeitsdetektor nach einer der voranstehend beschriebenen Ausgestaltungen, wobei mindestens jeweils ein Abschnitt der Elektroden des Flüssigkeitsdetektors und mindestens eine Oberfläche des Formkörpers in dem Auffangvolumen oder in einem zwischen dem mindestens einen Flüssigkeitsbehältnis und dem Auffangvolumen verlaufenden Flüssigkeitspfad, entlang dessen aus dem mindestens einen Flüssigkeitsbehältnis austretende Flüssigkeit in das Auffangvolumen strömt, angeordnet sind.The invention also relates to an arrangement comprising at least one liquid container containing a liquid, a collecting volume for emerging from the at least one container liquid and a liquid detector according to one of the embodiments described above, wherein at least each a portion of the electrodes of the liquid detector and at least one surface of the shaped body in the collecting volume or in a liquid path extending between the at least one liquid container and the collecting volume along which liquid emerging from the at least one liquid container flows into the collecting volume are arranged.

Das Flüssigkeitsbehältnis kann beispielsweise eine Flüssigkeitsleitung, ein Flüssigkeits-Vorratsbehälter oder eine zur Aufnahme der Flüssigkeit geeignete Mess- oder Reaktionszelle sein. Generell kann das Flüssigkeitsbehältnis ein zur Aufnahme von Flüssigkeit und/oder ein von Flüssigkeit durchströmtes Volumen bilden.The liquid container may, for example, be a liquid line, a liquid reservoir or a measuring or reaction cell suitable for receiving the liquid. In general, the liquid container can form a volume for receiving liquid and / or a volume flowed through by liquid.

Bei der Flüssigkeit kann es sich um Reinstwasser handeln. Darunter wird Wasser verstanden, das eine Leitfähigkeit von weniger als 1,1 µS aufweist. Unter Reinstwasser soll hier auch destilliertes und demineralisiertes Wasser hoher Reinheit, das eine entsprechend niedrige Leitfähigkeit aufweist, verstanden werden.The liquid can be ultrapure water. This is understood to mean water which has a conductivity of less than 1.1 μS. Ultrapure water should also be understood to mean distilled and demineralized water of high purity, which has a correspondingly low conductivity.

Das mindestens eine Flüssigkeitsbehältnis der Anordnung kann über eine Flüssigkeitskupplung mit einem weiteren Flüssigkeitsbehältnis verbunden sein, wobei das Auffangvolumen unterhalb der Flüssigkeitskupplung angeordnet ist, so dass aus einem Leck der Flüssigkeitskupplung austretende Flüssigkeit in das Auffangvolumen gelangt.The at least one liquid container of the arrangement can be connected via a fluid coupling with a further liquid container, wherein the collecting volume is arranged below the liquid coupling, so that liquid emerging from a leak of the liquid coupling passes into the collecting volume.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Detektion einer Flüssigkeit, umfassend die Schritte:

- In Kontakt bringen der Flüssigkeit mit mindestens zwei Elektroden,
- Vor oder während des In-Kontakt-bringens der Flüssigkeit mit den mindestens zwei Elektroden in Kontakt bringen der Flüssigkeit mit einem Formkörper, der in Kontakt mit der Flüssigkeit im Wesentlichen dimensionsstabil bleibt, und der einen in der Flüssigkeit löslichen Anteil umfasst, und
- Erfassen einer von einem zwischen den Elektroden erfassbaren Widerstand der Flüssigkeit abhängigen Messgröße.

The invention also relates to a method for detecting a liquid, comprising the steps:

Bringing into contact the liquid with at least two electrodes,
Bringing the liquid into contact with the at least two electrodes prior to or during contacting the liquid with a shaped body which remains substantially dimensionally stable in contact with the liquid and which comprises a portion which is soluble in the liquid, and
- detecting a dependent of a detectable between the electrodes resistance of the liquid-dependent measurement.

Der Formkörper kann so ausgestaltet und zusammengesetzt sein, wie weiter oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsdetektor und seinen möglichen Ausgestaltungen beschrieben. The shaped body can be configured and assembled as described above in connection with the liquid detector according to the invention and its possible embodiments.

Um die Flüssigkeit mit dem Formkörper in Kontakt zu bringen, kann der Formkörper beispielsweise in die Flüssigkeit eingetaucht werden oder die Flüssigkeit kann über eine Oberfläche des Formkörpers strömen gelassen werden. Wie schon beschrieben, wird dabei ein Anteil des Materials des Formkörpers in der Flüssigkeit gelöst, wodurch der Leitwert der Flüssigkeit erhöht wird. Dies erlaubt eine sicherere Detektierung der Flüssigkeit, insbesondere wenn die Flüssigkeit ohne die zusätzlich mittels des Formkörpers zur Verfügung gestellten ionischen Ladungsträger eine sehr hohe Leitfähigkeit nahe der Leitfähigkeit von Luft aufweist.For example, to bring the liquid into contact with the molded article, the molded article may be dipped in the liquid, or the liquid may be flowed over a surface of the molded article. As already described, while a proportion of the material of the molding is dissolved in the liquid, whereby the conductance of the liquid is increased. This allows a more secure detection of the liquid, in particular if the liquid has a very high conductivity close to the conductivity of air without the additionally provided by means of the shaped body ionic charge carriers.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Flüssigkeitsdetektors nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische Darstellung eines Flüssigkeitsdetektors nach einem zweiten Ausführungsbeispiel;
3 eine schematische Darstellung eines Flüssigkeitsdetektors nach einem dritten Ausführungsbeispiel; und
4 eine schematische Darstellung eines Flüssigkeitsdetektors nach einem vierten Ausführungsbeispiel.

In the following the invention will be described in more detail with reference to the embodiments illustrated in the figures. Show it:

1 a schematic representation of a liquid detector according to a first embodiment;
2 a schematic representation of a liquid detector according to a second embodiment;
3 a schematic representation of a liquid detector according to a third embodiment; and
4 a schematic representation of a liquid detector according to a fourth embodiment.

In 1 ist schematisch ein Flüssigkeitsdetektor 1 dargestellt, der zur Detektion von ungewollt aus einem Flüssigkeitsbehältnis, z.B. einer Flüssigkeitsleitung austretender Flüssigkeit geeignet ist. Besonders geeignet ist der Flüssigkeitsdetektor 1 zur Detektion von Flüssigkeiten mit sehr geringer Leitfähigkeit, insbesondere von Reinstwasser. Der Flüssigkeitsdetektor 1 weist zwei Elektroden 2, 3 und eine mit den Elektroden 2, 3 verbundene Messschaltung 4 auf. Die Messschaltung 4 ist in einem Gehäuse 5 angeordnet, in dem sie vor Umwelteinflüssen, z.B. vor eindringender Feuchtigkeit, geschützt ist. Die Messschaltung 4 ist dazu eingerichtet, mittels der Elektroden einen Leitwert eines beide Elektroden 2, 3 gleichzeitig berührenden Mediums zu erfassen. Anstelle zur Erfassung eines Leitwerts kann die Messschaltung 4 alternativ auch dazu eingerichtet sein, eine von dem Leitwert abhängige Messgröße, z.B. einen Widerstand oder eine Impedanz oder auch eine elektrische Leitfähigkeit, zu messen.In 1 is schematically a liquid detector 1 shown, which is suitable for the detection of unintentionally from a liquid container, such as a liquid line exiting liquid. Particularly suitable is the liquid detector 1 for the detection of liquids with very low conductivity, especially of ultrapure water. The liquid detector 1 has two electrodes 2 . 3 and one with the electrodes 2 . 3 connected measuring circuit 4 on. The measuring circuit 4 is in a housing 5 arranged in which it is protected from environmental influences, such as from moisture penetration. The measuring circuit 4 is adapted to, by means of the electrodes, a conductance of both electrodes 2 . 3 simultaneously touching medium. Instead of detecting a conductance, the measuring circuit 4 Alternatively, it may also be set up to measure a measured variable dependent on the conductance, for example a resistance or an impedance or else an electrical conductivity.

An dem Gehäuse 5 ist in einer Halterung ein Formkörper 7 angebracht, der im hier gezeigten Beispiel stiftförmig ausgestaltet ist. Die Längsachse des Formkörpers 7 und die Längsachsen der Elektroden 2, 3 verlaufen im hier gezeigten Beispiel parallel und die Elektroden 2,3 und der Formkörper 7 weisen auch im Wesentlichen die gleiche Länge auf. Wird der Flüssigkeitsdetektor 1 an einem Ort in der Nähe des Flüssigkeitsbehältnisses angeordnet, zu dem im Falle eines im Flüssigkeitsbehältnis auftretenden Lecks Flüssigkeit 6 aus dem Flüssigkeitsbehältnis gelangt, z.B. aufgrund der Schwerkraft, kommen die Elektroden 2, 3 und der Formkörper 7 gleichzeitig mit der sich an diesem Ort ansammelnden Flüssigkeit 6 in Berührung.On the case 5 is in a holder a shaped body 7 attached, which is designed pin-shaped in the example shown here. The longitudinal axis of the shaped body 7 and the longitudinal axes of the electrodes 2 . 3 run parallel in the example shown here and the electrodes 2, 3 and the shaped body 7 also have substantially the same length. Will the liquid detector 1 arranged at a location in the vicinity of the liquid container, to which in the case of a leak occurring in the liquid container liquid 6 comes out of the liquid container, for example due to gravity, the electrodes come 2 . 3 and the shaped body 7 simultaneously with the liquid accumulating in this place 6 in touch.

Der Formkörper 7 ist aus Calciumsulfat-dihydrat gebildet, das mit einem Zusatz von Natriumchlorid angereichert ist. Ein solcher Formkörper kann hergestellt werden, indem Calciumsulfat-halbhydrat-Pulver (Gips-Pulver) mit einer wässrigen 10 %-igen NaCI-Lösung zu einem Schlicker angerührt und dieser anschließend in Form gepresst und getrocknet wird. Beim Trocknen und Aushärten bildet sich aus dem Calciumsulfat-halbhydrat-Schlicker ein Calciumsulfat-dihydrat-Formkörper. Alternativ kann auch ein zylindrischer Formkörper aus bereits getrocknetem Calciumsulfat-dihydrat in eine NaCl-Lösung getaucht, in dieser getränkt und anschließend wieder getrocknet werden.The molded body 7 is formed from calcium sulfate dihydrate enriched with sodium chloride. Such a shaped article can be prepared by mixing calcium sulfate hemihydrate powder (gypsum powder) with an aqueous 10% NaCl solution to give a slurry and then pressing it into shape and drying it. During drying and curing forms from the calcium sulfate hemihydrate slip a calcium sulfate dihydrate shaped body. Alternatively, a cylindrical shaped body of already dried calcium sulfate dihydrate dipped in a NaCl solution, soaked in this and then dried again.

Der Formkörper 7 enthält eine geringe Menge an sehr gut wasserlöslichem NaCl, das in Kontakt mit der Flüssigkeit 6 gelöst wird. Dies führt dazu, dass einerseits die Flüssigkeit 6 mit ionischen Ladungsträgern angereichert wird, andererseits bleibt der Formkörper 7 insgesamt aber dimensionsstabil, da Calciumsulfat-dihydrat schwer wasserlöslich ist. Durch die Erhöhung der Ladungsträger in der Flüssigkeit 6 wird der von der Messschaltung 4 erfassbare Leitwert erhöht.The molded body 7 contains a small amount of highly water-soluble NaCl that comes in contact with the liquid 6 is solved. This leads to the fact that on the one hand the liquid 6 enriched with ionic charge carriers, on the other hand remains the shaped body 7 but overall dimensionally stable, since calcium sulfate dihydrate is poorly water-soluble. By increasing the charge carriers in the liquid 6 becomes that of the measuring circuit 4 detectable conductance increases.

Der Flüssigkeitsdetektor 1 ist daher besonders geeignet zur Detektion von Reinstwasser oder anderen Flüssigkeiten mit sehr geringer elektrischer Leitfähigkeit. Wie eingangs beschrieben, unterscheidet sich ein in Reinstwasser mittels der Elektroden 2, 3 erfasster Leitwert nur wenig von einem entsprechend in Luft gemessenen Leitwert, so dass eine sichere Detektion von Reinstwasser mittels einer Leitwert- oder Widerstandsmessung in der Regel problematisch ist. Der Formkörper 7 des hier beschriebenen Flüssigkeitsdetektors 1 dient zur Erhöhung des Leitwerts der Flüssigkeit 6, so dass auch wenn es sich dabei um Reinstwasser handelt, ein für eine sichere Detektion ausreichender Unterschied zwischen dem im Fehlerfall, d.h. im Falle des Vorhandenseins von Flüssigkeit 6 im Bereich der Elektroden, erfassten Messwert und dem im Normalbetrieb, d.h. im Falle von trockenen Elektroden, erfassten Messwert besteht.The liquid detector 1 is therefore particularly suitable for the detection of ultrapure water or other liquids with very low electrical conductivity. As described above, a distinction in ultrapure water by means of the electrodes 2 . 3 detected conductance only a little of a corresponding measured in air conductivity, so that a reliable detection of ultrapure water by means of a conductivity or resistance measurement is usually problematic. The molded body 7 of the liquid detector described here 1 serves to increase the conductance of the liquid 6 , so that even if it is ultrapure, sufficient for a reliable detection difference between in case of failure, ie in the case of the presence of liquid 6 in the area of the electrodes, measured value and in normal operation, ie in the case consists of dry electrodes, recorded reading.

Es sind eine Vielzahl von Varianten des Flüssigkeitsdetektors 1, insbesondere des Formkörpers 7 denkbar. Beispielsweise kann der Formkörper 7 wie beschrieben durch Zusammenpressen und Trocknen eines Schlickers gebildet werden und so als monolithisches Formteil ausgestaltet sein. Der Formkörper 7 kann auch durch ein Kunststoffteil umhüllt sein, z.B. durch ein Rohr, einen Schlauch, eine Pipettenspitze oder eine Einwegspritze. Ein solcher Formkörper 7 kann beispielsweise hergestellt werden, indem ein Calciumsulfat-halbhydrat-Schlicker, der gegebenenfalls leicht lösliche Zusätze enthält, in feuchtem Zustand in das Kunststoffteil eingebracht und in diesem getrocknet wird, so dass sich ein ausgehärteter, Calciumsulfat-dihydrat-Formkörper bildet. Das Kunststoffteil weist Öffnungen auf oder wird nach dem Trocknen des Schlickers mit Öffnungen versehen, über die der Formkörper mit der zu detektierenden Flüssigkeit 6 in Kontakt gebracht werden kann. Das Kunststoffteil kann vorteilhaft Befestigungselemente aufweisen, die mit komplementären Befestigungselementen des Gehäuses 5 verbindbar sind. Auf diese Weise lässt sich der Formkörper 7 in einfacher weise nachrüsten bzw. austauschen.There are a variety of variants of the liquid detector 1 , in particular of the molding 7 conceivable. For example, the shaped body 7 be formed as described by compressing and drying a slurry and be designed as a monolithic molding. The molded body 7 can also be wrapped by a plastic part, for example by a pipe, a hose, a pipette tip or a disposable syringe. Such a shaped body 7 can be prepared, for example, by a calcium sulfate hemihydrate slurry, which optionally contains slightly soluble additives, is introduced into the plastic part in a moist state and dried in this, so that forms a cured, calcium sulfate dihydrate shaped body. The plastic part has openings or is provided after drying of the slurry with openings through which the shaped body with the liquid to be detected 6 can be brought into contact. The plastic part may advantageously have fastening elements which are provided with complementary fastening elements of the housing 5 are connectable. In this way, the molding can be 7 retrofit or replace in a simple way.

Der Formkörper 7 kann in einer weiteren Variante durch in Form bringen und Aushärten eines mit dem Schlicker getränkten Textils (Gipsbinde) gebildet sein.The molded body 7 can bring in a further variant by in shape and hardening of a saturated with the slurry textile (plaster bandage) may be formed.

Der Formkörper kann in vielen denkbaren Formen ausgestaltet sein. Er kann beispielsweise als im Wesentlichen parallel zu den Elektroden angeordneter zylindrischer oder quaderförmiger Stab, aber auch flächig unterhalb der Elektroden liegend ausgestaltet sein. Er kann auch einen, z.B. Napfförmigen, Behälter bilden, in den die Elektroden eintauchen, und der zur Aufnahme der Flüssigkeit im Fehlerfall ausgestaltet ist.The molded body can be configured in many conceivable forms. For example, it can be configured as a cylindrical or parallelepiped rod arranged substantially parallel to the electrodes, but also lying flat beneath the electrodes. He may also have a, e.g. Cup-shaped, form containers in which immerse the electrodes, and which is designed to receive the liquid in case of failure.

Eine weitere Variante des Formkörpers 7 ist in 2 dargestellt. In diesem Fall ist der Calciumsulfat-dihydrat und einen geringen Anteil NaCI umfassende Formkörper 7 als Rohrabschnitt ausgestaltet, der beispielsweise in der Nähe einer bestimmten Stelle eines Flüssigkeitsbehältnisses angeordnet sein kann, an der das ungewollte Austreten von Reinstwasser erwartet wird. Das Reinstwasser 6 gelangt in diesem Fall durch das Rohr zu den Elektroden 2, 3 des Flüssigkeitsdetektors. Die Elektroden sind mit einer (in 2 nicht dargestellten) Messschaltung verbunden, die dazu eingerichtet ist, mittels der beiden Elektroden 2,3 einen Leitwert der Flüssigkeit 6 zu erfassen. Das durch das Rohr zu den Elektroden 2, 3 gelangte Reinstwasser ist nach dem Verlassen des Rohrs mit aus dem Formkörper 7 herausgelösten ionischen Ladungsträgern angereichert, so dass bei Kontakt beider Elektroden 2, 3 mit dem angereicherten Reinstwasser eine sprunghafte Änderung der erfassten Leitwerts-Messwerte erfolgt. Diese sprunghafte Änderung kann als Signal für das Vorliegen eines Fehlerfalls erkannt werden und zum Auslösen eines Warnsignals mittels der mit den Elektroden 2, 3 verbundenen Messschaltung (in 2 nicht dargestellt) dienen.Another variant of the molding 7 is in 2 shown. In this case, the calcium sulfate dihydrate and a small amount of NaCl comprehensive moldings 7 configured as a pipe section, which may be arranged for example in the vicinity of a certain point of a liquid container at which the unwanted leakage of ultrapure water is expected. The ultrapure water 6 in this case passes through the tube to the electrodes 2 . 3 of the liquid detector. The electrodes are equipped with a (in 2 not shown) measuring circuit, which is adapted to, by means of the two electrodes 2,3 a conductance of the liquid 6 capture. That through the tube to the electrodes 2 . 3 reached ultrapure water is after leaving the tube with out of the molding 7 leached out ionic charge carriers, so that upon contact of both electrodes 2 . 3 With the enriched ultrapure water a sudden change in the detected conductance measured values takes place. This erratic change can be detected as a signal for the presence of an error case and for triggering a warning signal by means of the with the electrodes 2 . 3 connected measuring circuit (in 2 not shown) serve.

Eine dritte Variante des Formkörpers 7 ist in 3 schematisch dargestellt. Eine erste Elektrode 2 ist in den Formkörper 7 aus Calciumsulfat-dihydrat eingegossen. Dabei ist der Formkörper 7 an seinem vorderen, zum Kontakt mit der zu detektierenden Flüssigkeit 6 bestimmten Ende offen, so dass die eingegossene erste Elektrode 2 über das offene Ende mit der Flüssigkeit 6 in Kontakt kommen kann. Die zweite Elektrode 3 weist einen verlängerten vorderen Abschnitt 8 auf, der gegenüberliegend dem offenen Ende des Formkörpers 7 angeordnet ist.A third variant of the molding 7 is in 3 shown schematically. A first electrode 2 is in the moldings 7 cast in calcium sulphate dihydrate. Here is the molding 7 at its front, for contact with the liquid to be detected 6 certain end open, so that the cast-in first electrode 2 over the open end with the liquid 6 can come into contact. The second electrode 3 has an extended front section 8th on, the opposite of the open end of the molding 7 is arranged.

Eine vierte Variante des Formkörpers 7 ist in 4 schematisch dargestellt. Hier ist der Formkörper als Rinne ausgestaltet, die im Fehlerfall von der zu detektierenden Flüssigkeit 6 durchströmt wird. 4 zeigt schematisch eine Anordnung 10 mit zwei miteinander gekoppelten, als Flüssigkeitsleitungen ausgestalteten Flüssigkeitsbehältnissen 11, 12 und einem Flüssigkeitsdetektor 1. Die beiden Flüssigkeitsbehältnisse 11, 12 sind mittels einer nur schematisch angedeuteten Fluidkupplung 13 miteinander fluidisch verbunden. Beide Flüssigkeitsbehältnisse werden von einer Flüssigkeit 6 durchströmt, bei der es sich im hier dargestellten Beispiel um Reinstwasser handelt. Im Bereich der Fluidkupplung 13 ist die Gefahr besonders hoch, dass in unerwünschter weise Flüssigkeit 6 in die Umgebung austritt. Zur Detektion eines solchen Fehlerfalls ist der Formkörper 7 unterhalb der Fluidkupplung 13 angeordnet, so dass austretende Flüssigkeit 6 aufgrund der Schwerkraftwirkung in die den Formkörper 7 bildende Rinne gelangt und über diese in ein Auffangvolumen 14 transportiert wird. Das Auffangvolumen 14 kann z.B. eine Auffangwanne oder der Boden eines Gefäßes oder Gehäuses sein. Die Elektroden 2, 3 des Flüssigkeitsdetektors 1 sind zumindest abschnittsweise innerhalb des Auffangvolumens 14 angeordnet, so dass sie im Fehlerfall in Kontakt mit der in das Auffangvolumen 14 gelangten Flüssigkeit 6 stehen.A fourth variant of the molding 7 is in 4 shown schematically. Here, the shaped body is designed as a groove, which in case of failure of the liquid to be detected 6 is flowed through. 4 schematically shows an arrangement 10 with two coupled together, designed as liquid lines liquid containers 11 . 12 and a liquid detector 1 , The two fluid containers 11 . 12 are by means of only schematically indicated fluid coupling 13 fluidly connected to each other. Both fluid containers are of a liquid 6 flows through, which is in the example shown here ultrapure water. In the field of fluid coupling 13 the danger is particularly high that in an undesirable manner liquid 6 exits into the environment. For detection of such an error case is the shaped body 7 below the fluid coupling 13 arranged so that leaking fluid 6 due to the gravitational effect in the moldings 7 forming channel passes and about this in a collection volume 14 is transported. The collection volume 14 may be, for example, a drip pan or the bottom of a vessel or housing. The electrodes 2 . 3 of the liquid detector 1 are at least partially within the collection volume 14 arranged so that they in case of error in contact with the in the collecting volume 14 got liquid 6 stand.

Die mit den Elektroden 2, 3 verbundene Messschaltung 4 dient, wie weiter oben bereits beschrieben, zur Erfassung eines Leitwerts eines die Elektroden 2,3 berührenden Mediums. Ist keine Flüssigkeit im Auffangvolumen 14 vorhanden, erfassen die Elektroden 2, 3 den Leitwert der Umgebungsluft. Liegt im Fehlerfall Flüssigkeit 6 im Auffangvolumen 14 vor, erfassen die Elektroden 2, 3 den Leitwert der sie kontaktierenden Flüssigkeit 6. Da die Flüssigkeit 6 mit Ionen angereichert ist, die beim Durchströmen des Formkörpers 7 aus diesem herausgelöst wurden, ist ihr Leitwert deutlich höher als der Leitwert von Reinstwasser oder Luft. Die Messschaltung 4 kann somit, beispielsweise anhand eines Schwellenwertvergleichs mit einem vorgegebenen Schwellenwert für den Leitwert, sicher ermitteln, ob im Auffangvolumen Flüssigkeit 6 vorliegt, selbst wenn es sich, wie im vorliegenden Beispiel, um Reinstwasser handelt, und anhand dessen auf das Vorliegen des Fehlerfalls schließen. Im vorliegenden Beispiel ist die Messschaltung 4 weiter dazu ausgestaltet, anhand des Schwellenwertvergleichs ein Warnsignal zu erzeugen und auszugeben.The with the electrodes 2 . 3 connected measuring circuit 4 serves, as already described above, for detecting a conductance of a medium contacting the electrodes 2, 3. There is no liquid in the collection volume 14 present, capture the electrodes 2 . 3 the conductance of the ambient air. Is in case of failure liquid 6 in the collection volume 14 before, capture the electrodes 2 . 3 the conductance of the liquid contacting them 6 , Because the liquid 6 Enriched with ions, the Flow through the molding 7 From this, their conductance is significantly higher than the conductivity of ultrapure water or air. The measuring circuit 4 Thus, for example based on a threshold value comparison with a predetermined threshold value for the conductance, it is possible to reliably determine whether liquid is present in the collecting volume 6 even if, as in the present example, it is ultrapure water and on the basis of which the occurrence of the fault is concluded. In the present example the measuring circuit is 4 further configured to generate and output a warning signal based on the threshold comparison.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1916273 A [0006]

Claims

Liquid detector (1) for detecting a liquid (6), in particular ultrapure water, comprising: at least two electrodes (2, 3) which can be brought into contact with the liquid; a measuring circuit (4) which is conductively connected to the electrodes (2, 3) and is adapted to detect measured values of a measured variable dependent on the electrical conductivity of the liquid (6) contacting the at least two electrodes (2, 3); and a shaped body (7) which can be brought into contact with the liquid (6) and which remains substantially dimensionally stable in contact with the liquid (6) and which comprises a fraction which is soluble in the liquid (6).

Liquid detector (1) after Claim 1 wherein the shaped body (7) comprises at least one inorganic salt whose solubility in water at 20 ° C is between 0.001 mol / l and 0.05 mol / l.

Liquid detector (1) after Claim 1 or 2 in that the shaped body (7) is arranged with respect to the electrodes (2, 3) such that the liquid (6), when in contact with the electrodes (2, 3), is in contact with the shaped body (7) at the same time ,

Liquid detector (1) after Claim 3 wherein the shaped body (7) is connected to at least one of the electrodes (2, 3).

Liquid detector (1) after Claim 1 or 2 in that the shaped body (7) is arranged in the vicinity of the electrodes (2, 3) such that the liquid (6) flows along at least one surface of the shaped body (7) in order to be in contact with the electrodes (2, 3) to get.

Liquid detector (1) according to one of Claims 1 to 5 wherein the shaped body (7) comprises calcium sulfate dihydrate.

Liquid detector (1) after Claim 6 wherein the shaped body (7) is formed of calcium sulfate dihydrate and at least one additive, wherein the additive is an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt.

Liquid detector (1) according to one of Claims 6 or 7 wherein the shaped body (7) is made by molding and curing a textile impregnated with calcium sulfate hemihydrate and water or a mixture of calcium sulfate hemihydrate, water and at least one additive.

Liquid detector (1) according to one of Claims 6 or 7 wherein the shaped body (7) is prepared by introducing a calcium sulfate hemihydrate or calcium sulfate hemihydrate and at least one additive comprising slip into a mold and curing the slurry in the mold.

Liquid detector (1) according to one of Claims 1 to 9 wherein the measuring circuit (4) is adapted to generate and further process a measuring signal dependent on a conductivity of the liquid contacting the electrodes.

Liquid detector (1) after Claim 10 wherein the measuring circuit (4) is configured to compare the measuring signal or a value derived therefrom with at least one threshold value and output a warning signal if the measuring signal or the value derived therefrom exceeds the threshold value.

Arrangement (10) comprising at least one liquid container (11, 12) containing a liquid (6), a collecting volume (14) for liquid (6) emerging from the at least one liquid container (11, 12) and a liquid detector (1) according to one of the Claims 1 to 11 in which at least in each case a section of the electrodes (2, 3) of the liquid detector (1) and at least one surface of the shaped body (7) in the collecting volume (14) or in one between the at least one liquid container (11, 12) and the collecting volume (11). 14) extending liquid path along which from the at least one liquid container (11, 12) leaking liquid (6) flows into the collecting volume (14) are arranged.

Arrangement (10) according to Claim 12 , wherein the liquid (6) is ultrapure water.

Arrangement (10) according to Claim 12 or 13 wherein the at least one liquid container (11, 12) is connected via a fluid coupling (13) to a further fluid container (11, 12), and wherein the collecting volume (14) is arranged below the fluid coupling (13), so that from a leak the liquid coupling (13) leaking liquid (6) passes into the collecting volume (14).

Method for detecting a liquid (6), comprising the steps: Bringing the liquid (6) into contact with at least two electrodes (2, 3), - Before or during the bringing into contact of the liquid (6) with the at least two electrodes (1, 3) bringing into contact the liquid (6) with a shaped body (7) in contact with the liquid (6) in Remains substantially dimensionally stable, and which comprises a soluble in the liquid (6) portion, and - Detecting a of a between the electrodes (2, 3) detectable resistance of the liquid (6) dependent measurement.

Method according to Claim 15 wherein contacting the liquid (6) with the molding (7) comprises immersing the molding (7) in the liquid (6) or flowing the liquid (7) over a surface of the molding (7).