DE10213076A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Gehalte von in Flüssigkeiten gelösten Gasen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Bestimmung der Gehaltsmengen, Löslichkeiten und/oder Sättigungsdrucken von in einer Flüssigkeit gelösten Gasen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass zur selektiven Bestimmung der einzelnen Gehaltsmengen von zumindest zwei in der Probeflüssigkeit gelösten Gasen, insbesondere Kohlendioxid, Stickstoff und/oder Sauerstoff, und/oder von deren Löslichkeiten bzw. Sättigungsdrucken in zumindest zwei Schritten das Volumen mindestens einer mit der zu prüfenden Flüssigkeit gefüllten Messkammer, um sich voneinander unterscheidende - jeweils numerische Werte von größer als 1 aufweisende - Volumenvergrößerungsfaktoren vergrößert wird, dass nach jedem der Volumenvergrößerungsschritte der sich in der Messkammer einstellende Gleichgewichtsdruck ermittelt wird, und dass auf Basis der so erhaltenen, zumindest zwei Druckmesswerte die Gehaltsmengen der einzelnen, in der Flüssigkeit gelösten Gase, und/oder deren Löslichkeit bzw. Sättigungsdruck individuell berechnet werden. DOLLAR A Sie betrifft weiters mehrere Varianten einer Vorrichtung zur Durchführung des Analysenverfahrens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur selektiven Bestimmung der Gehaltsmengen von in Flüssigkeiten, insbesondere Getränken, gelösten Gasen, wie beispielsweise Kohlendioxid, Stickstoff und/oder Sauerstoff, sowie weiters zur Ermittlung von deren Löslichkeit(en) und/oder Sättigungsdruck(en) in den genannten Flüssigkeiten.

Der Schwerpunkt der Erfindung liegt auf der Bestimmung der Gehaltsmengen von sich in größeren Mengen in Flüssigkeiten lösenden bzw. in denselben gelösten Gasen. Es sollen jedoch neben den in erster Linie interessierenden Gehaltsmengen von mehr als einem in einer Flüssigkeit gelösten Gas auch die Löslichkeit(en) und/oder der (die) Sättigungsdruck(e) eines einzelnen Gases oder mehrerer Gase in der Flüssigkeit bestimmt werden können.

Einen weiteren wesentlichen Gegenstand der Erfindung bildet eine in verschiedenen Ausführungsvarianten ausgebildete Vorrichtung zur Bestimmung von Gehaltsmengen, Löslichkeit(en) und/oder Sättigungsdruck(en) von mindestens einem, bevorzugt jedoch von mindestens zwei oder mehreren, Gas(en) in einer dasselbe bzw. dieselben gelöst enthaltenden Flüssigkeit, wobei das Hauptgewicht auf der Durchführung des eben erwähnten neuen Bestimmungs-Verfahrens liegt.

Für die Bestimmung der Gehaltsmengen von in Flüssigkeiten gelösten Gasen, wie insbesondere Kohlendioxid, ist eine größere Zahl von oft recht unterschiedlichen Verfahren und Vorrichtungen bekannt geworden und auch kommerziell verfügbar. Einige dieser bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind prinzipiell auch für die Bestimmung von anderen in Flüssigkeiten, wie z. B. in Getränken, gelösten Gasen, wie insbesondere von Sauerstoff und/oder Stickstoff, geeignet. Sie sollen im folgenden in ihren Charakteristiken kurz beschrieben werden:

• a) Druck- und Temperaturmessung in einer abgeschlossenen, einmal expandierten Messkammer:
  Eine repräsentative Probe der Messflüssigkeit wird in eine Messkammer eingeführt. Bei Messungen an Getränkegebinden dient oft das ganze Gebinde als Messkammer. Nach dem Verschließen der Messkammer wird die zu untersuchende Flüssigkeitsprobe durch Vergrößerung des Volumens der Messkammer, z. B. mittels einer Art von an dieselbe fluiddicht angeschlossener Kolbenspritze, oder durch kurzzeitige Druckentlastung bei der Messung im Getränkegebinde entspannt. Der sich nach dem Entspannen einstellende Druck und die Probentemperatur werden dann gemessen. Daraus wird nach dem Henry'schen Gesetz der Kohlendioxidgehalt berechnet. Sonstige in der Probeflüssigkeit gelöste Gase, wie insbesondere Sauerstoff und Stickstoff, beeinflussen den ermittelten Kohlendioxidgehalt. Kommerziell verfügbare Vorrichtungen unterscheiden sich voneinander u. a. durch die Art der Entnahme der Probe, die Gestaltung der Messkammer und durch verschiedene Maßnahmen zur beschleunigten Einstellung des Gleichgewichtsdruckes nach der Expansion oder zur Extrapolation des Gleichgewichtsdruckes.
• b) Messung in einer durch eine gas-permeable Membrane separierten flüssigkeitsfreien Messkammer:
  Eine im Wesentlichen nur für Kohlendioxid durchlässige Membrane grenzt eine Messkammer von der Probeflüssigkeit ab. Die Messkammer wird periodisch evakuiert oder mit einem Referenzgas gespült. Danach wird durch Druck-, Wärmeleitfähigkeits- oder Infrarotabsorptions- und zusätzliche Temperaturmessung der Kohlendioxidgehalt oder seine zeitliche Änderung in der Messkammer ermittelt und daraus wird dann der Kohlendioxidgehalt der Flüssigkeit errechnet.
• c) Messung in einer durch eine gas-permeable Membrane separierten, flüssigkeitsgefüllten Messkammer:
  Eine im Wesentlichen nur für Kohlendioxid durchlässige Membrane grenzt eine mit einer geeigneten Flüssigkeit gefüllte Messkammer von der zu analysierenden Flüssigkeit ab. Die Flüssigkeit in der Messkammer verändert sich durch die Aufnahme des die Membrane permeierenden Kohlendioxids z. B. in ihrem pH-Wert, der zusammen mit der Temperatur gemessen wird, woraus sich dann der Kohlendioxidgehalt der auf denselben zu analysierenden Flüssigkeit errechnen lässt.
• d) Direkte Infrarotabsorptionsmessung:
  Mittels an der zu analysierenden Flüssigkeit bzw. Probeflüssigkeit durchgeführten Infrarotabsorptionsmessungen, üblicherweise im mittleren Infrarotbereich, wird der Kohlendioxidgehalt in der Flüssigkeit direkt bestimmt.
• e) Nasschemische Analyse:
  In einem definierten Probenvolumen wird durch die Zugabe geeigneter Chemikalien das gelöste Kohlendioxid gebunden, ausgefällt und gravimetrisch oder titrimetrisch bestimmt.

Bei d) und e) wird der Kohlendioxidgehalt direkt bestimmt, bei a)-c) wird primär der Sättigungsdruck des Kohlendioxids in der zu analysierenden Flüssigkeit ermittelt. Mit der als bekannt angenommenen, vorausgesetzten oder aber nur geschätzten Löslichkeit des Kohlendioxids in der zu analysierenden Flüssigkeit wird aus dem direkt oder indirekt ermittelten Sättigungsdruck der Kohlendioxidgehalt dieser Flüssigkeit errechnet. Da die Löslichkeit eines Gases in einer von reinem Wasser unterschiedlichen wässerigen Lösung in der Praxis immer nur höchstens annähernd bekannt ist, entsteht hieraus ein Problem, wenn die Ergebnisse unterschiedlicher Methoden miteinander verglichen werden.

Die gegenständliche Erfindung basiert insbesondere auf der oben unter a) beschriebenen Gruppe von Verfahren und Vorrichtungen, welchen Druck- und Temperaturmessungen in einer abgeschlossenen, in nur einem Schritt definiert expandierten Messkammer zugrunde liegen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein neues Verfahren zur Bestimmung der Gehaltsmengen von in einer Flüssigkeit, vorzugsweise in einem Getränk, gelösten Gasen, wobei nach vollständigem Befüllen einer zumindest mit einem Druckmess-Sensor ausgestatteten Messkammer mit der auf ihren Gasgehalt zu prüfenden Flüssigkeit ("Probeflüssigkeit") und nach fluiddichtem Schließen der Messkammer deren Volumen - von einem Standardvolumen ausgehend - um einen vorgegebenen Faktor vergrößert wird und der sich danach in der Messkammer einstellende Gleichgewichtsdruck ermittelt wird und - basierend auf dem so erhaltenen Druckmesswert - der Gas-Gehalt der zu untersuchenden Flüssigkeit berechnet wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass

• - zur selektiven Bestimmung der einzelnen Gehaltsmengen von zumindest zwei bzw. mehreren, sich in ihren Löslichkeiten voneinander unterscheidenden, in der Probeflüssigkeit gelösten Gasen, insbesondere Kohlendioxid, Stickstoff und/oder Sauerstoff, und/oder der Löslichkeiten und/oder der Sättigungsdrucke der Gase
• - in zumindest zwei bzw. in mehreren, zumindest der Anzahl der in der Flüssigkeit gelösten und auf ihre Gehaltsmengen zu prüfenden Gase entsprechenden Schritten
• - das Volumen mindestens einer -nit der Probeflüssigkeit gefüllten Messkammer, ausgehend vom Messkammer-Standardvolumen, um sich voneinander unterscheidende - jeweils numerische Werte von größer als 1 aufweisende - Volumenvergrößerungsfaktoren vergrößert wird,
• - dass nach jedem der Volumenvergrößerungsschritte der sich in der Messkammer jeweils einstellende Gleichgewichtsdruck ermittelt wird, und
• - dass auf Basis und unter Einbeziehung der so erhaltenen, zumindest zwei bzw. mehr als zwei Druckmesswerte
• - die Gehaltsmengen der einzelnen, in der Flüssigkeit enthaltenen bzw. gelösten Gase, und gewünschtenfalls die Löslichkeit und/oder der Sättigungsdruck mindestens eines der Gase in der genannten Probeflüssigkeit individuell berechnet werden.

Das neue Verfahren weist folgende, für einen kommerziellen Einsatz überaus wichtige neue Eigenschaften auf und bringt insbesondere die folgenden Vorteile:
Der Einfluss anderer in der Probeflüssigkeit gelöster Gase auf den ermittelten Gas - also z. B. Kohlendioxidgehalt ist minimiert. In bevorzugten Ausführungsformen lässt sich der Einfluss jeweils anderer gelöster Gase eliminieren, sodass auch die Gehaltsmengen an anderen in der Probeflüssigkeit gelösten Gasen, wie Sauerstoff und Stickstoff, bestimmt werden können.

Die tatsächlichen Löslichkeiten und/oder Sättigungsdrucke der einzelnen in der Probeflüssigkeit gelösten Gase können zusätzlich ermittelt werden und damit lassen sich die Gehaltsmengen dieser Gase exakt bestimmen, obwohl deren Löslichkeit in der konkreten, von reinem Wasser verschiedenen Probeflüssigkeit, nicht bekannt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich unter anderem insbesondere dadurch aus, dass z. B. der Einfluss anderer, also z. B. von CO₂ verschiedener, gelöster Gase auf den jeweils ermittelten Kohlendioxidgehalt der Probeflüssigkeit eliminiert werden kann und dass gewünschtenfalls die Gehaltsmengen der anderen, in der Probeflüssigkeit gelösten Gase und auch die konkreten Löslichkeiten einzelner dieser Gase in der Probeflüssigkeit mitbestimmt werden können.

Neben der schon oben öfters genannten Hauptkomponente Kohlendioxid sind Sauerstoff und Stickstoff die wesentlichen "anderen" gelösten Gase in Getränken bzw. in ähnlichen, für die Messungen der Gasgehalte in Frage kommenden Flüssigkeiten. In wässerigen Lösungen sind die Löslichkeiten von Kohlendioxid, Sauerstoff und Stickstoff voneinander stark verschieden.

Wird die Probe der Flüssigkeit, kurz als Probeflüssigkeit bezeichnet, in der abgeschlossenen Messkammer entspannt, so bilden sich aus der ursprünglich einen, flüssigen Phase, in der alle Gase gelöst sind, eine flüssige und eine Gas-Phase. Infolge der stark unterschiedlichen Löslichkeiten der Gase in der Probeflüssigkeit unterscheidet sich das Verhältnis der Partialdrücke der einzelnen Gase in der Gas-Phase wesentlich vom Verhältnis der Sättigungsdrucke der gelösten Gase in der ursprünglich - also vor der Expansion - vorhandenen Probeflüssigkeit. Generell gilt, dass der Partialdruck eines in einer Flüssigkeit gelösten Gases bei einer Volumen-Vergrößerung um so stärker abnimmt, je kleiner seine Löslichkeit in der Flüssigkeit ist.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden also - insbesondere zur Bestimmung der Gehaltsmengen von mindestens zwei in der Probeflüssigkeit gelösten Gase - in jedem Fall zumindest zwei oder aber mehr als zwei Volumenvergrößerungsschritte durchgeführt. Nach jedem dieser Volumenvergrößerungsschritte werden jeweils der sich dann einstellende Gleichgewichtsdruck und vorteilhafterweise auch die gerade herrschende Temperatur gemessen. Aus den ermittelten Werten werden die Gehaltsmengen und bei entsprechendem Bedarf auch die Löslichkeiten und/oder Sättigungsdrucke der sich durch ihre individuellen Löslichkeiten voneinander unterscheidenden einzelnen Gaskomponenten berechnet.

Anhand des folgenden, die Art der - einen Bestandteil der Erfindung darstellenden - Berechnung allgemein und in konkreten Zahlen beschreibenden Berechnungsbeispiels werden die - zur Berechnung von Gehaltsmengen, sowie weiters von Löslichkeiten und Sättigungsdrucken, u. zw. für einfachere Fälle - im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommenden Grund-Algorithmen erläutert:
Berechnungs-Beispiel für ein Getränk, wie z. B. Bier, das als mit Kohlendioxid und Stickstoff angereicherte flüssige Phase vorliegt:
Löslichkeiten L bei einer
bestimmten Messtemperatur: L- L(CO₂) = 1.058 bar^-1; L(N₂) = 0.017 bar^-1
Sättigungsdrucke: pCO₂ = 2.50 bar; pN2 = 2.00 bar

Durch eine Volumenvergrößerung stellen sich auf Grund der Gesetze von Henry und Boyle folgende Partialdrücke in der Gasphase ein:

p' = p/(1 + k/(L.p_s))
p' Partialdruck eines Gases nach der Messkammer- Volumenvergrößerung
p Ursprüngl. Sättigungsdruck des Gases in der Flüssigkeit
k Volumenvergrößerungsfaktor
L Löslichkeit des Gases in der Probeflüssigkeit
p_s Standarddruck (1 bar)
Volumenvergrößerung 3% bzw. 10%:
k₁ = 0.03; k₂ = 0.10
p'CO₂ = 2.431 bar; p'CO₂ = 2.284 bar
p'N₂ = 0.723 bar; p'N2 = 0.291 bar
Gemessener Druck ( = p'CO₂ + p'N₂):
p₁ = 3.154 bar; p₂ = 2.575 bar

Aus den nach den erfindungsgemäß durchzuführenden zwei Volumenvergrößerungen k₁ und k₂ gemessenen Gleichgewichts-Drucken p₁ und p₂ werden die ursprünglichen Sättigungsdrucke pX und pY von zwei gelösten Gasen mit bekannten Löslichkeiten L(X) und L(Y) anhand von folgendem linearem Gleichungssystem berechnet:
p₁ = pX/(1+k₁/(L(X).p_s)) + pY/(1+k₁/(L(Y).PS))
p₂ = pX/(1+k₂/(L(X).p_s)) + PY/(1+k₂/(L(Y).PS))

Dieses Gleichungssystem ist nach pX und pY zu lösen.

Bei Einsetzen der in diesem Beispiel gegebenen Zahlenwerten L(CO₂) = 1.058, L(N₂) = 0.017, k₁ = 0.03, k₂ = 0.10, p = 1 und Lösen des Gleichungssystems nach pX (= pCO₂) und pY (= pN₂) ergeben sich folgende Gleichungen für pCO₂ und pN₂:
pCO₂ = -0.7681.p₁ + 1.9120.p₂ (= 2.50 bar für p₁ = 3.154 und p₂ = 2.575 bar)
pN₂ = 4.8297.p₁ - 5.1405.p₂ (= 2.00 bar für p₁ = 3.154 und p₂ = 2.575 bar)

Multiplikation der errechneten Sättigungsdrücke pCO₂ und pN₂ mit der jeweiligen Gas- Löslichkeit L(CO₂) bzw. L(N₂) ergibt die gesuchten Gasgehalte in der Probeflüssigkeit.

Mit den hier gewählten Einheiten ergeben sich die Gasgehalte in "Volumen gelöstes Gas im Standardzustand pro Volumen Flüssigkeit". Diese industrieübliche Einheit für den Gasgehalt kann durch einfache Umrechnungsfaktoren in andere Einheiten, wie z. B. "g/L" umgerechnet werden.

Gewünschtenfalls kann die obige Berechnung um eine Korrektur ergänzt werden, die den temperaturabhängigen Dampfdruck der flüssigen Probenanteile aus den gemessenen Druckwerten eliminiert, was allerdings hier nicht näher ausgeführt ist.

Unter Einsatz des erfindungsgemäßen Zwei- oder Mehrschritt-Verfahrens können, wie schon eingangs ganz kurz erwähnt, neben den Sättigungsdrücken auch die Löslichkeiten von Kohlendioxid und/oder anderen in der Probeflüssigkeit gelösten Gasen bestimmt werden. Dies ist vor allem dann wichtig, wenn die Gehaltsmengen von mehreren in der Probeflüssigkeit gelösten Gase zu bestimmen sind und die Löslichkeiten der einzelnen zu bestimmenden gelösten Gase in der konkreten Flüssigkeit selbst nicht genau bekannt sind. Dies ist sehr oft der Fall, da die sonstige Zusammensetzung der Probeflüssigkeit einen starken Einfluss auf die Löslichkeiten der in ihr gelösten Gase hat, z. B. sind die Löslichkeiten der genannten Gase in einem frucht-sauren Getränk von jenen der gleichen Gase in reinem Wasser völlig verschieden.

Im Prinzip gilt, dass für jede unbekannte Größe - ob dies nun der Gasgehalt und/oder die Löslichkeit und/oder der Sättigungsdruck einzelner Gaskomponenten in der Flüssigkeit ist bzw. sind - jeweils jedenfalls zumindest eine zusätzliche Volumenvergrößerung mit nachfolgender Gleichgewichtsdruckbestimmung erforderlich sind.

Wenn nur ein in der Probeflüssigkeit gelöstes Gas vorliegt, können Sättigungsdruck und Löslichkeit wie folgt aus den nach zwei Volumenvergrößerungen k₁ und k₂ sich einstellenden und gemessenen Drucken p₁ und p₂ bestimmt werden:
L(X) (p₁.k₁-p₂.k₂)/(p₂-p₁)/p_s
pX = p₁.(1+ k₁)/(L(X).p_s

Anhand der Daten für CO₂ aus dem vorherigen Berechnungsbeispiel erhält man:
L(CO₂) = (2.431.0.03 - 2.284.0.10)/(2.284 - 2.431) = 1.058 bar^-1
pCO₂ = 2.431.(1 + 0.03/1.058) = 2.50 bar

Bei mehreren gelösten Gasen sind entsprechend viele Volumenvergrößerungsschritte und entsprechend umfangreichere Berechnungsverfahren notwendig. Ist mehr als ein Gas gelöst und sind auch die Löslichkeiten einzelner Gase zu ermitteln, so ergeben sich nichtlineare Gleichungssysteme höherer Ordnung. Deren Lösung erfolgt typischerweise iterativ, ausgehend von möglichst realitätsnah genauen Schätzwerten für die unbekannten Gas-Löslichkeiten.

Liegt ein Gas in viel höherer Menge in der Probeflüssigkeit gelöst vor als alle anderen darin gelcisten Gase, und sind die Löslichkeiten der anderen Gase wesentlich kleiner und eventuell untereinander auch ähnlich, so können diese anderen Gase wie eine einzige Gaskomponente behandelt werden. Das ist z. B. dann von Vorteil, wenn neben dem Kohlendioxidgehalt einer Probe z. B. nur der Luftgehalt bestimmt werden soll oder aber, wenn nur der Einfluss aller anderen gelösten Gase auf den ermittelten Kohlendioxidgehalt eliminiert werden soll. In diesem Fall kann im Gleichungssystem für die "hypothetische" Löslichkeit der "anderen" gelösten Gase ein gewichteter Mittelwert ihrer tatsächlichen Löslichkeiten verwendet werden.

Falls z. B. nur der Gehalt und die Löslichkeit von CO₂ als wesentliche Hauptkomponente gefragt sind und Sauerstoff und Stickstoff nur in geringem Umfang gelöst sind, kann auch durch zwei entsprechend große Volumenvergrößerungen, z. B. um 10% und um 20% der Einfluss von Sauerstoff und Stickstoff so stark unterdrückt werden, dass er vernachlässigt werden kann und für deren Berücksichtigung keine eigenen Volumenvergrößerungsschritte erforderlich sind. Dabei wird die Tatsache genutzt, dass infolge der sehr kleinen Löslichkeiten von Sauerstoff und Stickstoff ihre Partialdrücke in der Gas-Phase durch eine - wie eben beschriebene - erhöhte Volumenvergrößerung sehr stark abnehmen und nicht mehr ins Gewicht fallen.

Was nun die im Rahmen der vorliegenden Erfindung günstigerweise einzuhaltenden Faktoren der Messkammer-Volumenvergrößerungen betrifft, so haben sich gemäß Anspruch 2 für Extremfälle derartige Volumenvergrößerungsfaktoren zwischen 1,005 und 1,75 als günstig erwiesen. In manchen Fällen können sich diese Faktoren im Bereich von 1,01 bis 1,50 bewegen und bei den meisten üblichen Routine-Analysen, wo keine gezielte Unterdrückung des Einflusses von in kleinen Mengen in der Probeflüssigkeit vorliegenden sonstigen Gaskomponenten erfolgt, haben sich Volumenvergrößerungs- Faktoren zwischen 1.03 und 1.15, vorzugsweise von 1,03 bis 1,10 bewährt.

Da die Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten ganz allgemein in beträchtlichem Maße von der Temperatur abhängig ist, ist es, abgesehen von Routine-Messungen bei praktisch konstant bleibenden Temperaturbedingungen, wie im Anspruch 3 erwähnt, bevorzugt, die Temperatur der Probeflüssigkeit zu messen und - wenn notwendig - in die Berechnungen einzubeziehen.

Wenn, wie gemäß Anspruch 4 vorgesehen, mit nur einer Messkammer gearbeitet wird, in welcher die bevorzugterweise mindestens zwei Volumenvergrößerungsschritte nacheinander vorgenommen werden, ist auf einfache Weise eine an sich anzustrebende Konstanz der Messbedingungen gewährleistet.

Es hat sich weiters als vorteilhaft erwiesen, eine Messverfahrens-Variante gemäß Anspruch 5 anzuwenden, bei der vorgesehen ist, dass, bevorzugt zu gleicher Zeit, zwei voneinander wenig beabstandete oder aneinander grenzende Messkammern mit Probeflüssigkeit befüllt und dann, ebenfalls bevorzugt gleichzeitig, die voneinander verschiedenen Volumenvergrößerungsschritte vorgenommen werden.

Für eine möglichst rasche Einstellung der Gleichgewichtsdrucke ist es gemäß Anspruch 6, insbesondere im Falle des Einsatzes einer einzigen Messkammer bevorzugt, die zeitlich nacheinander erfolgenden Volumenvergrößerungsschritte mit jeweils nach und nach ansteigenden Volumenvergrößerungs-Faktoren vorzunehmen.

Soll - wie schon oben angedeutet - nur eine begrenzte, niedere Zahl von als Hauptkomponenten in der Probeflüssigkeit gelösten Gasen oder nur ein Gas bestimmt und der Einfluss der sonstigen in der Flüssigkeit gelösten Gaskomponenten unterdrückt werden, hat es sich, wie aus dem Anspruch 7 hervorgeht, als günstig erwiesen, die Volumenänderungen bei den Volumenvergrößerungsschritten wesentlich zu erhöhen. Betragen diese, wie schon oben erwähnt, bei routinemäßigen Analysen etwa 1 bis 10%, so ist es bei dieser Ausführungsvariante unter Vernachlässigung der in kleinen Mengen in Probeflüssigkeit gelösten Gase günstig, die Volumenvergrößerung bei zumindest einem der Volumenvergrößerungs-Schritte um einen Prozentsatz von mindestens 20% zu erhöhen.

Was die soeben angesprochene Vernachlässigung von weniger wichtigen oder nicht interessierenden Gaskomponenten in der Probeflüssigkeit betrifft, kann es, wie dem Anspruch 8 zu entnehmen, für diese anderen Komponenten, wie z. B. Luft, günstig sein, dafür eine "mittlere" Löslichkeit bzw. einen mittleren Sättigungsdruck anzunehmen.

Bezüglich der Art, wie die Messkammer-Volumenvergrößerung bewerkstelligt wird, ist zum Stand der Technik schon ausgeführt worden, dass dafür eine Art Kolbenspritze verwendet wird, wobei hier in jedem Fall auf eine Fluid-Dichthaltung zu achten ist.

Im Rahmen der Entwicklungsarbeit zu der Erfindung hat es sich hinsichtlich der Fluid- Abdichtung, des mechanischen Aufwands, der Kosten als vorteilhaft erwiesen, statt eines verschieblichen Kolbens eine definiert und reproduzierbar verformbare Membran, z. B. aus einem Elastomer, zum Einsatz zu bringen, wie dies aus dem Anspruch 9 hervorgeht.

An dieser Stelle soll erwähnt werden, dass ein derartiges, mit einer Volumenvergrößerungs-Membrane arbeitendes Verfahren als solches neu ist und dass der Einsatz einer solchen Membrane daher nicht auf ein Verfahren mit Zwei-Schritt- Volumenvergrößerung beschränkt ist, sondern dass eine solche Messkammer mit Membrane durchaus auch beim eingangs unter a) erörterten Gasgehalts- Bestimmungsverfahren gemäß dem Stand der Technik einsetzbar ist.

Besonders vorteilhaft kann es im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens - siehe dazu den Anspruch 10 - sein, die Gleichgewichtsdruck-Messungen durch selektive Gas-Sensoren zur Gehaltsbestimmung einzelner, in der Flüssigkeit gelöster Gase zu ergänzen, und die diesbezüglichen Ergebnisse eventuell auch in die Berechnung der Gehalt mengen der anderen Gase einfließen zu lassen.

Büsher konnte keines der eingangs unter a) erwähnten Geräte des Standes der Technik, was eine möglichst rasche und reproduzierbare Einstellung des Gleichgewichts- Gasdruckes nach jedem Volumenvergrößerungsschritt betrifft, als tatsächlich befriedigend bezeichnet werden. Es hat sich hei der Entwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, dass durch Hervorrufen von Kavitation in der Probeflüssigkeit die Gleichgewichtsdruck-Einstellung sehr rasch erfolgt, wozu im einzelnen und bezüglich der konkreten Umsetzung auf den Anspruch 11 zu verweisen ist.

Um zu der genannten Kavitationswirkung in der in der Messkammer befindlichen Probeflüssigkeit zu gelangen, können dafür verschiedene Methoden, wie sie - keineswegs vollständig - im Anspruch 12 genannt sind, zum Einsatz kommen.

Auch hier ist zu betonen, dass diese neue Methode zur Beschleunigung der Einstellung des Gleichgewichtsdruckes nach einer jeweils erfolgten Messkammer- Volumenvergrößerung nicht auf ein Zwei-Schritt-Volumenvergrößerungs-Verfahren beschränkt ist, sondern in gleicher Weise auch beim Ein-Schritt-Verfahren gemäß dem Stand der Technik Einsatz finden kann.

Insbesondere hinsichtlich der Erzeugung von Kavitationseffekten in der Probeflüssigkeit ist es besonders bevorzugt, wie im Anspruch 13 geoffenbart, die angestrebte Einstellung des Gleichgewichtsdruckes in der Messkammer durch einen leistungs-geregelten Ultraschallwandler zu bewirken.

Hinsichtlich der Einbringung von Ultraschallenergie ist es gemäß Anspruch 14 günstig, deren Ausmaß auf die jeweils auf ihre Gasgehalte zu analysierende Flüssigkeit abzustimmen, wobei die Einbeziehung der zeitlichen Änderung des in der Messkammer nach Abschalten des Ultraschallwandlers auftretenden und gemessenen Druckes als Regelgröße für die in die Probeflüssigkeit einzubringende Ultraschall-Leistung günstig ist.

Auch diese Verfahrensvariante kann sowohl für das schon vorbekannte Ein-Schritt­ wie auch für das erfindungsgemäße Mehr-Schritt-Volumenvergrößerungsverfahren eingesetzt werden.

Einen weiteren wesentlichen Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine neue Vorrichtung zur selektiven Bestimmung der Gehaltsmenge(n) und/oder Löslichkeit(en) und/oder Sättigungsdruck(e) mindestens eines in einer Flüssigkeit, vorzugsweise in einem Getränk, gelösten Gases gemäß Anspruch 15, wobei nach vollständigem Befüllen einer zumindest mit einem Druckmess-Sensor ausgestatteten Messkammer mit der auf ihren Gasgehalt zu prüfenden Flüssigkeit ("Probeflüssigkeit") und nach fluiddichtem Schließen der Messkammer deren Volumen zumindest einmal um einen vorgegebenen Volumenvergrößerungsfaktor vergrößert wird und der sich danach in der Messkammer einstellende Gleichgewichtsdruck ermittelt wird und - basierend auf dem so erhaltenen Druckmesswert - der Gasgehalt der zu untersuchenden Flüssigkeit und/oder die Löslichkeit des Gases in derselben berechnet wird, insbesondere zur Durchführung des bisher in seinen verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die neue Vorrichtung ist in einer ersten bevorzugten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass sie eine fluiddichte, mit der Probeflüssigkeit vollständig befüllbare, fluiddicht schließbare Messkammer mit mindestens einem für die Änderung des Volumens von deren Innenraum vorgesehenen, - unter voller Aufrechterhaltung der Fluiddichtheit - in seiner Lage und/oder Flächengeometrie veränderbaren, bevorzugt durch eine Membrane gebildeten, Teilbereich ihrer Innenraum-Begrenzung bzw. -Wandung aufweist, welcher - ausgehend von einer Standard-Lage und/oder -Geometrie in zumindest eine - jeweils einem frei wähl- und einstellbaren Volumenvergrößerungsfaktor entsprechende Vergrößerung, des Messkammer-Innenraumvolumens bewirkende - definierte Lageposition verbringbar und/oder Flächengeometrie verformbar ist.

Wenn eine selektive Bestimmung von mindestens zwei in einer Flüssigkeit gelösten Gasen erfolgen soll, wie insbesondere nach dem bisher in seinen Varianten beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren, so ist eine Ausbildungsform der Vorrichtung gemäß Anspruch 16 bevorzugt.

Eine weitere Variante der Vorrichtung. für den vorher beschriebenen Zweck gemäß Anspruch 17 zeichnet sich dadurch aus, dass sie mindestens zwei, bevorzugt identisch ausgeführte, mit der Probeflüssigkeit vollständig befüllbare, fluiddicht schließbare Messkammern mit jeweils mindestens einem für die Änderung des Volumens von deren jeweiligen Innenraum vorgesehenen, unter voller Aufrechterhaltung der Fluiddichtheit in seiner Lage und/oder Flächengeometrie, bevorzugt durch eine Membrane gebildeten, veränderbaren Teilbereich ihrer jeweiligen Innenraumbegrenzung bzw. -wandung aufweist, deren jeder jeweils in zumindest eine - einem jeweils frei wähl- und einstellbaren Volumenvergrößerungsfaktor entsprechende Vergrößerung des Messkammer- Innenraumvolumens bewirkende - definierte Lageposition verbringbar und/oder Flächengeometrie verformbar ist.

Vorteil dieser zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtungsvariante ist, dass ein Zwei- Kammer-Volumenvergrößerungs-Verfahren im Vergleich zu dem zwei aufeinander folgende Schritte: der Volumenvergrößerung und der jeweils nachfolgenden Gleichgewichtsdruck- Einstellung erfordernden Einkammer-Messverfahren praktisch in der Hälfte der dort benötigten Zeit durchgeführt werden kann.

Es soll auch hier erwähnt werden, dass sich die neuen, mit zumindest einer Membrane als Volumenveränderungselement ausgestatteten Vorrichtungen nicht auf ein Zwei- oder Mehr-Schritt-Volumenvergrößerungs-Verfahren beschränken müssen.

Insbesondere für die Durchführung des neuen oben eingehend beschriebenen Verfahrens zur Bestimmung der individuellen Gehaltsmengen von mehr als einem in einer Flüssigkeit gelösten Gasen hat sich die Zwei-Kammer-Variante gemäß Anspruch 18 mit gezielt unterschiedlichen Messkammervolumen-Änderungen als vorteilhaft erwiesen.

Eine für Routinemessungen wichtige Forderung besteht darin, dass die Zeit zur Einstellung des Gleichgewichtsdruckes nach jeder Volumenvergrößerung möglichst kurz gehalten wird, wozu bevorzugterweise ein, wie im Anspruch 19 näher beschriebenes, die Probeflüssigkeit in - Kavitation hervorrufende - Bewegung bzw. Schwingung versetzendes Dynamisierorgan, bevorzugt ein Schwingkörper, dient.

Was den Antrieb der für die Volumenänderung in der Messkammer gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzten Volumenänderungs-Membrane betrifft, sei dazu und bezüglich der Steuerung des Antriebes auf den Anspruch 20 verwiesen.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der neuen Vorrichtung zur Bestimmung der Gehaltsmengen von in Flüssigkeit gelösten Gasen sowie von deren Löslichkeit(en) und/oder Sättigungsdruck(en) gemäß dem Anspruch 21. Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform der Vorrichtung besteht darin, dass dieselbe problemlos in einen Flüssigkeitsbehälter und/oder in eine Rohrleitung eingebaut sein kann und praktisch on-line- bzw. in-line-Messungen der Gasgehalte in der sich in einem Behälter befindlichen und/oder in einer Rohrleitung strömenden Flüssigkeit, wie insbesondere in einem Getränk, vorgenommen werden können.

In den Ansprüchen 22 bis 24 sind verschiedene, für die soeben beschriebene Ausführungsform der neuen Vorrichtung vorteilhafte Detail- Ausgestaltungsvarianten beschrieben:

Die Lösung gemäß dem Anspruch 22 vermeidet jegliche Direktverbindung zwischen Probeflüssigkeits-Rührorgan und Rührer-Antrieb. Die Ausführungsvariante gemäß Anspruch 23 hat den Vorteil, dass nur die mess-aktiven Sensorflächen mit der Probeflüssigkeit in Berührung kommen und die anderen Bereiche bzw. die Daten- und Versorgungsleitungen der Sensoren vom Fluidraum völlig getrennt sind, was insbesondere auch für die Ausführungsform gemäß dem Anspruch 24 gilt.

Eine weitere, ebenfalls vorteilhafte und für einen on-line-Betrieb praktisch ohne jede Einschränkungen einsetzbare Ausführungsvariante bildet den Gegenstand des Anspruches 25. Sie umfasst im wesentlichen eine Art inverse Ausführungsform zu der in den vorangegangenen Ansprüchen 21 bis 24 beschriebenen, on-line-Gasgehalts- Messkammer.

Eine besonders einfache, weil nicht direkt in die Probeflüssigkeit in einem Behälter bzw. in einer Rohrleitung einzubringende Messvorrichtung für in Flüssigkeiten gelöste Gase beschreibt der Anspruch 26. Die Messkammer stellt sich hier im wesentlich als Erweiterung in einem - zu einer von der auf ihre Gasgehalte zu prüfenden Flüssigkeit durchströmten Rohrleitung parallelen - Bypass dar, wobei das Schließen der Messkammer durch jeweils ein Ventil in der Bypass-Zu- und -Ableitung zur Messkammer gebildet ist. Bei dieser außerhalb der Rohrleitung angeordneten "Bypass-Messkammer" kann es vorteilhaft sein, dieselbe zu thermostatisieren. Da die Messkammer nicht durch das sie umströmende flüssige Medium auf konstanter Temperatur gehalten werden kann, lassen sich noch genauere Resultate erzielen, als wenn die Probentemperatur nur jeweils gemessen und in der Berechnung berücksichtigt wird.

Auch hier kann eine Trennung von in der Messflüssigkeit zur Beschleunigung der Gleichgewichtsdruck-Einstellung dienendem Rotor oder Schwingkörper von dessen Antrieb durch Unterbringung des Antriebes in einer eigenen Kammer, wie gemäß Anspruch 27 vorgesehen, erfolgen.

Was den Antrieb der für die Flächengestalts-Veränderung der erfindungswesentlichen, für die Volumenveränderung in der Messkammer verantwortlichen Membrane betrifft, so kann dieser auf verschiedene Art und Weise arbeiten, wie aus dem Anspruch 28 hervorgeht.

Der Anspruch Anspruch 29 gibt über eine im Rahmen der Erfindung bevorzugte Art der Steuerung der für das Öffnen und Schließen der Messkammer beim Probenwechsel vorgesehenen mechanischen Komponenten Auskunft.

Der Anspruch 30 hat eine flexibel einsetzbare, mobile, im wesentlichen als Handgerät ausgebildete Vorrichtung zur Bestimmung der Gehaltsmengen von in Flüssigkeiten gelösten Gasen und von deren Löslichkeiten und/oder von deren Sättigungsdrucken zum Gegenstand, wobei hier festzuhalten ist, dass eine vereinfachte Bypass-Lösung, nämlich eine Messkammer gemäß Anspruch 31, die bloß an einen von einer flüssigkeits-durchströmten Rohrleitung ausgehenden Stutzen fluiddicht angeschlossen zu werden braucht, besonders bevorzugt ist, da bei einer derartigen Messkammer die Probeflüssigkeit nach der Messung nicht mehr in die Rohrleitung oder in den Behälter mit der Flüssigkeit zurück gelangt, sondern verworfen wird.

Bei einem Laborgerät gemäß den beiden letztgenannten Ansprüchen kann es auch günstig sein, die Messkammer zu thermostatisieren, z. B. mit einem Peltier-Thermostat. Damit kann man bei diesen Labor-Anwendungsfällen, bei denen die Messkammer nicht durch das sie umströmende flüssige Medium auf konstanter Temperatur gehalten werden kann, noch genauere Resultate erzielen, als wenn die Probentemperatur nur jeweils gemessen und in der Berechnung berücksichtigt wird.

Besonders exakt in ihrer Arbeitsweise und platzsparend schlank in ihrer Bauform ist die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Anspruch 32. Hier tritt als für die Volumsänderung des Innenraumes der Messkammer vorgesehener Teilbereich von deren Innenwandung an die Stelle einer in ihrer Form veränderlichen Membran im wesentlichen die Stirn- bzw. Frontfläche eines sehr exakt führbaren Volumsänderungs-Kolbens, welcher mittels formstabiler Dichtung an die Innenwandung der, bevorzugterweise hohlzylindrisch ausgebildeten, Messkammer, abgedichtet, in derselben linear hin und her gleit-verschiebbar ist. Die platzsparende Bauweise wird dadurch erreicht, dass der Rotor bzw. Rührer für die Gleichgewichtseinstellung in der Messkammer und der für die Rotation des Rührers mittels Magnetkopplung durch die Stirnwand des Volumsänderungs-Kolbens hindurch sorgende Antrieb sozusagen hintereinander und zum Gehäuse der Messkammer und zu derselben koaxial angeordnet sind. Wesentlich ist weiters die mit dem Volumsänderungs-Kolben bzw. bei dessen Bewegung betätigbare mechanische Steuerung der Ventile für die Zuführung von Mess-Flüssigkeit in die und deren Abführung aus der Messkammer nach Abschluss jedes Messzyklus.

Besonders bevorzugt ist - insbesondere in Hinblick auf die Aufrechterhaltung eines über dem Sättigungsdruck der Probeflüssigkeit liegenden Druckes derselben zur Verhinderung einer Blasenbildung in derselben in der Messkammer beim Wechsel der Probeflüssigkeit zwischen zwei Messzyklen bzw. beim Füllen der Messkammer vor einem neuen Messzyklus - eine Ausführungsform gemäß Anspruch 33.

Was die Vorteile der von den Ansprüchen 15 bis 33 umfassten neuen Vorrichtungen bzw. Vorrichtungsvarianten für die Analyse von in Flüssigkeiten gelösten Gasen betrifft, sollen folgende wesentliche Punkte: besonders hervorgehoben werden:

Der Probenaustausch und die Einstellung des Gleichgewichtsdruckes können schnell stattfinden, eine Extrapolation des Gleichgewichtsdruckes ist nicht erforderlich, sodass kürzeste Messzyklen bei höchster Messgenauigkeit erreicht werden.

Die probenberührenden Teile der Messkammer können glatt, selbstentleerend und ohne eine automatische Reinigung behindernde Verengungen gestaltet werden, sodass die besten hygienischen Voraussetzungen für den Einsatz dieser Messeinrichtungen in der Lebensmittelproduktion gegeben sind.

Die Anzahl der bewegten Teile und Dichtungen in den Messeinrichtungen ist minimiert, wodurch niedrigere Herstellkosten, eine hohe Ausfallssicherheit und lange Wartungsintervalle ermöglicht werden.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können für die unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt und deren jeweiligen Erfordernissen entsprechend gestaltet werden:
Für den Einsatz direkt an einer Produktionslinie, also z. B. einer Rohrleitung in einem Getränke-Abfüllbetrieb, können sie als "In-line-Gerät" gestaltet sein, das an die Produktleitung oder aber an einen Produkttank angeflanscht wird.
Für den Einsatz in einer Bypass-Konfiguration lässt sich problemlos ein Bypass- Gerät vorsehen.
Für die Messung an Getränkegebinden und zur punktuellen Messung an Produktionslinien kann die neue Vorrichtung als portables, batterie- und/oder netzbetriebenes Laborgerät ausgebildet sein, das entweder über Schläuche mit der Produktionslinie verbunden oder mit Hilfe einer entsprechenden Befülleinrichtung so mit der aus einem Getränkegebinde stammenden Messprobe befüllt werden kann, dass der Gehalt der Probeflüssigkeit an gelösten Gasen beim Befüllen nicht verändert wird, sodass die Messergebnisse unverfälscht bleiben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihren Variationen unterscheidet sich wesentlich von Geräten des bisher bekannten Standes der Technik nicht nur dadurch, dass mit ihr das erfindungsgemäße "Zwei-Schritt-Verfahren" für die Analyse von mehr als einem in einer Flüssigkeit gelösten Gas problemlos und gegebenenfalls bei Bedarf völlig automatisch realisiert werden kann, sondern auch in den Eigenschaften, die bei Anwendung im an sich bekannten Verfahren mit der bloß "einfachen Expansion" des Messkammervolumens von Vorteil sind. Sie lässt sich daher sowohl nach dem bekannten Verfahren als auch insbesondere in den verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert:
Es zeigen die Fig. 1 eine erfindungsgemäße Analyseeinrichtung nach dem Ein-Kammerprinzip, die Fig. 2 eine alternative Ausführungsform nach dem Ein-Kammerprinzip, die Fig. 3 eine als Bypass-Gerät ausgebildete neue Analyse- Einrichtung, wobei alle diese Figuren Schnittansichten sind, und die Skizze der Fig. 4 zeigt eine Teilschnitt-Schrägansicht der Messkammervolumen-Vergrößerungs-Membran. Schließlich zeigen die Fig. 5 und 6 jeweils Schnittansichten einer weiteren, besonders bevorzugten, Ausführungsform der neuen Analyse-Einrichtung als Bypass-Gerät in zwei unterschiedlichen Arbeitsstellungen.

Die in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsform des neuen Analysengerätes 1 ist mit einem die Wand 101 eines die zu analysierende Flüssigkeit 10 beinhaltenden Rohres 100 oder Behälters durchsetzenden, in die Probeflüssigkeit 10 ragenden Gehäusestutzen 210 gebildet, der - in der Zeichnung nach oben hin - mit einem ringförmigen Rand 212 endet, innerhalb welchem eine an denselben fluiddicht anschließende, sich in einer ebenflächigen Grundgeometrie G0 befindliche Membrane 7 aus einem Elastomermaterial angeordnet bzw. gespannt ist. Diese Membrane 7 kann mittels an ihr befestigtem stangenartigem oder hohlzylindrischem Membran-Mitnehmer 8 bzw. mehreren solchen Mitnehmern 8 durch deren Bewegung nach außen- bzw. in der Fig. 1 nach abwärts - in ihrer Flächenform bzw. Flächengeometrie in definierter Weise und in jeweils exaktvorgebbarem Ausmaß geändert werden.

In der Fig. 1 sind mit unterbrochener Linie zwei Stellungen G1 und G2 der Membrane 7 gezeigt, welche zwei definierten, von der Grundgeometrie G0 verschiedenen, Flächengeometrien und Kammervolumen-Vergrößerungen derselben entsprechen.

Durch die Membrane 7 ist fluiddicht eine hohle Kolbenstange 3 geführt, mittels welcher ein einen Hohlraum 225 aufweisender Kolbenkopf 220 in Richtung von der Membrane 7 weg nach oben oder umgekehrt bewegbar ist. Der Kolben 220 weist eine der Membrane 7 des Gehäusestutzens 210 zugewandte und dorthin voll offene, etwa flachzylindrische Ausnehmung 201 auf, wobei deren ringförmiger Rand 222 einen rundumlaufenden Dichtungsring 223 trägt.

In die genannte Ausnehmung 201 mit ihrer unveränderlichen Innenwandung 22 ragen mit ihren Sensor-Teilen bzw. -Flächen, von dem Kolben-Hohlraum 225 ausgehend und dessen Trennwand 226 von der Ausnehmung 201 durchsetzend, ein Druck-Sensor 4 und ein Temperatur-Sensor 5. Deren Messwertübertragungsleitungen 40 und 50 sind, ebenso wie die Stromversorgungsleitung 60 für den Rührkörper-Antrieb 61 vom Kolben- Hohlraum 225 aus durch die Kolbenstange 3 nach außen geführt.

In der Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Analyse-Einrichtung 1 in einer die Probeflüssigkeit 10 mittels der Ringdichtung 223 fluiddichtend einschließenden, geschlossenen Stellung gezeigt. Es ist in dieser Schließstellung eine Messkammer 2 mit einem ein definiertes Standard-Messkammer-Volumen aufweisenden Innenraum 20 gebildet, in welchem sich für die Beschleunigung der Gleichgewichts-Druckeinstellung ein vom vorgenannten Magnetantrieb 61 im Kolben-Hohlraum 225 berührungslos antreibbarer Schwingkörper 62 befindet.

Die Membrane 7 bildet in der, wie soeben definierten, Messkammer 2 einen in seiner Gestalt bzw. Flächengeometrie von der Grundgeometrie G0 in andere Flächengestalten G1 bzw. G2 überführbaren, gestaltveränderbaren Bereich 21 der Kammer-Innenraum- Wandung, dessen unveränderlicher Bereich 22 im wesentlichen durch die Innenwandung der Ausnehmung 201 definiert ist.

Bei Veränderung von dessen Flächengeometrie z. B. in die beiden Geometrien G1 und G2 kommt es zu einer ersten, kleineren Vergrößerung des Volumens des Messkammer- Innenraumes 20 und dann zu einer zweiten, größeren solchen Messkammer-Innenraum- Volumenvergrößerung.

Nach jeder dieser Volumenvergrößerungen wird - nach entsprechendem, Kavitation generierendem, Rühren mittels vom Magnetantrieb 61 berührungslos antreibbaren Schwinger 62 zur Beschleunigung der Einstellung des Gleichgewichtsdruckes in der Messkammer 2 - neben der Temperatur mittels der Temperaturmess-Sonde 5, mittels Druckmess-Sonde 4 der sich in der Messkammer 2 einstellende Gleichgewichtsdruck ermittelt. Die so erhaltenen Druckmesswerte bilden die Grundlage für die Ermittlung der Gehaltsmengen an gelösten Gasen in der Probeflüssigkeit 10 sowie weiters von Löslichkeit(en) und/oder Sättigungsdrucke(n) derselben.

Wenn die Druckmessungen in der Kammer 2 nach zumindest zwei Volumenvergrößerungen abgeschlossen sind, wird mittels der Kolbenstange 3 der Kolben 220 - in der Zeichnung nach aufwärts - bewegt und es kommt dabei durch Ausbildung einer rundumlaufenden Schlitzöffnung 30 zwischen den Rändern 212 und 222 bzw. des dortigen Dichtungskörpers 223 zu einer vollumfänglichen Öffnung der Messkammer 2, was eine rasche und effektive Abführung der sich vorher in derselben befindlichen, den Volumenvergrößerungs-Schritten unterworfenen Probeflüssigkeit 10 und Befüllung derselben mit der die Messkammer 2 umgebenden Flüssigkeit 10 bewirkt, sodass sehr rasch mit einem neuen Messzyklus begonnen werden kann.

Zusammenfassend und näher erläuternd ist folgendes festzuhalten:
Die Messkammer 2 ist nach Art einer selbstentleerenden, in die Messflüssigkeit ragenden und von ihr rundum umspülten Dose gestaltet, wobei dieselbe bevorzugterweise nicht - wie in der Figur gezeigt - horizontal ausgerichtet ist, sondern vertikal, was den Spülvorgang noch zusätzlich beschleunigt.

Die Größe des Öffnungsspaltes 30 ist so bemessen und die Form der Ausnehmung 201 der Messkammer 2 ist so gestaltet, dass sich die flüssige Messprobe in kürzester Zeit ohne sonstige Hilfe austauscht.

Die Kolbenstange 3 wird leckagefrei durch die Membrane 7 nach außen zu einem Antrieb geführt.

Die Membrane 7 kann bei geschlossener Messkammer 2 mittels Mitnehmer(n) 8 zusätzlich definiert elastisch gedehnt und somit in ihrer Flächengeometrie geändert werden, wodurch das Messkammervolumen vergrößert wird.

Am Beginn jedes Messzyklus wird die Messkammer 2 mittels Kolbenstange 3 geöffnet. Die Probeflüssigkeit 10 in der Messkammer 2 tauscht sich aus. Dann wird durch Zurückziehen der Kolbenstange 3 die Messkammer 2 dicht verschlossen.

Mittels Membran-Mitnehmers 8 wird die Membrane 7 gedehnt, wodurch das Messkammer-Volumen vergrößert und die Probeflüssigkeit 10 in der Messkammer 2 entspannt wird. Die Volumenvergrößerung der Messkammer 2 kann so hoch eingestellt werden, dass eventuell vorhandene andere gelöste Gase in der Probe nur mehr minimalen Einfluss auf den in weiterer Folge zu bestimmenden Gehalt der Flüssigkeit an einem die Hauptkomponente bildenden Gas, wie Kohlendioxid, haben.

Die Einstellung des Gleichgewichtsdruckes im Inneren der Messkammer 2 wird durch einen Schwingkörper 62 gefördert, dessen schnelle Bewegung in der Probeflüssigkeit 10 Kavitation bewirkt.

Alternativ kann die Entgasungsvorrichtung zur Gleichgewichtseinstellung aus einem Ultraschallwandler bestehen, dessen eingestrahlte Ultraschallenergie so geregelt wird, dass sich der Gleichgewichtsdruck schnell einstellt. Der Gleichgewichtsdruck und die Temperatur werden gemessen und daraus der Kohlendioxidgehalt berechnet. Danach wird die Membrane 7 entspannt und mittels Kolbenstange 3 die Messkammer 2 geöffnet.

In der in der Fig. 1 gezeigten Gasgehalts-Messvorrichtung 1 wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren nach einer ersten Bestimmung des Gleichgewichtsdruckes und der Temperatur nach einer ersten Volumenvergrößerung in der Kammer 2 durch eine zweite Weiter-Dehnung der Membrane 7 mittels Mitnehmer 8 das Messkammervolumen weiter vergrößert, die Entgasungseinrichtung 61, 62 wird erneut aktiviert und danach wird wieder der sich neu einstellende, veränderte Gleichgewichtsdruck bestimmt. Dieser Vorgang kann auch mehrmals durchlaufen werden.

Durch die Auswirkung der unterschiedlichen Löslichkeiten der in der Probeflüssigkeit gelösten Gase kann bzw. können aus den gemessenen Gleichgewichtsdrucken z. B. der Einfluss der anderen gelösten Gase auf den ermittelten Kohlendioxidgehalt rechnerisch eliminiert und/oder die Gehalte der anderen gelösten Gase, insbesondere von Sauerstoff und Stickstoff, und deren Gaslöslichkeiten mitbestimmt werden.

Gemäß einer an sich vom Aufbau her völlig analogen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung können zwei oder mehrere, wie eben beschriebene, parallel betriebene Messkammern 2 als Messeinrichtungen dienen: Dabei werden in jeder der Messkammern unterschiedliche Volumenvergrößerungen durch unterschiedliche Änderungen der Gestalt ihrer Membranen 7 vorgenommen.

Die separaten Druckmess-Sensoren 4 sind bei solchen Mehrfachkammern vorteilhaft gleichartig gestaltet und die Membranen 7 auf jeweils untereinander unterschiedliche definierte Volumenvergrößerungen einstellbar. Mit Hilfe der in den Messkammern 2 dann gleichzeitig bestimmten, unterschiedlichen Gleichgewichtsdrucke wird bzw. werden der Einfluss anderer gelöster Gase z. B. auf den errechneten Kohlendioxidgehalt rechnerisch eliminiert und/oder es lassen sich die Gehaltsmengen der anderen gelösten Gase und die Gas-Löslichkeiten sowie -Sättigungsdrucke mitbestimmen.

In manchen - meist schwierigeren - Fällen kann es auch vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit anderen Sensoren, vorzugsweise selektiven Gassensoren, zu kombinieren, und deren Messwerte in die auf den Gleichgewichts- Druckmesswerten basierende Ergebnisberechnung einzubeziehen.

Die Fig. 2 zeigt - bei ansonsten gleichbleibenden bzw. analog verwendeten Bezugszeichen-Bedeutungen - eine weitere Ausführungsform der Erfindung, welche insbesondere für den Einbau in Rohrleitungen geeignet ist. Die Kolbenstange 3 zum Öffnen und Schließen der Messkammer 2 wird dabei über eine Membrane 70 leckagefrei durch die Rohrwand 101 geführt. In der hohlen Kolbenstange 3 befindet sich der Membran-Mitnehmer 8, der die - hier den Kolben 220 gegen die Probeflüssigkeit 10 hin fluiddichtend abschließende - Membrane 7 dehnt, durch deren Gestaltänderung das Messkammer- Volumen bei geschlossener Messkammer 2 vergrößert werden kann.

Im wesentlichen sind bei dieser Ausführungsart gemäß Fig. 2 ähnliche Verhältnisse gegeben wie bei der Messeinrichtung 1 gemäß Fig. 1, allerdings ist hier die für die Ausbildung der Messkammer 2 bzw. von deren Innenraum 20 wesentliche Ausnehmung 201 mit ihrem konstant bleibenden Begrenzungs-Wandungsbereich 22 in einem die Wand 101 des Rohres 100 diametral zur Durchführung der Kolbenstange 3 durchsetzenden Gehäusestutzen 210 angeordnet.

Der Stutzen 210 weist einen - hier nach oben bzw. außen hin offenen - Hohlraum 225 auf, welcher durch die Trennwand 226 von der Ausnehmung 201 getrennt ist. In demselben befinden sich die die Trennwand 226 fluiddicht durchsetzenden, mit ihren eigentlichen Sensorköpfen mit der Probeflüssigkeit 10 in der Ausnehmung 201 bzw. Kammer 2 in Kontakt stehenden Mess-Sensoren 4, 5 für Druck und Temperatur, sowie weiters der berührungslose Magnetantrieb 61 für den Schwingkörper 62.

Wenn die den gestaltsveränderlichen Bereich 21 der Messkammer-Begrenzung bildende Membrane 7 mit dem durch die - von der Eingabe- und Anzeige-Einheit 91 aus einstellbare - Steuer- und Rechen-Einheit 92 kontrollierten Antrieb 94 mittels der Kolbenstange 3 nach aufwärts bewegten Kolben 220 nach oben bewegt wird, wird die Ausnehmung 201 mit der sich darin befindlichen Probeflüssigkeit 10 fluiddicht geschlossen und somit die Messkammer 2 mit genau definiertem Volumen des Innenraumes 20 gebildet.

Es erfolgen dann von der Steuer- und Recheneinheit 92, aufgrund der über die Eingabe- und Anzeige-Einheit 91 eingegebenen Parameter gesteuert, die Volumenvergrößerungsschritte sowie weiters die Gleichgewichtsdruckeinstellung, vorteilhafterweise beschleunigt durch den berührungslos vom Magnet-Antrieb 61 im Gehäusestutzen-Raum 225 angetriebenen Schwingkörper 62, danach jeweils die Druck- und Temperaturmessung mittels der Sensoren 4 und 5, deren Messdaten über die Datenleitungen 40 und 50 an die Steuer- und Recheneinheit 92 abgegeben werden, wo sie unter Anwendung eines, wie im Beschreibungsteil beispielhaft erläuterten bzw. dazu analogen Algorithmus in die interessierenden Werte der Gehaltsmengen der gelösten Gase, von deren Löslichkeiten und/oder von deren Sättigungsdrucken umgewandelt und an die Eingabe- und Anzeige-Einrichtung 91 oder aber gleich an eine Steuer-Einrichtung für die Produktionslinie, also z. B. für eine Getränke-Produktionslinie, weitergegeben werden.

Die Fig. 3 zeigt - bei ansonst analogen Bezugszeichen-Bedeutungen - eine erfindungsgemäße Vorrichtung in der bevorzugten Ausführungsform als Bypass-Gerät. Aus praktischen Gründen ist diese nicht direkt in die Einrichtung z. B. Rohrleitung 100 eingebaut, die die zu messende Flüssigkeit 10 enthält, sondern vielmehr wird aus dieser Einrichtung ein Teilstrom der zu analysierenden Flüssigkeit 10 abgezweigt und dem Bypass-Gerät 1 zugeführt, wo die Messung stattfindet. Dieser Teilstrom wird anschließend zurückgeführt oder gegebenenfalls verworfen.

Der Zu- und Durchstrom der Flüssigkeit 10 erfolgt durch Öffnen der in der Bypass- Zuleitung 111 und in der Ableitung 112 befindlichen Ventile 115 und 116, womit eine vorherige Flüssigkeitsprobe ausgespült wird.

In der Messkammer 2 befinden sich ein Druck- und ein Temperatur-Sensor 4, 5, eine erfindungsgemäß vorgesehene Entgasungs-Vorrichtung 61, 62 und die für eine gezielte Messkammervolumenvergrößerung vorgesehene, den gestaltsvariablen Teil 21 der Messkammer-Innenraum-Begrenzungswandung bildende elastische Membrane 7. Nach dem Schließen der Ventile 115, 116 bzw. der Messkammer 2 wird die Membrane 7 mittels Antrieb 93 und Mitnehmer 8 gedehnt und damit wird das Messkammer-Volumen vergrößert. Die erfindungsgemäß vorgesehene Entgasungsvorrichtung 61, 62 tritt in Aktion und beschleunigt die Einstellung des Gleichgewichtsdruckes. Der Gleichgewichtsdruck und die Temperatur werden gemessen und daraus kann die Steuer- und Recheneinheit 92 die Gehaltsmenge(n) an gelösten Gasen, also z. B. den Kohlendioxidgehalt der zu analysierenden Flüssigkeit 10, berechnen.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nach der ersten Volumenvergrößerung und Bestimmung des Gleichgewichtsdruckes und der Temperatur das Messkammervolumen weiter vergrößert, die Entgasungseinrichtung 61, 62 wird erneut aktiviert und danach wird wieder der sich neu einstellende, nun veränderte Gleichgewichtsdruck bestimmt. Dieser Vorgang kann selbstverständlich auch mehrmals durchlaufen werden.

Durch die Auswirkung der unterschiedlichen Löslichkeiten der in der Probeflüssigkeit gelösten Gase kann aus den gemessenen Werten der Gleichgewichtsdrucke der Einfluss der "anderen" gelösten Gase z. B. auf den ermittelten Kohlendioxidgehalt rechnerisch eliminiert werden und/oder aber es können die Gehaltsmengen der "anderen" gelösten Gase, also z. B. von Sauerstoff und Stickstoff, und deren Löslichkeiten in der Probeflüssigkeit mitbestimmt werden.

Auch bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung können zwei oder mehrere parallel betriebene, bevorzugt gleichartig ausgestattete, Bypass- Messkammern 2 verwendet werden, wobei die angewandte Volumenvergrößerungen, dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend, in jeder dieser Messkammern auf unterschiedliche, jeweils definierte Werte eingestellt sind.

Mit Hilfe der in den Messkammern 2 gleichzeitig bestimmten unterschiedlichen Gleichgewichtsdrucke kann bzw. können der Einfluss der sonstigen gelösten Gase auf den errechneten Kohlendioxidgehalt rechnerisch eliminiert und/oder der Gehalt der anderen gelösten Gase und/oder deren Gas-Löslichkeiten und/oder Sättigungsdrucke mitbestimmt werden.

Auch hier kann es vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit anderen Sensoren, vorzugsweise mit selektiven Gassensoren, die sich durchaus auch außerhalb der Messkammer befinden können, zu kombinieren, und die von denselben gelieferten Messwerte in die Ergebnisberechnung einzubeziehen.

Zur technischen Ausführung selbst soll an dieser Stelle ganz allgemein festgehalten sein, dass die in die zu messende Flüssigkeit einzubringende Messvorrichtung vorteilhafterweise mit Anschlüssen bzw. Flanschen ausgestattet ist, welche an vorhandene, industrieübliche Standardanschlüsse bzw. -flansche, -fittings der die Flüssigkeit enthaltenden Behälter, Tanks, der von ihr durchströmten Rohrleitungen anschließbar sind.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für die Messung der Gehaltsmengen gelöster Gase an Getränkegebinden und zur punktuellen Messung an Produktionslinien oder Tanks kann auch als portables, batterie- und/oder netzbetriebenes Laborgerät ausgebildet sein. Dieses kann entweder über Schläuche an die Produktionslinie 100 oder an einen Produkttank angeschlossen oder mittels einer manuellen oder automatischen Befülleinrichtung aus Gebinden befüllt werden.

Im Rahmen der Fig. 3 ist ein solches, an einen vom von der Flüssigkeit 10 durchströmten Rohr 100 abzweigenden Rohrstutzen 111 mit Ventil 115 z. B. mittels Rohranschluss mit fluiddichter Verschraubung 150 oder mittels druckfesten Schlauches über seine Zuführungsleitung 111' anschließbares, mobiles Analysengerät skizziert: Es hat, abgesehen vom genannten Anschluss 150 den gleichen Aufbau wie das vorher beschriebene, fix angeschlossene Bypass-Gerät. Vorteilhafterweise ist jedoch keine Rückführung in den Flüssigkeits-Hauptstrom vorgesehen, sondern ein mittels - jeweils in unterbrochener Linie gezeichneten - Ventil 116' für die Messung absperrbares Auslassrohr 112', durch welches nach den erfolgten Messungen die Probeflüssigkeit 10 entsorgt werden kann.

Die in der Fig. 4 gezeigte, in ihrer Flächengeometrie veränderliche Membran 7 bildet den in seiner Gestalt veränderlichen Teil 21 der Begrenzungswandung der Messkammer. Diese Membrane 7 ist aus einem relativ materialstarken (z. B. 5 mm) hochbeanspruchbaren Elastomermaterial, wie z. B. Perbunan, gebildet und weist auf ihrer dem Messkammer- Innenraum zugewandten Seite eine adhäsionsmindernde, benetzungsfeindliche Beschichtung 71, beispielsweise aus Teflon, auf.

An ihrer Außen-Peripherie wird sie von einem z. B. mit dem Messkammergehäuse verbundenen, feststehenden Membranhalte bzw. -Unterstützungsring 271 gehalten bzw. ist dort eingespannt.

Mittig weist die Membrane 7 eine Öffnung 701 auf, welche von der, wie in der Fig. 1 gezeigten, Kolbenstange 3 für die Bewegung des dort gezeigten Kolbenkopfes 220 mit der - dort den nicht veränderlichen Teil der Messkammer 2 bildenden - Ausnehmung 201 durchsetzt ist.

Der diese Durchführungsöffnung 701 umgebende innere Rand der Elastomer- Membrane 7 ist mit einem dieselbe dort unterstützenden bzw. haltenden, mit der Kolbenstange 3 verbundenen und bei geschlossener Messkammer und somit stillstehende, eindeutig positionierten Membranunterstützungsring 272 verbunden.

In die Membrane 7 einvulkanisiert ist mit seinem Verdickungsrand 81 ein aus der Membrane 7 unterseitig herausragender Befestigungsring 80, welcher z. B. mit einer mit dem nach unten überragenden Teil 82 des Ringes 80 kooperierend ausgebildeten hohlen Betätigungsstange 8 bzw. einem derartigen Hohlzylinder verbunden ist, welche bzw. welcher mit dem für eine definierte Gestaltsänderung der Membrane 7 vorgesehenen, z. B. in der Fig. 2 gezeigten Membran-Betätigungsantrieb 93 verbunden ist. Z. B. kann die Membrane 7 in der dem Standard-Volumen der Messkammer entsprechenden Grundstellung, wie in der Fig. 4 gezeigt, flach sein und es bildet sich bei Abwärtsbewegung des Membran-Betätigungs- Hohlzylinders 8 für eine gewünschte Vergrößerung des Innenraum-Volumens der Messkammer dann eine Art ringförmig geschlossenes flach-V-förmiges Tal aus.

In der Fig. 4 ist weiters noch angedeutet, wie die Membrane 7 bzw. deren Innen- und Außen-Randbereiche dort mit derselben verbundenen bzw. sie unterstützenden mäanderartigen oder gezahnten Verstärkungsstrukturen 704, 705 versehen sind, welche dazu dienen, die Formtreue und damit definierte Gestaltsveränderung der auf ihr großflächig aufliegenden Membrane 7 auch nach einer großen Zahl von Messungen mit Volumsvergrößerungsschritten sicherzustellen.

Die Fig. 5 und 6 zeigen - bei ansonsten gleichbleibenden Bezugszeichen-Bedeutungen - Schnitte durch eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsform der neuen Mess-Vorrichtung 1 mit einer Messkammer 2, wobei als ortsveränderlicher und dabei das Volumen des Innenraumes 20 der Messkammer 2 verändernder Wandungsbereich 21 im wesentlichen die Frontfläche 701 eines im Inneren bzw. Hohlraum 200 des die Messkammer 2 beherbergenden Gehäuses 250 linear gleit­ verschiebbaren, hohlen Volumsänderungs-Kolbens 70 vorgesehen ist.

Die Fig. 5 zeigt die Messkammer 2 im Zustand mit dem größten Innenraum-Volumen, wobei der Volumsänderungs-Kolben 70 eine "unterste" Stellung Vmax einnimmt und die jeweils mit der Kraft einer Feder beaufschlagten Ventilkörper 1151, 1152 des Einlass-Ventils 115 in der Zuführungsleitung 111 des an eine - nicht gezeigte - Rohrleitung mit der dieselbe durchströmenden, auf ihren Gasgehalt zu prüfenden - Probeflüssigkeit 10 anschließbaren bzw. angeschlossenen Mess-Bypasses und des Auslassventils 116 in der Abführungsleitung 112 des Bypasses fluiddichtend in ihren Ventilsitzen sitzen, und somit beide Ventile 115, 116 geschlossen gehalten sind.

Der Volumsänderungs-Kolben 70 ist mittels formstabilen Dichtrings 703, bevorzugterweise aus einem inerten Material, wie insbesondere Teflon, gegen die Innenwandung des Gehäusekohls 200 bzw. der Messkammer 2 hin gleitdichtend abgedichtet. Der Antrieb des Volumsänderungs-Kolbens 70 erfolgt mittels eines von der Steuer- und Recheneinheit 92 aus gesteuerten, im Hohl 200 des Gehäuses 250 gehäuseachs-konform angeordneten, Motors 93 mit Linear-, insbesondere Spindeltrieb 793.

Im Inneren bzw. Hohlraum 700 des Kolbens 70 befindet sich ein - ebenfalls konform mit der Achse a des Gehäuses 250 - angeordneter Rührer-Antriebsmotor 61 mit einem scheibenartigen Magnetkörper 311, dessen Magnete - durch die Stirnwand 702 des Volumsänderungs-Kolbens 70 hindurch wirkend - mit dem Magneten des ebenfalls scheibenartigen Magnetkörpers 621 eines in der Messkammer 2 bzw. in deren Innenraum 20 ebenfalls gehäuseachs-konform angeordneten Rotors bzw. Rührers 62 magnetkraft­ gekoppelt sind. Die Rotor- bzw. Rührerarme bzw. -flügel 626 sind an einem vom Magnetkörper 621 aufragenden, hohlen Rührerstiel 625 vom Magnetkörper 621 beabstandet angeordnet.

Von der Stirnwand 702 bzw. aus der Stirnfläche 701 des Volumsänderungs-Kolbens 70 ragen zwei Ventilsteuerstäbe 715 und 716 parallel zur bzw. konform mit der Gehäuseachse a empor, wobei der Steuerstab 716 den hohlen Rührer 62 durchsetzt.

In der gezeigten Endstellung Vmax des Volumsänderungs-Kolbens 70 - welche dem größten, in der Messkammer 2 einstellbaren Volumen von deren Innenraum 20 entspricht, sind die Enden der beiden Ventilsteuerstäbe 715, 716 von den - hier als Ventilkugeln ausgebildeten - federbelasteten Ventilkörpern 1151, 1161 des sich in der in die Messkammer 2 einmündenden Zufuhrleitung 111 für die auf ihren Gehalt an gelösten Gasen zu prüfende Probeflüssigkeit 10 befindlichen Probeflüssigkeits-Einlassventils 115 und des sich in der - aus der Messkammer 2 herausführenden - Abführungsleitung 112 befindlichen Auslass-Ventils 116 relativ weit entfernt.

Die in der Fig. 5 eingezeichnete Distanz d2 zwischen dem freien Ende des Ventilsteuerstabs 716 und dem Ventilkörper 1161 des Auslass-Ventils 116 ist etwas kleiner als der maximale Spielraum der Bewegung des Volumsänderungs-Kolbens 70, dessen Aufgabe es ist, für die vorgesehene, stufenweise Vergrößerung des Volumens des Messkammer-Innenraumes 20 bei den einzelnen Messungen im Laufe eines Messzyklus zur Verfügung zu stehen.

Es sind nun in vorteilhafter Weise die Distanzen d1 und d2 zwischen den Enden der Ventilsteuerstäbe 715 und 716 und den Ventilkörpern 1151 und 1161 so bemessen, dass nach einem Öffnen der Ventile 115 und 116 beim Befüllen der Messkammer 2 mit frischer Probeflüssigkeit 10 vor Beginn eines Messzyklus bei der Bewegung des Volumsänderungs- Kolbens 70 von den Ventilen 115 und 116 weg, also beim Sperren von Zu- und Abfluss 111, 112 von Probeflüssigkeit 10 in die bzw. aus der Messkammer 2, das Auslassventil 116 früher geschlossen wird, als das Einlassventil 115.

Aus der Fig. 5 ist noch - angedeutet durch eine Verengung der Abführungsleitung 112 - ein Druckreduktionsorgan 1121 bzw. -ventil, zu entnehmen, welches für die Einstellung des Probeflüssigkeits-Durchflusses, insbesondere beim Wechsel derselben dient und zwar derart, dass der Sättigungsdruck der Probeflüssigkeit 10 während der Befüllung nicht unterschritten wird, sodass eine gas-blasenfreie Füllung der Messkammer 2 gewährleistet ist.

Die Fig. 6 zeigt - bei zur Fig. 5 völlig analogen Bezugszeichenbedeutungen - den Zustand der neuen Mess-Vorrichtung 1 während eines Wechsels der auf ihren Gasgehalt zu prüfenden Probeflüssigkeit 10 nach Beendigung eines Mess-Zyklus und vor Beginn eines neuen Messzyklus.

Hierbei befindet sich der Volumsänderungs-Kolben 70 in einer "oberen" Endstellung Vmin, bei welcher das veränderliche Volumen des Innenraumes 20 der Messkammer am geringsten ist. Die beiden Ventilsteuerstäbe 715, 716 haben hierbei die Ventilkörper 1151 und 1161 gegen die Kraft von deren Ventilfedern aus den Sitzen der Ventile 115 und 116 abgehoben, sodass die vorher geprüfte Probeflüssigkeit 10 aus der Messkammer 2 ausströmen kann und frische Probeflüssigkeit dort einströmen kann. Wie oben schon ausgeführt, wird mittels Druckreduktionsorgans bzw. Drossel 1121 in der Abführungsleitung 112 der Druck in der Probeflüssigkeit 10 auf einem über deren Sättigungsdruck liegenden Druck gehalten und auf diese Weise wird die Bildung von Blasen des gelösten Gases verhindert.

Claims (33)

1. Verfahren zur Bestimmung der Gehaltsmengen von in einer Flüssigkeit, vorzugsweise in einem Getränk, gelösten Gasen, wobei nach vollständigem Befüllen einer zumindest mit einem Druckmess-Sensor ausgestatteten Messkammer mit der auf ihren Gasgehalt zu prüfenden Flüssigkeit ("Probeflüssigkeit") und nach fluiddichtem Schließen der Messkammer deren Volumen - von einem Standardvolumen ausgehend - um einen vorgegebenen Faktor vergrößert wird und der sich danach in der Messkammer einstellende Gleichgewichtsdruck ermittelt wird und - basierend auf dem so erhaltenen Druckmesswert - der Gasgehalt der zu untersuchenden Flüssigkeit berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass
zur selektiven Bestimmung der einzelnen Gehaltsmengen von zumindest zwei bzw. mehreren, sich in ihren Löslichkeiten voneinander unterscheidenden, in der Probeflüssigkeit gelösten Gasen, insbesondere Kohlendioxid, Stickstoff und/oder Sauerstoff, und/oder der Löslichkeiten und/oder der Sättigungsdrucke der Gase
in zumindest zwei bzw. in mehreren, zumindest der Anzahl der in der Flüssigkeit gelösten und auf ihre Gehaltsmengen zu prüfenden Gase entsprechenden Schritten
das Volumen mindestens einer mit der Probeflüssigkeit gefüllten Messkammer, ausgehend vom Messkammer-Standardvolumen, um sich voneinander unterscheidende - jeweils numerische Werte von größer als 1 aufweisende - Volumenvergrößerungsfaktoren vergrößert wird,
dass nach jedem der Volumenvergrößerungsschritte der sich in der Messkammer jeweils einstellende Gleichgewichtsdruck ermittelt wird, und
dass auf Basis und unter Einbeziehung der so erhaltenen, zumindest zwei bzw. mehr als zwei Druckmesswerte
die Gehaltsmengen der einzelnen, in der Flüssigkeit enthaltenen bzw. gelösten Gase, und gewünschtenfalls die Löslichkeit und/oder der Sättigungsdruck mindestens eines der Gase in der genannten Probeflüssigkeit individuell berechnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der mit der Probeflüssigkeit befüllten Messkammer(n), ausgehend von deren Standard-Volumen, bei jedem Volumenvergrößerungs-Schritt jeweils um einen Volumenvergrößerungs- Faktor im Bereich von 1,005 bis 1,75, bevorzugt von 1,01 bis 1,50, insbesondere von 1,03 bis 1,10, vergrößert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels in der Messkammer angeordnetem Temperaturmess-Sensor die Temperatur der Probeflüssigkeit ermittelt wird und der (die) so erhaltene(n) Temperaturmesswert(e) in die Berechnung der Gehaltsmengen der einzelnen, in der Flüssigkeit gelösten Gase, sowie gewünschtenfalls auch der Löslichkeiten und/oder Sättigungsdrucke der einzelnen Gase in der genannten Flüssigkeit mit einbezogen wird bzw. werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die sich voneinander unterscheidenden, definierten Messkammervolumen- Vergrößerungsschritte in ein- und derselben, mit der Probeflüssigkeit befüllten Messkammer zeitlich hintereinander bzw. sequentiell vorgenommen werden, dass nach jedem dieser Schritte der sich in der Messkammer einstellende Gleichgewichtsdruck ermittelt wird und die derart erhaltenen Druckmesswerte für die Berechnung der Gehaltsmengen, und gewünschtenfalls der Löslichkeiten und/oder Sättigungsdrucke, der in der Probeflüssigkeit enthaltenen einzelnen Gase herangezogen und algorithmisch miteinander verknüpft werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der sich voneinander unterscheidenden Messkammervolumen- Vergrößerungsschritte - bevorzugt simultan - in jeder von zumindest zwei jeweils mit der Probeflüssigkeit befüllten Messkammern vorgenommen werden und dass danach der sich in jeder der Messkammern jeweils einstellende Gleichgewichtsdruck ermittelt wird, wonach die derart erhaltenen Druckmesswerte für die Berechnung der Gehaltsmengen, und gewünschtenfalls der Löslichkeiten und/oder der Sättigungsdrucke, der in der Probeflüssigkeit gelösten einzelnen Gase herangezogen und algorithmisch miteinander verknüpft werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass - im Falle des Einsatzes einer einzigen Messkammer - die zeitlich nacheinander erfolgenden, definierten Messkammervolumen-Vergrößerungsschritte jeweils mit von Schritt zu Schritt ansteigenden Volumenvergrößerungsfaktoren vorgenommen werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass - jeweils bezogen auf ein Messkammer-Standardvolumen - das Messkammervolumen zumindest oder nur in so vielen Volumen-Vergrößerungsschritten vergrößert wird, wie es der Zahl der in der Flüssigkeit gelösten Gase mit einer nicht zu vernachlässigenden Löslichkeit bzw. Gehaltsmenge dieser Gase in der Flüssigkeit entspricht und/oder, dass durch Volumenvergrößerungsschritte mit erhöhten Volumenvergrößerungsfaktoren, bevorzugt mit solchen von mindestens 1,15, der Einfluss der wegen ihrer geringen Löslichkeit bzw. Gehaltsmenge zu vernachlässigenden Gase unter der gewünschten Analysengenauigkeit gehalten wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle von in der Probeflüssigkeit gelöstem CO₂ als Hauptkomponente die dort im wesentlichen geringeren Mengen gelösten Gase Sauerstoff und Stickstoff als eine einheitliche Zweit-Gaskomponente mit mittlerer oder gewichteter Löslichkeit behandelt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige schrittweise Messkammervolumen-Vergrößerung mittels definierter Dehnung und damit Änderung der Flächengestalt bzw. Flächengeometrie einer einen Teilbereich der Messkammer-Innenraumbegrenzung bzw. -wandung bildenden Membrane vorgenommen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass von mindestens einem zusätzlich zum Druckmess-Sensor und zum gegebenenfalls vorgesehenen Temperaturmess-Sensor, in die Messkammer eingebauten oder mit der Probeflüssigkeit außerhalb desselben in Kontakt stehenden Sensor, vorzugsweise mittels selektiven Gas-Sensors, ermittelte Messwerte in die Berechnung der Gehaltsmengen der einzelnen, in der Probeflüssigkeit enthaltenen bzw. gelösten Gase sowie gewünschtenfalls der Löslichkeiten und/oder Sättigungsdrucke der einzelnen Gase in der Probeflüssigkeit mit einbezogen werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass - zur Beschleunigung der Einstellung des Gleichgewichtsdrucks in der mit der Probeflüssigkeit befüllten Messkammer, bevorzugt unmittelbar, nach einem Kammervolumen-Vergrößerungsschritt - die Probeflüssigkeit in einen Kavitation in derselben generierenden Zustand der Bewegung, insbesondere in eine Schwingungs-, Rotations- und/oder Wirbelbewegung, versetzt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine beschleunigte Einstellung des Gleichgewichtsdruckes in der Messkammer durch (Schwing-)Bewegung und/oder Rotation eines, gegebenenfalls über eine berührungslose, insbesondere magnetische, Kopplung angetriebenen, Schwingkörpers, Rotors in der Probeflüssigkeit bewirkt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine beschleunigte Einstellung des Gleichgewichtsdruckes in der Messkammer, bevorzugt durch Kavitation mittels eines mit einer Regeleinrichtung für die in die Probeflüssigkeit eingebrachte Leistung ausgestatteten Ultraschallwandlers vorgenommen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Änderung des in der Messkammer nach Abschalten des Ultraschallwandlers gemessenen Drucks als Regelgröße für die in die Probeflüssigkeit einzubringende Ultraschallleistung verwendet wird.

15. Vorrichtung zur Bestimmung der Gehaltsmenge(n) und/oder Löslichkeit(en) und/oder Sättigungsdruck(e) mindestens eines in einer Flüssigkeit, vorzugsweise in einem Getränk, gelösten Gases, insbesondere zur Durchführung des Analyse-Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine fluiddichte, mit der Probeflüssigkeit (10) vollständig befüllbare, fluiddicht schließbare Messkammer (2) mit mindestens einem für die Änderung des Volumens von deren Innenraum (20) vorgesehenen, - unter voller Aufrechterhaltung der Fluiddichtheit - in seiner Lage und/oder Flächengeometrie veränderbaren, bevorzugt durch eine Membrane (7) gebildeten, Teilbereich (21) ihrer Innenraumbegrenzung bzw. -wandung aufweist, welcher - ausgehend von einer Standardlage und/oder -geometrie (G0) in zumindest eine - jeweils einem frei wähl- und einstellbaren Volumenvergrößerungsfaktor entsprechende Vergrößerung des Messkammer-Innenraumvolumens bewirkende - definierte Lageposition verbringbar und/oder Flächengeometrie (G1, G2) verformbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass - für eine selektive Bestimmung der Gehaltsmengen und/oder Löslichkeiten und/oder Sättigungsdrucke von zumindest zwei in einer Flüssigkeit, vorzugsweise in einem Getränk, gelösten Gasen - der in seiner Lage und/oder Flächengeometrie veränderbare, bevorzugt durch eine Membrane (7) gebildeten, Teilbereich (21) der Innenraumbegrenzung bzw. -wandung der Messkammer (2) in zumindest zwei voneinander verschiedene - jeweils einem frei wähl- und einstellbaren Volumenvergrößerungs-Faktor entsprechende Vergrößerungen, des Messkammer-Innenraumvolumens bewirkende - definierte Lagepositionen verbringbar und/oder Flächengeometrie(n) (G1, G2) verformbar ist.

17. Vorrichtung zur Bestimmung der Gehaltsmenge(n) und/oder Löslichkeit(en) mindestens eines in einer Flüssigkeit, vorzugsweise in einem Getränk, gelösten Gases, insbesondere zur Durchführung des Analyse-Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei, bevorzugt identisch ausgeführte, mit der Probeflüssigkeit vollständig befüllbare, fluiddicht schließbare Messkammern (2) mit jeweils mindestens einem für die Änderung des Volumens von deren jeweiligen Innenraum (20) vorgesehenen, unter voller Aufrechterhaltung der Fluiddichtheit in seiner Lage und/oder Flächengeometrie veränderbaren, bevorzugt durch eine Membrane (7) gebildeten, Teilbereich (21) ihrer jeweiligen Innenraum-Begrenzung bzw. -Wandung aufweist, deren jeder jeweils in zumindest eine - einem jeweils frei wähl- und einstellbaren Volumenvergrößerungs- Faktor entsprechende Vergrößerung des Messkammer-Innenraumvolumens bewirkende - definierte Lageposition verbringbar und/oder Flächengeometrie verformbar ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass - für eine selektive Bestimmung der Gehaltsmengen und/oder Löslichkeiten und/oder Sättigungsdrucke von zumindest zwei in einer Flüssigkeit, vorzugsweise in einem Getränk, gelösten Gasen - die in ihrer Lage und/oder Flächengeometrie veränderbaren, bevorzugt durch Membrane (7) gebildeten Teilbereiche (21) der mindestens zwei Messkammern (2) in jeweils voneinander verschiedene - jeweils unterschiedlichen Volumenvergrößerungs- Faktoren entsprechende Vergrößerungen der Innenraumvolumina der Messkammern bewirkende - definierte Lagepositionen verbringbar und/oder Flächengeometrien verformbar sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in deren Messkammer (2) - zur Unterstützung und Beschleunigung der Einstellung des Gleichgewichtsdruckes in derselben nach einer Veränderung, insbesondere Vergrößerung, von deren Innenraum-Volumen - mindestens ein die Probeflüssigkeit in Bewegung bzw. Kavitation versetzendes Dynamisier-Organ (61, 62), bevorzugt ein von einem Antriebsorgan (61), z. B. Magnetantrieb, berührungslos antreibbarer Rotor- oder Schwingkörper (62), angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der für eine definierte Vergrößerung des Innenraumvolumens der Messkammer (2) vorgesehene, bevorzugt durch mindestens eine Membrane (7) gebildete, Teilbereich (21) der Begrenzung bzw. Wandung des Messkammer-Innenraumes (20) von einem - von einer Einrichtung, z. B. Display (91), für die Eingabe eines jeweils gewünschten Messkammer-Volumenvergrüßerungsfaktors und für die Anzeige von Messdaten aus über eine Steuerungs- und Recheneinrichtung (92) regelbaren - Antriebsorgan (93) direkt oder indirekt, beispielsweise unter Zwischenschaltung eines Übertragungsmediums, in seiner Lageposition und/oder Flächengeometrie gegenüber einer Standard-Lageposition und/oder -Flächengeometrie definiert veränderbar ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
dass sie eine sich in die, gegebenenfalls strömende, auf ihre Gehalte an in ihr gelösten Gasen zu untersuchende Flüssigkeit (10) bzw. unterhalb von deren Oberfläche einbringbare bzw. dort befindliche bzw. in einen die Flüssigkeit (10) enthaltenden Behälter oder in eine von der Flüssigkeit durchströmte, Rohrleitung (100), ragende Messkammer (2) mit einem durch seine Begrenzung bzw. Wandung definierten Innenraum (20) umfasst,
von welcher ein Teilbereich (21) mit einer mittels mindestens eines mit einem Antriebsorgan (93) verbundenen oder an dasselbe gekoppelten Membran-Mitnehmers (8) in ihrer Flächengeometrie reproduzierbar definiert veränderbaren - einen die Wand (1101) eines Behälters oder Rohres (100) fluiddicht durchdringenden, Gehäusestutzen (210) flüssigkeitsseitig abschließenden - Membrane (7)
und deren anderer bzw. restlicher Teilbereich (22) im wesentlichen durch die Innenfläche einer zur genannten Membran (7) hin offenen, an ihrem Rand (222) einen, bevorzugt ringartigen, Dichtungskörper (223) aufweisenden, insbesondere flach­ zylindrischen oder -kalottenartigen, Ausnehmung (201) für die Aufnahme der Probeflüssigkeit (10) gebildet sind,
wobei die genannte Ausnehmung (201) an einem
mittels einer die Membrane (7) fluiddicht durchsetzenden Kolbenstange (3)
für das Öffnen des Messkammer-Innenraumes (20) und für das Befüllen desselben mit der Probeflüssigkeit (10)
von der genannten Membrane (7) weg-bewegbaren und dabei eine bevorzugt rundum-laufende Schlitz-Öffnung (30) zwischen Gehäusestutzen (210) mit der Membrane (7) bzw. des en Rand (212) und dem genannten Dichtungskörper (223) freigebenden,
und für ein fluiddichtes Einschließen der Probeflüssigkeit (10) im Messkammer- Innenraum (20) in Richtung zur genannten Membran (7) hin zurück-bewegbaren,
Gehäusekolben (220) ausgebildet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekolben (220) selbst einen von der Ausnehmung (201) getrennten, fluiddichten Hohlraum (225) aufweist, in welchem ein Antriebsorgan, insbesondere ein Magnetinduktions- Antriebsorgan (61), für mindestens einen im Messkammer-Innenraum (20) angeordneten Schwing- und/oder Rotationskörper (62) für die Beschleunigung der Gleichgewichtsdruckeinstellung in der mit der Probeflüssigkeit (10) gefüllten Messkammer (2) angeordnet ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass in die Trennwand (226) zwischen der Messkammer-Ausnehmung (201) und dem Hohlraum (225) des Gehäusekolbens (220) ein in die Messkammer (20) hinein reichender bzw. mit der dort eingeschlossenen Probeflüssigkeit (10) in Kontakt stehender Druckmess- Sensor (4) und bevorzugterweise ein ebensolcher Temperaturmess-Sensor (5) eingebaut sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdatenleitungen (40, 51) der Sensoren (4, 5) und die Stromzufuhr- und Steuerleitungen (60) für das Schwing- oder Rotationskörper-Antriebsorgan (61) durch den Hohlraum (225) des Gehäusekolbens (220) und durch das Innere oder durch einen Hohlraum von dessen Kolbenstange (3) nach außen geführt sind.

25. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Teilbereich (22) der Begrenzungs-Wandung der mit der auf ihren Gehalt an gelösten Gasen zu untersuchenden Flüssigkeit (10) zu befüllenden Messkammer (2) bzw. von deren Innenraum (20) durch eine zur genannten Flüssigkeit (10) bei Füllung der Kammer (2) hin offene, an ihren Rändern (222) einen, vorzugsweise ringartigen, Dichtungskörper (223) aufweisende, bevorzugt flachzylindrische oder -kalottenartige, Ausnehmung (201) eines,, eine Rohr- oder Behälter-Wandung (101) fluiddicht durchdringenden und von einer Trennwand (226) od. dgl. nach außen hin abgeschlossenen Rohr- bzw. Gehäusestutzens (210) gebildet ist,
während der restliche Teilbereich (22) der Messkammer-Innenraum-Wandung bzw. -Begrenzung durch eine zur genannten Ausnehmung (201) des Stutzens (210) hin gewandte, mittels Membran-Mitnehmer (8) in ihrer Flächengeometrie veränderbare Membrane (7) gebildet ist,
welche Membrane (7) flüssigkeitsseitig einen hohlen - mittels einer ebenfalls hohlen, durch eine, ebenfalls mit einer Membrane (70) gebildete, fluiddichtende Durchführung in der Behälter- bzw. Rohrwand (101) geführten Kolbenstange (3) - bewegbaren Gehäusekolben (220) abschließt, (Fig. 2)
welcher Gehäusekolben (220) mit Membrane (7) für ein Öffnen und Befüllen der Messkammer (2) von der genannten Ausnehmung (201) des Stutzens (210) weg bewegbar und eine rundum-laufende Schlitzöffnung (30) zwischen Dichtungskörper (223) des Gehäusestutzens (210) und dem Rand (222) des mit der genannten Membrane (7) abgeschlossenen Gehäusekolbens (220) freigebend,
und für ein Schließen der Messkammer (2) in Richtung zur genannten Ausnehmung (201) des Stutzens (210) hin zurück-bewegbar ausgebildet ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkammer (2) als - gegebenenfalls mit einer Thermostatier-Einrichtung ausgestattete Erweiterung einer - von einer mit der zu untersuchenden Flüssigkeit (1) durchflossenen Rohrleitung (100) abzweigenden und zu ihr zurückführenden - Bypass-Leitung (110) mit, bevorzugt gleichzeitig schließbaren, Schließorganen, insbesondere Ventilen (115, 116), in der Zuführungsleitung (111) zur Messkammer (2) und in deren Abführungsleitung (112) ausgebildet ist, wobei ein Teilbereich (21) der Begrenzung bzw. Wandung des Innenraumes (20) der derart ausgebildeten Messkammer (2) durch eine mittels eines Membranmitnehmers (8) in ihrer Flächengeometrie definiert veränderbare Membrane (7) gebildet ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass in einem von der Messkammer (2) durch eine Trennwand (226) getrennten Raum bzw. Hohlraum (225) das Antriebsorgan, bevorzugt ein Magnetinduktions-Antriebsorgan (61), für den sich in der Messkammer (2) befindlichen Schwing- und/oder Rotorkörper (62) für die Gleichgewichtsdruck-Einstellung angeordnet ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der für die Veränderung der Flächengeometrie der Membran (7) der Messkammer (2) vorgesehene Membran-Mitnehmer (8) mit dem - von einem von einer Eingabe- und Anzeige-Einrichtung, z. B. Display (91), für die Eingabe eines jeweils gewünschten Volumvergrößerungs-Faktors aus über eine Steuerungs- und Rechen-Einrichtung (92) regelbaren - Antriebsorgan (93), vorzugsweise Schrittmotor oder Pneumatikantrieb, bevorzugt mechanisch oder hydraulisch, gekoppelt bzw. verbunden ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der für das Öffnen und Schließen der Messkammer (2) vorgesehene, bewegliche Gehäusekolben (220) bzw. dessen Kolbenstange (3) oder aber die für diese Vorgänge vorgesehenen Schließorgane, insbesondere Ventile (115, 116), in der Zuführungs- und Rückführungsleitung (111, 112) einer Bypass-Leitung (110) einer von der die gelösten Gase enthaltenden Flüssigkeit (10) durchströmten Rohrleitung (101) mit dem - von einem von einer Eingabe- und Anzeige-Einrichtung, z. B. Display (91), für die Eingabe einer jeweils gewünschten Spülzeit, Gleichgewichtsdruck-Einstellzeit über die Steuerungs- und Rechen-Einrichtung (92) regelbaren - gegebenenfalls pneumatischen, Messkammer-Antriebsorgan (94), bevorzugt mechanisch oder hydraulisch, gekoppelt bzw. verbunden ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass sie zu einer der in den genannten Ansprüchen geoffenbarten Ausführungsformen analog aufgebaut, jedoch als mit Eingabe- und Anzeige- sowie Steuerungs- und Rechen- Einrichtung (91, 92) und mit einem von einem Stromspeicher gespeisten Antriebsorgan (93) für die Messkammer-Volumsveränderung ausgestattetes, in eine auf ihren Gehalt an gelösten Gasen zu untersuchende Flüssigkeit (10) einbringbares, etwa tauchstab­ artiges oder bevorzugterweise als durch Bypass-Schaltung an eine von der Probeflüssigkeit (10) durchströmten Rohrleitung (100) extern anschließbares, bevorzugt mit einer Thermostatisierungseinrichtung ausgestattetes, Hand-Analysengerät ausgebildet ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Messkammer (2) mit an einen Abzweigungsstutzen oder an ein Abzweigungsrohr (111) einer von der zu untersuchenden Flüssigkeit (10) durchströmten Rohrleitung (100) fluiddicht anschließbarer Zuführungsleitung (111') und einer frei endenden bzw. mit einem Abflußschlauch od. dgl. ausgestatteten Flüssigkeits-Abführung (112') mit Schließventil (116') gebildet ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 31, dadurch gekennzeichnet,
dass die mit einer in sie einmündenden Zuführungsleitung (111) für die Probeflüssigkeit (10) mit Sperrventil (115) und einer aus ihr ausmündenden Abführleitung (112) mit Sperrventil (116) ausgestattete Messkammer (2) in einem länglich hohzylindrischen Gehäuse (250) angeordnet ist,
und für die Änderung des 'Volumens von deren Innenraum (20) die, einen Teilbereich (21) der Messkammer-Innenraumwandung bildende, Stirnfläche (701) eines im Hohl (200) des Gehäuses (250) gegen die Innenwandung desselben bzw. der Messkammer (2) mittels Dichtung bzw. Dichtring (703), bevorzugt aus Teflon, abgedichteten, fluiddichtend gleitverschiebbaren, seinerseits ebenfalls hohl ausgebildeten Volumsänderungs-Kolbens (70) vorgesehen ist,
welcher über einen Linear- bzw. Spindeltrieb (793) mittels mit der Achse (a) des Gehäuses (250) konform angeordneten, von einer Steuereinheit (92) aus schalt-, steuer- und regelbaren Antriebsmotors (93) linear verschiebbar ist,
dass im Hohl (700) des Volumsänderungs-Kolbens (70) ebenfalls gehäuseachs­ koaxial ein Rotor- bzw. Rührer-Antrieb (61) mit Magnetkörper (611) angeordnet ist, welcher durch die Stirnwand (702) des Volumsänderungs-Kolbens (70) hindurch mit dem Magnetkörper (621) eines mit einem ebenfalls gehäuseachs-koaxial angeordneten, mit vom genannten Magnetkörper (621) beabstandeten Rührerarmen (626) auf einem hohlen Rührerstiel (625) ausgebildeten Rotor-Rührer (62) berührungslos magnetkraftgekoppelt ist, und
dass der Stirnfläche (701) des Volumsänderungs-Kolbens (70) zwei, zur Gehäuseachse (a) im wesentlichen parallel ausgerichtete, Ventilsteuerstäbe (715, 716), von welchen einer gehäuseachs-koaxial, das Hohl des Rührers (61) durchsetzend, ausgebildet sein kann, entragen,
mittels welcher - für die Verdrängung der sich in der Messkammer (2) nach Abschluss eines Messzyklus befindlichen Probeflüssigkeit (10) aus der Messkammer (2) durch einfließende, frische Probeflüssigkeit (10) - bei Bewegung des Volumsänderungs-Kolbens (70) in die Messkammer (2) hinein im wesentlichen die Ventile (115, 116) der Zu- und Abführleitung (111, 112) unter Abhebung ihrer federkraftbeaufschlagten Ventilkörper (1151, 1161) aus ihrem Dicht-Sitz öffenbar sind, wobei es bevorzugt ist, wenn die Abstände (d1, d2) zwischen Ventilsteuerstab (715) und Ventilkörper (1151) des Einlassventils (115) und Ventilsteuerstab (716) und Ventilkörper (1161) des Auslassventils (116) so bemessen sind, dass - beim Befüllen der Messkammer (2) mit Probeflüssigkeit (10) zu Beginn eines Messzyklus - bei Bewegung des Volumsänderungs-Kolbens (70) von den genannten Ventilen (115, 116) weg, das Auslassventil (116) zeitlich vor dem Einlassventil (115) gesperrt ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass - für die Aufrechterhaltung eines über dem Sättigungsdruck der Probeflüssigkeit (10) liegenden Druckes derselben zur Verhinderung einer Blasenbildung in derselben in der Messkammer (2) während des Wechselns der Probeflüssigkeit (10) zwischen zwei Messzyklen - in der Abführungsleitung (116) ein Durchfluss-Regel- bzw. Drosselventil bzw. Druckreduktionsventil (1121) angeordnet ist.