DE10355000B3 - Filter centrifuge with sensor for determining mass of filtration residues has filter device in or on rotor with device for determining rotor imbalance, evaluation system for determining mass changes of filter device using sensor signals - Google Patents

Filter centrifuge with sensor for determining mass of filtration residues has filter device in or on rotor with device for determining rotor imbalance, evaluation system for determining mass changes of filter device using sensor signals Download PDF

Info

Publication number
DE10355000B3
DE10355000B3 DE2003155000 DE10355000A DE10355000B3 DE 10355000 B3 DE10355000 B3 DE 10355000B3 DE 2003155000 DE2003155000 DE 2003155000 DE 10355000 A DE10355000 A DE 10355000A DE 10355000 B3 DE10355000 B3 DE 10355000B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filter
filter device
liquid
rotor
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2003155000
Other languages
German (de)
Inventor
Markus Dipl.-Phys. Rochowicz
Rolf Dipl.-Ing. Grimme (FH)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE2003155000 priority Critical patent/DE10355000B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10355000B3 publication Critical patent/DE10355000B3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/14—Balancing rotary bowls ; Schrappers
    • B04B9/146—Unbalance detection devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/04—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers
    • B04B5/0407—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles
    • B04B5/0414—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles comprising test tubes
    • B04B5/0421—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles comprising test tubes pivotably mounted
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G9/00—Methods of, or apparatus for, the determination of weight, not provided for in groups G01G1/00 - G01G7/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G01N1/4077—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/2813—Producing thin layers of samples on a substrate, e.g. smearing, spinning-on
    • G01N2001/2846—Cytocentrifuge method

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

The filter centrifuge has a filter device (4) with a filter membrane or filter medium for separating solid particles suspended in a liquid and a weighing device for determining the mass of the solid particles by difference weighing of the filter membrane or medium before and after the separation.. The filter device is arranged in or on a device (2) for rotating it with a sensor (6) for determining the imbalance of the rotor and an evaluation system for determining mass changes of the filter device using the sensor signals. An independent claim is also included for the following a method of filtration and residue mass measurement.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Apparatur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren nach dem Oberbegriff der Ansprüche 13 bzw. 14, sowie die Verwendung einer derartigen Vorrichtung oder eines derartigen Verfahrens nach Anspruch 20.The The present invention relates to an apparatus according to the preamble of claim 1, a method according to the preamble of claims 13 and 14, as well as the use of such a device or a Such method according to claim 20.

In vielen Bereichen von Wissenschaft und Technik spielt die Messung des Feststoffgehalts von Flüssigkeiten eine wichtige Rolle, da es oftmals dieser Feststoffgehalt ist, der über die Qualität und den momentanen Zustand der Flüssigkeit Aufschluss gibt. Häufig ist hierbei keine Bestimmung der Partikelgrößenverteilung und keine Materialanalyse notwendig, d.h. es ist keine genauere Analyse der abgetrennten Feststoffe notwendig, sondern die Bestimmung des Gesamtfeststoffgehalts, repräsentiert durch das Gewicht bzw. die Masse der abgetrennten Feststoffe, ist aus reichend. Eine dergestaltige Bestimmung des Gesamtfeststoffgehaltes erfolgt insbesondere im Falle von schnellen, oft zu wiederholenden Messungen zu Monitoringzwecken.In many areas of science and technology plays the measurement the solids content of liquids an important role, since it is often this solids content that exceeds the quality and the current state of the liquid gives information. Frequently no determination of the particle size distribution and no material analysis necessary, i. it is not a more detailed analysis of the separated solids necessary, but the determination of the total solids content, represented by the weight or mass of the separated solids is sufficient. A determination of the total solids content takes place especially in the case of fast, often repeated measurements for monitoring purposes.

Verfahren und Vorrichtungen zur Massenbestimmung der in Flüssigkeiten suspendierten Feststoffteilchen sind bereits Stand der Technik. Es handelt sich hierbei um zweistufige Verfahren. In einem ersten Schritt erfolgt die Filtration. Hierbei werden die zu wiegenden Feststoffteilchen auf einer Analysefiltermembran abgeschieden. Dies erfolgt in der Regel über eine Schwerkraft-, Vakuum- oder Druckfiltration. In einem zweiten Schritt erfolgt die Massenbestimmung. Hierzu wird eine Differenzwägung des Analysefilters vor und nach der Filtration durchgeführt. Aus dem dergestalt ermittelten Differenzgewicht folgt dann die Masse der auf dem Analysefilter abgeschiedenen Feststoffteilchen. Bei der Messung geringer Massenbelegungen (einige mg oder darunter) muss der Einfluss der Luftfeuchtigkeit, die der Analysefilter absorbieren kann, durch eine sorgfältige Konditionierung (Trocknung im Ofen, Abkühlung im Exsikkator) minimiert werden.method and devices for mass determination of solid particles suspended in liquids are already state of the art. These are two-stage Method. In a first step, the filtration takes place. in this connection become the solid particles to be weighed on an analysis filter membrane deposited. This is usually done via a gravity, vacuum or pressure filtration. In a second step, the mass determination takes place. For this purpose, a differential weighing of the analysis filter before and after the filtration. From the The determined difference weight then follows the mass of the on the analysis filter deposited solid particles. In the Measurement of low mass assignments (a few mg or less) must be Influence of humidity, which the analysis filter absorbs can, through a careful Conditioning (drying in the oven, cooling in the desiccator) minimized become.

Die zweistufigen Verfahren nach dem Stand der Technik weisen insbesondere folgende Nachteile auf:

  • – Je nach Menge und Viskosität der zu filtrierenden Flüssigkeit kann es in Abhängigkeit von der Porengröße der eingesetzten Analysefilter zu langen Filtrationszeiten kommen. Solche langen Filtrationszeiten lassen sich auch durch Unterstützung der Filtration durch Gravitationskräfte, Unter- oder Überdruck oftmals nicht vermeiden. Zudem müssen hochviskose Flüssigkeiten häufig mit Lösungsmitteln verdünnt werden, um eine Filtration mit niedriger Trenngrenze überhaupt erst zu ermöglichen.
  • – Die Reproduzierbarkeit der Analyseergebnisse kann durch die Vielzahl der manuellen Arbeitsschritte nicht sichergestellt werden.
  • – Der Hauptnachteil der Verfahren nach dem Stand der Technik besteht jedoch im hohen zeitlichen, apparativen und personellen Aufwand, den die Messung erfordert. So sind beispielsweise bei der Messung von Gebrauchtölen Filtrationszeiten von einigen Minuten bis zu mehreren Stunden notwendig. Das Analyselabor muss mit einer Filtrationsapparatur, einer Waage, einem Trocknungsofen und einem Exsikkator ausgestattet sein. Für die Vielzahl der Handhabungs- und Dokumentationsschritte muss entsprechend qualifiziertes Personal zur Verfügung gestellt werden. Dies führt insgesamt zu hohen Kosten für die Analyse.
The two-stage processes according to the prior art have in particular the following disadvantages:
  • Depending on the amount and viscosity of the liquid to be filtered, long filtration times may occur depending on the pore size of the analysis filters used. Such long filtration times can often not be avoided by supporting the filtration by gravitational forces, underpressure or overpressure. In addition, highly viscous liquids must often be diluted with solvents in order to allow filtration with a low separation limit in the first place.
  • - The reproducibility of the analysis results can not be ensured by the large number of manual work steps.
  • - The main disadvantage of the prior art method, however, in the high temporal, equipment and personnel costs, which requires the measurement. For example, when measuring used oils, filtration times of a few minutes to several hours are necessary. The analytical laboratory must be equipped with a filtration apparatus, a balance, a drying oven and a desiccator. For the large number of handling and documentation steps, appropriately qualified personnel must be made available. Overall, this leads to high costs for the analysis.

Weiter bekannt aus dem Stand der Technik ist eine Filterzentrifuge mit einem Druckfilter zur Separation einer Flüssigkeitsmischung mittels Zentrifugalkraft ( US 4,683,058 ). In diesem System ist die Filtervorrichtung in einer Vorrichtung zum Rotieren der Filtervorrichtung um eine Rotationsachse angeordnet. In diesem System ist jedoch keine Wiegevorrichtung zur Gewichtsbestimmung des im Filter abgeschiedenen Feststoffes vorgesehen.Further known from the prior art is a filter centrifuge with a pressure filter for separating a liquid mixture by means of centrifugal force ( US 4,683,058 ). In this system, the filter device is arranged in a device for rotating the filter device about an axis of rotation. In this system, however, no weighing device for determining the weight of the deposited solids in the filter is provided.

Ebenfalls bekannt aus dem Stand der Technik ( DE 40 14 451 C1 ) ist eine Laboriums-Zentrifuge mit einem Antriebsmotor, der an seinem Motorgehäuse orientiert befestigt ist, derart, dass dessen Antriebswelle vertikal ausgerichtet verläuft, auf die ein Rotor aufgesetzt ist und mit einem Träger, an dem mindestens eine Messeinrichtung an mindestens einer Auf nahmefläche, die orientiert zur Achse der Antriebswelle verläuft, angeordnet ist. In diesem System ist ein an der Vorrichtung integrierter Sensor zur Bestimmung der Unwucht des rotierenden Teils der Vorrichtung bekannt, es ist jedoch kein Auswertesystem zur Bestimmung von Massenänderung der Filtervorrichtung vorhanden.Also known from the prior art ( DE 40 14 451 C1 ) is a laboratory centrifuge with a drive motor which is fixed to its motor housing oriented, such that its drive shaft is vertically aligned, on which a rotor is mounted and with a carrier on which at least one measuring device on at least one on, the oriented to the axis of the drive shaft extends, is arranged. In this system, a device integrated in the device for determining the imbalance of the rotating part of the device is known, but there is no evaluation system for determining mass change of the filter device available.

Aus der US 5,900,590 A ist darüberhinaus eine Methode zur Bestimmung der Objektmasse unabhängig von den lokal wirkenden Gravitationskräften (also auch bei fehlender Gravitationskraft) beschrieben. Aus dieser Druckschrift ist die Bestimmung der Masse von rotierenden, festen oder flüssigen Stoffen durch die Messung der Zentrifugalkraft bekannt, jedoch wird das beschriebene Verfahren bestimmungsgemäß im schwerelosen Raum eingesetzt und die Messung der Zentrifugalkraft erfolgt direkt am Körper und nicht über die an der Rotorachse aufgenommene Unwucht.From the US 5,900,590 A In addition, a method for determining the object mass is independent of the locally acting gravitational forces (thus also in the absence of gravitational force) described. From this document, the determination of the mass of rotating, solid or liquid materials by the measurement of centrifugal force is known, however, the method described is intended to be used in weightless space and the measurement of centrifugal force takes place directly on the body and not recorded on the rotor axis imbalance ,

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die eine schnelle, einfache und zuverlässige Bestimmung des Feststoffgehalts von Flüssigkeiten für eine Vielzahl von Analyseanwendungen ermöglichen. Eine solche Analysevorrichtung kann als Instrument der Prozesskontrolle verwendet werden.The object of the present invention is to provide an apparatus and method that enables a fast, easy and reliable determination of the solids content of liquids for a variety of analytical applications. Such an analysis device can be used as an instrument of process control.

Diese Aufgabe wird durch die Filtervorrichtung mit Sensor zur Massenbestimmung von Filtrationsrückständen gemäß Patentanspruch 1 sowie die Verfahren gemäß den Patentansprüchen 13 bzw. 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie mögliche Verwendungen werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.These Task is through the filter device with sensor for mass determination of filtration residues according to claim 1 and the method according to claims 13 or 14 solved. Advantageous developments of the filter device according to the invention, the inventive method as well as possible Uses are described in the respective dependent claims.

Die grundlegende Neuigkeit der Vorrichtung besteht in der Integration einer drehbaren Filtervorrichtung und eines Unwuchtsensors zur Massenbestimmung, beispielsweise in einer Zentrifuge. Durch die bei einer Rotation auf der Kreisbahn auftretenden Zentrifugalkräfte lassen sich wesentlich höhere Differenzdrücke an der Filtermembran erzeugen als mit durch Gravitation oder durch über- oder unterdruckunterstützten Filtrationen. Die durch die Anlagerung von Feststoffteilen auf oder an der Filtervorrichtung erfolgte Massenzunahme der Filtervorrichtung lässt sich bei einer Kreisbahn durch die Unwucht des Systems erfassen. Hier wie im folgenden wird mit „Unwucht" nicht nur die Unwucht selbst, sondern auch hiermit korrelierende Messgrößen, wie beispielsweise Kräfte auf die Filterlagerung, oder durch diese verursachte Wirkungen, wie beispielsweise elliptischer Umlauf bzw. Auslenkungen auf der Kreisbahn der Filtervorrichtung oder des Gegengewichtes bezeichnet. Es ist somit möglich, die Separation in feste und flüssige Bestandteile sowie die Massenbestimmung gleichzeitig während des Rotationsvorgangs durchzuführen. Mit einer dergestalt ausgeführten Vorrichtung lassen sich die beiden Hauptprobleme des Standes der Technik, lange Filtrationszeiten sowie die danach erfolgende, getrennte Massenbestimmung lösen.The basic novelty of the device is the integration a rotatable filter device and an unbalance sensor for mass determination, for example in a centrifuge. By the one during a rotation Centrifugal forces occurring on the circular path can be significantly reduced higher differential pressures create on the filter membrane than with by gravity or by over or vacuum-assisted Filtrations. The by the addition of solid particles on or on the filter device mass increase of the filter device let yourself on a circular path through the imbalance of the system. Here As in the following, with "imbalance" not only the imbalance itself, but also correlated metrics, such as For example, forces on the filter bedding, or effects caused by it, such as elliptical circulation or deflections on the Circular path of the filter device or the counterweight designates. It is thus possible the separation into solid and liquid Components as well as the mass determination simultaneously during the To perform rotation process. With such a design Device can be the two main problems of the prior Technique, long filtration times and the subsequent, separate Solve mass determination.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Analysevorrichtung besteht beispielsweise aus:

  • – Einem durch einen Motor angetriebenen Rotor, der in einem festen Winkel oder ausschwingbar ein Behältnis für die Probenflüssigkeit trägt. In dem oder in jedem der Behältnisse ist ein Analysefilter, der auswechselbar oder fest eingebaut sein kann, integriert. Auf der dem oder den Behältnissen gegenüberliegenden Seite des Rotors kann ein Gegengewicht angebracht sein.
  • – Einem Sensor, der zur Messung der Unwucht des Rotors eingesetzt wird, im folgenden auch als Unwuchtsensor bezeichnet. Hierbei handelt es sich vorteilhafterweise zum Beispiel um einen Kraft- oder Beschleunigungssensor, der die mit der Drehfrequenz der Welle umlaufende, durch die Filtration verursachte Massendifferenz in oder an der Filtervorrichtung über die Unwuchtänderung der rotierenden Bestandteile des Systems detektiert. Die Unwucht des Rotors wird somit beispielsweise in Form einer Kraft oder Schwingungsamplitude bestimmt. Anstelle des Kraft- oder Beschleunigungssensors kann aber auch ein optischer oder ein kapazitiver Sensor verwendet werden, der die Auslenkung der Welle durch die Massenzunahme erfasst. Der Unwuchtsensor ist dabei vorteilhafterweise an Komponenten des Systems montiert, die direkt mit dem Rotor gekoppelt sind. Dies kann etwa die Lagerung der Welle sein.
  • – Einem Auswertesystem, das es gestattet, das Unwuchtsensorsignal zu erfassen, weiterzuverarbeiten und die relevante Größe, also die Massenzunahme auf der Filtervorrichtung, aus diesem Signal zu berechnen. Die Arbeitsweise eines solchen Auswertesystems wird hierbei in nachfolgend aufgeführten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung beispielhaft näher beschrieben.
An advantageous embodiment of an analysis device according to the invention consists for example of:
  • - A driven by a motor rotor, which carries a container for the sample liquid at a fixed angle or swinging. In or in each of the containers, an analysis filter, which can be interchangeable or permanently installed, is integrated. On the side opposite the container or containers of the rotor, a counterweight may be appropriate.
  • - A sensor that is used to measure the imbalance of the rotor, also referred to below as unbalance sensor. This is advantageously, for example, a force or acceleration sensor, which detects the mass difference in or on the filter device, which revolves with the rotational frequency of the shaft and caused by the filtration, via the imbalance change of the rotating components of the system. The imbalance of the rotor is thus determined, for example, in the form of a force or oscillation amplitude. Instead of the force or acceleration sensor but also an optical or a capacitive sensor can be used, which detects the deflection of the shaft by the mass increase. The unbalance sensor is advantageously mounted on components of the system, which are coupled directly to the rotor. This can be about the bearing of the shaft.
  • An evaluation system that allows the imbalance sensor signal to be detected, further processed and the relevant variable, ie the mass increase on the filter device, to be calculated from this signal. The mode of operation of such an evaluation system is described here in more detail by way of example in the following exemplary embodiments of the analysis device according to the invention.

Im Gegensatz zu gängigen Filtersystemen für Labor zentrifugen ist die erfindungsgemäße Analysevorrichtung vorteilhafterweise offen ausgeführt. Hierbei verlässt die die Filtervorrichtung passierende Flüssigkeit das System, dessen Unwucht bestimmt wird und wird beispielsweise über eine geeignet ausgeführte Wandung einem Sammelgefäß zugeführt. Ein solchermaßen offen ausgeführtes System bietet den Vorteil, dass beispielsweise durch kontinuierliche Nachführung weiterer Probenflüssigkeit auch das Volumen des oder der Probenbehältnisse übersteigende Flüssigkeitsmengen filtriert werden können.in the Contrary to common Filter systems for Laboratory centrifuges is the analysis device according to the invention advantageously open. in this connection leaves the liquid passing through the filter device the system whose Unbalance is determined and is, for example, a suitably executed wall fed to a collection vessel. One thus open running System has the advantage that, for example, by continuously tracking another sample liquid also the volume of the or the sample containers exceeding liquid quantities can be filtered.

Weiterhin ist die erfindungsgemäße Analysevorrichtung zur Optimierung der Analysedauer vorteilhafterweise so ausgeführt, dass nur bis zur Unwuchtkonstanz rotiert wird. Dies bedeutet, dass die Rotation zu dem Zeitpunkt, an dem sämtliche Probeflüssigkeit abfiltriert worden ist, gestoppt wird.Farther is the analysis device according to the invention to optimize the analysis advantageously carried out so that is only rotated to unbalance constancy. This means that the rotation at the time when all sample liquid has been filtered off, is stopped.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die erfindungsgemäße Filterzentrifuge ein weiteres Behältnis auf, das mit einer Referenzflüssigkeit gefüllt ist. In einer dergestaltigen Ausgestaltungsform kann die Differenz der Massenzunahme in Bezug auf das mit der Referenzflüssigkeit gefüllte Behältnis erfasst werden.In a further advantageous embodiment, the filter centrifuge according to the invention another container on that with a reference liquid filled is. In such an embodiment, the difference the mass increase in relation to that with the reference fluid filled container be recorded.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung betreffen insbesondere die Automatisierung der Analysevorrichtung. So kann die Zugabe der Probenflüssigkeit beispielsweise bei stehender Zentrifuge durch einen Dispenser erfolgen. Alternativ dazu kann die Probenflüssigkeit beispielsweise während der Rotation der Zentrifuge durch ein mitrotierendes Dosiersystem zugegeben werden kann. Die beiden beschriebenen Möglichkeiten der Zudosierung der Probenflüssigkeit können alternativ oder zusätzlich zum Einbringen von Spülflüssigkeiten eingesetzt werden. Mit Hilfe einer automatischen Filterwechselvorrichtung, beispielsweise eines Rundtakttisches, kann ein automatischer Filterwechsel erfolgen, so dass die für eine Vielzahl von Analysen aufzuwendende Zeit zusätzlich reduziert werden kann. Die austauschbaren Filter sind nach ihrer Entnahme weiteren Analysen, beispielsweise mikroskopischen Untersuchungen oder Massenbestimmungen in Referenzgeräten, zuführbar.Further advantageous embodiments of the analysis device according to the invention relate in particular to the automation of the analysis device. Thus, the addition of the sample liquid can be done, for example, with a standing centrifuge through a dispenser. Alternatively, the sample liquid, for example, during the Rotati can be added on the centrifuge by a co-rotating dosing. The two described possibilities of adding the sample liquid can be used alternatively or additionally to the introduction of rinsing liquids. With the aid of an automatic filter changing device, for example a rotary indexing table, an automatic filter change can take place, so that the time required for a plurality of analyzes can be additionally reduced. The replaceable filters are after their removal further analysis, such as microscopic examinations or mass determinations in reference devices, fed.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung zur Bestimmung des Feststoffgehalts von Flüssigkeiten zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Eine entsprechende Vorrichtung bzw. ein entsprechendes Verfahren kann somit innerhalb einer Vielzahl von Aufgabengebieten eingesetzt werden. So ist der Gehalt an Feststoffen ein wichtiges Indiz für den Alterungszustand oder das Verschleißpotential einer Betriebsflüssigkeit. Dies ist etwa bei Ölen für den Einsatz in hydraulischen Systemen oder für den Einsatz als Schmiermittel relevant. Im Bereich moderner Fertigungstechnologien bekommt die Produktsauberkeit und damit auch die Reinigung von Bauteilen einen zunehmend höher werdenden Stellenwert. Hierbei gewinnt die Überwachung von flüssigen Reinigungsmedien auf ihren Partikelgehalt als Instrument der Prozesskontrolle an Bedeutung. Ein weiteres Aufgabengebiet stellt die Analyse von Farben und Lacken dar, bei denen die farbgebenden Pigmente vom Lösungsmittel getrennt werden. Ein Aufgabengebiet aus der chemischen Analytik ist die Gewichtsbestimmung von Niederschlägen aus Fällungsreaktionen. Auch die Analyse von Blut oder die Herstellung von Blutpräparaten ist ein Aufgabengebiet in der die vorliegende Erfindung erfolgreich angewendet werden kann, da hierbei eine Trennung in feste und flüssige Bestandteile notwendig ist.The above-described device for determining the solids content of liquids is characterized by a number of significant advantages. A corresponding Device or a corresponding method can thus within a variety of tasks are used. That is how it is Content of solids is an important indicator of the state of aging or the wear potential of a Operating fluid. This is about oils for the Use in hydraulic systems or for use as a lubricant relevant. In the field of modern production technologies gets the Product cleanliness and thus also the cleaning of components increasingly higher become increasingly important. This gains the monitoring of liquid cleaning media on their particle content as an instrument of process control Importance. Another area of responsibility is the analysis of colors and paints in which the coloring pigments from the solvent be separated. A task area from chemical analysis is the determination of weight of precipitates from precipitation reactions. Also the Analysis of blood or the production of blood preparations is a task in which the present invention can be successfully applied, this requires a separation into solid and liquid components is.

Gegenüber den aus mehreren Einzelgeräten und in diesen separat durchzuführenden Analyseschritten bestehenden Vorrichtungen und Verfahren des Standes der Technik zeichnet sich die erfindungsgemäße Filterzentrifuge mit Sensor zur Massenbestimmung von Filtrationsrückständen insbesondere durch die Integration der Filtration und der Massenbestimmung in eine einzige Vorrichtung und die damit verbundene Möglichkeit, sämtliche Analyseschritte innerhalb dieser einen Vorrichtung zu automatisieren aus. Dies führt zu

  • – bedeutend schnelleren Analyseergebnissen bzw. deutlich höheren Probendurchsatzraten, insbesondere durch die deutliche Verkürzung der Filtrationszeit durch die in der Zentrifuge auftretenden Zentrifugalkräfte sowie durch die gleichzeitig während des Rotationsvorgangs durchführbare Massenbestimmung,
  • – gesteigerter Reproduzierbarkeit der Analyseergebnisse durch eine Reduktion der manuellen Eingriffs- und Einflussmöglichkeiten, einem deutlich geringeren apparativen und personellen Aufwand, da mit Hilfe eines einzigen Gerätes die komplette Analyse vorgenommen werden kann. Dies bedingt auch einen deutlich geringeren Platzbedarf,
  • – einer einfacheren Bedienung des Einzelgerätes im Vergleich zu den bisherigen Einzelkomponenten, so dass für die Durchführung der Analysen im Laborbetrieb auch weniger qualifiziertes Personal eingesetzt werden kann.
Compared to existing from several individual devices and in these separately to be carried out analysis devices and methods of the prior art, the filter centrifuge invention with sensor for mass determination of filtration residues characterized in particular by the integration of filtration and mass determination in a single device and the associated possibility, all Automate analysis steps within this one device. this leads to
  • Significantly faster analysis results or significantly higher sample throughput rates, in particular by the significant shortening of the filtration time by the centrifugal forces occurring in the centrifuge as well as by the simultaneously determinable during the rotation process mass determination,
  • - Increased reproducibility of the analysis results by reducing the manual intervention and influence options, a significantly lower equipment and personnel expenditure, since with the help of a single device, the complete analysis can be made. This also requires a much smaller footprint,
  • - A simpler operation of the individual device compared to the previous individual components, so that less qualified personnel can be used to carry out the analysis in laboratory operation.

Die erfindungsgemäße Filterzentrifuge kann vorteilhafterweise im Bereich der automatisierten Überwachung einer Fertigung eingesetzt werden. Hierzu müssen lediglich wie beschrieben die Probeflüssigkeit und ggf. eine Spülflüssigkeit automatisiert zudosiert werden und es muss nach der Durchführung einer Einzelanalyse der Analysefilter wie beschrieben automatisiert gewechselt werden.The Filter centrifuge according to the invention can be advantageously in the field of automated monitoring used in a production. For this purpose, only as described the sample liquid and possibly a rinsing liquid be metered automatically and it must after performing a Single analysis of the analysis filters changed automatically as described become.

Erfindungsgemäße Filterzentrifugen mit Sensoren zur Massenbestimmung von Filtrationsrückständen können wie in einem der nachfolgenden Beispiele beschrieben ausgeführt sein oder verwendet werden.Filter centrifuges according to the invention with sensors for mass determination of filtration residues can like be described in one of the following examples or used.

Es zeigenIt demonstrate

1 eine unbefüllte Analysevorrichtung im nicht rotierenden Zustand; 1 an unfilled analysis device in the non-rotating state;

2a die unbefüllte Analysevorrichtung während der Rotation; 2a the unfilled analyzer during rotation;

2b eine befüllte Analysevorrichtung im nicht rotierenden Zustand; 2 B a filled analyzer in the non-rotating state;

2c den Filtrationsvorgang bei rotierender Analysevorrichtung; 2c the filtration process with rotating analyzer;

2d die rotierende Analysevorrichtung nach Abfiltrieren der Probenflüssigkeit; 2d the rotating analyzer after filtering off the sample liquid;

2e die Bestimmung der Unwucht der Filtervorrichtung; 2e the determination of the imbalance of the filter device;

3a das Einfüllen von Probenflüssigkeit im stehenden Zustand; 3a the filling of sample liquid while standing;

3b das Einfüllen von Probenflüssigkeit während der Rotation; und 3b the filling of sample liquid during the rotation; and

3c einen Filterwechsel. 3c a filter change.

In den nachfolgend beschriebenen Figuren werden für dieselben oder sich entsprechende Vorrichtungsbestandteile identische oder sich entsprechende Bezugszeichen verwendet.In The figures described below are for the same or corresponding Device components identical or corresponding reference numerals uses.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Analysevorrichtung. Mit ihr wird im folgenden beispielhaft ein erfindungsgemäßes Messverfahren zur Bestimmung der durch die Filtration und das Abscheiden der Feststoffanteile verursachten Massenänderung einer Filtermembran dargestellt. Die Analysevorrichtung besteht aus einer ortsfesten, als Welle ausgeführten und mitrotierenden Drehachse 1 und einem um diese drehbar gelagerten Rotor 2. Am Rotor befindet sich ausschwingbar gelagert ein zunächst unbefülltes Probengefäß 3 für die zu analysierende Flüssigkeit. In das Probengefäß ist ein Analysefilter 4 eingebracht. Dieser Analysefilter 4 weist im Anfangszustand zunächst keine Massenbelegung auf. Zur Vermeidung einer zu großen mechanischen Belastung des Systems ist auf der dem Probengefäß gegenüberliegenden Seite in einem dem Abstand des Probengefäßes 3 von der Drehachse 1 entsprechenden Abstand von der Drehachse 1 ein Gegengewicht 5 angebracht. Das vorstehend beschriebene System wird im folgenden auch als Zentrifuge bezeichnet. An der Halterung des Antriebsmotors (nicht dargestellt) befindet sich der in das System integrierte Unwuchtsensor 6. Bei alternativen Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Ana lysevorrichtung kann sich der Unwuchtsensor auch am Wellenlager oder an der Drehachse befinden. Die Bestimmung der Masse von in der Probenflüssigkeit suspendierten Feststoffanteilen gliedert sich in fünf Schritte. In einem ersten Schritt wird die Zentrifuge mit unbefülltem Probengefäß 3 mit dem eingelegten Analysefilter 4 in Rotation versetzt. Wie 2a in einer der 1 entsprechenden Darstellung, jedoch mit ausgeschwungenem Probengefäß 3 und Gegengewicht 5 zeigt, wird anschließend die Leerunwucht des Systems als Referenzwert anhand des Signals des Unwuchtsensors 6 bestimmt. Wie 2b in einer der 1 ebenfalls entsprechenden Darstellung, jedoch mit aufgefülltem Probengefäß 3a zeigt, wird in einem zweiten Schritt das Probengefäß 3 mit der zu filtrierenden Flüssigkeit aufgefüllt. Wie 3a in einer der 1 entsprechenden Darstellung, jedoch mit einem oberhalb des bereits teilweise gefüllten Probengefäßes 3a angebrachten Dispenser 7 zeigt, kann das Auffüllen des Probengefäßes 3 bei stehendem Rotor 2 beispielsweise mit dem Dispenser 7 erfolgen. Wie 3b in einer der 2a entsprechenden Darstellung zeigt, ist das Auffüllen des Probengefäßes auch während der Rotation über ein geeignetes mitrotierendes Dosiersystem 8 möglich. In 3b ist das Dosiersystem 8 vereinfacht als gebogener Kanal zum Zuführen von Flüssigkeit dargestellt. Im dritten Schritt erfolgt die Filtration des Feststoffanteils der Probenflüssigkeit bei rotierendem, aufgefülltem Probegefäß 3a bzw. bei rotierender Zentrifuge, dargestellt in 2c in zu 2a analoger Weise, jedoch mit gefülltem Probengefäß 3a und dem durch Pfeile symbolisierten Filtrationsvorgang an der Filtermembran 4. Hierbei verlässt die die Filtermembran 4 passierende Probenflüssigkeit das System, dessen Unwucht bestimmt wird vorteilhafterweise, und wird über eine geeignet ausgeführte Wandung einem Sammelgefäß zugeführt. Dabei nimmt die Unwucht des Systems während des Rotationsvorgangs solange ab, bis die Probenflüssigkeit vollständig abfiltriert wurde. Es stellt sich ein konstanter Wert für die Unwucht, der Endunwuchtwert, ein. Wie 2d analog zu 2a, jedoch mit massebelegtem Analysefilter 4a zeigt, wird der Endunwuchtwert hierbei durch das Signal des Unwuchtsensors 6 bei nunmehr mit der Masse des Feststoffanteils der Probenflüssigkeit belegtem Analysefilter 4a bestimmt. Die gesuchte Masse des Feststoffanteils der Probenflüssigkeit, die dem Massenzuwachs auf dem Analysefilter 4 entspricht, korreliert somit unmittelbar mit der Differenz aus Endunwuchtwert des Systems mit Feststoffrückständen auf dem Filter 4a und Ausgangsunwuchtwert des Systems mit leerem Filter 4. 2e veranschaulicht den fünften Schritt, die Berechnung der Masse der auf dem Filter 4a abgeschiedenen Feststoffanteile der Probenflüssigkeit aus der Differenzunwucht vor und nach der Filtration. 2e oben zeigt die auf dem Analysefilter 4a abgeschiedene Masse Δm des Feststoffanteils der Probeflüssigkeit, die im Abstand r um die Drehachse 1 mit der Winkelgeschwindigkeit ω rotiert, was zu einer Zentrifugalkraft F=Δm·ω2·r führt. Diese Zentrifugalkraft bewirkt ein Moment auf die Drehachse 1, das zu einer Krafteinleitung in den Unwuchtsensor 6 führt. Die Amplitude des aus der durch die abgeschiedene Masse Δm verursachten Krafteinleitung resultierenden periodischen Sensorsignals Umax ist proportional zur gesuchten Massenzunahme Δm. 2e unten zeigt ein solches periodisches Sensorsignal mit Amplitude Umax 11. Aus der Differenz der Unwuchtwerte lässt sich somit auf die gesuchte Massenzunahme Δm rückschließen. 3c zeigt das beschriebene Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise um eine Filterwechselvorrichtung erwei tert. Zusätzlich zu der bereits in den vorherig beschriebenen Figuren dargestellten Analysevorrichtung ist in 3c eine solche Filterwechselvorrichtung in Form eines Rundtakttisches 10 dargestellt. Der dargestellte Rundtakttisch 10 besteht aus einer kreisförmigen Grundplatte mit insgesamt 8 am äußeren Rand der Grundplatte in regelmäßigen Abständen angeordneten Aufnahmevorrichtungen zum Aufnehmen von Analysefiltern 4. Sobald die Massenzunahme eines Analysefilters 4 wie beschrieben bestimmt ist, dreht sich der Rundtakttisch 10 bis zu einer leeren Aufnahmevorrichtung um seine Achse und nimmt in diese den bereits vermessenen Analysefilter auf bzw. einen Filterwechsel 9, in 3c durch einen Pfeil angedeutet, vor. 1 shows an embodiment of an inventive analysis device. By way of example, a measuring method according to the invention for determining the mass change of a filter membrane caused by the filtration and the deposition of the solids components will be described below. The analysis device consists of a stationary, executed as a shaft and co-rotating axis of rotation 1 and a rotatably mounted about this rotor 2 , On the rotor is swingably mounted an initially unfilled sample vessel 3 for the liquid to be analyzed. Into the sample vessel is an analysis filter 4 brought in. This analysis filter 4 initially has no mass occupancy in the initial state. To avoid excessive mechanical stress on the system is on the opposite side of the sample vessel in a the distance of the sample vessel 3 from the axis of rotation 1 corresponding distance from the axis of rotation 1 a counterweight 5 appropriate. The system described above is also referred to below as a centrifuge. On the holder of the drive motor (not shown) is the unbalance sensor integrated in the system 6 , In alternative embodiments of the invention Ana lysis device, the unbalance sensor can also be located on the shaft bearing or on the axis of rotation. The determination of the mass of suspended solids in the sample liquid is divided into five steps. In a first step, the centrifuge with unfilled sample vessel 3 with the inserted analysis filter 4 set in rotation. As 2a in one of the 1 corresponding representation, but with swung sample container 3 and counterweight 5 shows, then the empty imbalance of the system as a reference value based on the signal of the imbalance sensor 6 certainly. As 2 B in one of the 1 also corresponding representation, but with filled sample vessel 3a shows, in a second step, the sample vessel 3 filled with the liquid to be filtered. As 3a in one of the 1 corresponding representation, but with one above the already partially filled sample vessel 3a attached dispensers 7 shows, can the filling of the sample vessel 3 with the rotor stationary 2 for example with the dispenser 7 respectively. As 3b in one of the 2a shows corresponding representation, the filling of the sample vessel is also during the rotation of a suitable co-rotating dosing 8th possible. In 3b is the dosing system 8th simplified illustrated as a curved channel for supplying liquid. In the third step, the solids content of the sample liquid is filtered while the sample vessel is rotating and filled 3a or with a rotating centrifuge, shown in 2c in to 2a analogous way, but with filled sample vessel 3a and the filtration process symbolized by arrows on the filter membrane 4 , This leaves the filter membrane 4 passing sample liquid the system whose unbalance is determined advantageously, and is fed via a suitably designed wall to a collection vessel. During the rotation process, the imbalance of the system decreases until the sample liquid has been completely filtered off. It sets a constant value for the imbalance, the final imbalance value. As 2d analogous to 2a , but with massed analysis filter 4a shows, the Endunwuchtwert is hereby by the signal of the unbalance sensor 6 at now occupied by the mass of the solids content of the sample liquid analysis filter 4a certainly. The sought mass of the solid content of the sample liquid, the mass increase on the analysis filter 4 corresponds, therefore, directly correlates with the difference of Endunwuchtwert the system with residual solids on the filter 4a and initial unbalance value of the system with empty filter 4 , 2e illustrates the fifth step, calculating the mass of the on the filter 4a deposited solids content of the sample liquid from the differential imbalance before and after filtration. 2e above shows the on the analysis filter 4a deposited mass .DELTA.m of the solids content of the sample liquid, the distance r around the axis of rotation 1 with the angular velocity ω, resulting in a centrifugal force F = Δm · ω 2 · r. This centrifugal force causes a moment on the axis of rotation 1 , which leads to an introduction of force in the unbalance sensor 6 leads. The amplitude of the periodic sensor signal U max resulting from the introduction of force caused by the deposited mass Δm is proportional to the desired mass increase Δm. 2e below shows such a periodic sensor signal with amplitude U max 11 , From the difference of the unbalance values, it is thus possible to infer the desired mass increase Δm. 3c shows the described embodiment advantageously to a filter replacement device Erwei tert. In addition to the analysis device already shown in the previously described figures, in 3c Such a filter changing device in the form of a rotary indexing table 10 shown. The illustrated rotary table 10 consists of a circular base plate with a total of 8 at the outer edge of the base plate arranged at regular intervals receiving devices for receiving analysis filters 4 , Once the mass increase of an analysis filter 4 As described, the rotary table rotates 10 up to an empty receiving device about its axis and takes in this already measured analysis filter on or a filter change 9 , in 3c indicated by an arrow, in front.

Claims (31)

Vorrichtung mit einer eine Filtermembran oder ein Filtermedium enthaltende oder aus ihr bestehenden Filtervorrichtung zum Abscheiden von in einer Flüssigkeit suspendierten Feststoffteilchen und einer Wägevorrichtung zur Bestimmung der Masse der Feststoffteilchen durch Differenzwägung der Filtermembran oder des Filtermediums vor und nach dem Abscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung (4) in oder an einer Vorrichtung (2) zum Rotieren der Filtervorrichtung um eine Rotationsachse (1) angeordnet ist, sowie dass die Vorrichtung als Wägevorrichtung mit einem an oder in der Vorrichtung integrierten Sensor (6) zur mittelbaren oder unmittelbaren Bestimmung der Unwucht des rotierenden Teils der Vorrichtung (Rotor) und einem Auswertesystem zur Bestimmung von Massenänderungen der Filtervorrichtung mit Hilfe von Signalen des Sensors ausgestattet ist.Device comprising a filtering device containing or consisting of a filter membrane or a filter medium for separating solid particles suspended in a liquid and a weighing device for determining the mass of the solid particles by differential weighing the filter membrane or the filter medium before and after the deposition, characterized in that the filter device ( 4 ) in or on a device ( 2 ) for rotating the filter device about an axis of rotation ( 1 ), and in that the device is in the form of a weighing device with a sensor integrated on or in the device ( 6 ) for direct or indirect determination of the imbalance of the rotating part of the device (rotor) and an evaluation system for determining mass changes of the filter device is equipped by means of signals from the sensor. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) mindestens ein Probengefäß (3), das in einem festen Winkel zum Rotor angeordnet ist oder frei ausschwingbar ist, enthält oder daraus besteht.Device according to the preceding claim, characterized in that the rotor ( 2 ) at least one sample vessel ( 3 ), which is arranged at a fixed angle to the rotor or freely swingable, contains or consists of. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Probengefäß (3) die Filtervorrichtung (4) enthält.Device according to the preceding claim, characterized in that the sample vessel ( 3 ) the filter device ( 4 ) contains. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Probengefäß (3) offen ist.Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the sample vessel ( 3 ) is open. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in der Vorrichtung (2) zum Rotieren der Filtervorrichtung (4) bezogen auf die Rotationsachse auf der der Filtervorrichtung gegenüberliegenden Seite ein Gegengewicht (5) zur Filtervorrichtung angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on or in the device ( 2 ) for rotating the filter device ( 4 ) based on the axis of rotation on the opposite side of the filter device a counterweight ( 5 ) is arranged to the filter device. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System aus Rotor (2) und nicht rotierendem Teil eine Zentrifuge ist oder eine Zentrifuge bildet.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the system of rotor ( 2 ) and non-rotating part is a centrifuge or forms a centrifuge. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) einen Kraft- und/oder Beschleunigungssensor und/oder einen optischen Sensor und/oder einen kapazitiven Sensor enthält oder daraus besteht.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 6 ) contains or consists of a force and / or acceleration sensor and / or an optical sensor and / or a capacitive sensor. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer Wandung und/oder einem Sammelgefäß zum Auffangen von Flüssigkeit versehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device is provided with a wall and / or a collecting vessel for catching of liquid is provided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Dispenser bzw. eine Dosiervorrichtung (7) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device comprises a dispenser or a dosing device ( 7 ) having. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Dispenser bzw. die Dosiervorrichtung (8) so angeordnet ist, dass er bzw. sie mit der Filtervorrichtung mitrotiert.Device according to the preceding claim, characterized in that the dispenser or the dosing device ( 8th ) is arranged so that he or she co-rotates with the filter device. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine automatisch arbeitende oder manuell zu bedienende Vorrichtung zum Verdünnen der Flüssigkeit und/oder eine automatisch arbeitende oder manuell zu bedienende Vorrichtung zum Hinleiten von Spülflüssigkeit und/oder eine automatisch arbeitende oder manuell zu bedienende Vorrichtung (10) zum Wechsel der Filtervorrichtung (4).Device according to one of the preceding claims, characterized by an automatically operating or manually operated device for diluting the liquid and / or an automatically operating or manually operated device for leading rinsing liquid and / or an automatically operating or manually operated device ( 10 ) for changing the filter device ( 4 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermembran oder das Filtermedium eine Porengröße im Bereich von 100 nm bis 100 μm aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the filter membrane or the filter medium a Pore size in the range from 100 nm to 100 μm exhibit. Verfahren zur Filtration und Massenbestimmung von in Flüssigkeiten suspendierten Feststoffteilchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit mittels Zentrifugalkräften durch eine rotierende Filtervorrichtung (4) gedrückt wird, die Unwucht der Filtervorrichtung während des Rotierens mittelbar oder unmittelbar erfasst wird und aus der Änderung der Unwucht der Filtervorrichtung während des Durchdrückens der Flüssigkeit durch die Filtervorrichtung das Gewicht der auf der Filtervorrichtung abgeschiedenen Feststoffe bestimmt wird.Process for the filtration and mass determination of solid particles suspended in liquids, characterized in that the liquid is conveyed by means of centrifugal forces through a rotary filter device ( 4 ), the unbalance of the filter device is detected indirectly or directly during rotation, and the weight of the solids deposited on the filter device is determined from the change in the unbalance of the filter device during the passage of the liquid through the filter device. Verfahren zur Filtration und Massenbestimmung von in Flüssigkeiten suspendierten Feststoffteilchen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flüssigkeit in mindestens ein an oder in einer rotierbaren Vorrichtung (2) angebrachtes, eine Filtervorrichtung (4) enthaltendes Probengefäß (3) eingebracht wird, dass sodann die rotierbare Vorrichtung in Rotation versetzt wird und durch die rotationsbedingt auftretenden Kräfte die Flüssigkeit durch die Filtervorrichtung getrieben wird, dass die Unwucht der rotie renden Vorrichtung samt Filtervorrichtung oder der Filtervorrichtung durch einen Unwuchtsensor (6) detektiert wird und dass die Masse an oder in der Filtervorrichtung abgeschiedener Feststoffanteile der Flüssigkeit sodann aus der detektierten Unwucht bestimmt wird.Process for the filtration and mass determination of solid particles suspended in liquids, characterized in that a liquid is introduced into at least one or a rotatable device ( 2 ), a filter device ( 4 ) containing sample vessel ( 3 ) is introduced, that then the rotatable device is set in rotation and the rotationally occurring forces due to the fluid is driven through the filter device that the imbalance of rotie-generating device including filter device or the filter device by an unbalance sensor ( 6 ) and that the mass at or in the filter device of deposited solid portions of the liquid is then determined from the detected imbalance. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 verwendet wird.Method according to claim 13 or 14, characterized a device according to one of claims 1 to 11 is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zentrifuge eingesetzt wird, wobei die Leerunwucht des Rotors (2) in unbefülltem Zustand bestimmt wird, dass sodann ein Probengefäß (3) der Zentrifuge bei stehendem oder rotierendem Rotor mit Flüssigkeit gefüllt wird, dass sodann die Unwucht des Systems bei rotierendem Rotor bestimmt wird und dass aus der Differenz der Leerunwucht und der nach der Filtration bestimmten Unwucht die Masse von auf oder an der Filtervorrichtung abgeschiedenen Feststoffanteilen bestimmt wird.Method according to one of claims 13 to 15, characterized in that a centrifuge is used, wherein the empty imbalance of the rotor ( 2 ) in the unfilled state it is determined that then a sample vessel ( 3 ) of the centrifuge is filled with a stationary or rotating rotor with liquid, that then the imbalance of the system is determined with a rotating rotor and that from the difference of the empty imbalance and the determined after filtration imbalance, the mass of deposited on or on the filter device solids content is determined , Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die gefilterte Flüssigkeit über eine geeignete Wandung einem Sammelbehältnis zugeführt wird.Method according to one of claims 13 to 16, characterized that the filtered liquid over a suitable wall is supplied to a collection container. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung (4) eine Filtermembran oder ein Filtermedium mit einer Porengröße im Bereich von 100 nm bis 100 μm enthält oder daraus besteht.Method according to one of claims 13 to 17, characterized in that the filter device ( 4 ) contains or consists of a filter membrane or a filter medium having a pore size in the range of 100 nm to 100 μm. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass solange rotiert wird, bis eine Konstanz der Unwucht eintritt.Method according to one of claims 13 to 18, characterized that is rotated until a constancy of the imbalance occurs. Verwendung eines Verfahrens oder einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur manuellen oder automatisierten Bestimmung oder Überwachung des Feststoffgehalts in Flüssigkeiten.Use of a method or device according to one of the preceding claims for manual or automated Determination or monitoring the solids content in liquids. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch zum Zweck der Prozesskontrolle.Use according to the preceding claim for Purpose of process control. Verwendung nach Anspruch 20 oder 21 im Bereich der Fertigungstechnologie.Use according to claim 20 or 21 in the field of Manufacturing technology. Verwendung nach Anspruch 20 oder 21 wobei die Flüssigkeiten Reinigungsflüssigkeiten sind.Use according to claim 20 or 21 wherein the liquids cleaning liquids are. Verwendung nach Anspruch 20 zur Ermittlung des Alterungszustands und/oder des Verschleißpotentials einer Betriebsflüssigkeit.Use according to claim 20 for determining the state of aging and / or the wear potential a working fluid. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch wobei die Betriebsflüssigkeit Öl in einem hydrau lischen System oder in einem Motor oder ein Schmiermittel enthält oder daraus besteht.Use according to the preceding claim wherein the operating fluid oil in one hydraulic system or in a motor or a lubricant contains or consists of. Verwendung nach Anspruch 20 zur Analyse von Flüssigkeiten menschlicher oder tierischer Herkunft.Use according to claim 20 for the analysis of liquids of human or animal origin. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Flüssigkeit Blut enthält oder daraus besteht.Use according to the preceding claim, wherein the liquid Contains blood or consists of. Verwendung nach Anspruch 20 zur Herstellung von Blutpräparaten.Use according to claim 20 for the production of Blood products. Verwendung nach Anspruch 20 zur Analyse von Farben und Lacken.Use according to claim 20 for the analysis of colors and paints. Verwendung nach Anspruch 20 in der chemischen Analytik.Use according to claim 20 in chemical analysis. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch zur Massebestimmung von Niederschlägen aus Fällungsreaktionen.Use according to the preceding claim Determination of mass of precipitation Precipitation reactions.
DE2003155000 2003-11-25 2003-11-25 Filter centrifuge with sensor for determining mass of filtration residues has filter device in or on rotor with device for determining rotor imbalance, evaluation system for determining mass changes of filter device using sensor signals Expired - Fee Related DE10355000B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003155000 DE10355000B3 (en) 2003-11-25 2003-11-25 Filter centrifuge with sensor for determining mass of filtration residues has filter device in or on rotor with device for determining rotor imbalance, evaluation system for determining mass changes of filter device using sensor signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003155000 DE10355000B3 (en) 2003-11-25 2003-11-25 Filter centrifuge with sensor for determining mass of filtration residues has filter device in or on rotor with device for determining rotor imbalance, evaluation system for determining mass changes of filter device using sensor signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10355000B3 true DE10355000B3 (en) 2005-09-01

Family

ID=34812976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003155000 Expired - Fee Related DE10355000B3 (en) 2003-11-25 2003-11-25 Filter centrifuge with sensor for determining mass of filtration residues has filter device in or on rotor with device for determining rotor imbalance, evaluation system for determining mass changes of filter device using sensor signals

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10355000B3 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE643836C (en) * 1933-07-13 1937-04-17 Collatz & Co E centrifuge
US2928591A (en) * 1956-12-27 1960-03-15 Deaver George Lee Method and apparatus for separating particles in a fluid dispersion
US4683058A (en) * 1986-03-20 1987-07-28 Costar Corporation Filter for centrifuge tube
DE4014451C1 (en) * 1990-05-05 1991-06-13 Heraeus Sepatech Gmbh, 3360 Osterode, De
WO1998030307A1 (en) * 1997-01-14 1998-07-16 The Johns Hopkins University Apparatus for the separation of cystic parasite forms from water
US5900590A (en) * 1996-08-22 1999-05-04 Southwest Research Institute Centrifugal measurement of mass

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE643836C (en) * 1933-07-13 1937-04-17 Collatz & Co E centrifuge
US2928591A (en) * 1956-12-27 1960-03-15 Deaver George Lee Method and apparatus for separating particles in a fluid dispersion
US4683058A (en) * 1986-03-20 1987-07-28 Costar Corporation Filter for centrifuge tube
DE4014451C1 (en) * 1990-05-05 1991-06-13 Heraeus Sepatech Gmbh, 3360 Osterode, De
US5900590A (en) * 1996-08-22 1999-05-04 Southwest Research Institute Centrifugal measurement of mass
WO1998030307A1 (en) * 1997-01-14 1998-07-16 The Johns Hopkins University Apparatus for the separation of cystic parasite forms from water

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Bock,R: Methoden der analytischen Chemie, Bd. 2 Nachw. und Bestimmungsmethoden Teil 3. VCH, Basel, 1987, S. 3-13 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2425165C2 (en)
DE102016112112B4 (en) centrifugal filter device
EP3060350B1 (en) Method for clarifying a flowable product by way of a centrifuge
EP3060351B1 (en) Method for continuously clarifying a flowable suspension with a centrifuge
DE10193313B4 (en) Fluid filter device, centrifuge and method of filtering fluid
DE102014116404A1 (en) Method for monitoring and / or controlling the operation of a centrifuge
EP3600680B1 (en) Method for the automated removal of solids from centrifuges
EP0084666B1 (en) Apparatus for wet-sieving analysis
EP2196266A2 (en) Method and device for monitoring the automated emptying of a centrifuge
EP3060352A1 (en) Method for clarifying a flowable product with a centrifuge
DE19732006C1 (en) Drum centrifuge with continuous weight measurement indicating filling and degree of de-watering
DE10355000B3 (en) Filter centrifuge with sensor for determining mass of filtration residues has filter device in or on rotor with device for determining rotor imbalance, evaluation system for determining mass changes of filter device using sensor signals
EP0321712B1 (en) Apparatus for filtering an addition of a reagent
EP1444045B1 (en) Centrifuge comprising a device for determining the cake moisture
DE4419153C2 (en) Air jet sieve with integrated scale
EP3485979B1 (en) Method for detecting the operating state of a centrifuge
EP2126041B1 (en) Device and method for the mechanical decollation of cells from a cell composite
WO1997016713A2 (en) Process and device for determining rheological and mechanical characteristics of materials
EP2294398A1 (en) Device and method for carrying out measurements of an analysis fluid
DE202023100651U1 (en) Separation system for separating a suspension
DE102013017733A1 (en) Sample carrier, cytometer and method for cytometry
DE102013017620A1 (en) Sample carrier, cytometer and method for cytometry
DE102010010709B3 (en) Apparatus and method for separating particle fractions
DD220405A1 (en) METHOD AND FILTRATION CENTER FOR EVALUATING THE WATER RESERVOIR ASSET
EP2921237A1 (en) Centrifuge for automatic sample preparation in a serial workflow

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee