DE112006000182T5

DE112006000182T5 - Verfahren und Vorrichtung zur Probenahme beim Messen des PH-Werts, der Leitfähigkeit, des Redox-Potentials und/oder anderer Ionen-Konzentrationen in Flüssigkeiten, wobei das Spülen von Elektroden und eines Ansaugkreises eingeschlossen ist

Info

Publication number: DE112006000182T5
Application number: DE112006000182T
Authority: DE
Inventors: Arve Halland
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2006-01-11
Publication date: 2007-12-06
Also published as: WO2006075916A1; US20080105064A1; NO322522B1; NO20050168D0; NO20050168L

Abstract

Verfahren zum Spülen eines Ansaugkreises (8, 10, 11, 12, 16) einer Probenahmevorrichtung, die eine Probenahmekammer (1) mit einem Deckel (5) aufweist, wobei die Probenahmekammer (1) über ein Einlassrohr (6) mit einem Probenfluid kommuniziert und wobei eine Pegelelektrode (2) und wenigstens eine Messelektrode (9) von dem Deckel (5) nach unten in die Probenahmekammer (1) hineinragen, wobei wenigstens eine Reinigungsdüse (4) angeordnet ist, um ein Detergens zumindest in Richtung auf die Messelektrode (9) zu sprühen, und wobei das Probenfluid zur Probenahme mittels Vakuum durch das Einlassrohr (6) nach oben und in die Probenahmekammer (1) gesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüse (4) Reinigungsfluid auch in den Ansaugkreis (8, 10, 11, 12, 16) sprüht und dabei zumindest die Messelektrode (9) reinigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Probenahme beim Messen des pH-Werts, der Leitfähigkeit, des Redox-Potentials und/oder anderer Ionen-Konzentrationen in Flüssigkeiten, zum Einsatz in der Industrie, in Abwasserbehandlungsanlagen und für Umweltbeobachtung. Die Messungen werden allgemein für die automatische Steuerung von Verfahren und/oder Überwachung von Verfahren oder der Umwelt verwendet.
Bei vielen Verfahren ist es schwierig, diese Art von Messung auf einer kontinuierlichen Basis durchzuführen. Dies kann bedingt sein durch die Verschmutzung der Elektroden, durch Ablagerungen auf der Elektrodenoberfläche oder durch eine Kontaminierung der Elektroden. Die Verwendung einer Probenahmevorrichtung reduziert diese Probleme ganz erheblich. Probenahmevorrichtungen, die diskontinuierliche Messungen durchführen, haben den Vorteil, dass die Elektrode kürzer mit der Flüssigkeit in Kontakt ist als bei kontinuierlichen Messungen. Manche Probenahmevorrichtungen spülen die Elektroden auch. Ein weiterer Vorteil der Probenahmevorrichtungen ist, dass die Messungen einfach zu kalibrieren sind, dass der Austausch der Elektroden einfach ist und dass die Probenahmevorrichtungen für die Probenahme in Behältern mit variierenden Füllständen erfolgen kann. Das Risiko einer mechanischen Beschädigung der Elektrode wird verringert. Wenn mehrere Zuführleitungen und Ventile zwischen das Verfahren und die Probenahmevorrichtung geschaltet sind, kann eine Probenahmevorrichtung mehrere Überwachungspunkte haben. Es wird auch auf das norwegische Patent Nr. 126 935, das deutsche Patent Nr. DE 31 51 396 A1 und das deutsche Patent Nr. DE 34 05 962 A1 Bezug genommen.
Aktuelle Probenahmevorrichtungen arbeiten, indem sie die Flüssigkeit durch Unterdruck (Vakuum) nach oben in die Probenahmekammer ansaugen. In der Tat gilt dies auch für die vorliegende Erfindung. Im Folgenden werden die Komponenten, die zur Schaffung und Erzeugung eines Vakuums für die Probenahmekammer verwendet werden, d.h. Verbindungsrohre, Ventil und Vakuumpumpe als "Ansaugkreis" bezeichnet. Das Problem von heutigen Probenahmevorrichtungen ist, dass Partikel, Dampf, Gase und einige Flüssigkeiten in den Ansaugkreis gesaugt werden und nach einer Weile eine Blockade verursachen. Dies führt dazu, dass die Probenahmevorrichtung abgeschaltet werden muss und eine manuelle Reinigung des Ansaugkreises notwendig ist. Alternativ dazu müssen heutige Probenahmevorrichtungen mit Extraeinrichtungen für eine automatische Reinigung des Ansaugkreises versehen werden, um längere Zeit zu funktionieren. Dadurch wird die Probenahmevorrichtung komplexer. Ein weiterer Schwachpunkt moderner Probenahmevorrichtungen ist das fehlende Spülen oder Besprühen der empfindlichen Elektrodenoberfläche. Die empfindliche Spitze der Elektrode oder der Elektroden zeigt allgemein nach unten. Ein direktes Besprühen der empfindlichen Spitze erhöht die Wirkung des Besprühens im Vergleich zu einem indirekten Besprühen ganz deutlich. Diese Probleme werden durch die Erfindung beseitigt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Probenahmekammer mit einer oder mehreren nach oben weisenden Sprühdüsen ausgestattet ist. Nachdem die Probenahmekammer entleert wurde, sprühen die Düsen nach oben in Richtung auf die Ansaugöffnung. Die Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, das die empfindliche Elektrodenoberfläche gereinigt wird, indem die Spitze der Elektrode oder der Elektroden durch eine oder mehrere Sprühdüsen von unten mit Wasser oder einem geeigneten Detergens gespült/besprüht werden und dass der Ansaugkreis mit derselben Düse gereinigt wird. Dies wird erreicht durch die Anordnung der Sprühdüse derart, dass der Sprühstrahl aus der Düse sowohl die Spitze der Elektrode(n) von unten trifft als auch die Saugöffnung in dem Deckel, und durch ein Saugen gleichzeitig mit dem Sprühen, nachdem die Flüssigkeit aus der Probenahmekammer entleert wurde. Die Erfindung ermöglicht auch die Konstruktion einer Probenahmevorrichtung, bei der die Elektroden von unten gespült werden, und eines Ansaugkreises mit wenigen Komponenten. Die Erfindung sorgt für einen bedeutend zuverlässigeren Betrieb und für eine Herstellung von Probenahmevorrichtungen zu weitaus günstigeren Kosten als im Stand der Technik.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entnehmen von Proben. Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in der ein Beispiel einer praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist.
1 zeigt die Probenahmevorrichtung mit einem Querschnitt durch die Kammer 1 und den Deckel 5;
2 ist eine Seitenansicht der Probenahmekammer 1 etc. während des Besprühens durch die Düse 4;
3 ist eine Seitenansicht der transparenten Probenahmekammer etc. während des Besprühens durch die Düse 4, wobei die Kammer 1 und der Deckel 5 in einem Querschnitt dargestellt sind.
Das Ventil 15 ist bei Pos. 7 an Atmosphärendruck oder an einen angemessenen Überdruck angeschlossen. Das Ventil 13 ist bei Pos. 14 mit Druckwasser oder einer geeigneten unter Druck gesetzten Detergenslösung verbunden. Der Betrieb der Probenahmevorrichtung erfolgt sequentiell. Bei Betrieb der Probenahmevorrichtung beginnt der Messzyklus bei Schritt 1; wenn Schritt 1 vollzogen ist, wird Schritt 2 eingeleitet; nach Beendigung von Schritt 2 wird Schritt 3 eingeleitet etc. Ein Messzyklus besteht normalerweise aus den folgenden Schritten:
Schritt 1
Die Vakuumpumpe 12 wird in Gang gesetzt und die Flüssigkeit durch das Einlassrohr 6 in die Probenahmekammer 1 gesaugt. Der Zulauf von Flüssigkeit wird gestoppt, wenn der Flüssigkeitspegel die Pegelelektrode 2 erreicht.
Schritt 2
Die Probe wird dann durch den reduzierten Druck in der Probenahmekammer 1 in derselben zurückgehalten. Die Probenahmekammer 1 enthält zumindest eine Messelektrode 3. Wenn sich die Probe stabilisiert hat, wird die Messung mittels der Messelektrode 3 durchgeführt.
Schritt 3
Das Ventil 15 öffnet, und die Probenahmekammer 1 wird entleert, indem man die Flüssigkeit durch das Einlassrohr 6 aus der Probenahmekammer 1 ausfließen lässt.
Schritt 4
Die Probenahmekammer 1 enthält zumindest eine nach oben weisende Strahldüse 4. Die Messelektrode 3, die Pegelelektrode 2 und das Innere der Probenahmekammer 1 und der Deckel 5 werden dann durch den Sprühstrahl aus der Düse 4 gereinigt. Während dieses Sprühvorgangs kann das Ventil 15 geöffnet sein.
Schritt 5
Das Ventil 15 ist geöffnet, und die Detergenslösung wird aus der Probenahmekammer 1 geleert, indem man das Spülwasser und/oder die Detergenslösung durch das Einlassrohr 6 aus der Probenahmekammer 1 ausfließen lässt.
Schritt 6
Der aus den Verbindungsrohren 10, dem Rückschlagventil 11 und der Vakuumpumpe 12 bestehende Ansaugkreis wird dann gereinigt, indem die Probenahmekammer 1 durch eine Inbetriebnahme der Vakuumpumpe erneut unter Vakuum gesetzt wird, während die Strahldüse 4 oder die Strahldüsen Wasser und/oder eine geeignete Detergenslösung versprühen. Das Wasser und/oder die Detergenslösung werden dann in den Ansaugkreis gesaugt, der dadurch gereinigt wird. Das Ventil 15 kann geöffnet sein.
Schritt 7
Das Ventil 15 ist geöffnet, und die Detergenslösung wird aus der Probenahmekammer 1 geleert, indem man das Spülwasser und/oder die Detergenslösung durch das Einlassrohr 6 aus der Probenahmekammer 1 ausfließen lässt.
Nachdem Schritt 7 beendet wurde, kann die Sequenz für einen kontinuierlichen Betrieb der Probenahmevorrichtung wiederholt werden oder es kann die Probenahmevorrichtung abgeschaltet und der Messzyklus nach einer bestimmten Zeitspanne oder zu eingestellten Zeiten erneut gestartet werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Verfahren und Vorrichtung zur Probenahme beim Messen des pH-Werts, der Leitfähigkeit, des Redox-Potentials und/oder anderer Ionen-Konzentrationen in Flüssigkeiten, wobei das Spülen von Elektroden und eines Ansaugkreises eingeschlossen ist. Die Probenahme ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Probenahmekammer (1) bei Pos. (8) ein Vakuum erzeugt wird, um die Probe anzusaugen. Nach erfolgter Probenahme und Messung wird die Probenahmekammer (1) entleert und die Probenahmekammer (1) wird dann durch eine oder mehrere Strahldüsen (4) mit einer Detergenslösung und/oder Wasser besprüht. Die Düsenöffnungen weisen nach oben, wodurch sichergestellt wird, dass die Düsenstrahlen die Spitze (9) der Messelektrode (3) oder der Messelektroden und auch den Einlass (16) treffen. Die Erzeugung eines Vakuums bei Pos. (8) gleichzeitig mit dem Besprühen bewirkt, dass Wasser und/oder Detergenslösung in den Ansaugkreis angesaugt werden, wodurch dieser von Schmutz und Ablagerung gereinigt wird.

Claims

Verfahren zum Spülen eines Ansaugkreises (8, 10, 11, 12, 16) einer Probenahmevorrichtung, die eine Probenahmekammer (1) mit einem Deckel (5) aufweist, wobei die Probenahmekammer (1) über ein Einlassrohr (6) mit einem Probenfluid kommuniziert und wobei eine Pegelelektrode (2) und wenigstens eine Messelektrode (9) von dem Deckel (5) nach unten in die Probenahmekammer (1) hineinragen, wobei wenigstens eine Reinigungsdüse (4) angeordnet ist, um ein Detergens zumindest in Richtung auf die Messelektrode (9) zu sprühen, und wobei das Probenfluid zur Probenahme mittels Vakuum durch das Einlassrohr (6) nach oben und in die Probenahmekammer (1) gesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüse (4) Reinigungsfluid auch in den Ansaugkreis (8, 10, 11, 12, 16) sprüht und dabei zumindest die Messelektrode (9) reinigt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (12) des Ansaugkreises (8, 10, 11, 12, 16) für zumindest einen Teil des Sprühzyklus der Reinigungsdüse (4) Reinigungsfluid durch den Ansaugkreis (8, 10, 11, 12, 16) ansaugt.
Vorrichtung zum Reinigen eines Ansaugkreises (8, 10, 11, 12, 16) einer Probenahmevorrichtung, die eine Probenahmekammer (1) mit einem Deckel (5) aufweist, wobei die Probenahmekammer (1) über ein Einlassrohr (6) mit einem Probenfluid kommuniziert und wobei eine Pegelelektrode (2) und wenigstens eine Messelektrode (9) von dem Deckel (5) nach unten in die Probenahmekammer (1) hineinragen, wobei wenigstens eine Reinigungsdüse (4) angeordnet ist, um ein Detergens zumindest in Richtung auf die Messelektrode (9) zu sprühen, und wobei das Probenfluid zur Probenahme mittels Vakuum durch das Einlassrohr (6) nach oben und in die Probenahmekammer (1) gesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Düsenstrahl(en) von der Reinigungsdüse (4) auf zumindest die Messelektrode (9) und zusätzlich auf den Einlass (16) zu dem Ansaugkreis (8, 10, 11, 12, 16) gerichtet wird/werden.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Einlass (16) in dem Deckel (5) befindet.