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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Analyse von einem in einem
Produktraum, wie Behälter
oder Rohr, sich befindenden zu analysierenden Gut, insbesondere
zur fotometrischen oder spektralfotometrischen Analyse von Pulver,
Schüttgut,
Granulat und ähnlichem,
mit einer in einem Gehäuse
angeordneten Messsonde, die mit wenigstens einem Strahlungs- oder
Lichtmessglied, einem im Strahlungsgang angeordneten Messfenster,
das in einer Gehäusewandung
angeordnet ist, und mit wenigstens einem Detektionsglied für die Analyse,
wobei die Messsonde derart ausgebildet und in axialer Richtung verschiebbar
geführt
ist, dass wenigstens ein Teil des Gehäuses, in welchem sich das Messfenster be findet,
durch eine Öffnung
in den Produktraum, in welchem sich das zu analysierende Gut befindet,
zur Analyse eintaucht. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren
zur Analyse von einem in einem Produktraum sich befindenden zu analysierendem
Gut.
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Es
ist z.B. aus der
US
6,873,409 B1 bekannt, in Reflexion oder auch in Transreflexion
durch fotometrische oder auch spektralfotometrische Analyse mittels
einer Messsonde, die in das Innere eines Behälters mit dem zu analysierenden
Gut eingetaucht ist, die Zusammensetzung, Dichte, Feuchtigkeitsgehalt
und ähnlichem
des Gutes zu analysieren. Einsatzgebiete hierfür sind zum Beispiel Mischer,
Trockner, Granuliereinrichtungen, Reaktoren, Sprüher, Beschichter und dergleichen,
insbesondere in der Pharmaindustrie. Die in einem Gehäuse angeordnete Messsonde
mit ihren Mess- und Detektionsgliedern weist nach dem Stand der
Technik ein Messfenster auf, das am vorderen stirnseitigen Ende
der Messsonde bzw. des Gehäuses
der Messsonde angeordnet ist. Licht strahlt damit in axialer Richtung
in Richtung der Probe. Dort wird z.B. Licht an Partikeln reflektiert
bzw. nicht absorbiertes Licht wird zu der Messsonde zurückreflektiert.
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Bekannt
ist auch die Verwendung einer Integrationskugel, einer sogenannten
Ulbrichtkugel, für Analysezwecke.
Die Ulbrichtkugel wird zur spektralen Reflexionsmessung an festen
oder flüssigen
Proben verwendet. Da bei wird Licht einer Lichtquelle über eine
optische Quarzglasfaser in die Ulbrichtkugel geführt. Die zu vermessende Probe
wird diffus beleuchtet und die totale Reflexion gemessen bzw. direkt
beleuchtet und eine diffuse Reflexion detektiert. Über eine
weitere Glasfaser wird das reflektierte Licht zur einer spektralen
Auswertung an ein faseroptisches Spektrometer geleitet. Die Ulbrichtkugel selbst
ist eine Hohlkugel, deren Innenfläche aus einem diffus und hochgradig
reflektierenden Material besteht. Durch eine Mehrfachreflexion innerhalb
der Kugel arbeitet die Kugel entweder als Strahler oder Detektor
mit Lambertscher Strahlcharakteristik.
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Bei
bekannten Anordnungen wird durch ein Messfenster während des
Prozesses gemessen. Dabei besteht jedoch das Problem, dass das Messfenster
in Abhängigkeit
von dem zu analysierenden Gut sehr schnell verschmutzt oder mit
Partikeln aus dem Prozess belegt wird bzw. sich beschlägt. Eine
Reinigung der sich im Inneren des Behälters befindenden Messsonde
ist äußerst schwierig,
in manchen Fällen sogar
unmöglich.
Wird eine Messsonde verwendet, die in eine Öffnung des Behälters eintaucht
und die axial in Längsrichtung
der Messsonde misst, dann kann das Messfenster nur durch Entfernen
bzw. einem Ausbau der Messsonde gereinigt werden oder alternativ
durch ein Spülen
nach dem Produktionsprozess, wenn die Messsonde im Inneren des Behälters verbleibt.
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Eine
Reinigung während
des Prozesses ohne dessen Störung
ist nicht möglich.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messsonde
der Eingangs erwähnten Art
zu schaffen, die es erlaubt, die Sonde, insbesondere das oder die
Messfenster, auf einfache Weise auch während des Produktionsprozesses
zu reinigen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe dadurch gelöst,
dass wenigstens ein Messfenster in wenigstens einem Teilbereich
der Umfangswand des Gehäuses
angeordnet ist, und dass sich zwischen einer vorderen Stirnseite
des Gehäuses
und dem in der Umfangswand angeordneten Messfenster eine Dichtkappe
befindet, die sich in einer zurückgezogenen
Position der Messsonde, in der sich das Messfenster außerhalb
des Produktraums befindet, wenigstens teilweise noch im Bereich
der Öffnung
in dem Produktraum befindet und damit die Öffnung abdeckt.
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Durch
die Anordnung des Messfensters in der Umfangswand und die erfindungsgemäß angeordnete
Dichtkappe ist es lediglich erforderlich, das Gehäuse mit
der Messsonde soweit aus der Öffnung des
Behälters,
durch die das Gehäuse
mit der Messsonde geschoben ist, zu rückzuziehen, dass sich das Messfensters
außerhalb
des Produktraums befindet, gleichzeitig jedoch die Dichtkappe noch
im Inneren und auf diese Weise die Öffnung abdichtet. In dieser Position
kann das Messfenster dann in vorteilhafter Weise problemlos gereinigt
werden und zwar ohne dass der in dem Produktraum ablaufende Prozess gestört wird,
wenn die Dichtkappe eine entsprechende Abdichtung zum Produktrauminneren
bildet. Anschließend
kann das Gehäuse
mit der Messsonde mit ihren Mess- und Detektionsgliedern wieder
durch die Öffnung
in den Innenraum des Prdouktraums eingesenkt werden, wonach weitere
Messungen und Analysen durchgeführt
werden können.
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In
einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass eine Spüleinrichtung
zum Reinigen wenigstens des Messfensters der Messsonde in der zurückgezogenen
Position der Messsonde vorgesehen ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Spüleinrichtung
lässt sich
das Gehäuse
der Messsonde, insbesondere der Bereich mit dem Messfenster, reinigen.
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In
einer konstruktiven Ausbildung hierzu kann vorgesehen sein, dass
die Spüleinrichtung
eine Spülmittelkammer
aufweist, die in einem Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und
einer Führung
wenigstens in dem Bereich des Messfensters angeordnet ist, wobei
die Spülmittel kammer
mit wenigstens einem Zulauf und wenigstens einem Ablauf für Spülmittel
versehen ist.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein,
dass die Führung
mit wenigstens einem Gasanschluss zur Trockengaszuführung in
das Innere der Zylinderführung
versehen ist. Durch das Trockengas kann das Äußere des Gehäuses, insbesondere
der Bereich mit dem Messfenster, nach dessen Reinigung getrocknet
werden, bevor die Messsonde wieder für weitere Messungen in den
Innenraum des Produktraums eintaucht.
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In
einer Weiterbildung kann dabei auch vorgesehen sein, dass der Gasdruck
im Innenraum der Führung
durch eine Gasdruckprüfeinrichtung überprüft wird.
Auf diese Weise können
Leckagen sowohl nach außen
als auch in das Innere des Produktraums festgestellt werden. Insbesondere
lässt sich
auf diese Weise die Funktionstüchtigkeit
eines Dichtteils zwischen der Messsonde bzw. dem Gehäuse der Messsonde
und dem Behälter
oder der geschlossenen Führung,
z.B. einer Zylinderführung, überprüfen.
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In
einer sehr vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorgesehen
sein, dass bei einer axialen Zuführung
der Strahlung bzw. des Lichtes im Inneren des Gehäuses wenigstens
eine Strahlumlenkeinrichtung vorgesehen ist, die eine Umlenkung
des Strahles bzw. Lichtes in radialer Richtung bewirkt, damit über das in
der Umfangswand angeordnete Messfenster entsprechend das zu analysierende
Gut bestrahlt und reflektierte Strahlen wieder durch das Fenster
detektiert und anschließend
nach einer erneuten Umlenkung wieder aus der Messsonde zur Analyse
bzw. Auswertung herausgeführt
werden können.
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Als
Strahlumlenkeinrichtung sind die verschiedensten Einrichtungen möglich. In
einfacher Weise kann man hierzu ein oder mehrere Spiegel über den
Umfang verteilt vorsehen, die in Abhängigkeit von der Umfangslänge des
oder der Messfenster angeordnet und ausgebildet sind. Ebenso ist
eine Ausbildung in Form einer Pyramide oder auch eines Kegels oder
Kegelstumpfes möglich.
Auf diese Weise ergeben sich mehrere Spiegelflächen. Bei Verwendung einer
vier-, sechs- oder achteckigen Pyramide ergeben sich in Verbindung
mit einer entsprechenden Anzahl von Messfenstern als weiterer Vorteil
die Möglichkeiten,
mehrere Messungen bzw. Analysen mit verschiedenen Parametern vorzunehmen.
Hierzu ist es dann lediglich erforderlich, auch eine entsprechende
Anzahl von Detektionsgliedern, wie z.B. Empfängerlichtleiter, vorzusehen.
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Ein
weiterer erheblicher Vorteil durch die erfindungsgemäße Ausbildung
der Messsonde und der Anordnung des Messfensters besteht darin,
dass es damit auch möglich
ist, eine Referenzierung, z.B. einen Weißabgleich oder auch sonstige
Kalibrierungen, während
der Messung durchzuführen.
Hierzu ist es lediglich erforderlich, das Gehäuse mit der Messsonde entsprechend
teilweise aus dem Produktraum herauszufahren, wonach z.B. durch
in einer Führung für das Gehäuse angeordnete
Referenz- und/oder Prüfglieder
entsprechende Kalibrierungen oder Referenzmessungen durch das Messfenster
durchgeführt werden
können.
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Darüber hinaus
erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch die Anordnung von verschiedenen Sende- und Empfängerlichtleitern
in unterschiedlichen Messanordnungen und deren Einsatz mit unterschiedlichen
Messmethoden.
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Darüber hinaus
besteht auf diese Weise die Möglichkeit,
Funktionsüberprüfungen durchzuführen, ohne
die Messsonde ausbauen zu müssen.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
lassen sich praktisch alle bekannten Messmethoden durch eine entsprechende
Anordnung von Lichtleitern durchführen, wie z.B. Reflexion/Remission
oder Transreflexion (UV, VIS, NIR, IR), Fluoreszenz oder Laser induzierte
Fluoreszenz (LIF), Bio- oder Chemolumineszenz oder Ramanspektroskopie.
Ebenso ist eine Laser induzierte Break down Spektroskopie (LIBS)
oder Zweistrahl-Anordnung
mit Rückführung des
Referenzsignals möglich.
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Darüber hinaus
lässt sich
die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch zur Temperaturmessung verwenden, wenn beispielsweise in der
Dichtkappe ein Temperaturmessglied angeordnet ist, das mit der Messsonde
bzw. den Empfangsdetektoren verbunden ist. Auf diese Weise sind
auch Temperaturmessungen im Produktraum für das Probengut möglich.
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In
der Messsonde selbst können
die verschiedensten Sende- und Detektionsglieder und -anordnungen
untergebracht sein. Dabei können
die Sende/Detektionsglieder gleichartig oder auch unterschiedlich
sein, um verschiedene Analysen durchführen zu können.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen
sein, dass die Strahlumlenkeinrichtung, z.B. ein Spiegelkörper, während der Anwendung
gedreht oder geschwenkt wird. Auf diese Weise lässt sich z.B. ein größerer Bereich
in dem Behälter
erfassen.
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Nachfolgend
sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.
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Es
zeigt:
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1 die
erfindungsgemäße Vorrichtung
im Schnitt mit einem Teil des Behälters;
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2 einen
Querschnitt durch die Messsonde;
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3 eine
vergrößerte Darstellung
einer Sende-/Empfängerlichtleitereinheit
gemäß Ausschnitt "X" der 2;
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4 einen
Querschnitt durch die Messsonde mit einer anderen Anordnung von
Sende- und Empfangslichtleitereinheiten;
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5 einen
weiteren Querschnitt durch die Messsonde mit einer Vielzahl von
Sende/Empfängerlichtleitereinheiten;
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6 die
Vorrichtung nach der 1 mit eingezogenem bzw. zurückgeschobenem
Gehäuse mit
der Messsonde in einer Mess-/Referenz- und Reinigungsposition für das Messfenster;
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7 Draufsicht
auf eine Strahlumlenkeinrichtung in Pyramidenform;
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8 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung, ähnlich der
in der 1 gezeigten Vorrichtung, mit Darstellung eines
Reinigungssystems; und
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9 eine
Vorrichtung entsprechend der Vorrichtung nach 8,
wobei die Messsonde noch weiter zurückgezogen ist.
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Die
in der 1 dargestellte Vorrichtung weist eine Messsonde 2 mit
einem Gehäuse 1 auf, die
mit verschiedenen Einrichtungen zur Analyse von in einem Produktraum,
z.B. einem Behälter 3,
sich befindendem und zu analysierendem Gut vorgesehen sind. Von
dem Behälter 3 ist
nur ein Ausschnitt und ein Teil seiner Wandung 4 mit einer Öffnung 5 dargestellt.
Statt einem Behälter 3 kann
als Produktraum auch ein Rohr oder ein rohrartiges Gefäß oder auch
jede andere Form vorgesehen sein. Die Öffnung 5 ist durch
eine Führung,
z.B. eine geschlossene Zylinderführung 6,
und einen Abdichtring 7, der in der vorderen Stirnwand
der Zylinderführung 6 angeordnet
ist, nach außen
hin abdichtet. Die Zylinderführung 6 stellt
gleichzeitig auch eine Führung
für das Gehäuse 1 und
damit für
die Messsonde 2 dar. Das Gehäuse 1 und die Zylinderführung 6 sind
zylinderförmig
ausgebildet und die Messsonde 2 ist zusammen mit dem Gehäuse 1 in
axialer Richtung gegenüber
der Zylinderführung 6 verschiebbar,
wodurch sie in das Innere des Behälters 3 eintauchen
kann.
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Grundsätzlich ist
der Aufbau der Messsonde 2 von bekannter Bauart, weshalb
nachfolgend nur die für
die Erfindung wichtigen Teile näher
beschrieben sind.
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In
der 1 ist ein Anschluss 8 für einen Sendelichtleiter
und ein Anschluss 9 für
einen Empfängerlichtleiter
dargestellt. Zusätzlich
kann im Bedarfs falle auch noch ein Anschluss 10 für einen
Temperaturfühler
vorgesehen sein. Die Anschlüsse 8, 9 und 10 sind
in bekannter Weise mit einer nicht dargestellten Prüf- und Auswerteeinheit
verbunden.
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Im
Inneren der Messsonde 2 sind beispielsweise mehrere gleichmäßig über den
Umfang verteilt angeordnete Sendelichtleiter 11 und ein
oder mehrere Empfängerlichtleiter 12 angeordnet.
Dabei kann jeder Lichtleiter im Bedarfsfalle auch aus einer Kombination
von mehreren Lichtleitern bestehen bzw. aus einem Bündel von
Lichtleitern, um die verschiedenen bekannten Messmethoden, wie z.B.
Raman, Fluoreszenz, LIF, LIBS, durchzuführen. Je nach Ausgestaltung
der Lichtleiter können
auch verschiedene Kombinationen von Messmethoden mit unterschiedlichen Lichtleiterkonfigurationen
durchgeführt
werden, wie z.B. Messungen in Reflexion und Fluoreszenzmessungen.
Gegebenenfalls werden hierzu die dazugehörigen Lichtleiter an entsprechende
Detektoren (nicht dargestellt) angekoppelt.
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Im
vorderen, in den Behälter 3 eintauchenden
Bereich des Gehäuses 1 der
Messsonde 2 sind in der Umfangswand des Gehäuses 1 ein
oder mehrere Messfenster 13 angeordnet. Wenn sich das Messfenster 13 in
Ringform über
den gesamten Umfang des Gehäuses 1 erstreckt,
sind 360°-Messungen
möglich.
Als Material für
das oder die Messfenster 13 ist ein Material zu verwenden,
das gegenüber aggressiven
Medien beständig
ist, wie z.B. Sa phir oder Quarz. An das oder die Messfenster 13 schließt sich
für einen
stirnseitigen Abschluss des Gehäuses 1 eine
Dichtkappe 14 an, das auf nicht näher dargestellte Weise dicht
mit dem oder den Messfenstern 13 und mit dem übrigen Gehäuse 1 verbunden
ist, damit eine Abdichtung zum Innenraum der Messsonde 2 hergestellt
ist. Als Befestigung kann z.B. eine nicht näher dargestellte zentrale Schraubverbindung 15 mit
Abdichtelementen vorgesehen sein. In der Dichtkappe 14 kann
auch bei Bedarf noch ein Temperaturfühler 16 angeordnet
sein, um die Temperatur im Innenraum des Behälters 3 mit dem zu
analysierenden Gut zu messen.
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Zur
Umlenkung der von dem oder den Sendelichtleitern 11 erzeugten
Strahlen ist im Inneren der Messsonde 2 im Bereich des
oder der Messfenster 13 eine Strahlungsumlenkeinrichtung
in Form von Umlenkspiegeln 17 angeordnet. Die Umlenkspiegel 17 können z.B. über den
Umfang verteilt in einem Winkel von 45° zur Längsachse der Messsonde 2 und
des Gehäuses 1 ausgerichtet
sein, damit die axial eintreffenden Strahlen in radialer Richtung
umgelenkt und auf diese Weise radial aus dem oder den Messfenstern 13 austreten
können,
und damit das zu analysierende Gut entsprechend analysiert werden kann.
Die Umlenkspiegel 17 dienen gleichzeitig auch zur Umlenkung
von in dem Behälterinneren
reflektierten Strahlungen und weiteren Messwerten, die über den
oder die Empfängerlichtleiter 12 zu
der nicht dargestellten Auswerteeinheit zurückgeleitet werden.
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Anstelle
von mehreren über
den Umfang verteilt angeordneten Spiegeln kann auch eine Spiegeleinheit
in Kegelform, Kegelstumpfform oder Pyramidenform verwendet werden,
wobei entsprechende Spiegelflächen 17a vorgesehen
sind, wie dies beispielsweise in der Draufsicht auf eine Pyramide 18 gemäß 7 dargestellt
ist. Bei Verwendung von mehreren Messfenstern 13 oder einem
Messfenster 13, das sich über 360° erstreckt, kann in Verbindung mit
mehreren Spiegeln 17 oder Spiegelflächen 17a eine Kombination
von verschiedenen Messverfahren gleichzeitig durchgeführt werden,
wenn entsprechend mehrere Empfängerlichtleiter 12 vorgesehen sind.
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Das
in der 2 dargestellte zentrale Messglied kann ein Sendelicht-
oder Empfangslichtleiter 12 oder auch jeweils eine Vielzahl
davon darstellen. Gleiches gilt für die beispielsweise sechs über den Umfang
verteilt angeordnete Sendelichtleiter 11, die ebenfalls
aus einer Kombination von Sendelicht- und Empfängerlichtleitern 11 bzw. 12 bestehen
können.
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In
der 3 ist beispielsweise hierzu eine vergrößerte Darstellung
einer solchen einzelnen Einheit gemäß Ausschnittsvergrößerung "X" in der 2 dargestellt,
die aus ebenfalls beispielsweise sechs Sendelichtleitern 11 und
einem zentralen Empfängerlichtleiter 12 bestehen.
Auch hier sind die verschiedensten Kombinationen möglich. Ebenso
ist eine gleichmäßige Anordnung
und Verteilung von Sendelicht- und Empfängerlichtleitern 11 bzw. 12 möglich. Gleiches
gilt auch für
eine andere Verteilung der in der 2 dargestellten
insgesamt sieben Einheiten.
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In
der 4 ist eine einfach Ausgestaltung einer Messsonde 2 mit
einem zentralen Empfängerlichtleiter 12 und
zwei diametral gegenüber
angeordneten Sendelichtleitern 11 dargestellt. Die beiden sich
diametral gegenüberliegenden
Lichtleiter können
ebenfalls jeweils mehrere Sendelichtleiter 11 und Empfängerlichtleiter 12 aufweisen.
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Die 5 zeigt
eine Ausgestaltung mit einer Vielzahl von Sendelicht- und Empfängerlichtleitern 11 und 12.
Wie ersichtlich, können
die Sende- und Empfangslichtleiter 11, 12 in ein
oder – wie
dargestellt – in mehreren
Ringen abwechselnd oder auch in einer Reihe alternierend angeordnet
sein.
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Gegebenenfalls
kann die Anzahl der Sendelichtleiter 11 auch gegenüber den
Empfangslichtleitern 12 überwiegen, um eine ausreichende
Ausleuchtung eines Messbereiches sicherzustellen.
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Das
Gehäuse 1 mit
der Messsonde 2 kann stufenlos oder in Rastern in den Innenraum
des Behälters 3 eintauchen.
Die 1 zeigt die Position der Messsonde 2 während des
Messverfahrens, während
die 6 eine Position darstellt, in der die Messsonde 2 sich
in einer eingeschobenen Position befindet, in welcher eine Reinigung
der Messfenster 13 durch eine nicht näher dargestellte Spüleinrichtung 19 erfolgt,
von der aus Spülmedium über einen oder
mehrere in der Zylinderführung 6 angeordnete Kanäle 20 in
den Bereich der Messfenster 13 eingeleitet und daraus auch
wieder abgeleitet wird.
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Wie
aus dem Vergleich der 1 und 6 ersichtlich,
kann die Reinigung des oder der Messfenster 13 auch während des
normal ablaufenden Prozessvorgangs durchgeführt werden, denn durch die
auf der Stirnseite des Gehäuses 1 angeordnete Dichtkappe 14 in
Verbindung mit dem Dichtring 7 als Dichtelement verbleibt
eine Abdichtung der Öffnung 5.
Andererseits befindet sich dadurch der Bereich des oder der Messfenster 13 außerhalb
des Behälters 3 und
kann auf diese Weise gereinigt werden.
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Gleichzeitig
ist es in der Position gemäß 6 möglich, im
Bedarfsfalle auch weitere Messverfahren mit spezifischem Referenzmaterial,
z.B. durch eine Weißabgleicheinrichtung 21,
durchzuführen.
Hierzu kann z.B. ein Weißstandard-Kalibrierungselement
vorgesehen sein, wobei in einer zweiten Kalibrierungsposition ein
gleicher oder ein anderer Sensor einen Vergleich mit einem Schwarzstandard-Kalibrierungselement
vornimmt. Ebenso ist es auch möglich,
mit einer entsprechend nicht nä her dargestellten
Kalibriereinrichtung 22, die ebenso wie die Weißabgleicheinrichtung 21 in
der Zylinderführung 6 angeordnet
ist, nicht näher
erläuterte
Kalibrierarbeiten durchzuführen.
Grundsätzlich
sind derartige Messverfahren und Kalibrierungsarbeiten jedoch allgemein
bekannt.
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Die
in der 8 im Längsschnitt
dargestellte Vorrichtung ist grundsätzlich von gleichem Aufbau wie
die vorstehend beschriebene Vorrichtung. Aus diesem Grunde sind
auch für
die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen beibehalten worden.
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In
der 8 ist das Reinigungssystem näher dargestellt, wie dies in
der zurückgezogenen
Position der Messsonde 2, entsprechend 6,
durchgeführt wird.
Wie ersichtlich, stellt dabei das Dichtteil 7, das in dem
Behälter 4 oder
in der Zylinderführung 6 angeordnet
ist und das die Öffnung 5 in
dem Behälter 4 umfangsmäßig begrenzt,
neben seiner Abdichtfunktion auch einen Abstreifring dar. Produkt
aus dem Inneren des Behälters,
das an der Außenwand
des Gehäuses 1 anhaftet,
wird auf diese Weise während
des Zurückziehens
der Messsonde 2 an dem als Abstreifring ausgebildeten Dichtteil 7 abgeschabt.
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Wie
ersichtlich, befindet sich in dieser Position das Messfenster 13 außerhalb
des Behälters 3. Zwischen
dem Gehäuse 1 der
Messsonde 2 und der Innenwand der Zylin derführung 6 liegt
ein Zwischenraum 23 vor. Die Zylinderführung 6 ist mit einem
Zulauf 24 und einem Rücklauf 25 für Spülmedium
versehen, wobei die Öffnungen
des Zulaufs 24 und des Rücklaufs 25 in den
Zwischenraum 23 ragen. Von einer Spüleinrichtung (siehe auch 6)
wird über
den Zulauf 24 Spülmedium,
z.B. Spülflüssigkeit,
vorzugsweise unter Druck, zugeführt,
wodurch die Fensterfläche
des Messfensters 13 gereinigt werden kann.
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Zusätzlich kann
der Zwischenraum 23 über einen
Druckanschluss 26 mit einer Druckluftquelle 27 verbunden
sein. Durch Zugabe von Druckgas in den Zwischenraum 23 kann
nach einer Reinigung des Messfensters 13 und des übrigen Bereiches
des Gehäuses 1 eine
Trocknung erreicht werden. Wenn zusätzlich noch ein Anschluss zu
einer Gasdruckprüfeinrichtung 28 vorhanden
ist, dann kann gleichzeitig mit der Trocknung auch eine Druckprüfung des
Zwischenraums 23 auf Dichtigkeit zwischen dem Dichtteil 7 und
einer hinteren Dichtung 29 erreicht werden.
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Aus
der 8 ist weiterhin prinzipmäßig auch eine Lichtquelle 30 ersichtlich,
die mit den in den 1 und 6 prinzipmäßig dargestellten Sendelichtleitern 11 verbunden
ist.
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Ein
faseroptischer Kollektor 31 kann zum Empfang des über die
Empfangslichtleiter 12 zurückgesandten Lichtes bzw. der
Strahlen vorgesehen sein.
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Anstelle
einer Strahlumlenkeinrichtung, z.B. dem dargestellten Umlenkspiegel 17,
können
die Sendelichtleiter 11 und die Empfangslichtleiter 12 in ihren
unteren Bereichen, d.h. in dem Bereich des Messfensters 13,
auch aus ihren axialen Richtungen in eine radiale Richtung oder
auch schräg
umgelenkt werden, dass eine direkte Weiterleitung der Strahlen bzw.
des Lichtes und auch ein direkter Empfang erfolgt (siehe gestrichelte
Darstellung von jeweils einem Sende- und einem Empfangslichtleiter).
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In
der 8 ist auch ein Aktuator 32 dargestellt,
durch den die Messsonde 2 in dem Behälter 3 eingetaucht
und auch aus diesem wieder teilweise oder ganz entfernt werden kann.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
noch weitere Prüf-
und Messverfahren in der zurückgeschobenen
Position durchzuführen,
ohne dass der normale Prozessbetrieb gestört wird. Gleiches gilt auch
für weitere
Reinigungs- und/oder Reparaturarbeiten an dem Gehäuse 1 oder
in oder an der Messsonde 2 und deren Einzelteile.
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So
kann z.B. vorgesehen sein, dass die Messsonde 2 zusammen
mit dem Gehäuse 1 noch weiter
durch den Aktuator 32 zurückgezogen wird, wie dies in
der 9 dargestellt ist. Ersichtlich ist auf diese Weise
die Öffnung 5 in
dem Innenraum des Behälters 3 damit
freigegeben und die Dichtkappe 14 befindet sich im Bereich
des Zulaufs 24 in dem Zwischenraum 23, durch den
die Spülung
stattfindet. In dieser Position lässt sich somit auch die Dichtkappe 14 an
ihrer Umfangswand und auch auf ihrer Unterseite reinigen. In gleicher
Weise ist es auch möglich, den
Innenraum des Behälters 3 zu
spülen
bzw. zu reinigen. Zu diesem Zweck kann auch vorgesehen sein, dass
die Unterseite der Dichtkappe 14, die zu dem Behälterinneren
gerichtet ist, abgerundet oder sogar in einer Kegelform ausgebildet
ist (siehe gestrichelte Darstellung der 9). Auf
diese Weise erfolgt eine Strahlumlenkung des Spülmediums und damit eine bessere
Einleitung in den Innenraum des Behälters 3. Die Zylinderführung 6 muss
selbstverständlich nicht
kreisförmig
ausgebildet sein, sondern kann im Bedarfsfalle auch – im Querschnitt
gesehen – eine ovale,
eckige oder auch eine andere Form aufweisen.
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In
der zurückgeschobenen
Position der Messsonde 2 können somit Systemprüfungen entsprechend
allgemein bekannter Prüfstandards
vorgenommen werden. Neben einer Kalibrierung sind somit auch Systemchecks
und neben einer Reinigung auch eine Trocknung der Messsonde 2 bzw. des
Gehäuses 1 möglich.