DE202018100632U1 - Process probe arrangement with collecting attachment and collection attachment - Google Patents
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Abstract
Prozesssondenanordnung, umfassend – eine Prozesssonde (1) mit einem gegenüber einem Sondengehäuse (2) in eine Messposition bewegbaren Sondenteil – wobei der bewegbare Sondenteil mindestens ein Messfenster (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sammelaufsatz (7) vorhanden ist, welcher ein mindestens teilweise abgeschlossenes Teilvolumen bildet, wobei das Messfenster (4) in der Messposition des bewegbaren Sondenteiles an das Teilvolumen angrenzt.A process probe assembly, comprising - a process probe (1) with a relative to a probe housing (2) movable in a measuring position probe part - wherein the movable probe part at least one measuring window (4), characterized in that a collecting attachment (7) is present, which at least one partially closed partial volume forms, wherein the measuring window (4) in the measuring position of the movable probe part adjacent to the partial volume.
Description
Die Erfindung betrifft eine Prozesssondenanordnung zur Bestimmung chemischer oder physikalischer Eigenschaften von Medien in Prozessräumen sowie einen Sammelaufsatz für Prozesssonden. Derartige Prozesssonden werden oftmals durch eine Wandung in einen Prozessraum, beispielsweise einen Fermenter oder etwas Ähnliches eingeführt, in welchem sie in Kontakt mit dem zu untersuchenden Medium gelangen.The invention relates to a process probe arrangement for determining chemical or physical properties of media in process spaces as well as a collecting attachment for process probes. Such process probes are often introduced through a wall into a process space, for example a fermenter or the like, in which they come into contact with the medium to be investigated.
Typischerweise sind derartige Sonden als optische Sonden ausgebildet, mittels derer spektroskopische Untersuchungen zur Zusammensetzung von Medien vorgenommen werden können. In den genannten Prozessräumen können insbesondere Vorgänge wie beispielsweise Trocknungen oder andere Behandlungen von Pulvern erfolgen; ebenso kann ein Prozessraum auch als Teilbereich eines Rohres ausgebildet sein, in welchem ein Medium aufgrund der Gravitation oder auch mittels eines Fluidstromes transportiert wird. Eine Herausforderung beim Betrieb der eingangs genannten Sonden besteht darin, für eine zuverlässige Bestimmung der Eigenschaften des im Prozessraum befindlichen Mediums eine definierte Probenaufbereitung zu erreichen. So hängt das Messergebnis insbesondere auch einer optischen Analyse oftmals auch von der Schichtdicke und damit dem Weg ab, welchen die zur Messung verwendete elektromagnetische Strahlung durch das zu analysierende Medium nimmt. Typically, such probes are designed as optical probes, by means of which spectroscopic investigations on the composition of media can be made. In particular, processes such as, for example, drying or other treatment of powders can take place in the said process spaces; Similarly, a process space can also be designed as a subregion of a pipe in which a medium is transported by gravity or by means of a fluid flow. A challenge in the operation of the probes mentioned above is to achieve a defined sample preparation for a reliable determination of the properties of the medium in the process space. Thus, the measurement result, in particular also of an optical analysis, often depends on the layer thickness and thus on the path which the electromagnetic radiation used for the measurement takes through the medium to be analyzed.
Die Verteilung des zu analysierenden Mediums im Bereich der Prozesssonde ist ohne weitere Maßnahmen häufig – gerade bei gewollten Verwirbelungen eines Mediums in einem Prozessraum bei Trocknungsvorgängen – oftmals dem Zufall unterworfen. The distribution of the medium to be analyzed in the region of the process probe is often without further measures - especially at desired turbulence of a medium in a process space in drying processes - often subject to random.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Prozesssondenanordnung und einen Sammelaufsatz zu schaffen, bei welcher ein Medium mittels einer Prozesssonde unter gegenüber dem Stand der Technik besser reduzierbaren Bedingungen untersucht werden kann. The object of the present invention is to provide a process probe arrangement and a collecting attachment, in which a medium can be examined by means of a process probe under conditions which are more reducible than in the prior art.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.This object is achieved by the devices having the features of the independent claims. The subclaims relate to advantageous developments and variants of the invention.
Eine erfindungsgemäße Prozesssondenanordnung umfasst eine Prozesssonde
Insbesondere kann das Teilvolumen nach oben hin (also im umgangssprachlich üblichen Sinne entgegen der Wirkung der Gravitationskraft) offen ausgebildet sein und ein Boden des Teilvolumens kann durch einen Teil des bewegbaren Sondenteils gebildet werden, welcher das mindestens eine Messfenster enthält.In particular, the partial volume may be designed to be open at the top (that is to say in the colloquial sense against the effect of the gravitational force) and a bottom of the partial volume may be formed by a part of the movable probe part which contains the at least one measuring window.
Mit anderen Worten bildet die Kombination aus dem Sammelaufsatz und dem bewegbaren Sondenteil eine löffelartige Struktur aus, die sich besonders gut zur Aufnahme des zu analysierenden Mediums eignet, da das beispielsweise in einem Prozessraum befindliche Medium in dem Teilvolumen aufgenommen werden kann.In other words, the combination of the collecting attachment and the movable probe part forms a spoon-like structure, which is particularly suitable for receiving the medium to be analyzed, since the medium, for example located in a process space, can be accommodated in the partial volume.
Dadurch, dass der Sammelaufsatz mit dem Sondengehäuse fest verbunden, insbesondere verschraubt ist, kann erreicht werden, dass die Relativanordnung der beiden Komponenten Sammelaufsatz und bewegbarer Sondenteil zueinander zuverlässig beibehalten wird. Typischerweise, aber nicht zwingend ist das Sondengehäuse mit der Wandung eines Prozessraumes verbunden, beispielsweise mit einem Flansch an der Außenseite der Wandung verschraubt. Wenn nun der bewegbare Teil der Sonde beispielsweise zu Wartungs- oder Reinigungszwecken vollständig aus dem Prozessraum zurückgezogen wird, kann der Sammelaufsatz an seiner Position im Prozessraum verbleiben; bei einem erneuten Einführen des bewegbaren Sondenteils in den Prozessraum kann er dann ohne weitere Maßnahmen wieder direkt am Sammelaufsatz angeordnet werden.By virtue of the fact that the collecting attachment is fixedly connected to the probe housing, in particular screwed, it can be achieved that the relative arrangement of the two components collecting attachment and movable probe part is reliably maintained relative to each other. Typically, but not necessarily, the probe housing is connected to the wall of a process space, for example bolted to a flange on the outside of the wall. If, for example, the movable part of the probe is completely withdrawn from the process space for maintenance or cleaning purposes, the collecting attachment may remain in its position in the process space; in a re-insertion of the movable probe part in the process space, it can then be arranged without further action again directly on the collecting attachment.
In der zurückgezogenen Position des bewegbaren Sondenteils kann auch die Unterseite des Sammelaufsatzes offen ausgebildet sein, da der Boden des Teilvolumens durch einen Teil des bewegbaren Sondenteils gebildet werden kann. In dieser Position des Sondenteils kann auch ein Prozessraum besonders günstig gereinigt werden, da in diesem Fall typischerweise keine Reste von Reinigungsmitteln in dem Teilvolumen verbleiben.In the retracted position of the movable probe portion and the bottom of the collecting cap can be formed open, since the bottom of the partial volume can be formed by a part of the movable probe part. In this position of the probe part and a process chamber can be cleaned particularly favorable, since in this case typically no residues of cleaning agents remain in the sub-volume.
Der bewegbare Sondenteil kann insbesondere als zylindrischer Schaft ausgebildet sein, welcher in seiner Axialrichtung bewegbar ist. Beispielhaft für derartige Sonden sei an dieser Stelle die sogenannte Lighthouse-Sonde der Blue Ocean Nova AG genannt; der erfindungsgemäße Sammelaufsatz kann in Verbindung mit der genannten Sonde besonders vorteilhaft zur Anwendung kommen.The movable probe part may in particular be designed as a cylindrical shaft, which is movable in its axial direction. As an example of such probes, the so-called Lighthouse probe from Blue Ocean Nova AG may be mentioned at this point; The collection attachment according to the invention can be used particularly advantageously in conjunction with the probe mentioned.
Wenn der Sammelaufsatz einen Abschnitt aufweist, der geometrisch derart an die Außenkontur des zylindrischen Schaftes angepasst ist, dass er zusammen mit dem Schaft die Begrenzungsflächen des Teilvolumens ausbildet, sobald sich der bewegbare Sondenteil in Messposition befindet, kann die gewünschte Funktionalität auf besonders einfache Weise realisiert werden.If the collecting attachment has a section which is geometrically adapted to the outer contour of the cylindrical shaft in such a way that together with the shaft it forms the portion Forming boundary surfaces of the sub-volume, as soon as the movable probe part is in the measuring position, the desired functionality can be realized in a particularly simple manner.
Dadurch, dass das Messfenster bei einer Bewegung des Sondenteiles gegenüber dem Sondengehäuse in einen Prozessraum eintritt bzw. aus dem Prozessraum austritt und der bewegbare Teil einen Dichtabschnitt umfasst, der in einer zurückgezogenen Position des bewegbaren Teiles den das mindestens eines Messfenster umfassenden Teil des bewegbaren Teiles gegenüber dem Prozessraum abdichtet, kann ein Betriebszustand hergestellt werden, in welchem der Prozessraum wie auch das Messfenster mit geringem Aufwand gereinigt werden können; auch eine Kalibrierung der Sonde ist hierdurch auf einfache Weise möglich.Characterized in that the measuring window with a movement of the probe part relative to the probe housing enters a process space or emerges from the process space and the movable part comprises a sealing portion facing in a retracted position of the movable part to the at least one measuring window comprehensive part of the movable part seals the process space, an operating state can be prepared in which the process room as well as the measurement window can be cleaned with little effort; A calibration of the probe is thereby possible in a simple manner.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist mindestens eine Öffnung an einer dem Teilvolumen zugewandten Innenseite des Sammelaufsatzes vorhanden, welche über Gasanschlüsse mit druckbeaufschlagtem Gas versorgt werden kann, wodurch eine effektive Möglichkeit geschaffen wird, dass Teilvolumen durch Ausblasen zu leeren. Dabei kann die mindestens eine Öffnung dazu eingerichtet sein, einen Gasstrahl auf mindestens ein Messfenster zu richten.In an advantageous variant of the invention, at least one opening is provided on an inner side of the collecting attachment facing the partial volume, which can be supplied with pressurized gas via gas connections, whereby an effective possibility is created to empty the partial volume by blowing out. In this case, the at least one opening can be configured to direct a gas jet to at least one measuring window.
Dieser Vorgang kann insbesondere dadurch unterstützt werden, dass die dem Teilvolumen zugewandten, quer zur Längsachse der Sonde verlaufenden Innenseiten des Sammelaufsatzes nach oben hin nach außen geneigt sind, vorteilhafterweise um einen Neigungswinkel zur Vertikalen im Bereich von 10°–30°, insbesondere im Bereich von 20°.This process can be assisted in particular by the fact that the inner sides of the collecting attachment facing the partial volume are inclined upwards towards the outside, advantageously at an angle of inclination to the vertical in the range of 10 ° -30 °, in particular in the range of 20 °.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Figur näher erläutert. An exemplary embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to the single FIGURE.
Wie bereits erwähnt gewährleistet der axial bewegliche Sondenschaft
Gut erkennbar in der Figur ist auch, dass das Messfenster
Befindet sich nun eine derartige Prozesssonde
Zieht man nun beispielsweise zu Reinigungs- oder Kalibrationszwecken den Sondenschaft
In einer vollständig zurückgezogenen Position des Sondenschaftes
Weiterhin erkennbar in der Figur sind Öffnungen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Prozesssonde process probe
- 22
- Gehäuse casing
- 33
- Sondenschaft probe shaft
- 44
- Messfenster measurement window
- 55
- Dichtflansch sealing flange
- 66
- Anschluss connection
- 77
- Sammelaufsatz collection of articles
- 88th
- Dichtkappe sealing cap
- 99
- Öffnung opening
- 1010
- Gasanschluss gas connection
- 1111
- Befestigungsabschnitt attachment section
- 1212
- Kanal channel
- 1313
- Kanal channel
- AA
- Längsachse der Sonde Longitudinal axis of the probe
Claims (15)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R082 | Change of representative | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |