DE20310173U1

DE20310173U1 - Handmessgerät

Info

Publication number: DE20310173U1
Application number: DE20310173U
Authority: DE
Original assignee: Sita Messtechnik GmbH
Current assignee: Sita Messtechnik GmbH
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2003-09-11
Anticipated expiration: 2013-07-03

Description

Die Erfindung betrifft ein Handmessgerät zum Messen der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten oder der Konzentration in einer Flüssigkeit, aufweisend ein Basisgerät mit mindestens einer auswechselbar am Gehäuse des Handmessgerätes befestigten Messkapillare und enthaltend sämtliche Bedien- und Anzeigemittel, eine Stromversorgung, eine Gasquelle für die Erzeugung von Blasen an mindestens einer Messkapillare, Mittel zum Einstellen von Blasenfrequenzen oder Blasensequenzen und eine Elektronik/Prozessoreinheit für die Steuerung aller internen Abläufe und Speicherung von Daten sowie gegebenenfalls am Handmessgerät befestigte Sensoren.

Ein vergleichbares Gerät ist aus der DE 198 02 224 Cl bekannt. Es ist aufgrund seiner Ausrüstung mit Sensoren befähigt, unmittelbar in Flüssigkeiten zu messen, deren weitere physikalische Eigenschaften ebenfalls unbekannt sind und ansonsten durch zusätzliche Messungen ermittelt werden müssten, um brauchbare Messergebnisse zu erhalten. Beispielsweise beeinflusst bei der klassischen Blasendruckmethode die Temperatur der zu messenden Flüssigkeit das Messergebnis. Da es regelmäßig darum geht, vergleichbare Messergebnisse zu erhalten, müssen Messwerte der Oberflächenspannung i.d.R. im Zusammenhang mit mindestens einer weiteren physikalischen Ei-0 genschaft der Flüssigkeit ermittelt werden. Ein anderer Weg ist es, Messungen bei stets gleichen Randbedingungen vorzunehmen. Dies ist bei Labormessungen noch möglich, scheitert aber beim Einsatz in der Prozessmesstechnik und im mobilen Einsatz, wofür ein Handmessgerät vorrangig konzipiert ist.

Andere physikalische und chemische Größen, die neben der Oberflächenspannung nach dem Blasendruckverfahren interessie-

203035DE ,··, «

ren, sind beispielsweise die Dichte der Flüssigkeit, ihre elektrische Leitfähigkeit, ihre Viskosität oder ihr pH-Wert. Auch ein oder mehrere Sensoren zur Erfassung des Flüssigkeitsniveaus oder der Eintauchtiefe der Kapillare(n) können je nach Messmethode und -aufgäbe von Interesse sein.

Das vorgenannte Handmessgerät trägt deshalb unlösbar und fest verschaltet die für eine präzise Messung der Oberflächenspannung einer Flüssigkeit notwendigen oder zumindest hilfreichen Sensoren. Eine vollumfängliche Ausstattung mit allen für die verschiedensten Messgrößen geeigneten Sensoren verteuert jedoch ein Messgerät. Da gerade ein Handmessgerät möglichst preiswert sein sollte, stellt sich die Aufgabe, einen Ausweg zu finden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Handmessgerät für die Messung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten oder von Konzentrationen in Flüssigkeiten für vorgefundene vielseitigste Randbedingungen zu konzipieren, welches dennoch kostengünstig herzustellen ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem das Handmessgerät aus einem Basisgerät mit einer oder mehreren Kapillaren besteht und für mindestens einen weiteren Sensor Schnittstel-Ie(n) vorgesehen sind.

Eine Schnittstelle kann z.B. realisiert sein durch einen elektrischen Steckkontakt, eine IR-Verbindung oder eine Funkverbindung. In einer Vorzugsvariante ist ein Temperatursensor 0 bereits fest mit dem Handmessgerät verdrahtet, da insbesondere Temperatursensoren sehr preiswert sind und für die vorgesehenen Messungen nahezu unabkömmlich. Es ist aber ebenso möglich, einen Temperatursensor oder auch einen zusätzlichen Temperatursensor über eine der genannten Schnittstelle anzuschließen.

203035DE ,··, · · .» ....

Nach einer weiteren Ausprägung der Erfindung kann das Handmessgerät bei einem oder mehreren angeschlossenen Sensoren in einem Messmodus betrieben werden, der lediglich den Messwert eines ausgewählten Sensors ausgibt oder weiterverarbeitet. Beispielsweise kann mit dem Handmessgerät auf diese Weise allein die Oberflächenspannung, die Temperatur oder die Leitfähigkeit einer Flüssigkeit gemessen werden. Das Abrücken von fest angebauten Sensorelementen bietet den Vorteil, dass beispielsweise in enge Gefäße oder kleine Probenmengen nur ein einzelner Sensor eingeführt werden kann. Ebenso kann es sinnvoll sein, eine Messung unter Einsatz zweier oder mehrerer Sensoren vorzunehmen, beispielsweise um die Viskosität oder Leitfähigkeit einer Flüssigkeit zu messen, die gleichfalls temperaturabhängig sind. Da ohnehin ein Mikrocontroller im Handmessgerät vorhanden ist, verteuert diese Feature das Handmessgerät nicht wesentlich und der Anwendungsbereich wächst.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher 0 erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Handmessgerät mit einer Steckverbindung für das unmittelbare Einstecken eines Sensors,

Fig. 2 ein Handmessgerät mit einer Steckverbindung für das

mittelbare Einstecken eines Sensors über ein flexibles Kabel,
30

Fig. 3 ein Handmessgerät mit einem über ein flexibles Kabel dauerhaft installierten Sensor und

Fig. 4 ein Handmessgerät mit einem über eine IR- oder Funk-Schnittstelle verbundenen Sensor.

203035DE ·**,! ,*% ····

Von den Basis-Handmessgeräten 1 in den Figuren 1 bis 4 ist jeweils symbolisch ein Anzeigeteil, ein Bedienteil und ein Elektronik-/Prozessorteil dargestellt. Auf der Unterseite ist eine Messkapillare 2 mit einem Schnellverschluss an das Handmessgerät 1 angeschlossen. Die Kapillare ist also einerseits fest, aber andererseits leicht lösbar mit dem Basisgerät 1 verbunden, denn die Kapillare 2 ist ein Verschleißteil und es ist ggf. je nach Messaufgabe sinnvoll, unterschiedliche Kapillaren einzusetzen.

Mit 3 sind Schnittstellen für den Anschluss eines oder mehrerer Sensoren 4 bezeichnet. In Fig. 1 ist die Schnittstelle als elektrische Steckverbindung ausgeführt. Der Sensor 4 trägt direkt Steckerstifte zum Einsetzen in eine Buchse.

In Fig. 2 trägt das Basisgerät 1 zwei Schnittstellen. Ein Sensor 4 ist über ein flexibles elektrisches Kabel mit einem Stecker verbunden, der wiederum in die Buchse im Messgerät eingesteckt werden kann.

Es ist selbstverständlich, dass Stecker und Buchse vertauscht sein können. Als Steckverbindung kommen alle geeigneten handelsüblichen Ausführungen in Betracht.

Der Sensor gemäß Fig. 3 ist über ein flexibles Kabel dauerhaft an das Basisgerät 1 angeschlossen, was nicht heißen soll, dass er nicht bei einem Schaden reparaturmäßig auszuwechseln wäre. Diese Art des Anschlusses über eine Festschnittstelle eignet sich insbesondere für Temperatursenso-0 ren. Temperatursensoren sind preiswert und werden oft für die Messungen benötigt. Selbstverständlich können aber auch Temperatursensoren auf eine der anderen Verbindungsarten mit dem Basisgerät 1 verbunden werden. Eine Schnittstelle 3 deutet an, dass es auch möglich ist, den Temperatursensor oder einen zusätzlichen Sensor einzustecken. Ein Basisgerät 1 kann also nicht nur zahlenmäßig verschieden viele Schnittstellen besitzen, diese können auch unterschiedlich ausgebildet sein.

203035DE ,»·. &xgr; .·· ·■>«·

• · &diams; t &iacgr; &Sgr; .·

Gemäß Fig. 4 ist ein Sensor 4 über IR- oder Funk angeschlossen. Eine weitere Schnittstelle 3 könnte als Steckanschluss verwirklicht sein.
5

Die Figuren 2, 3 und 4 verdeutlichen, dass mit einem über ein flexibles Kabel bedarfsweise oder dauerhaft angeschlossener Sensor 4, beispielsweise einem Temperatursensor, die Entfernung zu der oder den Messkapillaren 2 für Messaufgaben ebenso variiert werden kann, wie bei einem über eine IR- oder eine Funkschnittstelle angeschlossenen Sensor 4. Ist ein Sensor 4 fest montiert bzw. eingesteckt, liegt sein Abstand zur Messkapillare 2 fest.

Die Messkapillare 2 ist als Verschleißteil in vorteilhafter Weise über eine nicht näher dargestellte Schnellkupplung an das Basisgerät 1 angeschlossen. Wird das Basisgerät 1 zu Messaufgaben benutzt, für die es durch das Anschließen der Sensoren 4 befähigt ist, beispielsweise zur Messung der e-0 lektrischen Leitfähigkeit, der Viskosität oder Trübung einer Flüssigkeit, kann hierzu die Messkapillare 2 wahlweise abgenommen werden.

Mit der Erfindung gelingt es, ein preiswertes Basismessgerät 5 zu konzipieren und dieses optional mit Zubehör auszustatten. Bei Verwendung einer flexiblen Zuleitung oder einer IR- bzw. Funkschnittstelle sind Messwerte sensorisch nicht nur unmittelbar neben der Kapillare zu erfassen, sondern in variierbarem Abstand. Ist beispielsweise eine in einer engen Flasche befindliche Flüssigkeit auszumessen, ist dies dadurch möglich, dass nur die Messkapillare (2) durch den Flaschenhals gesteckt wird und der Sensor außerhalb der Flasche bleibt. Weiterhin ist eine separate Reinigung und ein separater Austausch von Sensoren möglich. Empfindliche, knappe oder teure. Probe muss nicht unnötig vielen Sensoren ausgesetzt werden.

Claims

1. Handmessgerät zum Messen der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten oder der Konzentration in einer Flüssigkeit, aufweisend ein Basisgerät mit mindestens einer mechanisch fest, aber auswechselbar am Gehäuse des Handmessgerätes befestigten Messkapillare, und enthaltend sämtliche Bedien- und Anzeigemittel, eine Stromversorgung, eine Gasquelle für die Erzeugung von Blasen an mindestens einer Messkapillare, Mittel zum Einstellen von Blasenfrequenzen oder Blasensequenzen, einer Elektronik-/Prozessoreinheit für die Steuerung aller internen Abläufe und Speicherung von Daten sowie gegebenenfalls am Handmessgerät befestigte Sensoren, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Sensoren (4) über Schnittstellen (3) zur mechanisch flexiblen drahtgebundenen, mechanisch festen lösbaren oder drahtlosen Übertragung von Messwerten dieser Sensoren (4) an die Elektronik-/Prozessoreinheit des Handmessgerätes (1) mit dem Handmessgerät (1) verbunden sind.

2. Handmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Sensoren (4) über Steckverbindungen an das Messgerät (1) anschließbar sind.

3. Handmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Sensoren (4) über eine Infrarot- Verbindung (IR-Verbindung) an das Messgerät 1 anschließbar sind.

4. Handmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Sensoren (4) über eine Funk-Verbindung an das Messgerät (1) anschließbar sind.

5. Handmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Sensoren (4) über ein flexibles elektrisches Kabel an das Messgerät (1) anschließbar sind.

6. Handmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Sensoren (4) über ein flexibles elektrisches Kabel dauerhaft an das Messgerät (1) angeschlossen sind.

7. Handmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Sensoren (4) in beliebiger Kombination aus den Ansprüchen 2 bis 6 an das Messgerät anschließbar oder angeschlossen sind.

8. Handmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für ein oder mehrere Sensoren (4) ein Direktmess-Modi vorgesehen ist.