DE2216006C3

DE2216006C3 - Device for determining the oxygen demand

Info

Publication number: DE2216006C3
Application number: DE19722216006
Authority: DE
Inventors: Franz 7923 Königsbronn Uitz
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Filing date: 1972-04-01
Publication date: 1977-01-27

Description

2020th

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Bestimmung des Sauerstoffbedarfs bei Oxydationsvorgängen, z. B. des biochemischen Sauerstoffbedarfs (BSB), mit einem Probegefäß, in dem der Oxydationsvorgang abläuft, und einer Vorrichtung zum druckabhängigen Auslösen der Zufuhr eines Sauerstoffstromes aus einem Vorrat mit einem mit der Auslösevorrichtung für die Sauerstoffzufuhr in elektrischer Wirkverbindung stehendem Antriebsmotor, wobei während jeder von der Auslösevorrichtung ausgelösten Sauerstoffzufuhr auch der Antriebsmotor läuft.The invention relates to a device for determining the oxygen demand during oxidation processes, e.g. B. the biochemical oxygen demand (BOD), with a sample vessel in which the oxidation process takes place, and a device for pressure-dependent triggering of the supply of an oxygen stream from a supply with a drive motor that is electrically operatively connected to the triggering device for the oxygen supply, with each of the triggering device triggered oxygen supply and the drive motor is running.

Es ist beispielsweise ein Verfahren zur Bestimmung des BSB bekannt, bei dem die zum Kompensieren eines in einem abgeschlossenen System entstehenden Unterdruckes erforderliche, aus einem Vorrat dem System zugeführte Sauerstoffmenge dadurch gemessen wird, daß diese Sauerstoffmenge jeweils bei Erreichen einer bestimmten Höhe des Unterdruckes zeitlich diskontinuierlich während einer von der Sauerstoffverbrauchsgeschwindigkeit abhängigen Dauer zugeführt wird, und zwar mit pro Zeiteinheit konstanter Menge, und daß die zugeführte Sauerstoffmenge durch Summierung der Zufuhrdauer ermittelt wird (DT-PS 12 56 919). Eine besondere Schwierigkeit bei den zur Durchführung dieses Verfahrens bekannten Geräten stellt die Registrierung der in der Regel über mehrere Tage laufenden Versuche dar. Es ist zwar möglich, mit finanziell relativ aufwendigen Einrichtungen in der Praxis zufriedenstellend arbeitende Geräte zu schaffen. Abgesehen von den hohen Kosten sind diese aber zu kompliziert und empfindlich.For example, a method for determining the BOD is known in which the amount of oxygen supplied to the system from a supply, which is required to compensate for a negative pressure occurring in a closed system, is measured in that this amount of oxygen is discontinuous in time when a certain level of the negative pressure is reached a duration dependent on the rate of oxygen consumption is supplied, with a constant amount per unit of time, and that the amount of oxygen supplied is determined by adding up the supply duration (DT-PS 12 56 919). A particular difficulty with the devices known for carrying out this method is the registration of the tests, which usually run over several days. It is possible to create devices that work satisfactorily in practice with relatively expensive facilities. Apart from the high costs, these are too complicated and sensitive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, das unempfindlich und preiswert ist, dabei aber eine für die Praxis ausreichende Genauigkeit hat, so daß es auch für einen größeren Verbraucherkreis in Serie hergestellt werden kann.The invention is based on the object of creating a device that is insensitive and inexpensive, while doing so but has an accuracy sufficient for practice, so that it is also suitable for a larger group of consumers in Series can be produced.

Die Erfindung löst das Problem dadurch, daß der Antriebsmotor unmittelbar mit einem Potentiometer verbunden ist, das zum Steuern eines Meßwertregi- &, striergerätes.z. B. eines Punktdruckers, dient.The invention solves the problem in that the drive motor is directly connected to a potentiometer that is used to control a measured value register &, striergerätes.z. B. a dot printer, is used.

Es beginnt also in dem Augenblick, in dem aufgrund eines sich im Probegefäß einstellenden Unterdruckes die Sauerstoffzufuhr aus dem bevorrateten Sauerstoff durch das Schaltmanometer ausgelöst wird, gleichzeitig g₅ der Antriebsmotor, z. B. ein Synchronmotor, zu laufen, welcher ein mit ihm unmittelbar verbundenes Zählwerk antreiben kann. Der Motor läuft so lange, wie die Sauerstoffzufuhr anhält, d.h. bis der Unterdruck ausgeglichen ist und das Schakmanometer die Zufuhr wieder abstellt. Dabei kann die Eichung des Zählwerkes so erfolgen, daß die während der Einschaltdauer zugeführte Sauerstoffmenge unmittelbar abgelesen werden kann. Wird ein Gleichstrom verwendet, dann besteht die Möglichkeit, die Einrichtung auch bei einem Verfahren anzuwenden, bei dem die Sauerstofferzeugung durch Elektrolyse erfolgt und der Elektrolysestrom nicht konstant ist, sondern entsprechend dem Verbrauch des Sauerstoffs bzw. entsprechend der Höhe des sich einstellenden Unterdruckes eine unterschiedliche Stromstärke aufweist. Entsprechend der jeweiligen Stromstärke wird eine jeweils entsprechende Sauerstoffmenge pro Zeiteinheit erzeugt, d.h. die die jeweilige Motordrehzahl bestimmende Größe ist proportional zu der die Freisetzung von Sauerstoff bewirkenden elektrischen Größe. It begins at the moment in which due to a self-adjusting in the sample vessel under pressure, the oxygen supply from the oxygen stockpiled is triggered by the Schaltmanometer, at the same time the drive motor ₅ g, z. B. to run a synchronous motor, which can drive a counter directly connected to it. The motor runs as long as the oxygen supply stops, ie until the negative pressure is equalized and the Schakmanometer switches off the supply again. The meter can be calibrated in such a way that the amount of oxygen supplied during the switch-on period can be read off immediately. If a direct current is used, there is also the possibility of using the device in a process in which the oxygen is generated by electrolysis and the electrolysis current is not constant, but a different current strength depending on the consumption of oxygen or the level of the negative pressure that is established having. A corresponding amount of oxygen per unit of time is generated in accordance with the respective current intensity, ie the variable determining the respective engine speed is proportional to the electrical variable causing the release of oxygen.

Da durch ein Zählwerk jeweils nur die gesamte zugeführte Sauerstoffmenge anzeigt und nichts über den zeitlichen Verlauf der Zuführung ausgesagt wird, ist nun erfindungsgemäß ein Registriergerät, z. B. ein Punktdrucker vorgesehen, das von einem unmittelbar mit dem Antriebsmotor verbundenen Potentiometer gesteuert wird.Since a counter only shows the total amount of oxygen supplied and nothing about it the timing of the supply is predicted, according to the invention, a recording device, e.g. B. a Dot printer provided by a potentiometer directly connected to the drive motor is controlled.

Die Erfindung ist im folgenden in zwei Ausführungsbeispielen anh« nd der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigtThe invention is explained in more detail below in two exemplary embodiments with the aid of the drawing. In this indicates

F i g. 1 den Schaltplan eines Gerätes zur Bestimmung des biochemischen Sauerstoffbedarfs (BSB), F i g. 1 the circuit diagram of a device for determining the biochemical oxygen demand (BOD),

F i g. 2 schematisch die bauliche Anordnung des Registrierteiles des Gerätes nach Fig. 1 undF i g. 2 schematically shows the structural arrangement of the registration part of the device according to FIGS. 1 and

Fig.3 den Schaltplan einer Alternativausbildung eines Gerätes zur Bestimmung des BSB. 3 shows the circuit diagram of an alternative embodiment of a device for determining the BOD.

In dem Gerät nach Fig. 1 wird durch das in einem geschlossenen System liegende druckabhängige Schaltmanometer 5 bei Auftreten eines aufgrund von verbrauchten Sauerstoff eintretenden Unterdruckes der Stromkreis des von dem Wechselstromgenerator 6 erzeugten Stromes geschlossen. Dieser Stromkreis führt über einen Widerstand 7, einen Verstärker 8 und einen Gleichrichter 9 mit einem Kondensator 10 zum Glätten der pulsierenden Wechselspannung zu einem Transistorschalter 11 mit Relais 12. Durch das Relais 12 wird bei dem durch das Schaltmanometer 5 ausgelösten Schaltvorgang der Elektrolysestrom zur Elektrolysezelle 13 und gleichzeitig ein Synchronmotor 14 eingeschaltet. Der Motor 14 ist über ein Getriebe 15 und eine Rutschkupplung 16 mit einem PräzisionspotentiometerIn the device of Fig. 1 is by the in one Closed system lying pressure-dependent switching manometer 5 in the event of a due to consumed oxygen entering negative pressure the circuit of the alternator 6 generated electricity closed. This circuit leads through a resistor 7, an amplifier 8 and a Rectifier 9 with a capacitor 10 for smoothing the pulsating AC voltage to a transistor switch 11 with relay 12. Relay 12 triggers the switching manometer 5 Switching operation of the electrolysis current to the electrolysis cell 13 and at the same time a synchronous motor 14 is switched on. The motor 14 is via a gear 15 and a slip clutch 16 with a precision potentiometer

17 verbunden, so daß gleichzeitig mit der jeweiligen mit konstantem Strom und damit pro Zeiteinheit gleicher Menge erfolgenden Sauerstofferzeugung auch der Synchronmotor 14 läuft und dabei das Potentiometer 17 verstellt.17 connected, so that at the same time with the respective constant current and thus the same per unit of time The synchronous motor 14 is also running and the potentiometer 17 is running adjusted.

Durch das Potentiometer wird ein als PunktdruckerThe potentiometer is used as a dot printer

18 ausgebildetes Analog-Anzeigegerät gesteuert. Motor 14, Potentiometer 17 und Punktdrucker 18 sind dabei in Verbindung mit einer vorgegebenen Probemenge so ausgelegt, daß die Anzeige unmittelbar, z. B. in mg O2/I, erfolgt und ein bestimmter Endwert erreichbar ist, der im allgemeinen über dem zu erwartenden Höchstwert liegt. Ebenfalls unmittelbar mit dem Motor 14 verbunden ist ein Digitalzählwerk 19, das den jeweils erreichten Gesamtwert anzeigt.18 trained analog display device controlled. Motor 14, potentiometer 17 and dot printer 18 are in Compound with a predetermined amount of sample designed so that the display immediately, z. B. in mg O2 / I, takes place and a certain final value can be achieved, which is generally above the maximum value to be expected located. Also directly connected to the motor 14 is a digital counter 19, which each total value achieved.

Wie in F i g. 2 dargestellt, kann der Registrierteil unter Verwendung handelsüblicher Bauteile auf relativ kleinem Raum in sehr zweckmäßiger Weise aufgebaut sein. Der Synchronmotor 14 treibt unmittelbar einAs in Fig. 2 shown, the registration part using commercially available components on relative be built up in a very practical manner in a small space. The synchronous motor 14 drives directly

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Untersetzungsgetriebe 15, dessen Ausgangswelle unter Zwischenschaltung einer Rutschkupplung 16 mit dem als Drehwiderstand ausgebildeten die elektrischen Anschlüße a, b und c aufweisenden Potentiometer 17 verbunden ist und dieses wiederum direkt mit einem als Digitalknopf ausgebildeten Zählwerk 19.Reduction gear 15, the output shaft of which is connected, with the interposition of a slip clutch 16, to the potentiometer 17, which is designed as a rotary resistor and which has the electrical connections a, b and c , and this in turn directly to a counter 19 designed as a digital button.

Die Schaltung nach F i g. 3 findet dann Anwendung, wenn der Elektrolysestrom nicht konstant ist, sondern z. B. sich mit der Eintauchtiefe der Elektroden des Schaltmanometers 5 ändert Bei im übrigen gleicher Auslegung bis einschließlich dem Transistorschalter 11 wird der an dessen Ausgang vorhandene nicht konstante Gleichstrom unmittelbar zur Elektrolyse verwendet. Über einen Meßwiderstand 21 und Verstärker 22 wird beim jedesmaligen Auslösen der Elektrolyse ein Gleichstrommotor 23 angetrieben, dessen Drehzahl proportional dem Elektrolysestrom und damit der erzeugten Sauerstoffmenge ist. Der Motor 23 treibt wiederum sowohl ein Potentiometer 17, welches einen Punktdrucker 18 steuert, als auch ein Digitalzählwerk 19.The circuit according to FIG. 3 is used when the electrolysis current is not constant, but rather z. B. changes with the immersion depth of the electrodes of the switching manometer 5, in the rest of the same Design up to and including the transistor switch 11 the non-constant direct current present at its output is used directly for electrolysis used. Each time the electrolysis is triggered, a measuring resistor 21 and amplifier 22 are used a DC motor 23 driven, the speed of which is proportional to the electrolysis current and thus the is the amount of oxygen generated. The motor 23 in turn drives both a potentiometer 17, which one Dot printer 18 controls, as well as a digital counter 19.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Device for determining the oxygen demand during oxidation processes, e.g. B. the biochemical oxygen demand (BOD), with a sample vessel in which the oxidation process takes place, and a device for pressure-dependent triggering of the supply of an oxygen stream from a supply with a drive motor that is electrically operatively connected to the triggering device for the oxygen supply, with each of the triggering device triggered oxygen supply also the drive motor runs, characterized in that the drive motor (14) is directly connected to a potentiometer (17) which is used to control a measured value recording device (18), e.g. B. a dot printer, is used.