DE2539599A1 - Vorrichtung zur untersuchung der qualitaet einer fluessigkeit - Google Patents
Vorrichtung zur untersuchung der qualitaet einer fluessigkeitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung der Qualität
einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser; hierbei betrifft die Erfindung insbesondere eine Vorrichtung zur Wasserqualitätsbestimmung,
bei der ein Sens or element in Berührung mit dem zu untersuchenden Wasser gebracht wird, um auf elektrochemischem Weg Anzeigen zu erhalten,
die für die Wasserqualität von verschmutzten Flüssen, Seen und Mooren bzw. Sümpfen sowie von Abwasser und Abfallwasser repräsentativ
sind.
Z/G
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Bei der Wasserqualitätsbestimmungsvorrichtung der genannten Art kann
das Sensorelement des elektromechanischen Typs Sauerstoffmeßgerate
zur Bestimmung aufgelösten Sauerstoffs, pH-Meter, Oxidations-Reduktions-Potentiometer
und andere Meßgeräte aufweisen, mittels denen die Konzentration verschiedener Ionen durch unterschiedliche Ionenelektro·-
den bestimmt wird. Demgegenüber weist ein Sensorelement vom optischen Typ Trübungsmesser vom Eintauchtyp sowie Meßgeräte zur Messung
der Konzentration von Schwebstoffen auf.
Wenn Wasser verschmutzt ist, werden Behandlungs- und Überwachungstechniken
angewendet, um eine Trübung des Wassers zu verhindern. Hierbei gelangen verschiedene Arten von Meßvorrichtungen zur Anwendung,
um die Behandlungs- und Überwachungstechniken praktisch anzuwenden. Ein erstes Problem, das mit der Anwendung dieser Vorrichtungen
verbunden ist, liegt jedoch darin, daß, da die Meßobjekte verschmutzter Flüsse, Seen, Sümpfe sowie Abwasser und Abfallwasser sind,
die Sens or elemente, wenn sie in Berührung mit dem zu untersuchenden
Wasser gebracht werden, ihre eigenen Probleme aufweisen, wie beispielsweise eine Verschlechterung der Empfindlichkeit der Elektroden
und die Unfähigkeit zur genauen und kontinuierlichen Messung, wenn sich einmal die Oberfläche einer Elektrode getrübt hat, weil nämlich die eigentlichen
Meßöbjekte Schlamm, verschmutzte Flüsse und dgl. sind.
Wenn beispielsweise das vorerwähnte Sauerstoffmeßgerät zur Messung
aufgelösten Sauerstoffs betrachtet wird, ist festzustellen, daß bei einem derartigen Meßgerät eine elektromechanische Reaktion zur Anwendung
gelangt. Ein konventionelles Sauerstoffmeßgerät weist hauptsächlich eine negative Elektrode, eine positive Elektrode, einen Elektrolyt sowie eine
Membran auf, um diese Elektroden und den Elektrolyt vor der Untersuchungsflüssigkeit
zu schützen. Wenn das Sensorelement des Sauerstoff-
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meßgerätes zur Messung aufgelösten Sauerstoffs in Berührung mit der
zu untersuchenden Testflüssigkeit gebracht wird, diffundieren Gasmoleküle, die sich in der Testflüssigkeit nahe der Sensorfläche der Membran
befinden, durch die Membran hindurch in die Elektrode. Es kommt nämlich das Untersuchungswasser in der Nähe der Membran in einen Zustand,
in dem es im Vergleich zu anderen Teilen bzw. Stellen des Untersuchungswassers einen Mangel an Sauerstoffgasmolekülen aufweist.
Es ist demgemäß erforderlich - und dies gilt für sämtliche der vorerwähnten Typen eines Meßgerätes zur Messung aufgelösten Sauerstoffs -,
das Untersuchungswasser relativ zum Sensorelement mit einer Geschwindigkeit von mehr als 10 - 50 cm/s zu bewegen, um durch eine intensive
Berührung des frischen Untersuchungswassers mit der Membran eine hohe Meßgenauigkeit bezüglich des Ausmaßes an gelösten Sauerstoffs zu
erreichen. Es ist demgemäß das am meisten entscheidende Problem bei der Messung der Menge des aufgelösten Sauerstoffs darin zu sehen, auf
welche Art und Weise der Testflüssigkeit eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit
erteilt werden kann.
Wenn die Testflüssigkeit relativ sauber ist, ist es zur Beseitigung dieses
Problems möglich, eine Relativgeschwindigkeit zwischen der Untersuchungsflüssigkeit
und der Sensorfläche des Fühlers vorzusehen, der innerhalb einer geeigneten Leitung einer konventionellen mechanischen
Pumpe angeordnet ist.
Wenn jedoch das Meßobjekt eine gemischte Flüssigkeit in einem Belüftungstank
einer Abwasserbehandlungsstation oder das Wasser von verschmutzten Flüssen und Seen ist, weist die zu untersuchende Testflüssigkeit
eine nicht vorherbestimmbare Konsistenz sowie Fremdstoffe auf, wie beispielsweise Haare, Gummi, Schleifsteine oder dgl., wobei diese
Fremdstoffe die Lebensdauer der mechanischen Pumpe verkürzen. Es
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hat sich nun experimentell gezeigt, daß sich verbesserte Leistungen
durch Anwendung einer Druckluftpumpe bzw. einer sogenannten Mammutpumpe erzielen lassen, die eine einfache Ausbildung besitzt und keinerlei
Rotationsteile oder der Reibung unterworfene Teile aufweist. Da demgemäß die Druckluftpumpe eine einfache Ausbildung aufweist, ist es lediglich
erforderlich, das entsprechende Fremdkörperhindernis automatisch zu entfernen, um die Messung über eine lange Zeitdauer sowie kontinuierlich
durchführen zu können.
Das zweite Problem, das sich in Verbindung bei der über einen langen
Zeitraum hinweg sowie kontinuierlich durchgeführten Messung des aufgelösten Sauerstoffs in verschmutztem Wasser ergibt, liegt darin, daß
dann, wenn die Lösungssauerstoff elektrode in das verschmutzte Untersuchungswasser
eingetaucht ist, Verunreinigungen, wie beispielsweise Schlammteilchen, an der Oberfläche der Sens or elektrode anhaften. Dies
bedeutet, daß die Änderung der wirksamen Dicke der Membran bzw. - insbesondere wenn es sich bei der Verschmutzung um einen aeroben
Mikroorganismus handelt - die wirksame Änderung der Dicke der Membran größer wird, weswegen die Empfindlichkeit der Sens or elektrode
verschlechtert wird.
Obwohl als Mittel zur Beseitigung oder Verhinderung von Verschmutzungen
Ultraschallwellen, Wasserstrahlen oder Luftstrahlen verwendet wurden,
gibt es bisher wenige Fälle, bei denen sich die vorerwähnte verbesserte Wirkung erzielen läßt. So ist nämlich das Verfahren, bei dem eine
Ultraschallwelle zur Anwendung gelangt, lediglich wirksam im Hinblick auf Verunreinigungen, wie beispielsweise Sand und Schlammteilchen, die
am Sensorelement anhaften, jedoch nicht wirksam im Hinblick auf eine Entfernung von beispielsweise aus Mikroorganismen bestehenden zähen,
klebfähigen Stoffen, die an der Sensorfläche anhaften und als Schlämme
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bezeichnet werden können. Weiterhin ist bei dem einen Ultraschall anwendenden
Säuberungsverfahren der Nachteil gegeben, daß eine kostspielige Vorrichtung zur Erzeugung der Ultraschallwelle verwendet werden
muß. Bei dem Verfahren, bei dem zur Säuberung des Sensorelementes ein Wasserstrahl zur Anwendung gelangt, ist es, da das Hochdruckwasser
gegen die Sensorfläche gedrückt wird, demgegenüber unmöglich, die Sensorfläche, die eine relativ weite bzw. breite Fläche ist und eine gekrümmte
Form aufweist, vollständig zu säubern. Die gravierenderen Nachteile bei dem einen Hochdruckwasserstrahl anwendenden Verfahren
liegen jedoch in dem Umstand, daß ein Sensor element, das keine besonders große mechanische Stärke aufweist, durch den Wasserstrahl
zerstört wird und daß eine kostspielige Druckpumpe erforderlich ist. Weiterhin liegt ein gravierender Nachteil in dem Umstand begründet,
daß die im Schlamm enthaltenen Mikroorganismen durch den Wasserstrahl zerstört werden. Und wenn schließlich das zur Säuberung einen
Luftstrahl anwendende bekannte Verfahren unter dem Gesichtspunkt der
erforderlichen Wartung betrachtet wird, weist dieses Verfahren Nachteile dahingehend auf, daß, da üblicherweise zum Erzeugen der Hoehdruckluft
ein Luftkompressor verwendet wird, es erforderlich ist, den Ölstand sowie den Hochdruckbehälter des Luftkompressors zu überwachen
bzw. zu warten und ein kostspieliges sowie mechanisch starkes Sensorelement vorzusehen. Wenn eine Sensor- bzw. Meßvorrichtung,
die mehrere Tage in das Untersuchungswasser eingetaucht war, herausgehoben und untersucht wird, zeigt sich, daß sich eine zähe Masse, die
als Schmutz bezeichnet werden kann, an der Sensorfläche der Vorrichtung abgelagert hat bzw. dieser anhaftet. Das Ausmaß des Anhaftens sowie
die Geschwindigkeit, mit der dies erfolgt, bzw. die Menge der zähen Masse hängen in großem Ausmaß von der Wasserqualität sowie vom jeweiligen
Strömungszustand des Untersuchungswassers ab. Es kann jedoch angekommen werden, daß die Schmutzmasse nicht chemisch mit
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den Komponenten, aus denen das Sensorelement besteht, verbunden ist,
was bedeutet, daß sich diese Schmutzmasse von der Sensorfläche dadurch abtrennen läßt, daß sie mit einem Stück Stoff oder Papier abgewischt
wird. Tatsächlich wird sodann die Empfindlichkeit der Vorrichtung hierdurch wieder verbessert und gelangt in den normalen Zustand,
weswegen angenommen werden kann, daß die Schmutzmasse lediglich physikalisch an der Sensorfläche anhaftet. Andererseits hat sich gezeigt,
daß das Ausmaß bzw. die Geschwindigkeit, mit der Schmutzmasse anhaftet,
verringert wird, wenn die Strömungsgeschwindigkeit vergrößert wird. Hierbei verbessert sich auch die Empfindlichkeit der Vorrichtung
wieder bis zu derjenigen, die einem sauberen Sensorelement entspricht. Dieses Phänomen ist experimentell bestätigt worden.
Hiervon ausgehend, kann angenommen werden, daß die Sensorfläche durch physikalische Adhäsion von Schwebschmutzstoffen des Untersuchungswassers
verschmutzt wird und daß die Verschmutzung des Sensorelementes aus einer laminaren Unterschicht besteht, die in der Nähe der
Sensorfläche aufgrund der Viskosität des Meßobjektes erzeugt wird, wobei die Schmutzstoffe bei einem abrupten Wechsel der Strömungsgeschwindigkeit
und bei einer Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit beseitigt werden„
Gegenstand der Erfindung ist daher die Schaffung einer wirtschaftlichen
und wartungsfreien Vorrichtung zur Bestimmung bzw. Untersuchung
einer Testflüssigkeit, indem Verunreinigungen, die an einer Fläche eines Sensorelementes anhaften, mittels einer starken turbulenten Strömung
beseitigt werden, die durch eine unregelmäßige Bewegung aufgrund der Auftriebskraft von Luftblasen erzeugt wird.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Schaffung einer Vorrichtung,
mittels der die Qualität von in einer verunreinigten Flüssigkeit aufgelösten Stoffen gemessen werden und die Verschlechterung der Empfindlichkeit
eines Sensorelementes sowie die Verlangsamung der Strömung einer Testfiüssigkeit aufgrund des Verstopfens einer Probenpumpe verhindert
werden können.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Schaffung einer Vorrichtung
mit einem Sensor, mittels dem durch Beseitigung von an dem Sensor anhaftenden Verunreinigungen mit hoher Empfindlichkeit gemessen werden
kann und der den Reinigungseffekt verbessert, indem das Anhaften von
grobem Abfall bzw. Grobrückständen an einem Säuberungsmechanismus verhindert wird.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich die Schaffung einer Vorrichtung,
mittels der sowohl die Wasserqualität bestimmt als auch gesäubert werden kann, ohne einen Niederschlag zu zerstören.
Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Vorrichtung
ergeben sich aus den Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung von aufgelösten Stoffen
in der verunreinigten Flüssigkeit, die eine in der Nähe eines zum Erzielen der Meßinformation vorgesehenen Sensorelementes angeordnete Luftblasenerzeugungseinrichtung
aufweist, macht von dem erfinderischen Gedanken Anwendung, daß in der Nähe eines Sensorelementes eine starke
turbulente Strömung erzeugt wird, und zwar aufgrund der weitgehend ungeordneten bzw. unregelmäßigen Bewegung, die auf den Auftriebskräften
der durch die Luftblasenerzeugungseinrichtung erzeugten Luftblasen basiert.
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Es weist daher die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Luftblasenerzeugungseinrichtung,
wie beispielsweise einen Luftsprühmechanismus, auf, wobei ein Luftzufuhrmechanismus vorgesehen ist, um dem Luftsprühmechanismus
bzw. Luftzerstäubungsmechanismus Luft zuzuführen. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Druckluftpumpe
auf, die eine Sensor-bzw. Meßvorrichtung besitzt, wobei in der Sensorvorrichtung ein Sensorelement angeordnet ist. Weiterhin ist
ein Ablagerungsschutzglied bzw. ein Ablagerungsabhaltteil vorgesehen,
um zu verhindern, daß an der Sensorvorrichtung grobe Rückstände anhaften.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Diese zeigt in:
Fig.iund 2 jeweils schematisch eine erste Ausführungsform der Vorrichtung;
Fig. 3-6 schematisch in Seitenansicht bzw. in perspektivischer Darstellung Sensoreinrichtungen, die vorteilhafterweise
in Verbindung mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 zur Anwendung gelangen können;
Fig. 7 schematisch eine weitere Ausführungsform der Vorrich
tung gemäß der Erfindung;
Fig. 8 im Blockdiagramm eine dritte Ausführungsform der Vor
richtung;
Fig. 9 im Längsschnitt eine Sensoreinrichtung;
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Fig. 10 einen Querschnitt gemäß Linie X-X in Fig. 9;
Fig. 11 perspektivisch die Sensoreinrichtung gemäß Fig. 9 und 10;
Fig. 12 perspektivisch eine gegenüber Fig. 11 abgewandelte Aus
führungsform;
Fig. 13 in teilweise aufgeschnittener Seitenansicht eine Sensorein
richtung einer dritten Ausführungsform;
Fig. 14 - 18 perspektivisch verschiedene gegenüber der Sensoreinrichtung
nach Fig. 13 abgewandelte Ausführungsformen;
Fig. 19 in teilweise aufgeschnittener Seitenansicht eine weitere
Ausführungsform einer Sensoreinrichtung;
Fig. 20 schematisch in Seitenansicht eine vierte Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 21 in teilweise aufgeschnittener Seitenansicht eine Sensorein
richtung für die Vorrichtung gemäß Fig. 20 und
Fig. 22 im Diagramm den Kurvenverlauf zur Charakterisierung
der Sensoreinrichtung gemäß Fig. 21.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, lagert ein Wasserbehälter 10 die Testflüssigkeit
von verschmutzten Flüssen, Seen, Abwasser usw. Eine Sensorvorrichtung 20 weist einen Sensor 30 auf und ist über eine Leitung bzw.
einen Signaldraht 40 mit einem Signalwandler 50 verbunden, der seinerseits an eine Anzeige- und Aufzeichnungsvorrichtung 60 angeschlossen
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ist. Die Sensorvorrichtung 20 ist weiterhin über eine Leitung 70 mit
einer Niederdruckluftzufuhrquelle verbunden, wobei die Luftquelle 80 durch einen Zeitgeber 90 betätigt wird, um während des Säuberungszeitraums
das Sensorelement 30 zu säubern.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zur Bestimmung der Testflüssigkeit, indem
die Testflüssigkeit dadurch gemessen wird, daß das Sensorelement 30 bzw. die Sensorvorrichtung 20 in diejenige Flüssigkeit eingetaucht wird,
die in einem anderen Probentank 120 enthalten ist. Hierbei ist eine Probenentnahmepumpe
110 vorgesehen, die über eine Testflüssigke its leitung Flüssigkeit vom Behälter 10 zum Probenbehälter 120 drückt.
Fig. 3 bis 6 zeigen die verschiedenen Typen der Sensorvorrichtung 20
gemäß einer ersten Ausführungsform. Hierbei weist die Sensorvorrichtung
20 gemäß der ersten Ausführungsform ein Gehäuse 26, ein innerhalb des Gehäuses vorgesehenes Sensorelement 30, eine nahe dem unteren Teil
des Sensorelementes 30 angeordnete Luftblasenerzeugungseinrichtung sowie
eine Luftzufuhreinrichtung auf, um der Luftblasenerzeugungseinrichtung Luft zuzuführen.
Bei der aus Fig. 3 ersichtlichen Ausführungsform der Sensorvorrichtung 2G
gelangt ein Meßgerät 30a vom Seitenflächenmeßtyp zur Messung aufgelös ten
Sauerstoffs zur Anwendung, wobei das Meßgerät 30a eine Sensorfläche 32 aufweist, die an der Seitenfläche eines zylindrischen Sensorelementes
30 angeordnet ist. Die Sensorvorrichtung 20 gemäß Fig. 3 weist eine Luftblasenerzeugungseinrichtung, wie beispielsweise ein röhrenförmiges
Luftsprühglied 24 vom Verteilerrohr typ, auf. Dieises besitzt an
seiner äußeren Seitenfläche eine Lufteinlaßöffnung 24b, Luftsprühlöcher 24a, die an der Oberseite des Luftsprühgliedes 24 ausmünden, ein Lösungssauerstoffmeßgerät
30a vom Seitenmeßtyp, das im mittleren Teil der
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Oberseite des Luftsprühgliedes 24 angeordnet ist, und ein zylindrisches
Gehäuse 26, das mit einem Halter 13G verbunden ist, um das Lösungssauerstoff sensorelement 30a an die geeignete Stelle verbringen zu können.
Das eine Ende des Gehäuses 26 ist mit dem Luftsprühglied 24 verbunden. An der Umfangsf lache des Gehäuses 26 ist eine Vielzahl von offenen rechteckigen
Fenstern 26a vorgesehen, so daß durch diese die Testflüssigkeit ein- und ausströmen kann. Ein Luftblasenführungsteil 28, das eine querschnittiich
kreisförmige Kegeiform aufweist, ist am oberen Endteil des
Gehäuses 26 angeordnet. Eine Leitung 70 ist mit der Lufteinlaßöffnung 24b verbunden und steht mit dieser in Strömungsverbindung.
Wenn die Sensorvorrichtung 20 in das zu untersuchende Wasser eingetaucht
ist, strömt ein Teil des zu untersuchenden Wassers durch die Fenster 26a hinein bzw. aus diesen heraus und berührt das Sensorelement 30a.
Gleichzeitig wird das Ausmaß des in diesem Wasser gelösten Sauerstoffs durch das Sensorelement 30a gemessen. Das vom Sensorelement 30a abgegebene
Signal wird über den Signaldraht 40 dem Signalwandler 50 zugeleitet. Zum Zeitpunkt der Durchführung der Säuberung des Sensorelementes
30a betätigt der Zeitgeber 90 die Luftpumpe 80 und treibt diese an. Wenn die Luftpumpe 80 betätigt wird, wird über die Luftleitung 70 dem
Luftsprühglied 24 Luft zugeführt. Die in das Luftsprühglied 24 eingeleitete Luft wird aus den Sprühlöchern 24a ausgestoßen, wodurch die aus
den Sprühlöchern 24a ausgestoßene Luft Luftblasen 72 bildet. Die aus den Sprühlöchern 24a heraus erzeugten Luftblasen 72 werden durch die Auftriebskraft
des zu untersuchenden Wassers nach oben bewegt, wobei sie sich mit einer ungeordneten unregelmäßigen Bewegung um die Sens orfläche
32 des Sensorelementes 30a bewegen.
Aufgrund des Luftblasenführungsgliedes 28 werden die Luftblasen 72 aus
dem Innern des Gehäuses 26 gleichförmig nach außen geleitet, ohne daß
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sie innerhalb des Gehäuses 26 zum Stillstand kommen. Aufgrund der von
den Sprühlöchern 24a ausgestoßenen Luftblasen 72 wird daher in der Nähe der Sensorfläche 32 eine starke turbulente Strömung erzeugt, wobei laminare
Unterströmungen von der Sensorfläche 32 des Sensorelelementes 30a abgetrennt werden, so daß auch die an der Sensorfläche 32 anhaftenden
Verunreinigungen hiervon entfernt werden.
Da in dem Luftsprühteil 24 lediglich ein derartiger Luftdruck erforderlich
ist, daß Luftblasen 72 aus den Luftsprühlöchern 24a heraus erzeugt werden, kann die Niederdruckluftquelle derart betätigt werden, daß lediglich
etwa 0,5 - 1 Atmosphärendruck (at) erzeugt werden. Da darüber hinaus als Reinigungsmittel eine turbulente Strömung zur Anwendung gelangt,
ist es wirksamer, wenn die Luftsprühlöcher 24a in der Testflüssigkeit mehr oder weniger entfernt vom Sensorelement 30a angeordnet
sind.
Bei der aus Fig. 4 ersichtlichen, gegenüber der ersten Ausführungsform
abgewandelten Ausführungsform weist die Sensorvorrichtung 20 einen röhrenförmigen Halter 130, ein mit einem Endteil des Halters 130 verbundenes
Gehäuse 26, eine Vielzahl von Vorsprüngen 26b, die sich von einem offenen Endteil des Gehäuses 26 aus erstrecken, sowie ein zylindrisches
Sensorelement 30 auf, das innerhalb des Gehäuses 26 zwischen den Vorsprüngen 26b angeordnet ist. Das zylindrische Sensorelement
30 ist vertikal am Mittelteil des röhrenförmigen Halters 130 befestigt, während die Vorsprünge 26b, wie schon erwähnt, am offenen Endteil
des Gehäuses 26 vorgesehen sind. An einem spitzen Ende jedes Vorsprungs 26b sind Luftsprühteile 24 befestigt, die von den Vorsprüngen 26b
aus nach innen ragen. An den Innenflächen der Luftsprühteile 24 sind Luftsprühlöcher 24a vorgesehen. An der Außenumfangsfläche jedes Vorsprungs
26b sind Lufteinlässe 24b vorgesehen, an die jeweils eine Luftleitung 70 angeschlossen ist.
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Die durch die Leitung 70 in die Sprühteile 24 injizierte Luft wird zu den
Luftblasen 72 ausgebildet, die von ihrer Austrittsstelle an den Luftsprühlöchern
24a aus von unterhalb des spitzen Endes des Sensorelementes nach oben entlang der Sensorfläche 32a ansteigen und sich hierbei ungeordnet
bzw. unregelmäßig bewegen und die Sensorfläche 32a umgeben. Es wird daher um die Sensorfläche 32a herum eine kräftige turbulente
Strömung erzeugt, so daß die laminare Unterströmung beseitigt und die an der Sensorfläche 32a anhaftenden Stoffe von dieser abgelöst werden.
Die aus Fig. 5 ersichtliche Ausführungsform der Sensorvorrichtung 20
stellt ein Konzentrationsmeßgerät vom Lichtdiffusionstyp dar. Hierbei sind eine Lichtquelle 32c und ein Empfangsteil 32d an einem Teil des
röhrenförmigen Gehäuses 26 angeordnet. Am unteren Teil der äußeren Seitenfläche des Sprühteils 24 ist eine Verteilerleitung 24c befestigt.
Die aus Fig. 6 ersichtliche Ausführungsform der Sensorvorrichtung 20
stellt ein Konzentrationsdichtemeßgerät vom Ultraschallwellentyp dar. Hierbei ist eine Sensorfläche 32b der Sensorvorrichtung 20 in einer Innenwandfläche
des Gehäuses 26 angeordnet. Das Sensorelement 30 ist an der Seitenfläche des Gehäuses 26 befestigt, und zwar derart, daß die Sensorfläche
32b innerhalb der Innenfläche des Gehäuses 26 angeordnet ist. An der Innenwandfläche des Gehäuses 26 ist ein Sprühglied 24 befestigt,
wobei eine Luftleitung 70 mit einem Lufteinlaß 24b des Sprühgliedes 24 verbunden ist.
Wie oben dargelegt, ist bei der beschriebenen Gesamtvorrichtung der
ersten Ausführungsform die Luftblasenerzeugungseinrichtung, nämlich das Luftsprühglied 24, jeweils unterhalb des Sensorelementes 30 angeordnet,
und es wird als Wasch- bzw. Säuberungseinrichtung eine turbulente Strömung verwendet, die durch die ungeordnete und unregelmäßige
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Steigbewegung der Luftblasen 72 erzeugt und induziert wird. Es läßt sich
demgemäß, selbst dann wenn das Sensorelement 30 keine übermäßig große mechanische Stärke besitzt, das Waschen bzw. Säubern des Sensorelementes
30 leicht und vollständig durchführen. Da weiterhin die Sensorvorrichtung 20 im allgemeinen nicht immer sehr tief in die Testflüssigkeit
eingetaucht ist, ist es lediglich erforderlich, daß der Sprühdruck für die Luft geringfügig höher ist als der Wasserdruck des zu untersuchenden
Wassers, wobei es vollständig ausreicht, eine Niederdruckluftquelle, wie beispielsweise eine konventionelle kleine Luftpumpe oder
ein Gebläse, als Luftzufuhrquelle zu verwenden. Es hat sich gezeigt, daß
derartige Luftpumpen und Gebläse stets störungsfrei arbeiten und völlig wartungsfrei sind.
Bei der aus Fig. 7 ersichtlichen zweiten Ausführungsform der Vorrichtung
ist eine Lufterzeugungseinrichtung in der Nähe der Seitenfläche des zu säubernden Körpers angeordnet. Hierbei werden die Luftblasen in
Richtung der Seitenfläche des zu säubernden Körpers bewegt. Die aus Fig. 7 ersichtliche Sensorvorrichtung 20 gelangt bei einem Schlammabsetzmeßgerät
des optischen Typs zur Anwendung. Hierbei weist das Gehäuse 26 eine rechteckige Öffnung 140 auf, die durch ein durchsichtiges
Material, wie beispielsweise Glas, verschlossen ist, so daß dadurch ein Beobachtungsfenster 32e gebildet ist. Nahe den beiden Längsseiten des
Beobachtungsfensters 32e ist jeweils ein Luftsprühglied 24 vorgesehen, wobei die beiden Luftsprühglieder 24 vertikal verlaufen und einander gegenüberliegen
bzw. einander zugekehrt sind. An den einander zugekehrten Flächen der Luftsprühglieder 24, 24 sind Luftsprühlöcher 24a, 24a
vorgesehen.
An der unteren Stirnfläche der Luftsprühglieder 24 sind Lufteinlässe 24b
vorgesehen, die jeweils mit einer Luftleitung 70 in Verbindung stehen.
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Da bei der Sensorvorrichtung 20 gemäß Fig. 7 die Luftblasen 72 horizontal
gegen die Seitenfläche des Beobachtungsfensters 32e herausgedrückt werden, konzentrieren sich die Luftblasen 72 wirksam an der Sensorfläche,
d.h. am Beobachtungsfenster 32e, und steigen sodann in ungeordneter bzw. unregelmäßiger Bewegung nach oben. Die turbulente Strömung
wird dadurch in wirksamer Weise nahe dem Fenster 32e erzeugt, weswegen der Säuberungswirkungsgrad verbessert ist. Selbstverständlich
läßt sich die beschriebene zweite Ausführungsform nicht nur bei einem Absetz- bzw. Sedimentationsmeßgerät verwenden, sondern beispielsweise
auch in Verbindung mit der Sensorvorrichtung 20 gemäß Fig. 3. Bei dieser Sensorvorrichtung 20 gemäß Fig. 3 ist es nämlich auch möglich,
die Luftblasen 72 am inneren Umfangsteil des Gehäuses 26 zu erzeugen, indem das Luftsprühglied 24 an der Innenfläche des Gehäuses 26 vorgesehen
wird.
Hinsichtlich der Säuberung der beschriebenen Sensorvorrichtungen hat
sich aufgrund von Versuchen gezeigt, daß Verschmutzungen der Sensorfläche fast zu 100 %, d.h. vollständig beseitigt werden können, indem
das jeweilige Sensorelement durch die Luftblasen umgeben bzw. umhüllt wird, die in ungeordneter unregelmäßiger Bewegung aufgrund des Auftriebs
nach oben steigen. Es hat sich weiterhin gezeigt, daß dann, wenn die Luftblasen an einem weiter entfernten Teil aufsteigen, der verbesserte
Säuberungseffekt trotz der vorhandenen turbulenten Strömung nicht erzielt wird.
Es ist daher von wesentlicher Bedeutung, daß die Luftsprühlöcher derart
angeordnet sind, daß die Luftblasen aufgrund der Auftriebskraft der das Sens or element berührenden Testflüssigkeit nach oben steigen, um
den Reinigungseffekt zu erzielen. Weiterhin ist es jedoch möglich, daß die Wasch-bzw. Säuberungsfunktion durch großstückige Abfälle bzw. Rück-
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stände behindert wird, die am Waschmechanismus anhaften können, da
ja in der Testflüssigkeit eine Strömung vorliegt.
Dieser eventuell mögliche Nachteil läßt sich durch die Sensorvorrichtung
gemäß Fig. 8-12 beseitigen. Bei der aus Fig. 8 ersichtlichen dritten Ausführungsform der Gesamtvorrichtung wird zu einer voreingestellten
Zeit ein Zeitgeber 90 betätigt, der ein motorgetriebenes Ventil 150 sowie eine Luftpumpe 80 vorübergehend einschaltet bzw. ausschaltet.
Bei diesem System können jedoch das motor getriebene Ventil 150 und der Signaldraht 40a weggelassen werden, wobei sich eine ähnliche
Wirkung dadurch erzielen läßt, daß die Sens or vor richtung 20 über die Luftleitungen 70 und 70a direkt mit der Luftpumpe 80 verbunden ist.
Die bei der Vorrichtung gemäß Fig. 8 zur Anwendung gelangende Sensorvorrichtung
20 ist in Fig. 9 und 10 dargestellt. Sie weist im wesentlichen auf eine obere Abdeckkappe 25, die mit einem Rohranschlußstück
verbunden ist, ein mit der Abdeckkappe 25 verbundenes Rohr 76, ein am Rohr 76 befestigtes Verb indungs teil 21, ein Gehäuse 26, das mit dem
Verb indungs teil 21 verbunden ist und ein Sensorelement 30 umschließt,
einen Elektrodenhalter 27, der das Sensorelement 30 festlegt und mit dem Gehäuse 26 verbunden ist, eine am Elektrodenhalter 27 festgelegte
untere Abdeckkappe 29 und ein Schutzglied 160 zum Abhalten grober Ablagerungen, das am Gehäuse 26 befestigt ist und verhindert, daß sich
grobe Ablagerungen bzw. Rückstände am Gehäuse 26 festsetzen.
Wie aus Fig. 9 und 10 ersichtlich, ist die obere Abdeckkappe 25 über
das Rohranschlußstück 74 mit der Luftleitung 70 verbunden, die ihrerseits an das mittels eines Motors angetriebene Ventil 150 angeschlossen
ist. An der Außenumfangsfläche des Rohranschlußstücks 74 sind entsprechende Gewindeteile 74a bzw. 74b vorgesehen. Am Mittelteil der oberen
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Abdeckkappe 25 ist eine Gewindebohrung 25a vorgesehen. Die Luftleitung
70 ist flüssigkeitsdicht mit der Abdeckkappe 25 verbunden, wobei die Abdeckkappe 25 ihrerseits mittels des Gewindeteils 25b mit dem
einen oberseitig offenen Endteil des Rohres 76 verbunden ist. Das Verbindungsteil
21 besteht aus einem hohlen Zylinderteil 21a, aus einem querschnittlich kreisförmigen konischen Luftblasenführungsteil 28 sowie
aus einem querschnittlich kreisförmigen Zylinder 21b.
An einer Innenwand des hohlen Zylinderteils 21a des Verbindungsteils
ist ein Gewindeteil 21c vorgesehen. Mittels diesem ist das Verbindungsteil
21 auf eine Außenumfangsflache des Rohres 76 aufgeschraubt. Das
metallene Anschlußstück 78a einer L-förmigen Verbindungsleitung ist in einer Gewindebohrung 2Id des Verbindungsteils 21 eingeschraubt und
steht über dessen Innenhohlraum, das Rohr 76 sowie über das Rohranschlußstück 74 mit der Luftleitung 70 in Verbindung. Die beiden Enden
des röhrenförmigen Gehäuses 26 weisen Innengewinde 22a bzw. 22b auf, die jeweils mit einem entsprechenden Außengewinde des Zylinderteils 21b
des Verbindungsstückes 21 bzw. des Elektrodenhalters 27 verbunden sind. Der Elektrodenhalter 27 weist einen kreisförmigen Schlitz 27a auf, von
dem aus nach oben, d.h. in axialer Richtung des Elektrodenhalters 27, Bohrungen 27b verlaufen, die an der Oberseite des Elektrodenhalters
ausmünden und die Luftsprühlöcher darstellen.
An der Seitenfläche des Elektrodenhalters 27 ist eine radial verlaufende
Gewindebohrung 27c vorgesehen, die mit dem Schlitz 27a in Verbindung steht und in die das untere metallene Anschlußstück 78b der L-förmigen
Verbindungsleitung 70b eingeschraubt ist. Die untere Abdeckkappe 29 ist ebenfalls flüssigkeitsdicht mit dem Gewindeteil 27d am unteren Ende
des Elektrodenhalters 27 verbunden.
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Das Rohr 76 dient zum leichten Anschluß eines in Fig. 9 nicht dargestellten
Halters der Vorrichtung, wobei der obere Teil des Rohrs 76 bei Benutzung der Vorrichtung oberhalb des Niveaus der Testflüssigkeit
liegt, während der untere Teil des Rohrs 76 in die Testflüssigkeit eingetaucht ist. Das Rohr 76 dient außerdem zur Verbindung der Luftleitung
70 mit der L-förmigen Luftleitung 70b, wobei, wie schon erläutert, das obere Ende des Rohrs 76 mit der Luftleitung 70 in Verbindung
steht. Das untere Teil des Rohrs 76 ist mit dem Gewindeteil 21c des Verbindungsstückes 21 verschraubt.
Das querschnittlich kreisförmige kegelige Luftführungsteil 28 ist innerhalb
des Gehäuses 26 angeordnet. Hierbei ist das untere Teil des Verbindungsstückes 21 mittels des Gewindeteils 22a mit dem Gehäuse 26
verbunden. An der Außenseite des Gehäuses 26 sind vier Fenster 26a vorgesehen, wie insbesondere auch aus Fig. 10 ersichtlich. Es kann daher
die zu untersuchende Testflüssigkeit durch die Fenster. 26a einströmen und mit dem Sens or element 30 in Berührung kommen sowie dann
wieder aus den Fenstern 26a herausströmen. Der untere Teil des Gehäuses 26 ist am Elektrodenhalter 27 befestigt. Das Sensorelement 30
ist dadurch festgelegt, daß die untere Abdeckkappe 29 in den Elektrodenhalter
27 eingeschraubt ist. Der Elektrodenhalter 27 kann leicht dadurch demontiert werden, daß die untere Abdeckkappe 29 vom Elektrodenhalter
27 abgenommen wird.
Wie insbesondere aus Fig. 10 ersichtlich, ist die Vielzahl der mit dem
kreisförmigen Schlitz 27a des Elektrodenhalters 27 in Verbindung stehenden Luftauslaßlöcher 27b auf einem Kreis angeordnet. Die Luftleitung 70b
verbindet die metallenen Anschlußstücke 78a und 78b miteinander. Wie aus Fig. 10 weiterhin ersichtlich, weist das Ablagerungsabhaltteil die
Form einer Platte 160 auf, die mittels Schrauben 23 an der Außenseite des Gehäuses 26 und des Elektrodenhalters 27 befestigt ist.
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Wenn die Sensorvorrichtung 20 zusammen mit der Platte 160 in die zu
untersuchende Testflüssigkeit eingetaucht wird, wird die Sensorvorrichtung 20 in der Testflüssigkeit derart angeordnet, daß die Platte 160 der
Strömung der Testflüssigkeit zugekehrt ist, die Leitungsanschlußstücke 78a, 78b der Strömung der Testflüssigkeit jedoch abgekehrt sind.
Wenn demgemäß die Sensorvorrichtung 20 in das zu untersuchende Wasser
eingetaucht ist, strömt das zu untersuchende Wasser durch die Fenster 26a in das Gehäuse 26 ein, berührt das Sens or element 30 und strömt
wieder durch die Fenster 26a aus dem Gehäuse 26 heraus.
Bei der aus Fig. 8 ersichtlichen Gesamtvorrichtung ist das Ventil 150
während der Messung des Gehaltes an gelöstem Sauerstoff geschlossen, während dann, wenn das Sensorelement 30 gesäubert werden soll, dem
motorgetriebenen Ventil 150 und der Luftpumpe 80 über die Signaldrähte 40a bzw. 40b ein Signal vom Zeitgeber 90 zugeleitet wird. Hierdurch wird
das Ventil 150 geöffnet und gleichzeitig die Luftpumpe 80 in den Betriebszustand
versetzt, d.h. betätigt. Es wird daher von der Luftpumpe 80 Luft über die Leitung 70a dem Ventil 150 zugeleitet und sodann über die
Leitung 70, das Rohr 76, das röhrenförmige Teil 21a und die Gewindebohrung 21d des Verbindungsstückes 21, das L-förmige metallene Anschlußstück
78a, die Luftleitung 70b und das L-förmige metallene Anschlußstück 78b zum Schlitz 27a des Elektrodenhalters 27 geleitet. Die
dem Schlitz 27a zugeleitete Luft wird aus den Luftauslaßlöchern 27b ins Innere des Gehäuses 26 ausgestoßen. Diese ausgestoßene Luft verwandelt
sich sofort in viele Luftblasen 72, die sich längs der Sensorfläche des Sensorelementes 30 nach oben bewegen. Da die Luftblasen eine ungeordnete
unregelmäßige Bewegung aufweisen, wird in der Nähe der Oberfläche des Sensorelementes 30 eine starke turbulente Strömung erzeugt.
Die nach oben gestiegenen Luftblasen werden sodann durch das
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Luftblasenführungsteil 28 geführt und bewegen sich vom Inneren des Gehäuses
26 nach außen. Gleichzeitig wird die Testflüssigkeit vom Bodenteil
des Gehäuses 26 zusammen mit den Luftblasen nach oben gepumpt bzw. bewegt. Hierdurch wird die Sensor- und Elektrodenfläche des Sensorelementes
30 kontinuierlich gesäubert, bis dem Luftkompressor bzw. der Luftpumpe 80 und dem Ventil 150 ein Löschsignal zum Stillsetzen
zugeleitet wird.
Wenn ein mit der Testflüssigkeit mitgeführter grober Rückstand bzw.
eine gröbere Ablagerung auf die Schutzplatte 160 auftrifft, wird dieser Rückstand in vertikaler Richtung in bezug auf die Strömungsrichtung der
Testflüssigkeit nach unten fortgetragen. Es können daher grobstückige Fremdkörper bzw. Fremdstoffe niemals am Gehäuse 26 anhaften, was
zur Folge hat, daß die Säuberungs- und Meßfunktionen der Sensorvorrichtung 20 nicht beeinträchtigt werden.
Darüber hinaus wird, wie aus Fig. 11 ersichtlich, die Translationsbewegungsenergie
der Testflüssigkeit, die in Richtung des Pfeiles 170 der Sens or vor richtung 20 zuströmt, in eine Kreisel- bzw. Drehenergie umgewandelt,
wenn ein grobstückiger Fremdkörper auf die Schutzplatte 160 der Sensorvorrichtung 20 auftrifft, wobei ein Teil der Translationsbewegungsenergie
in eine Rotationsenergie umgewandelt wird, die auf der stromabwärts gelegenen Seite der Platte 160 erzeugt wird. Aufgrund
dieser Rotationsenergie strömt die Testflüssigkeit in die Sensorvorrichtung 20 hinein sowie aus dieser heraus, und zwar trotz des Umstandes,
daß auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Sens or vorrichtung 20
an dieser die Schutzplatte 160 vorgesehen ist. Es folgt demnach die Strömung der Testflüssigkeit hauptsächlich einer Kreiselbewegung, weswegen
die Translationsbewegung der Testflüssigkeit allmählich reduziert wird. Das hat zur Folge, daß der Säuberungs effekt gesteigert wird, da
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die Luftblasen längs des Sensorelementes 30 nach oben gepumpt werden,
ohne daß sie von der Sensorvorrichtung 20 wegtransportiert werden.
Fig. 12 zeigt eine abgewandelte dritte Ausführungsform des Lösungssauerstoffmeßgerätes.
Hierbei gelangt eine gebogene Platte 161 zur Anwendung, die einen stumpfen Winkel gegen die Strömungsrichtung der
Testflüssigkeit bildet. Es ist offensichtlich, daß das Lösungssauerstoff meßgerät
20 gemäß Fig. 12 in der gleichen Weise wie das Meßgerät 20 gemäß Fig. 11 funktioniert.
Da das beschriebene Sensorelement 30 aufgrund des natürlichen Hochsteigens
von Luftblasen gesäubert wird, kann ein wirtschaftlich konstruiertes Sensor element mit kleinen Abmessungen zur Anwendung gelangen,
da es nicht erforderlich ist, ein Sensorelement mit großer mechanischer Stärke vorzusehen. Die jeweils zur Säuberung des Sensorelementes vorgesehenen
Zeitabstände und die entsprechende Dauer des Sauber ungs Vorganges
können entsprechend der Geschwindigkeit gewählt werden, mit der sich das Sensorelement zusetzt bzw. verschmutzt. Da weiterhin in
dem in die Flüssigkeit eingetauchten Teil des beschriebenen Lösungssauerstoffmeßgerätes
keinerlei bewegliches Teil vorgesehen ist, ergeben sich bei der Sensorvorrichtung keinerlei Störung sowie keinerlei Abrieb
oder Verschleiß.
Als Luftquelle reichen eine kleine Luftpumpe oder ein Gebläse aus, da
es lediglich erforderlich ist, daß die Luftquelle einen Luftdrück von üb-
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licherweise 0,2 - 0,4 kp/cm erzeugt, um die Luftblasen entstehen zu lassen. Auch dies ist daher im Hinblick auf die Wartung und die Verringerung der Herstellungskosten der Vorrichtung von Vorteil.
licherweise 0,2 - 0,4 kp/cm erzeugt, um die Luftblasen entstehen zu lassen. Auch dies ist daher im Hinblick auf die Wartung und die Verringerung der Herstellungskosten der Vorrichtung von Vorteil.
Wenn das beschriebene Lösungssauerstoff meßgerät in einem Entlüftungs-
bzw. Belüftungstank der betreffenden Behandlungsstation zur Anwendung
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gelangt, kann eine Belüftungsluftquelle verwendet werden, die einen Luft-
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druck von 0,5 - 0,6 kp/cm erzeugt.
druck von 0,5 - 0,6 kp/cm erzeugt.
Mit der beschriebenen Vorrichtung lassen sich unter anderem die folgenden
unterschiedlichen Vorteile erzielen:
1. Das Sensorelement kann stets sauber gehalten werden und es kann
stets eine genaue Messung durchgeführt werden, da die Sensorvorrichtung mittels der aufsteigenden Luftblasen gesäubert wird.
2. Da die Schutzplatte zum Schutz gegen grobstückige Fremdkörper verwendet
wird, können keine grobstückigen Fremdkörper an der Sensorvorrichtung
anhaften, weswegen die Leistungsfähigkeit hinsichtlich des Säuberns und des Messens verbessert wird.
3. Da die Strömung der Testflüssigkeit aufgrund der beschriebenen Schutzplatte in eine Kreisel- bzw. Rotationsströmung umgewandelt
wird, werden die Luftblasen, selbst wenn die Testflüssigkeit heftig strömt, nicht nach unten weggetragen, weswegen der Sauberungseffekt
außerordentlich verbessert wird.
4. Selbst wenn an den Lufterzeugungslöchern sowie am Gehäuse Rückstände
anhaften sollten, kann die Vorrichtung aufgrund der außerordentlich einfachen Konstruktion der Sensorvorrichtung leicht gewartet
bzw. gesäubert werden.
5. Der wesentlichste Vorteil der beschriebenen Vorrichtung liegt darin,
daß, da zur Säuberung des Sensorelementes die turbulente Strömung der Testflüssigkeit mit ihrer zufälligen und ungeordneten Bewegung
verwendet wird, der Schlammniederschlag nicht zerstört wird, was zur Folge hat, daß die Behandlung des Wasser in adäquater und wirksamer
Weise durchgeführt werden kann.
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Fig. 13 - 19 zeigen eine vierte Ausführungsform der Vorrichtung mit
verschiedenen Sensorvorrichtungen 20. Hierbei ist die Vorrichtung aus einer Einrichtung zur Bewegung des Untersuchungswassers gebildet, die
eine Lufthebepumpe aufweist. Wie am besten aus Fig. 13 ersichtlich, besitzt die Lufthebepumpe 200 ein röhrenförmiges Gehäuse 26, das ein
Sensorelement 30 aufweist, eine Leitung 76, die mit dem Gehäuse 26 verbunden ist, und ein mit der Leitung 76 verbundenes Kniestück 190.
Das Gehäuse 26 wird in vertikaler Stellung in die Testflüssigkeit verbracht.
Das Sensorelement 30 ist in das Gehäuse 26 eingeführt, wobei am unteren Endteil des Sensorelementes 30 Halter 27, 27' lösbar befestigt
sind. Ein festes Teil, wie beispielsweise eine Stange 180, ist mittels Schrauben 23 oder dgl. zwischen dem Halter 27 und dem Gehäuse
derart befestigt, so daß es am Mittelteil des Gehäuses 26 durch einen kreisförmigen Spalt bzw. Zwischenraum hindurch angeordnet ist. Ein
unteres offenes Ende 26A des Gehäuses 26 bildet daher 3 ine Probenöffnung.
Das Rohr 76 ist mit dem oberen Ende des Gehäuses 26 mittels nicht dargestellter Schrauben oder eines Klebmittels verbunden, und das
obere Ende des Rohrs 76 ist mit einem Ende eines L-förmigen Kniestükkes 190 verbunden. Am oberen Ende des Gehäuses 26 ist eine kreisförmige
Ausnehmung 26C vorgesehen, und es ist auch im unteren Ende des Gehäuses 26 eine kreisförmige Ausnehmung 26D vorgesehen, lh der Innenwand
des oberen Teils des Gehäuses 26 münden mehrere Luftsprühöffnungen
26E aus, und in gleicher Weise münden eine Vielzahl von Luftsprühöffnungen 26Γ in der unteren Innenwand in Richtung auf das untere
offene Ende des Gehäuses 26 aus. Mit der Ausnehmung 26C steht ein erstes
Metallverbindungsrohr 78a in Verbindung, und mit der Ausnehmung 26D steht ein zweites Metallverbindungsrohr 78b in Strömungsverbindung.
Das eine Ende der ersten Luftleitung 70A ist über das erste Rohranschlußstück 78a mit der oberen Ausnehmung 26C verbunden, und das andere
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Ende der ersten Luftleitung 7OA ist üblicherweise über ein in Fig. 13
nicht dargestelltes konventionelles Dreiwegesolenoidventil an eine Luftquelle,
wie beispielsweise an eine Luftpumpe, angeschlossen. Ein Ende der zweiten Luftleitung 7OB ist über das zweite Rohranschlußstück 78b
mit der unteren Ausnehmung 26D verbunden, und das andere Ende der zweiten Luftleitung 70B kann in der gleichen Weise wie die erste Luftleitung
7OA mit der Luftquelle verbunden sein. Es wird demgemäß die Lufthebepumpe
200 im wesentlichen durch das Gehäuse 26, die Luftsprühöffnungen 26E, das erste Rohranschlußstück 78a, die erste Luftleitung 7OA
und die Luftquelle gebildet.
Die Sens or vor richtung 20 gemäß Fig. 13 funktioniert folgendermaßen:
Die Sensorvorrichtung 20, d.h. die Lufthebepumpe 200, ist im allgemeinen
in die Testflüssigkeit, die sich in der Behandlungsstation zur Behandlung der verschmutzten Flüssigkeit befindet, derart weit eingetaucht,
daß auch die Luftleitung 76 eingetaucht ist. Während der Messung wird die Luft von der Luftquelle zur oberen Ausnehmung 26C geleitet, und
zwar über das Dreiwegesolenoidventil, die erste Luftleitung 70A und das erste Rohranschlußstück 78a. Die zur Ausnehmung 26C geleitete Luft
wird durch die Luftsprühöffnungen 26E in das Gehäuse 26 in Form von Luftblasen ausgetragen, so daß dadurch das wirksame spezifische Gewicht
der Testflüssigkeit im Gehäuse 26 verringert wird und dadurch auch das zu untersuchende Wasser in Richtung der aus Fig. 13 ersichtlichen
Pfeile vom unteren geöffneten Teil des Gehäuses 26 aus nach oben in Richtung des Kniestückes 190 gezogen wird. Es wird sodann aufgrund
der Anwesenheit der Luftblasen, die um das Sensorelement 30 herum längs diesem hochsteigen, das nach oben gezogene Wasser mit vorbestimmter
Strömungsgeschwindigkeit aus dem Auslaß des Kniestückes 190 in Pfeilrichtung ausgetragen. Auf diese Weise kann die korrekte Messung
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durchgeführt werden, da jeweils ein entsprechendes Meßsignal über den
Signaldraht 40 dem Meßsystem zugeleitet wird. Weiterhin wird während des Zeitraums, in dem das Sensorelement 30 gesäubert werden soll, der
unteren Ausnehmung 26D Luft zugeleitet, und zwar über das Solenoidventil
und die zweite Luftleitung 7OB. Die in die Ausnehmung 26D eingeleitete Luft wird hiervon ins Innere des Gehäuses 26 ausgestoßen. Die aus den
Luftsprühmündungen 26F ausgestoßene Luft steigt in Form von Luftblasen
nach oben auf, wobei diese gleichzeitig das Sensorelement 30 berühren bzw. umgeben und sich in ungeordnetem bzw. unregelmäßigem Zustand
bewegen, so daß das Sensorelement 30 durch diese Luftblasen gesäubert wird.
Während der Zeit, in der die Messung durchgeführt wird, steigt das Untersuchungswasser
bis zur Wasseroberfläche in der Luftleitung 7OB an, die sich ihrerseits bis zur Wasseroberfläche erstreckt. Wenn dann das
Sensorelement 30 gesäubert werden soll und ein entsprechendes Signal erzeugt wird, wird das in der Luftleitung 7OB stehende Wasser zuerst
über das Rohranschlußstück 78b und die Ausnehmung 26D aus den Luftsprühlöchern 26F ausgestoßen, bis sämtliches Wasser aus der Luftleitung
7OB ausgetragen ist.
Es wird daher der Luftdruck innerhalb der Luftleitung 70B vorübergehend
höher als derjenige des normalen Zustandes.
Es wird demgemäß die Kraft zum Ausstoßen der Luftblasen außerordentlich
groß, was zur Folge hat, daß in der Übergangszeit, wenn die von der Luftleitung 7OB ausgestoßene Materie sich von Wasser in Luft verwandelt,
die an der Probenöffnung 26A gegebenenfalls abgelagerten Fremdkörper
durch die große Kraft, mit der die Luftblasen ausgestoßen werden, beseitigt werden.
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Obwohl eine genaue Messung durchgeführt werden kann, da das Untersuchungswasser
innerhalb des Gehäuses 26 aufgrund des Lufthebeeffektes, der sich durch die von den Luftsprühlöchern 26F ausgestoßenen Luftblasen
ergibt, nach oben strömt, wird jedoch zusätzlich aufgrund des Einflusses der Luftblasen in mehr oder weniger großem oder kleinem Umfang
eine Abweichung der Messung erzeugt.
Diese Abweichung beträgt jedoch lediglich angenähert 1 %, weswegen es
möglich ist, die Messung und die Säuberung zur gleichen Zeit durchzuführen, wenn die Abweichung vernachlässigbar ist, so daß auch die Luftleitung
7OA weggelassen werden kann.
Wie bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 14 - 16 ersichtlich, sind bei
der Vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform Fremdkörperabhal teteile am äußeren Umfangsteil des unteren offenen Endteils 26A des Gehäuses
26 befestigt, um zu verhindern, daß sich am unteren offenen Gehäuseende, d.h. ander Probenöffnung 26A, grobstückige Fremdkörper
bzw. Rückstände ansetzen und hieran hängen.
Zu diesem Zweck ist bei der Sensorvorrichtung 20 gemäß Fig. 14 am Gehäuse
26 sowie am Elektrodenhalter 27 mittels Schrauben eine etwas halbkreisförmige Platte 162 befestigt. Demgegenüber ist bei der Sensorvorrichtung
20 gemäß Fig. 15 am Gehäuse 26 und am Elektrodenhalter 27 in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 14 eine
flache bzw. ebene Platte 160 befestigt. Die Sensorvorrichtung gemäß Fig. 16 ist demgegenüber mit einer querschnittlich kreisförmigen, kegelförmigen
Rohrschürze 163 versehen, die als Fremdkörperabhalteteil dient. An der stromabwärts gelegenen Seite in bezug auf die in Richtung
des Pfeiles 170 strömende Testflüssigkeit ist eine Vielzahl von Löchern 166 in der Rohrschürze 163 vorgesehen.
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Bei der abgewandelten Ausführungsform der Sensorvorrichtung 20 gemäß
Fig. 19 wird als Sensorelement 30 eine Elektrode vom Sensortyp verwendet, deren vordere Stirnfläche als Sensorfläche 32a dient. Diese
ragt von der Seitenwand des Gehäuses 26 aus ins Innere des Gehäuses
Die Sensorfläche 32a des Sensorelementes 30 ist zwischen den oberen Luftsprühlöchern 26E und den unteren Luftsprühlöchern 26F angeordnet.
Im unteren Endteil des Gehäuses 26 ist eine axial verlaufende zylindrische Bohrung 26G vorgesehen, welche die Probenöffnung 26A mit dem
Inneren des Gehäuses 26 bzw. mit den axial nach oben ausmündenden Luftsprühlöchern 26F verbindet, so daß eine Mischung aus Luftblasen
und der Testflüssigkeit leicht nach oben in das Gehäuse 26 eingesaugt werden kann. Bei der Sensorvorrichtung 20 gemäß Fig. 19 ist das Fremdkörperabhaltteil
in der aus Fig. 17 und 18 ersichtlichen Weise am Gehäuse 26 befestigt. Wie aus Fig. 17 ersichtlich, ist am Gehäuse 26 unterseitig
ein röhrenförmiges Fremdkörperabhaltteil 164 befestigt, bei dem das Zylinderrohr in der dargestellten Weise diagonal abgeschnitten ist. Bei
der Ausführungsform gemäß Fig. 18 ist mit dem unteren Teil des Gehäuses 26 ein knieförmiges Rohrstück 190A als Fremdkörperabhaltteil verbunden,
und zwar derart, daß das eine offene Ende des Kniestückes 190A der Strömungsrichtung 171 der eintretenden Testflüssigkeit zugekehrt ist,
der grundsätzlichen Strömung 170 der Flüssigkeit, in die das Meßgerät eingetaucht ist, jedoch abgekehrt ist.
Im folgenden wird anhand von Fig. 20 - 23 eine fünfte Ausführungsform
der Vorrichtung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform werden das Verstopfen der Einlaßmündung einer Lufthebepumpe aufgrund von in der
Testflüssigkeit befindlichen Fremdstoffen sowie die Verschlechterung
der Empfindlichkeit der Sensorelektrode aufgrund des Anhaftens von Verunreinigungen
an der Sens or elektrode dadurch verhindert, daß die Form
des Sensorelementes in entsprechender Weise ausgewählt wird und in besonderer
Art und Weise Druckluft ausgeblasen wird, wenn als Lufthebepumpe eine Probenentnahmepumpe zur Anwendung gelangt.
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Bei dem aus Fig. 20 ersichtlichen Lösungssauerstoffmeßgerät bildet
eine Sensorvorrichtung 20 einen Teil einer Lufthebepumpe 200. Die Lufthebepumpe 200 weist eine Einlaßmündung 200A auf und besitzt
außerdem eine Auslaßmündung 200B. Ein vom Sensorelement 30 kommendes Signal wird über einen Signaldraht 40 einem Gatter 52 zugeleitet,
das dieses erfaßte Signal seinerseits einem Verstärker 54 zuleitet. Mittels eines Dreiweges olenoidventils 150 wird die Druckluft beim Messen
einer Luftleitung 7OA sowie andererseits einer Luftleitung 7OB zugeleitet. Die Sensorvorrichtung 20 weist ein Gehäuse 26 sowie ein Sensorelement
30 auf, wie aus Fig. 21 ersichtlich. An der äußeren Umfangsfläche am unteren offenen Endteil des Gehäuses 26 ist ein sich verjüngendes
Teil 26H vorgesehen, wobei das Gehäuse 26 ansonsten im übrigen die Ausbildung gemäß der Sensorvorrichtung 20 nach Fig. 13 aufweist.
Während der Durchführung der Messung der Wasserqualität mittels der
Vorrichtung gemäß Fig. 20 und 21 wird die vom Kompressor 80 erzeugte Luft über das Dreiwegeventil 150 der Luftleitung 7OA zugeleitet und sodann
in Form von Luftblasen 72 über die Luftsprühöffnungen 26E in das Gehäuse 26 eingeleitet.Hierdurch wird das zu untersuchende Wasser
durch die Einlaßmündung 26A in das Gehäuse 26 eingesaugt, und es wird die Menge der aufgelösten Stoffe, beispielsweise des im Wasser gelösten
Sauerstoffs, dadurch gemessen, daß die angesaugte Testflüssigkeit die Sensorfläche 32 des Sensorelementes 30 berührt. Danach wird die Testflüssigkeit
durch die Auslaßmündung 200B ausgetragen, nachdem sie in
der Luftleitung 76 hochgestiegen ist, wobei sie mit den aus den Luftsprühlöchern
26E austretenden Luftblasen 72 gemischt ist bzw. wird.
Bei der Durchführung der Messung ist das Gatter 52 geöffnet, so daß
das von der Sens or elektrode 30 kommende Signal aufgezeichnet und angezeigt
wird. Ein etwa an der Einlaßmündung 26A des Gehäuses 26 hän-
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gender Fremdkörper wird von der Einlaßmündung 26A weggestoßen. Wenn hierbei dieser Fremdkörper nur mit geringer Haftkraft an der
Einlaßmündung 26A hängt, ist es möglich, den hängenden Fremdkörper von der Einlaßmünaung 26A dadurch abzutrennen, daß periodisch Luft
ausgestoßen wird. Die Möglichkeit, daß die Einlaßmündung 26A durch hieran hängende Fremdkörper verstopft wird, ist jedoch äußerst gering,
da die äußere ümfangsfläche des unteren Teils des Gehäuses 26 sich verjüngend
ausgebildet ist, so daß das äußere untere Endteil des Gehäuses seinen Durchmesser allmählich verringert und keine Angriffsfläche für
hieran hängende Fremdkörper bietet.
Insbesondere wenn die Testflüssigkeit in bestimmtem Ausmaß eine Strömungsgeschwindigkeit
aufweist, wie dies beispielsweise bei einem Belüftungstank der Fall ist, werden an der Probenmündung 26A hängende
Fremdkörper allein schon dadurch abgetrennt, daß sie von dem Teil 26H des Gehäuses 26 weggestoßen werden. Dies ist auch dann wirksam, wenn
der Druck der von den Luftsprühöffnungen 26F ausgestoßenen Luft nur gering ist. Da jedoch die von den Luftsprühlöchern 26F ausgestoßenen Luftblasen
nach oben im Gehäuse 26 aufsteigen und zwischen der Innenwand und der Sensorfläche 32 des Sensor eiern entes 30 eine starke turbulente
Strömung erzeugen, wird hierdurch eine etwa anhaftende Schicht aus Verunreinigungen abgetrennt und von der Membran der Elektrode wegtransportiert.
Es lassen sich daher verstärkte Reinigungseffekte dadurch
erzielen, daß das Dreiwegesolenoidventil 150 automatisch in einem geeigneten Zyklus eingeschaltet bzw. umgeschaltet wird, wobei sich dieser
Zyklus entsprechend der Eigenschaft der Testflüssigkeit, der Verschmutzungsgeschwindigkeit,
der Größe der in der Testflüssigkeit enthaltenen Fremdkörper, der Art der Fremdkörper und dgl. bestimmt.
Bei der Durchführung der Messung, wenn die Luft von den Luftsprühöffnungen
26F in das Gehäuse 26 eingeblasen worden ist und das zu unter-
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suchende Wasser, das die Luftblasen aufweist, die Sensorfläche 32 berührt,
kann angenommen werden, daß eine große Menge des gelösten Sauerstoffs gemessen und angezeigt wird, und zwar eine größere Menge
im Vergleich zu derjenigen gemessenen Menge aes gelösten Sauerstoffs,
die während der Durchführung aes Säuberungsvorgangs gemessen wird,
bei dem die Luft durch die Luftsprühöffnungen 26F hindurch in das Gehäuse
26 eingeblasen worden ist. Obwohl sich in der Praxis aufgrund von Versuchen gezeigt hat, daß sich keinerlei Unterschiede hinsichtlich der
gemessenen Menge des gelösten Sauerstoffes ergeben, wenn diese Menge einmal ohne Durchführung des Säuberungsvorgangs und andererseits
während der Durchführung des Säuberungs vor gangs gemessen wird, sofern eine große Menge von Testflüssigkeit nach oben gepumpt wird, werden
doch dann einige Unterschiede der gemessenen Menge des gelösten Sauerstoffs aufgezeichnet, wenn nur eine geringe Menge von Testflüssigkeit
nach oben innerhalb des Gehäuses 26 bewegt wird.
Aus Fig. 22 sind aufgezeichnete Meßergebnisse ersichtlich, die für den
Fall gelten, wenn viel Untersuchungswasser nach oben gepumpt wird.
Auch aus Fig. 23 ist ein Ausführungsbeispiel von aufgezeichneten Meßergebnissen bezüglich des gemessenen Sauerstoffs ersichtlich. Bei der
Kurve W- gemäß Fig. 22 stellen die flachen Teile gemessene Daten während
der Durchführung des Meßvorgangs dar, während die rippenförmigen Teile der Kurve die gemessenen Daten während der Durchführung
des Säuberungsvorgangs darstellen. Wie aus der Kurve W1 ersichtlich,
ergeben sich größere Unterschiede zwischen den Daten, die während der Durchführung des Meßvorgangs aufgenommen wurden, und denjenigen
Daten, die während der Durchführung des Säuberungsvorgangs aufgenommen wurden. Wie demgegenüber aus der Kurve W„ gemäß Fig. 23
ersichtlich, liegen keinerlei Unterschiede bei den während des Meßvorgangs sowie des Säuberungsvorgangs erfaßten Daten vor, wenn sehr viel
Untersuchungswasser sich innerhalb des Gehäuses 26 nach oben bewegt.
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Es ist demgemäß leicht einzusehen, daß das Ventil 150 weggelassen werden
kann und daß sich Unterschiede bezüglich der aufgezeichneten Meßergebnisse
dadurch reauzieren lassen, daß die Länge des Pumprohres der Lufthebepumpe, die Tiefe der Luftsprühöffnungen und die Menge der
ausgeblasenen Luft derart auf einer, geeigneten Wert eingestellt werdeii,
aaß jeweils eine ausreichende Mer^e von untersuemingswasser durch uas
Gerät hindurchgepumpc w.ru. In diesem Fall kann die Sensorvorrichtung
gleichzeitig drei Funktionen erfüllen, nämlich die Bestimmung der Qualität
des untersuchte.! Wassers, die Verhinderung der Verschmutzung der Sensorfläche 32 unu die Verhinderung eines Zustopfens der Probenentnahmemündung
26A, Widern lediglich die Luftsprühmündungen 26F verwendet
werden, jedocx. nicht die Luftsprühmündungen 26E. Je nach den
Eigenschaften üer Tesiiiüssigkeit kann es demgemäß ausreichend sein,
zur Durchführung einer genauen Messung lediglich am unteren Endteil des Gehäuses 26 die Luftsprühöffnungen 26F vorzusehen, und zwar beispielsweise
in denjenigen Fällen, in denen das zu untersuchende Wasser eine große Tiefe aufweist und die Wasseroberfläche eine geringe Fluktuation
besitzt.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 20 und 21 wird die Lufthebepumpe
als Probenentnahmepumpe verwendet, und das als Sensorvorrichtung bezeichnete Lösungssauerstoffmeßgerät ist derart ausgebildet, daß eine
Verschlechterung der Empfindlichkeit der Elektrode aufgrund einer Verschmutzung
der Membran verhindert wird und daß aufgrund der Anwendung von Luft ein Anhaften von Fremdstoffen am Wassereinlaß der Lufthebepumpe
ebenfalls verhindert wird. Es lassen sich demgemäß mit dieser Ausführungsform die folgenden Vorteile erzielen:
A. Da die Lufthebepumpe keinerlei bewegliche Teile aufweist, die mit
der Testflüssigkeit in Berührung kommen können, ist selbst dann, wenn das Untersuchungswasser kleine Fremdstoffe, wie Haare, Gummi-
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bänder und dgl. aufweist, im Gegensatz zu den vorbekannten Vorrichtungen
keinerlei Inspektion oder Wartung erforderlich, da das Untersuchungswasser durch eine Lufthebepumpe nach oben gezogen wird,
die von einfacher Ausbildung ist und keinerlei bewegliche Teile aufweist. Wenn weiterhin zur Betätigung der Lufthebepumpe Luft oder
Sauerstoff verwendet wird, können außerdem Belüftungseffekte erzielt
werden.
B. Selbst wenn im Untersuchungswasser großstückige Fremdstoffe enthalten
sind, die die Ansaugprobenmündung zusetzen könnten, werden diese Fremdstoffe dadurch beseitigt, daß periodisch in die Sensorvorrichtung
Luft zum Säubern eingeblasen wird, weswegen die Fähigkeit zum Hochpumpen der Testflüssigkeit leicht wieder in den normalen
Zustand zurückgeführt werden kann und die Vorrichtung niemals in einen Zustand gelangt, in dem das Untersuchungswasser nicht untersucht
werden kann.
Es ist selbstverständlich möglich, die beschriebenen Ausführungsformen
nicht nur bei Lösungssauerstoffmeßgeräten anzuwenden, sondern statt dessen auch bei jedem beliebigen anderen Meßgerät, bei dem eine Elektrode
als Sensor zur Anwendung gelangt, wie beispielsweise bei pH-Meßgeräten,
Oxidations-Reduktions-Meßgeräten und dgl., bei denen elektromechanische
Messungen durchgeführt werden, weiterhin bei Trübungsmessern und Schwebstoffmeßgeräten zur Durchführung optischer Messungen.
Da die beschriebene Vorrichtung eine in der Nähe des zur Messung vorgesehenen
Sensorelementes angeordnete Luftblasenerzeugungseinrichtung aufweist und da weiterhin nahe des Sensorelementes eine starke turbulente
Strömung erzeugt wird, die sich aufgrund der weitgehend ungeordneten
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unregelmäßigen Bewegung der sich aufgrund des Auftriebs nach oben bewegenden
und mittels der Luftblasenerzeugungseinrichtung erzeugten Luftblasen ergibt, kann eine wirtschaftliche Vorrichtung erhalten werden,
da zur Säuberung des Sensorelementes eine wirtschaftliche Niederdruckgasquelle
zur Anwendung gelangen kann.
Weiterhin ist die sich ansonsten aufgrund des Anhaftens von Verunreinigungen
ergebende Verschlechterung der Empfindlichkeit des Sensorelementes fast vollständig vermieden, so daß dadurch die Zeiträume zwischen
jeweils zwei durchzuführenden Wartungs vor gangen verlängert werden
und über einen langen Zeitraum hinweg die Durchführung genauer Messungen ermöglicht wird.
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Claims (12)
- Patentansprücheί l.J Vorrichtung zur Bestimmung der Mengen von Stoffen, die in einer zu untersuchenden Flüssigkeit enthalten sind, wobei diese Stoffmengen als Indikatoren für die Eigenschaften der Testflüssigkeit dienen, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Vorrichtung eine Sens or einrichtung (20) aufweist, die versehen ist mit einem Gehäuse (26), einem Sensorelement (30), das innerhalb des Gehäuses (26) angeordnet und zusammen mit dem Gehäuse (26) in die Flüssigkeit zum Erfassen der Menge der zu untersuchenden Stoffe eintauchbar ist, einer Luftblasenerzeugungseinrichtung (24a, 27b, 26F) zum Erzeugen von Luftblasen (72) in der Nähe des Sensorelementes (30) und zum Erzeugen einer turbulenten Strömung aufgrund der ungeordneten Bewegung, die auf der Auftriebskraft der in der Näh3 einer Sensorfläche (32) des Sensorelementes (30) aufsteigenden Luftblasen (72) basiert, und einer Gaszufuhreinrichtung (70) zur Zufuhr von Luft zum Innern der Luftblasenerzeugungseinrichtung.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß die Luftblasenerzeugungseinrichtung ein Luftsprühglied (24) aufweist, das mit einem unteren Teil des Gehäuses (26) fest verbunden ist und an der unteren Seite des Sensorelementes (30) angeordnete Luftsprühlöcher (24a) besitzt, und daß die Luftzufuhreinrichtung eine Luftleitung (70) aufweist, die an einem Ende (24b) mit dem Innern des Luftsprühgliedes (24) in Verbindung steht.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sens ore inrichtung (20) ein röhrenförmiges Gehäuse (26) mit wenigstens einem Fenster (26a) zum Einströmen bzw. Ausströmen der Testflüssigkeit sowie ein kegelförmiges, querschnittlich zylindrisches Luftblasenführungsteil (28) zur Unterstützung der Strömung der Luftblasen (72)809813/0724aufweist, daß das Luftsprühglied einen Verteilerrohrzylinder (24) aufweist, an dessen Außenumfangsfläche ein Lufteinlaß (24b) und an dessen Oberseite wenigstens ein Luftsprühloch (24a) vorgesehen ist, und daß das Sensorelement (30) innerhalb des Gehäuses (26) aufgenommen sowis vertikal an der Oberseite des Luftsprühgliedes (24) befestigt ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftblasenerzeugungseinrichtung zwei Luftsprühglieder (24, 24) aufweist, die einander gegenüberliegend beidseits nahe des Sensorelementes (32e) angeordnet sind, und daß an den einander gegenüberliegenden Flächen der Luftsprühglieder (24, 24) eine Vielzahl von Luftsprühöffnungen (24a) vorgesehen ist (Fig. 7).
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorrichtung (20) aufweist ein röhrenförmiges Gehäuse (26) mit wenigstens einem an seiner seitlichen Umfangsfläche vorgesehenen Fenster (26a) zum Durchlaß der Testflüssigkeit, ein im Gehäuse (26) vorgesehenes Sensorelement (30) und ein Luftblasenerzeugungsglied (27a, 27b), das Elektrodenhalterungsteil (27) zur Halterung des Sensorelementes (30) bes tzt, wobei das Halterungsteil (27) mit dem einen Endteil des Gehäuses (26) verbunden ist, einen innerhalb des Elektrodenhalterungsteils (27) vorgesehenen kreisförmigen Schlitz (27a) und eine Vielzahl von kleinen Öffnungen (27b), die kreisförmig im Elektrodenhalterungsteil (27) angeordnet sind und axial derart ausmünden, daß sie an ihrem einen Ende mit dem Schlitz (27a) in Verbindung stehen (Fig. 9, 10).
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohrglied (76) mit seinem einen Endteil flüssigkeitsdicht mit einer ersten Luftleitung (70) verbunden ist, daß ein rohrförmiges Verbindungsstück (21) an seinem einen Ende ein hohles querschnittlich kreisförmiges (21a) aufweist und an seinem anderen Endteil ein kegelförmiges, querschnittlich7523 609813/0724kreisförmiges Luftblasenführungsteil (28) besitzt, daß das hohle zylindrische Teil (21a) mit dem anderen Endteil des Rohrgliedes (76) verbunden ist, daß das andere Endteil des Verbindungsstückes (21) mit dem Gehäuse (26) verbunden ist, so daß das Luftfuhrungsteil (28) innerhalb des Gehäuses (26) angeordnet ist, und daß schließlich das hohle zjiindrische Teil (21a) des Verbindungsstückes (21) mit dem Schlitz (27a) des Elektrodenhalterungsteils (27) verbunden ist und mit diesem in Strömungsverbindung steht..
- 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (26) ein Fremdkörperabhaltteil (160 - 164, 190A) befestigt ist, um zu verhindern, daß an der der Strömung der Testflüssigkeit zugekehrten Seite der Sensorvorrichtung (20) Fremdkörper anhaften.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Luftblasenerzeugungseinrichtung eine weitere Luftblasenerzeugungseinrichtung vorgesehen ist, die als Testflüssigkeitsbewegungseinrichtung dient (Fig. 13).
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorrichtung (20) ein das Sensorelement (30) aufnehmendes röhrenförmiges Gehäuse (26) aufweist, daß die Luftblasenerzeugungseinrichtung aus einer am offenen Endteil des Gehäuses (26) vorgesehenen zweiten kreisförmigen Ausnehmung (26D) sowie aus einer Vielzahl von zweiten Luftsprühöffnungen (26F) besteht, die mit der zweiten Ausnehmung (26D) in Verbindung stehen und Luftblasen (72) erzeugen, um das Sensorelement (30) mittels einer in der Nähe der Sensorfläche (32) des Sensorelementes (30) erzeugten turbulenten Strömung zu säubern, und daß die Testflüssigkeitssensoreinrichtung eine Lufthebepumpe (22) aufweist, die7523 609813/0724versehen ist mit einer ersten kreisförmigen Ausnehmung (26C), die am Gehäuse (26) oberhalb des Sensorelementes (30) vorgesehen ist, einer Vielzahl von ersten Luftsprühöffnungen (26E), die radial innerhalb des Gehäuses (26) ausmünden und mit der ersten Ausnehmung (26C) in Strömungsverbindung stehen, und daß eine Luftzufuhreinrichtung vorgesehen ist, die eine über ein erstes Rohranschlußstück (78a) mit der ersten Ausnehmung (26C) in Verbindung stehende Luftleitung (70A) sowie eine zweite Luftleitung (70B) aufweist, die über ein zweites Rohranschlußstück (78b) mit der zweiten Ausnehmung (26D) in Verbindung steht.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektrodenhalterungsteil (27, 27') das Sensorelement (30) am Gehäuse (26) im Abstand zu dessen unterem offenen Endteil hält, daß ein Signaldraht (40) elektrisch mit dem Sensorelement (30) verbunden ist und daß ein Rohr (76) mit dem oberen offenen Endteil des Gehäuses (26) in Strömungsverbindung steht.
- 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Luftsprühöffnungen (26F) in Axialrichtung sowie in Umfangsrichtung am Gehäuse (26) derart vorgesehen sind, daß sie an der Unterseite des Sensorelementes (30) angeordnet sind und mit der zweiten Ausnehmung (26D) in Strömungsverbindung stehen.
- 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (26) den Teil einer Lufthebepumpe (200) bildet und an der äußeren Umfangsfläche seines einen offenen Endteils ein sich verjüngendes Teil (26H) aufweist, so daß das äußere Endteil des Gehäuses (26) allmählich seinen Durchmesser in Richtung auf sein Ende verringert (Fig. 21).7523 609813/0724
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