DE2557542A1

DE2557542A1 - Messeinrichtung

Info

Publication number: DE2557542A1
Application number: DE19752557542
Authority: DE
Inventors: Roland Thieme
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-12-19
Filing date: 1975-12-19
Publication date: 1977-06-23
Also published as: ES453528A1; DE2557542C3; BE849554A; JPS5277793A; IT1065432B; ATA880776A; DE2557542B2; GB1564546A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen:

Berlin und München VPA 7Rp 3572 BRD

Meßeinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßeinrichtung für elektrische und/oder elektrometrische Werte strömender Medien mit in Durchlaufgefäßen angeordneten Meßfühlern.

Derartige Meßeinrichtungen werden beispielsweise bei der Abwasserüberwachung oder zur Galvanikbadführung eingesetzt. Die Meßfühler in den Durchlaufgefäßen sind von Zeit zu Zeit zu reinigen und zu kalibrieren. Um einen arbeitsaufwendigen Ausbau der Meßfühler zu vermeiden, ist dazu das Durchlaufgefäß von der das Meßmedium führenden Leitung abzutrennen und mit Reinigungsflüssigkeit bzw. mit einem Kalibriermittel, beispielsweise einer auf einen bestimmten pH-Wert eingestellten Lösung, zu beschicken.

Bei automatisierten Meßstationen, die fernbedient werden, ist es erforderlich, das Volumen der verwendeten Durchlaufgefäße und Leitungszüge klein zu halten, damit der Verbrauch von Reinigungs- und Kalibriermitteln möglichst gering ist.

Bei der Verwendung von kleinen Durchlaufgefäßen besteht jedoch wieder die Gefahr, daß insbesondere bei der Abwasserüberwachung eine nicht übersehbare Verschmutzung auftritt.

Überdies ist zur Umschaltung auf den Spül- bzw. Kalibriervorgang eine aufwendige Ventilsteuerung erforderlich.

Es besteht demgemäß die Aufgabe, eine Meßeinrichtung zu schaffen, bei der bei möglichst kleinem Steuerungsaufwand für die automatische Wartung der Meßfühler gleichzeitig auch die Forderung nach kleinen, verschmutzungsunempfindlichen Durchlaufgefäßen erfüllt wird.

Eine Lösung der Aufgabe wird in einer Meßeinrichtung der eingangs genannten Art gesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der

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freie Durchlaß im rotationssymmetrischen Ventilkörper eines Drehventils das Durchlaufgefäß bildet und daß der Meßfühler vorzugsweise parallel zur Drehachse des Ventilkörpers in diesen eingebaut ist und mit seinem aktiven Teil mit dem im Durchlaß befindlichen Medium in Kontakt steht.

Für den Einbau von Meßfühlern als besonders geeignet haben sich die handelsüblichen Kugel- oder Kegelhähne erwiesen, die auch als Mehrwegventile verfügbar sind.

Werden derartige, mit Meßfühlern ausgerüstete Drehventile in den das Meßmedium führenden Leiturigszug eingebaut, so ist die Forderung nach kleinen verschmutzungsunabhängigen Durchlaufgefäßen erfüllt, da die vorzugsweise geradlinig und quer zur Drehachse verlaufende Durchlaßbohrung im Küken von Kegel- oder Kugelhähnen in der Regel den gleichen Durchmesser wie die anschließenden Rohrleitungen aufweist und somit keine Ansätze zur Ablagerung von Verschmutzungen bietet.

Ist das Drehventil als Mehrwegeventil ausgebildet, so läßt sich der Meßfühler in dem Durchlaß in einer zweiten oder weiteren Ventilstellung mit anderen Medien, beispielsweise Spül- oder Kalibriermitteln, beströmen.

Es ist so möglich, eine Reihe von Eigenschaften eines Meßmediums, wie Leitfähigkeit, Gehalt an freiem Sauerstoff, pH-Wert und Redoxpotential, mit entsprechenden Meßfühlern in Drehventilen, die im Leitungszug des Meßmediums angeordnet sind, zu messen und mittels einer einfachen Umschaltvorrichtung für die Mehrwegeventile die Meßfühler automatisch zu warten.

Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Figuren 1 bis 5 Ausführungs- und Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung dargestellt und im folgenden beschrieben.

Figur 1; Ein Drehventil 1, hier ein Kugelhahn, weist ein Ventil gehäuse 2 auf mit Einlaß- und Auelaßöffnungen 3, 4. Zur Verbindung mit anschließenden Rohrleitungen sind, wie üblich, Flansche vorgesehen. Der im wesentlichen kugelförmige Ventilkörper 6 hat einen zentralen Durchlaß 7, der Einlaß 3 und Auslaß 4 im Ventilgehäuse 2 in der gezeichneten Auf-Stellung verbindet und gleiche lichte Weite aufweist. Zwischen Ventilkörper 6 und Gehäuse 2 ist noch eine Dichtung 8 angebracht.

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/r.

In eine zur Drehachse 17 des Ventilkörpers 6 koaxialen Bohrung 9 ist ein stabförmiger elektrischer Meßfühler 10, beispielsweise eine pH-Elektrode, eingeschoben, so daß sein aktiver Teil 11 in den Durchlaß 7 und damit in den Strömungsweg des Meßmediums ragt, während seine elektrischen Anschlüsse 12 aus einer druckdichten Befestigung herausgeführt sind. Diese druckdichte* Befestigung besteht aus einer in einem koaxialen Stutzen 14 des Ventilkörpers 6 einschraubbaren Hülse 13» welche einen Dichtungsring 15 an den Umfang des stabförmigen Meßfühlers 10 preßt. Zur Drehbetätigung des Ventilkörpers 6 ist ein ebenfalls koaxial nach außen geführter Vierkant 16 vorgesehen.

In den Figuren 2 bis 4 ist ein schematisch gezeichneter Kugelhahn als Zweiwegehahn ausgebildet und in den verschiedenen Stellungen zur Messung und zur Wartung der Meßfühler gezeigt. Gleiche Teile tragen gleiche Bezugszeichen. In Figur 2 verbindet das Drehventil 1 in einer ersten Stellung 2 an seinen Einlaß 3 bzw. seinen Auslaß 4 angeschlossene, das Meßmedium 18 führende Leitungsstücke. Der aktive Teil 11 eines Meßfühlers ragt in den Durchlaß 7 des Ventilkörpers 6 und damit in das Meßmedium 18.

Zur Wartung des Meßfühlers wird, wie in Figur 3 gezeigt, der Drehkörper 6 des Drehventils 1 um 90° in eine zweite Stellung gedreht, die das Meßmedium 18 führende Leitung wird abgesperrt, der Durchlaß 7 im Drehkörper 6 verbindet zwei ein anderes Medium führende Leitungsstücke, hier über in trichterartige Ausbildungen 19 des Ventilsitzes mündende Kanäle 20 bzw. 20' und 21. In der gezeichneten Stellung wird über den Kanal 20 mittels einer nicht gezeichneten Dosiereinrichtung ein Reinigungs- oder Spülmittel 22 in den Durchlaß 7 eingespritzt und verläßt diesen über das frei auslaufende Le itungs stück 21. , %i*

In Figur 4 wird in den Durchlaß 7 über den Kanal 20' ein Kalibriermittel, beispielsweise eine auf einen bestimmten pH-Wert eingestellte Lösung eindosiert und eine Kalibrierung des gereinigten Meßfühlers vorgenommen. Das Kalibriermittel verläßt das Gehäuse des Drehventils 1 ebenfalls über das ins Freie mündende Leitungsstück 21.

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• -ν

Da der als Durchlaufgefäß dienende Durchlaß 7 des Ventilkörpers sowie die anschließenden Kanäle und Leitungsstücke 20, 20' , 21 zusammen ein relativ kleines Volumen aufweisen, ergibt sich die Möglichkeit, Spül- und Kalibriermittel besonders sparsam zu dosieren und so die Wartungshäufigkeit der automatischen Meßstation zu verringern.

In Figur 5 ist die Anwendung von Drehventilen der vorbeschriebenen Art in einer automatisierten Meßstation für Abwasser schematisch dargestellt. Die Hauptleitung 24 wird in Richtung von A nach B von dem Abwasser durchströmt. In dem Strömungsweg sind hintereinander drei Drehventile, angeordnet, deren Drehkörper 6 mit Meßfühlern 10 für Leitfähigkeit, pH-Wert und Redoxpotential ausgestattet sind. Mittels eines in der Meßstation angebrachten Zeitgebers oder über ein Fernsteuersignal läßt sich ein Antrieb 25 einschalten, der über eine Schubstange 27, an welche die Betätigungshebel 26 der Drehventile angekoppelt sind, die Ventilkörper 6 in die gezeichnete zweite Stellung bringt. An den Einspritzkanal 20 des ersten Drehventils mit Leitfähigkeits-Meßfühler ist ein Vorratsgefäß 28 für Reinigungsflüssigkeit mit einer Dosierpumpe 29 angeschlossen.

In das Ventil mit dem pH-Wert-Meßfühler münden einerseits drei Kanäle 20, 20' und 20", die jeweils mit Vorratsgefäßen 28 in Verbindung stehen, von denen das eine eine Reinigungsflüssigkeit, die anderen auf pH5 bzw. pH7 eingestellte Kalibrierflüssigkeiten enthalten, die durch die automatisch gesteuerten Dosierpumpen 29 in vorgegebener Abfolge in den Durchlaß 7 des Drehventils eingespritzt werden.

Das dritte, einen Meßfühler für Redoxpotential enthaltende Drehventil ist ebenfalls mit einem Behälter 28 für Reinigungsflüssigkeit mit Dosierpumpe 29 verbunden.

Nach Vornahme der Reinigung und gegebenenfalls Kalibrierung der Meßfühler werden die Ventilkörper 6 mittels des Antriebs 25 wieder in die Abwasser führende Leitung 24 geschaltet, die Messung in dem Meßmedium wird fortgesetzt.

Man kann auch, falls erforderlich, in den Ventilkörper eines der beschriebenen Drehventile achsparallel zur Drehachse einen wei-

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teren Meßfühler, beispielsweise für die Temperatur, anbringen und dessen Anschlüsse gemeinsam mit denen des ersten Meßfühlers aus dem Ventilkörper herausführen.

8 Patentansprüche
5 Figuren

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

ί1.jMeßeinrichtung für elektrische und/oder elektrometrische ¥erte ·—s strömender Medien mit in Durchlaufgefäßen angeordneten Meßfühlern, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (7) im rotationssymmetrischen Ventilkörper (6) eines Drehventils (1) das Durchlaufgefäß bildet und daß der Meßfühler (10) vorzugsweise parallel zur Drehachse (17) des Ventilkörpers (6) in diesen eingebaut ist und mit seinem aktiven Teil (11) mit dem im Durchlaß (7) befindlichen Medium in Kontakt steht.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehventil ein Kugel- oder Kegelhahn ist.
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehventil ein Mehrvregeventil ist.
4. Meßeinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrwegeventil in einer ersten Stellung zwei das Meßmedium (18) führende Leitungsstücke, in einer zweiten Stellung zwei ein anderes Medium führende Leitungsstücke (20, 21) verbindet.
5. Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Medium ein Spül- oder Reinigungsmittel (22) ist.
6. Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Medium ein Kalibriermittel (23) ist.
7. Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsstücke, die das Mehrwegeventil in seiner zweiten Stellung verbindet, wahlweise mit Reinigungs- oder Kalibriermittel beschickbar sind.
8. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch seine Anwendung in automatisierten MeßStationen, wobei für die zu messenden Eigenschaften Mehrwegeventile (1) mit Meßfühlern (10) vorgesehen sind und die Mehrwegeventile in

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ihrer ersten Stellung hintereinander in eine gemeinsame, das Meßmedium führende Leitung (24) geschaltet sind und mittels automatisch gesteuerter Antriebsmittel (25, 26, 27) in die zweite Stellung schaltbar und mit Dosiereinrichtungen (28, 29) für Spül- oder Kalibriermittel (22, 23) verbindbar sind.

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