DE2557542C3

DE2557542C3 - Meßeinrichtung für elektrische und/oder elektrometrische Werte strömender Medien

Info

Publication number: DE2557542C3
Application number: DE19752557542
Authority: DE
Inventors: Roland 6729 Maximiliansau Thieme
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-12-19
Filing date: 1975-12-19
Publication date: 1980-01-24
Also published as: ATA880776A; IT1065432B; DE2557542A1; DE2557542B2; ES453528A1; BE849554A; JPS5277793A; GB1564546A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßeinrichtung für elektrische und/oder elektrometrische Werte strömender Medien, mit Meßfühlern, die in einem rotationssymmetrischen Ventilkörper eines Drehventih parallel zu dessen Drehachse angeordnet sind und mit ihrem aktiven Teil mit dem im Durchlaß des Ventilkörpers befindlichen Medium in Kontakt stehen.

Derartige Meßeinrichtungen werden beispielsweise bei der Wasseraufbereitung, der Abwasserüberwachung oder zur Galvanikbadführung eingesetzt. Die Meßfühler müssen in gewissen Zeitabständen gewartet werden, d. h. ihre aktiven Teile sind :ai reinigen und gegebenenfalls zu kalibrieren.

Aus der US-PS 28 32 039 ist eine in einen Leitungszug direkt einfügbare Ventilanordnung bekannt, bei der ein Meßfühler in der obengenannten Weise im Ventilkörper angeordnet ist. Ein Teil des Ventilkörpers mit dem Meßfühler ist zwecks !Inspektion und Reinigung herausnehmbar. Die Ventilanordnung ist konstruktiv so ausgebildet, daß die hydrostatischen Kräfte kompensiert sind und das Ventil beim Herausnehmen des Meßfühlers geschlossen ist.

Bei automatisierten Meßstationen; beispielsweise zur Gewässerüberwachung, die fernbedient Werden, ist es erforderlich, die Wartung der Meßfühler ohne Ausbau derselben bei möglichst geringem Aufwand für die Steuerung vornehmen zu können, Wobei im Hinblick auf möglichst geringen Verbrauch Von Reinigungs- und Kalibriermittein das Volumen der die Meßfühler umgebenden Durchlaufgefäße und Leitungen klein zu halten ist

Diese Forderungen werden von einer Meßeinrichtung der eingangs genannten Art erfüllt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Drehventil ein Mehrwegeventil ist, welches in einer ersten Stellung zwei das Meßmedium führende Leitungsstücke, in anderen Stellungen je zwei ein anderes Medium führende Leitungsstucke verbindet

in Die anderen Medien können beispielsweise Spüloder Kalibriermittel sein, mit denen der aktive Teil des Meßfühlers in einer entsprechenden Ventilstellung beströmt wird.

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 Ausführungs- und Anwendungsbeispieie dargestellt und im folgenden beschrieben.

F i g. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines

2·) Drehventils mit einem in bekannter Weise in den Ventilkörper eingesetzten Meßfühler.

Das Drehventil 1, hier ein Kugelhihn, weist ein Ventilgehäuse 2 auf mit Einlaß- und Auslaßöffnungen 3, 4. Zur Verbindung mit anschließenden Rohrleitungen

in sind, wie üblich, Flansche 5 vorgesehen. Der im wesentlichen kuge!^förmige 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

r> Ventilkörper 6 und Gehäuse 2 ist noch eine Dichtung 8 angebracht.

In eine zur Drehachse 17 des Ventilkörpers 6 koaxialen Bohrung 9 ist ein stabförmiger, elektrischer Meßfühler 10, beispielsweise eine pH-Elektrode, einge-

4» schoben, so daß sein aktiver Teil 11 η 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

■i^r> 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

ι» vorgesehen.

In den Fig. 2 bis 4 ist ein schematisch gezeichneter Kugelhahn als Zweiwegehahn ausgebildet und in den verschiedenen Stellungen zur Messung und /ur Wartung der Meßfühler gezeigt.

t> Gleiche Teile tragen gleiche Bezugszeichen.

In Fig. 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

w) Durchlaß 7 des Ventilkörpers 6 und damit in das Meßmedium 18.

Zur Wartung des Meßfühlers wird, wie in F i g. 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 Leitungsstückc, 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 Leitungsstück 21.

In F i g. 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.

Da eier als Durchlaufgefäß dienende Durchlaß 7 des Ventilkörpers 6 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 Fig.5 ist die Anwendung von Drehventilen der vorbeschriebenen Art in einer automatisierten Meßstaüon für Abwasser schernaiiäch dargestellt. Die Hauptleitung 24 wird in Richtung von A nach B von dem Abwasser durchströmt. In dem Strömungswsg 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.

Η 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 Kaübrierunj der Meßfühler werden die Ventilkörper 6 mittels des Antriebs 25 wieder in die "> bwasser führende Leitung 24 geschaltet, die Messung ir. dem Meßmedium wird fortgesetzt

Man kann auch, falls erforderlich, in den Ventilkörper

2ϊ eines der beschriebenen Drehventile achsparallcl zur Drehachse einen weiteren Meßfühler, beispielsweise für die Temperatur, anbringen und dessen Anschlüsse gemeinsam mit denen des ersten Meßfühlers aus dem Ventilkörper herausführen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Meßeinrichtung für elektrische und/oder elektrometrische Werte strömender Medien, mit Meßfühlern, die in einem rotationssymmetrischen Ventilkörper eines Drehventils parallel zu dessen Drehachse angeordnet sind und mit ihrem aktiven Teil mit dem im Durchlaß des Ventilkörpers befindlichen Medium in Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehventil (1) ein Mehrwegeventil ist, welches in einer ersten Stellung zwei das Meßmedium (18) führende· Leitungsstücke, in einer anderen Stellung zwei ein anderes Medium führende Leitungsstücke (20,21) verbindet

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Medium ein Spüloder Reinigungsmittel (22) ist

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Medium ein Kalibriermittel (23) ist

4. Meßeiririchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungssiücke (20, 20', 21), die das Mehrwegeventil in einer anderen Stellung verbindet, wahlweise mit Reinigungs- oder Kalibriermittel beschickbar sind.

5. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Anwendung in automatisierten Meßstationen, wobei die Mehrwegeventile (1) mit den Meßfühlern (10) in ihrer ersten Stellung hintereinander in eine gemeinsame, das Meßmedium führende Leitung (24) geschaltet si- i und mittels automatisch gesteuerter Antriebsmittel (25, 26, 27) in eine zweite Stellung schaltbar und mit Dosiereinrichtungen (28, 29) für Spül- oder Kalibriermittel (22,23) verbindbar sind.