DE2607162B2 - Vorrichtung zum Untersuchen flüssiger Proben, insbesondere Wasserproben - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Untersuchen flüssiger Proben, insbesondere Wasserproben, mittels flüssiger Indikatoren, mit einem durchsichtigen Probenbehälter, dessen Probeneinlaß ein Einlaßventil ^b0 zugeordnet ist und dessen unten angeordneter Auslaß mit einem Auslaßventil versehen ist, mit einem Indikatorbehälter, der über einen eine Dosiervorrichtung aufweisenden Verbindungskanal mit dem Probenbehälter verbunden ist, und mit einem Betätigungsorgan, das bei Betätigung das Auslaßventil schließt und die Dosiervorrichtung wirksam macht.

Es ist bekannt, flüssigen Proben einen Indikator zuzusetzen, der durch Farbänderungen oder andere sichtbare Merkmale Aussagen über bestimmte Eigenschaften oder bestimmte Bestandteile der Flüssigkeit zu machen gestattet. Bei Wasserproben kann auf diese Art beispielsweise der pH-Wert, die Gesamtwasserhärte, der Gehalt an Chlor, Chlordioxid oder Ozon festgestellt werden. Die Indikatoren sind sogenannte Fertigtestlösungen, die meistens durch eine chemische Reaktion einen Farbumschlag, der das Überschreiten eines Grenzwertes anzeigt, oder eine Farbänderung, die mit Hilfe einer Farbvergleichsskala auch eine quantitative Bestimmung ermöglicht, hervorrufen. In der Regel hat hierbei die Indikatormenge innerhalb gewisser Grenzen keinen Einfluß auf das Untersuchungsergebnis.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (US-PS 31 69 834) ist das Einlaßventil als Dreiwegeventil ausgebildet und in einer Zuleitung angeordnet, an die sich zunächst ein mit dem Abfluß verbundener Überlaufkanal und dann der Einlaß zum Probenbehälter anschließt. Das Betätigungsorgan trägt unten an einer Stange einen Teller, der mit dem Auslaß des Probenbehälters das Auslaßventil bildet. Eine Ringnut in der Stange füllt sich in einem oberhalb des Probenbehälters liegenden Indikatorbehälter mit Indikatorflüssigkeit, die beim Niederdrücken der Stange in den Einlaß transportiert und von der dort zuströmenden Flüssigkeit in den Probenbehälter mitgenommen wird. Eine entsprechende Verfärbung läßt sich durch durchsichtige Wände des Probenbehälters beobachten. Zur Durchführung des Testes muß das Dreiwegeventil in drei verschiedene Stellungen und das Betätigungsorgan in zwei verschiedene Stellungen gebracht werden, wobei die Betätigung des Dreiwegeventils und die Betätigung des Betätigungsorgans zeitlich aufeinander abgestimmt sein müssen. Sodann gelangt, bis auf den kurzen Zeitraum, in dem der Probenbehälter gefüllt wird, ständig Flüssigkeit in den Ablauf. Entsprechend hoch ist der Flüssigkeitsverlust.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (US-PS 34 66 450) liegt der Probenbehälter zwischen der Druckseite und der Saugseite einer Umwälzpumpe für das Wasser eines Schwimmbads. Solange die Umwälzpumpe in Betrieb ist, wird nicht nur das Wasser im Schwimmbad, sondern auch das Wasser im Probenbehälter ständig erneuert. Nach dem Abschalten der Pumpe verbleibt eine vorgegebene Wassermenge im Probenbehälter. Danach wird ein Elektromagnet einer Dosiervorrichtung betätigt, und ein Zeitgeber sorgt dafür, daß das Ein- und Ausschalten der einzelnen Bauelemente zur richtigen Zeit erfolgt. Eine derartige Vorrichtung ist verhältnismäßig aufwendig.

Sodann ist ein völlig handbetätigtes Gerät bekannt (DT-PS 11 26 647), bei dem die zu testende Flüssigkeit mittels zweier Kolben in entsprechende Probenräume gesaugt wird.

Ein mittels Handhebel betätigbarer Dosierkolben läßt Indikator in einen Dosierraum fließen und drückt diesen Indikator in einer vorbestimmten Hebelstellung in den Probenraum. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Saugkolbenanordnung auch mit dem Dosierkolben bewegungsmäßig gekuppelt sein. Dieses Gerät ist aber nicht fest an ein unter Druck stehendes Flüssigkeitssystem anschließbar.

Entsprechendes gilt für ein anderes bekanntes Handgerät (US-PS 39 10 764), bei dem die Probe in den Probenbehälter geschöpft werden muß. Durch Verschieben eines Betätigungsorgans wird zunächst der Probenbehälter abgeschlossen und dann eine Dosier-

vorrichtung betätigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die dauernd an ein Flüssigkeitssystem angeschlossen werden kann und mit der die Untersuchung bei möglichst geringen Flüssigkeitsverlusten erheblich vereinfacht wird.

Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auch das Einlaßventil von dem Betätigungsorgan gesteuert ist und daß in einer Ruhestellung des Betätigungsorgans das Einlaßventil geschlossen, das Auslaßventil offen und die Dosiervorrichtung unwirksam ist, in einer ersten Arbeitsstellung das Einlaßventil offen, das Auslaßventil geschlossen und die Dosiervorrichtung wirksam ist und in einer zweiten Arbeitsstellung sowohl das Einlaßventil als auch das Auslaßventil geschlossen und die Dosiervorrichtung unwirksam ist.

Bei dieser Konstruktion ist nur noch ein einziges Betätigungsorgan vorhanden. In dessen erster Arbeitsstellung füllt sich der Probenbehälter gleichzeitig mit der Probe und dem Indikator. In der zweiten Arbeitsstellung ist der Probenbehälter vom Einlaß, vom Auslaß und vom Indikatorbehälter abgetrennt, so daß die Reaktion beobachtet werden kann. In der Ruhestellung entleert sich der Probenbehälter automatisch. Da das Einlaßventil bis auf die erste Arbeitsstellung immer geschlossen ist, wird vom System praktisch nur diejenige Flüssigkeitsmenge abgenommen, die dem Inhalt des Probenbehälters entspricht. Größere Verluste werden daher vermieden.

Sodann ist es günstig, wenn bei oberhalb des Probenbehälters angeordnetem Indikatorbehälter die Dosiervorrichtung als Dosierventil ausgebildet ist. Während der Betätigung des Dosierventils kann der Indikator dann allein durch Schwerkraft in den Probenbehälter strömen.

Wenn das Betätigungsorgan durch eine Feder in der Ruhestellung gehalten ist, entleert sich der Probenbehälter bei Freigabe des Betätigungsorgans selbsttätig.

Die erste Arbeitsstellung des Betätigungsorgans kann hierbei durch eine Raste vorgegeben sein, so daß sich auch diese Arbeitsstellung bei der Rückstellung selbsttätig einstellt.

Wenn das Betätigungsorgan eine Stange aufweist, die mit ihrem unteren Ende in den Auslaß greift und dort mit einem Dichtring das Auslaßventil bildet, kann das Betätigungsorgan bis in die zweite Arbeitsstellung verschoben werden und das Auslaßventil weiterhin geschlossen bleiben.

Das Dosierventil und/oder das Einlaßventil ist mit Vorteil ein Doppelsitzventil, das durch eine Axialverschiebung aus einer ersten Schließstellung über eine Öffnungsstellung gelangt.

Bei einer anderen Alternative weist das Betätigungsorgan einen Ventilschieber auf, der Steueröffnungen für wenigstens zwei Ventile besitzt.

Besonders günstig ist es ferner, wenn der Probenbehälter hinter dem Einlaßventil mit einem Überlauf versehen ist. Dies ermöglicht ein einfaches Spülen des Indikator- und Probenbehälters in der ersten Arbeitsstellung des Betätigungsorgans.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.2 eine Ausführungsform in vereinfachter Darstellung und

F i g. 3 eine Abwandlung der Ventilanordnung.
Die in Fig. 1 dargestellte Untersuchungsvorrichtung 1 weist einen Probenbehälter 2 und drei Indikatorbehälter 3, 4 und 5 auf, die fest miteinander verbunden sind. Jeder Indikatorbehälter ist über einen zugehörigen Verbindungskanal 31,41 bzw. 51, der je ein Dosierventil 32, 42 bzw. 52 enthält, mit dem Probenbehälter 2 verbunden. Dieser weist ferner einen Einlaß 21 mit einem Einlaßventil 22, einen Auslaß 23 mit einem

ίο Auslaßventil 24 und einen Überlauf 25 mit anschließendem Überlaufkanal 26 auf. Der Einlaß ist mit einer Wasserleitung 6, die Wasser unter einem Druck von 0,5 bis 4,0 Bar führt, über eine Anschlußleitung 61 mit einem Absperrorgan 62 (Hahn, Schieber oder Ventil) verbunden. Die Leitung 61 kann ein PVC-Schlauch sein, der auf entsprechende Stutzen aufgeschoben ist. Eine Ablaufleitung 63 verbindet den Auslaß mit einem Abwasserkanal oder einem Meßwasser-Auffangbehälter. Auch diese Leitung kann durch einen PVC-Schlauch gebildet sein.

Dasselbe gilt von der Leitung 26, falls diese außerhalb der Vorrichtung 1 angeordnet ist.

Ein Betätigungsorgan 7 ist von außen durch einen Betätigungskopf 71 zu verstellen. Sie wirkt auf sämtliche Ventile 22,24,32,42 und 52. Die Auswahl unter den drei letztgenannten Dosierventilen erfolgt mittels eines Wahlschalters 72.

Eine Ausführung dieses Geräts mit nur einem Indikatorbehälter 3 ist in Fi g. 2 veranschaulicht, in der, soweit möglich, dieselben Bezugszeichen wie in Fig.!

3d verwendet wurden. Die Vorrichtung 1 weist ein Unterteil 11 und einen Deckel 12 auf. In diesem Deckel sind der Indikatorbehälter 3, der mittels eines Deckels 33 abgeschlossen werden kann, der Verbindungskanal 31 mit dem Dosierventil 32, der Einlaß 21 mit dem Einlaßventil 22 und eine Führung 13 für eine Stange 73 des Betätigungsorgans 7 angeordnet. Im Unterteil 1 befindet sich der Auslaß 23 mit dem Auslaßventil 24.

Die Stange 73 weist ein unteres Ende 74 auf, das beim Eingreifen in den Auslaß 23 mit einem gehäusefest montierten Dichtring 75 zusammenwirkt und auf diese Weise das Auslaßventil 24 bildet. Ferner trägt die Stange 73 einen Ausleger 76, der mit einer ersten elastischen Hülse 77 des Einlaßventils 22 und einer zweiten elastischen Hülse 78 des Dosierventils 32 zusammenwirkt. Ferner trägt der Ausleger 76 über durch die betreffenden Hülsen greifenden Stangen Verschlußkörper 79 bzw. 80. Einlaßventil 22 und Dosierventil 32 sind daher Doppelsitzventile, deren Sitze zu beiden Seiten der Hülsen 77 bzw. 78 gebildet werden, wobei in der einen Stellung der Ausleger 76 und in der anderen Stellung die Verschlußkörper 79 bzw. 80 als Verschlußstück wirken.

Die Stange 73 wird ferner durch eine Feder 81 in die veranschaulichte Ruhelage gezwungen. Sie kann gegen die Kraft der Feder 81 durch Niederdrücken des Betätigungskopfes 71 in eine erste Arbeitsstellung gebracht werden, in der eine Raste 82 in eine Rastkerbe 83 greift. In dieser Stellung sind Einlaßventil 22 und Dosierventil 32 geöffnet, während das Auslaßventil 74

bo geschlossen ist. Durch weiteres Niederdrücken wird eine zweite Arbeitsstellung erreicht, in der sämtliche Ventile geschlossen sind.

Mit einer solchen Vorrichtung ergibt sich die folgende Arbeusweise. Beim Niederdrücken des Betätigungskop-

b5 fes 71 in die erste Arbeitsstellung strömt einerseits eine Wasserprobe unter dem Druck der Leitung 6 über das Einlaßventil 22 in den Probenbehälter 2. Gleichzeitig troüft während dieser Zeit Indikatorlösiine' aus Hem

Indikatorbehälter 3 über das Dosierventil 32 in den Probenbehälter 2. Beide Medien werden dabei intensiv miteinander gemischt. Sobald der Flüssigkeitsspiegel die Höhe S erreicht, fließt das überschüssige Wasser über den Überlauf 25 ab. Nunmehr wird der Betätigungsknopf 71 bis zum Anschlag in die zweite Arbeitsstellung niedergedrückt. Hierbei verschiebt sich das Ende 74 der Stange 73 im Dichtring 75, läßt also das Auslaßventil 24 geschlossen, während die beiden anderen Ventile schließen. Nunmehr kann in Ruhe der Zustand der Probe durch die durchsichtige Wand des Unterteils U beobachtet werden. Wenn nicht nur ein Schwellenwert erfaß: werden soll, kann die Farbintensität mit einer Farbtafel verglichen werden. Wenn anschließend der Betätigungsknopf 71 freigegeben wird, kehren alle Ventile in ihre Ausgangslage zurück. Hierbei öffnet das Auslaßventil 24 und die Probe läuft ab. Nunmehr ist das Gerät für eine nächste Untersuchung bcrei!

Zum Einfüllen der Indikatorlösung in den Indikatorbehälter 3 braucht lediglich der Deckel 33 abgenommen zu werden. Danach empfiehlt es sich, die Stange 73 bei geschlossenem Absperrorgan 62 mehrfach bis zur ersten Arbeitsstellung niederzudrücken, bis Indikatorlösung in den Probenbehälter 2 tropft. Dieser Vorgang dient der Belüftung des Indikatorbehälters.

Zum Reinigen des Indikatorbehälters wird eventuell noch vorhandene Indikatorlösung mittels einer Kunststoff-Spritzflasche abgesaugt. Anschließend wird die Stange 73 in die erste Arbeitsstellung gebracht, gleichzeitig aber der Überlauf 25 mit dem Finger verschlossen. Das Wasser dringt nun bis in den Indikatorbehälter 3, so daß dieser gereinigt wird. Dieses Wasser kann später entweder abgesaugt oder durch mehrmaliges Betätigen des Dosierventils 32 entfernt werden. Alsdann kann die neue Indikatorlösung eingebracht werden.

Da die Indikaiormenge wesentlich kleiner ist als die Probenmenge, empfiehlt es sich, in den Verbindungskanal 31 noch eine Düse einzusetzen.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß in der Leitung 6 Druck herrscht. In vielen Fällen reicht allein die Schwerkraft, um das Probenwasser in den Probenbehälter 2 fließen zu lassen. Man kann aber auch die gesamte Vorrichtung 1 tragbar ausgestalten und dann jeweils an der Untersuchungsstelle eine Probe mittels einer Zusatzvorrichtung entnehmen und in den Einlaß 21 einspritzen. Als Zusatzvorrichtung kann beispielsweise eine Handpumpe dienen, deren Abgabemundstück in das Einfüllmundstück des Einlasses paßt. Als Zusatzvorrichtung kann daher beispielsweise eine Saug- und Druckspritze oder ein elastischer Ball mit Mundstück verwendet werden.

In F i g. 3 ist eine Abwandlung des Betätigungsorgans 7 veranschaulicht. Hier ist die Stange 73 mit einem Ventilschieber 84 verbunden, der drei Steueröffnungen 85, 86 und 87 aufweist, welche jeweils im Verlauf des Einlasses 21, des Verbindungskanals 31 oder des Auslasses 23 in einem Gehäuse 88 liegt. Das mit Hilfe der Steueröffnung 85 gebildete Einlaßventil 22 ist in der veranschaulichten Ruhestellung offen. Dasselbe gilt für das mittels der Steueröffnung 86 gebildete Dosierventil 32. Das mittels der Steueröffnung 87 gebildete Auslaßventil 24 ist dagegen offen. Beim Niederdrücken in eine erste Arbeitsstellung öffnen sich die beiden Ventile 22 und 32, während das Ventil 24 geschlossen ist. Beim weiteren Niederdrücken in eine zweite Arbeitsstellung sind sämtliche Ventile geschlossen.

Auf diese Weise ergibt sich ein Untersuchungsgerät das einen einfachen Aufbau und eine einfache Arbeitsweise hat. Der Einsatzbereich ist dementsprechend sehr weit. Besonders interessant ist die Untersuchung der Wasserhärte in Haushalt, Industrie- und Forschung, die Messung des Chlorgehalts bzw. Oxidationsmittelüberschusses bei Trink- und Schwimmbadwässern oder die pH-Wert-Überwachung bei Kessel- und Schwimmbadwässern sowie Abwässern vor und nach deren Aufbereitung. Bei Aquarien kann der pH-Wert, der Sauerstoffanteil und die Härte untersucht werden. Andere Untersuchungsmöglichkeiten sind auf den Gehalt an Chlordioxid oder Ozon gerichtet. Insgesamt ergibt sich eine sehr einfache Bedienung und eine saubere Handhabung. Die Untersuchung geht sehr rasch vor sich. Die Gefahr einer Verwechslung des Indikators ist auf ein Minimum herabgesetzt; daher ergibt sich eine hohe Sicherheit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Untersuchen flüssiger Proben, insbesondere Wasserproben, mittels flüssiger Indikatoren, mit einem durchsichtigen Probenbehälter, dessen Probeneinlaß ein Einlaßventil zugeordnet ist und dessen unten angeordneter Auslaß mit einem Auslaßventil versehen ist, mit einem Indikatorbehälter, der über einen eine Dosiervorrichtung aufweisenden Verbindungskanal mit dem Probenbehälter ίο verbunden ist, und mit einem Betätigungsorgan, das bei Betätigung das Auslaßventil schließt und die Dosiervorrichtung wirksam macht, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Einlaßventil (22) von dem Betätigungsorgan (7) gesteuert ist und daß '5 in einer Ruhestellung des Betätigungsorgans (7) das Einlaßventil (22) geschlossen, das Auslaßventil (24) offen und die Dosiervorrichtung (22) unwirksam ist, in einer ersten Arbeitsstellung das Einlaßventil (22) offen, das Auslaßventil (24) geschlossen und die Dosiervorrichtung (32) wirksam ist und in einer zweiten Arbeitsstellung sowohl das Einlaßventil (22) als auch das Auslaßventil (24) geschlossen und die Dosiervorrichtung (32) unwirksam ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei oberhalb des Probenbehälters (2) angeordnetem Indikatorbehälter (3) die Dosiervorrichtung als Dosierventil (32) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (7) durch eine Feder (81) in der Ruhestellung gehalten ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Arbeitsstellung des Betätigungsorgans (7) durch eine Raste (83) vorgegeben ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (7) eine Stange (73) aufweist, die mit ihrem unteren Ende (74) in den Auslaß (23) greift und dort mit einem Dichtring (75) das Auslaßventil (24) bildet. to

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (32) und/oder das Einlaßventil (22) ein Doppelsitzventil ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (7) einen Ventilschieber (84) aufweist, der Steueröffnungen (85,86,87) für die Ventile (22,24,32) besitzt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenbehälter (2) hinter dem Einlaßventil (22) mit einem Überlauf (25) versehen ist.