DE2741466A1 - Vorrichtung zur entnahme einer fluessigkeitsprobe - Google Patents
Vorrichtung zur entnahme einer fluessigkeitsprobeInfo
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Description
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Groo/Va/liJ
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"Vorrichtung zur Entnahme einer Flüssigkeitsprobe."
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entnahme einer Flüssigkeitsprobe aus
einer verunreinigten Flüssigkeitsströmung, die einen ersten Raum mit einer Zufuhr und einer Abfuhr für
die Flüssigkeitsströmung, mindestens einen zweiten Raum mit einer Abfuhr für die Flüssigkeitsprobe und
einem den ersten und den zweiten Raum voneinander trennenden Filter sowie Mittel zur Reinigung des
Filters enthält.
Bei der Analyse einer Flüssigkeit nach gegebenenfalls gelösten Bestandteilen ergibt sich
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oft das Problem, dass bestimmte Bestandteile eine
Verschmutzung der Messanordnung herbeiführen. Wenn
die Flüssigkeit ausserdcm Teste Bestandteile enthalten
kann, die nicht für Analyse in Betracht kommen, wird es erforderlich sein, Massnahirien zu tref—
fen, um Niederschlag und Verstopfen zu vermeiden.
Meistens wird dazu eine Messanordnung gewählt, bei der die Flüssigkeit mit verhäl tni sniässi g hoher Geschwindigkeit
durch die Messanordnung hi ndurchgepumpt wird, dies gegebenenfalls in Kombination mit
einer Zentrifugalwirkung. Mittels einer Abzweigung, der ein Filter vorangeht, kann eine gelinge Menge
der Flüssigkeit für Analysezwecke abgelassen werden. Dabei tritt mich einiger Zeit dennoch Verschmutzung
und Verstopfung des Filters auf. Bei kontinuierlichen
Analysen in unüberwachten Messstellen ist diese Erscheinung sehr störend. Eine regelnlässige
Reinigung oder ein regelmassiger Ersatz des Filters
ist dann notwendig, wodurch die Wartung, derartiger Stellen aufwendig und teuer wird,
Es ist bekannt, das Reinigen eines Filters in derartigen Messanordnungen automatisch vor sich
gehen zu lassen, dadurch, dass periodisch eine Menge der abgelassenen Flüssigkeit durch das FiI-ter
hindurch in die ursprüngliche Flüssigkeitsströmung zurückgeführt wird. Durch diese Rückströmung
werden sich festpekj_ebte Teilchen und Verstop-
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fungen herbeiführende Teilchen von den Filterinaschen
ablösen und mit der Flüssigkeitssti'ömung abgeführt
werden. Für kontinuierliche Analysen wird sogar eine doppolte Anordnung mit zwei Filter benutzt, wobei
das eine Filter von einer Gegenströmung gereinigt wird und das andere Filter die gereinigte
Flüssigkeit für die Analyse liefert. Durch periodische Umschaltung der Funktionen kann eine kontinuierliche
Strömung gereinigter Flüssigkeit erhalten werden, wobei jedes Filter periodisch einem
Reinigungsvorgang unterworfen wird.
Diese Anordnung hat den Nachteil, dass eine verhältnismässig verwickelte Pumpvorrichtung
mit Umschalthähnen und einem Steuersystem erforderlieh
ist.
Die Erfindung bezweckt, eine erliebliche Vereinfcichuiig der Reinigungsvorrichtung zu schaffen,
und ist dazu dadurch gekemizeiclrnet, dass die
Mittel zur Reinigung des Filters einen Ultraschallschwingungserzeuger erhalten.
Dabei ist es vorteilhaft, dass eine kontinuierliche Reinigung des Filters dadurch erhalten
werden kann, dass feste Teilchen wegen des vorhandenen Schwingungsfeldes nicht auf den Filterelementen
haften können.
Die Anordnung wird ausserdem besonders
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gedrängt und enthält keine bewegbaren Teile, die
such abnutzen können und Leckagequelleii bilden können.
Bei einer bestimmten Aus fTihruugs form ist
es günstig-, den Schwingungserzeuger des Ul traschallfeldes
in die Wand des ersten Raumes, vorzugsweise dem Filter gegenüber, aufzunehmen, so dass die
Flüssigkeit der Flüssigkeitsströmung ti i e Schwingungen
überträgt. Anordnungen, bei denen der Schwingimgserzeuger
in dem zweiten Raum angeordnet ist, oder
Anordnungen, bei denen das Filterelement über den
Schwingungserzeuger selber in der Flüssigkeit schwingt, sind auch möglich und liegen im Rahmen
der Erfindung.
Ks sei bemerkt, dass es bekannt ist, Aufnehmer
physikalischer Grossen in der zu messenden
Flüssigkeit schwingen zu lassen, damit die Mess—
oberfläche des Aufnehmers kontinuierlich gereinigt wird (siehe die US-PS 3.217.5Ό), oder verschiedene
Aufnehmer in demselben Raum zu montieren, diesen Raum mit der zu messenden Flüssigkeit zu füllen
und dann periodisch einen Ultraschallschwingungserzeuger in dem Raum anzuregen, damit alle Messaufnehmer
gereinigt werden (siehe US-PS 3.762.214).
Auch ist es aus der US-PS 3.Ο56.698 bekannt, lose feinmaschige Filter in einem Kübel mit Reinigungs-
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flüssigkeit mittels ejiies Ultrüschallschwingungserzeugerr.
zu reinigen. Die Erfindung bezieht sich aber auf das Reinigen mit HiJfe von Ultraschallschwi
ngungen eines Filters, das als Trennwand zviseilen
einer Strömung verunreinigter Flüssigkeit und einer der Strömung zu entnehmenden Flüssigkeitsprobe
zur weiteren Verarbeitung in einer Aiialysevorricht ung d.i.en t.
Die Erfindung wird nachstehend beispiels—
weise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
:
Fig. 1 eine bekannte Messanordnung, und Fig. 2 eine Vorrichtung nach der Erfindung.
Die bekannte Messanordnung nach Fig. 1 dient dazu, in ein Analyse- und Messgerät 1 über
eine Zuführleitung 2 eine Flüssigkeit einzuführen,
die auf Eigenschaften, z.13. physikalischer Art, wie
Leitfälligkeit, Trübheit, oder auf chemische Zusani—
mensetzung geprüft werden muss. Die Flüssigkeit ist ursprünglich stark verunreinigt und enthält
Teilchen und Bestandteile, die die Analyse stören oder unmöglich machen würden. Dazu soll die Flüssigkeit
zunächst mittels einer Filteranordnung ge— reinigt werden. Die Flüssigkeit wird bei 3 zugeführt
und kann von einem Vorratsgefäss oder von
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einem Fluss oder Kanal herrühren. Eine Pumpe k versorgt
den Transport zu einer Filtereinheit 5, die
einen Raum 6 mit einem an die Pumpe ^l angeschlossenen
Zufuhranschluss 7 und einem Abfuhranschluss 8 enthält. Eine Verunreinigung mit Teilchen ist
mit 9 bezeichnet. Die Durchflussgeschwindigkeit
der Flüssigkeit von dem Eingang 3 her durch die Pumpe k, die Zufuhr 7>
den Kaum 6, die Abfuhr 8 und den Ausgang 10 wird hoch gewählt, um Nieder—
schlag und Ablagerung der Teilchen 9 ^u verhindern.
Die Probeentnahme: der Flüssigkeit erfolgt wechselweise
Ul)Ci1 die Filterelemente 11 und 12 zu den
Räumen 13 und i'l mit Abfuhren 15 bzw. 16. Die Abfuhr
15 ist über eine Leitung 17 mit einem Uuischalthahn
18 verbunden, der eine Abfuhr I9 aufweist, die mit der Leitung 2 verbunden ist. Die Abfuhr
16 ist über eine Leitung 20 mit einem Eingang 21 des Umschalthahns 18 verbunden. Dieser Hahn weist
einen Schaltteil 23 auf, der den Eingang 21 abschliesst und den Eingang 22 offen lässt. Durch
eine externe Betätigung, z.B. einen Elektromagnet 2h, kann der Schaltteil verschoben werden, so
dass der Eingang 22 abgeschlossen und der Eingang 21 geöffnet ist. Für die Reinigung der FiIterelemente
11 und 12 ist eine Schaltvorrichtung 25 vorgesehen,
die einen Pumpzylinder 26 mit einem KoI-
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ben 27, einen Pumpzylinder 28 mit einem Kolben 29 j einen Luftdruckzylinder 30 mit einem Kolben 3I und
einen Luf t schal thalin 32 mit gekoppelten Kolben 33
und '}h enthält. Der Hahn 32 ist mit einem Eingangsanschluss
35 versehen, über den Druckluft zugeführt wird. Die Kolben 33 und 3^ können z.B. durch Erregung
eines Elektromagnets 37 verschoben werden. In
der dargestellten Lage fliesst die Druckluft vom Eingang 35 her durch den Hahn 32 zu einem Anschluss
38, der mit einer Seite des Zylinders "}0 verbunden
ist, wodurch sich der Kolben 3I nach rechts bewogt.
Die Luft auf der anderen Seite des Zylinders 30 kann
zu der umgebenden Atmosphäre über einen Anschluss 39>
den Hahn 32 und eine Abfuhr ko entweichen. Der KoI-ben
31 ist über eine Stange &1 mit dem Kolben 29
des Zylinders 28 gekoppelt. Da der Raum k2, rechts
von dem Kolben 29, mittels einer Leitung h"5 mit einer
Abzweigung hk der Leitung 2O verbunden ist, wird
gereinigte Flüssigkeit in diese Leitung gepresst.
Diese kann durch die Lage des Schalttciles 23 im
Hahn 18 darin nicht entweichen, aber kann wohl in den Raum 1h der Filtereinheit 5 gepresst werden.
Diese gereinigte Flüssigkeit entweicht über das Filterelement 12 im Raum 6 und kann dadurch das
Filter von durch die Teilchen 9 herbeigeführten Verstopfungen reinigen. Der Kolben 31 ist auch mit
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dem Kolben 27 im Zylinder 26 gekoppelt. Dieser Kolben
27 bewegt sich also auch nach rechts und bewirkt dadurch, dass der Raum 1Cj mit gereinigter Flüssigkeit
über die Leitung HG gefüllt wird, die an eine Abzweigung hj der Leitung 17 angeschlossen ist. Diese
gereinigte Flüssigkeit wird über das Filterelement
11 zugeführt. Nach einer gewissen Zeitspanne, in der
angenommen wird, dass das Filterelement 12 gereinigt
und das Filterelement 11 verschmutzt ist, werden die
Magnete 2h und 37 betätigt. Der ersterc Magnet schaltet
den Hahn 18 vom Rj ηgang 2 1 auf den Kingang 22
um, so dass Flüssigkeit der Leitung 20 entnommen
wird. Der letztere Hahn schaltet die Kolben 33 und 3'* um, so dass die Druckluft über die Leitung 39 den
Raum 't8 erreicht und sich der Kolben '}λ nach links
bewegt. Die Luft im Raum Uy kann mm über die Leitung
38 und die Abfuhr ^O entweichen. Flüssigkeit
im Raum H^ reinigt nun das Filterelement 11 und der
Raum 42 des Zylinders 28 wir^d nun mit gereinigter
Flüssigkeit gefüllt.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung. Sofern sie noch vorhanden sind, sind für
Elemente der Fig. 1 die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die Zufuhrleitung 2 der Analysevorrichtung
1 ist direkt an die Abfuhr 16 der Filtereinheit 5
angeschlossen. Die letztere enthält nicht mehr das
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Filterelement 11. Stattdessen ist in der Wand ein Schwingungserzeuger 51 angebracht, dessen aktive
schwingende Oberfläche 52 in der Flüssigkeit des Raumes 6 vorhanden ist. Ein Generator 53 speist den
Schwingungserzeuger 51» so dass die Oberfläche 52
Ultraschallschwingungen in der Flüssigkeit emittiert. Diese Schwingungen erreichen das Filterelement 12,
das dadurch auf bekannte Weise von darauf niedergeschlagenen Teilchen 9 gereinigt wird. Diese wer—
den von der Flüssigkeitsströmung zu der Abfuhr 8 abge führt.
Es ist einleuchtend, dass die Vorrichtung gemäss der Erfindung nach Fig. 2 im Vergleich zu
der nach Fig. 1 eine erhebliche Einsparung an EIementen
ergibt, viel zuverlässiger arbeitet, kaum wartungsbedürftig ist und also in bezug auf Anschaffung
sowie auf Betrieb preiswerter ist.
Die Analysevorrichtung 1 und der Ultraschallteil 511 52, 53 sind bekannte Vorrichtungen,
die in der genannten Literatur· beschrieben sind und huer nicht näher erörtert werden.
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Claims (2)
1. Vorrichtung zur Entnahme einer Flüssigkeitsprobe aus einer verunreinigten Flüssigkeitsströmung,
die einen ersten Raum mit einer Zufuhr und einer Abfuhr für die Flüssigkeitsströmung, mindestens
einen zweiten Raum mit einer Abfuhr für die Flüssigkeitsprobe und einem den ersten und den zweiten Raum
voneinander trennenden Filter sowie Mittel zur Reinigung des Filters enthält, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (5I, 52, 53) isur Reinigung des Filters
einen Ultraschall schwingungserzeuger enthalten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurcJi gekennzeichnet,
dass der Schwingungserzeuger in der Wand des ersten Raumes (6) befestigt ist.
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ORIGINAL INSPECTED
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