DE2929363A1

DE2929363A1 - Messeinrichtung fuer die ueberwachung einer wasserenthaertungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2929363A1
Application number: DE19792929363
Authority: DE
Inventors: Ulrich Ing Grad Buettner; Klaus Ing Grad Fischer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-07-20
Filing date: 1979-07-20
Publication date: 1981-02-05

Description

Meßeinrichtung fiir die Überwachung einer Wasserent-
härtungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Feststellung des Regenerierungsbedarfes von Ionen-Austauschmatenal in einer aus einem Salzgefäß und einem Ionenaustauscher bestehenden Wasserenthärtungsvorrichtung, mit einem Widerstands-Meßfiihler in der ausfließenden Wasserströmung des Ionenaustauschbehälters und einem Widerstands-Meßfühler innerhalb des Ionenaustauschbehälters, einer elektrischen Schaltungsanordnung zum Vergleich der von den beiden Meßfilhlern ermittelten Widerstände und einer Anzeige für die vorzunehmende Regenerierung des Austauschmaterials.
Bei einer aus der DE-AS 22 34 456 bekannten Meßeinrichtung dieser Art ist zur Feststellung des Regenerierunsbedarfes des Ionen-Austauschmaterials ein Widerstands-Meßffihler in der Weichwasserströmung des Enthärterbehälters und ein gleichartiger Bezugswiderstand-Meßfuhler innerhalb des Enthärterbehälters angeordnet. Mittels einer elektrischen Schaltungsanordnung wird der Unterschied in den Widerstandswerten zwischen den Elektrodenpaaren im Weichwasserstrom bzw. im Austauschermaterial festgestellt und ein Signal erzeugt, das einen Stellmotor zur Betätigung eines Regenerierungsvorganges ansteuert.
Geschirrsptilmaschinen sind in der Regel mit einer Wasserenthärtungsvorrichtung ausgerüstet, deren Ionenaustauscher mittels Kochsalz regeneriert wird, das in einen Salzbehälter eingefüllt ist und von Zeit zu Zeit ergänzt werden muß (DE-OS 20 43 414). Um zu erkennen, wann Salz in den Salzbehälter nachgefüllt werden muß, wurde bereits vorgeschlaqen (DE-GM 74 32 252), eine die Konzentration der Salzsole anzeigende Meßeinrichtung vorzusehen. Dabei sind zur Anzeige der Konzentration der zur Regenerierung der Austauschermasse zur Verfügung stehenden Salzsole in einem mit dem Salzbehälter verbundenen Rohr Elektroden angeordnet, die über die elektrische Leitfähigkeit der dazwischen befindlichen Flüssigkeitssäule ein Signal oder eine Anzeige auslösen, so daß das Vorhandensein bzw. Fehlen des Salzes im Salzbehälter signalisiert wird. Nachteilig dabei ist, daß sich die Meßeinrichtung in einem Rohr außerhalb des Salzgefäßes befindet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Meßeinrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, das sie den Restfüllstand von ungelöstem Kochsalz im Salzgefäß sowie den Erschöpfungszustand des Ionenaustauschers signalisiert.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein Bezuqswiderstand-Meßffihler im Frischwasserzulauf zum Ionenaustauschbehälter und ein Widerstands-Meßffihler im oberen Drittel des Austauschmaterials angeordnet ist, daß der Widerstands-Meßfühler mit einem NTC-Widerstand zur Temperaturkompensation versehen ist, daß die Schaltungsanordnung über eine Leuchtdiode den Zeitpunkt des Regenerierbedarfs des Austauschmaterials anzeigt, und daß Widerstandsmeßelektroden im Salzgefäß mit einer Schaltungsanordnung und einer Anzeiqevorrichtung eine Überwachungseinrichtung für den Salzfüllstand und die Solekonzentration bilden.
Die im Ionenaustauschbehälter der Wasserenthärtungsvorrichtung insbesondere einer Geschirrspülmaschine enthaltene Kationenaustauschmasse tauscht die härtebildenden Calzium- und Magnesium-Ionen des Leitungswassersgegen Natriumionen aus. Das Wasser, das den Ionenaustauscher verläßt, enthält also im wesentlichen statt der ursprünglich vorhandenen Calzium- und Magnesium-Ionen Natriumionen. Die Härte des den Ionenaustauscher verlassenden Wassers ist wesentlich geringer als die des Frisch- oder Rohwassers. Dazu ergibt sich eine geringe Differenz in der spezifischen Leitfähigkeit zwischen Leitungswasser mit z.B.
-l 0,489 mS . cm und Austauschwasser mit z.B.
0,502 mS . cm -1 (bei Raumtemperatur). Nach der Erfindung ist ein Leitfähigkeitsffihler oder Bezugswiderstand-Meßfühler im Rohwasserzulauf und ein zweiter mit einem NTC-Widerstand zur Temperaturkompensation versehener Widerstands-Meßwertfühler im oberen Drittel der Austauscherharzmasse untergebracht. Die erhaltenen Meßsignale werden in einer Schaltung gemäß Figur 1 verarbeitet und eine Leuchtdiode zeigt an, wann der Ionenaustauscher regeneriert werden muß.
Nach der Erfindung wird außerdem angezeigt, wann Kochsalz in das mit dem Ionenaustauscher kombinierte Salzgefäß nachgefüllt werden muß.
Gemäß einer ersten Ausführung wird der Unterschied der spezifischen Leitfähigkeit von konzentrierter Kochsalzlösung und Leitungswasser gemessen. Werden mittels Elektroden die Widerstands- bzw. Leitfähig keitswerte nach Füllung des Salzgefäßes bestimmt, so mißt man näherungsweise in gesättigter Kochsalzlösung. Bei fortschreitender Entleerung des Salzgefäßes wird es sich so lange um eine Messung in konzentrierter Lösung handeln, so lange noch gengend Kochsalz zur Sättigung des darüber stehenden Wassers als Bodenkörper vorhanden ist. Während des Betriebes der Gesch irrspiilmaschine wird der Gehalt der Salzlösung und damit ihre spezifische Leitfähigkeit stetig kleiner, bis die Leitfähigkeit den Wert von Leitungswasser erreicht, wenn sich kein Kochsalz mehr im Salzgefäß befindet.
Eine bevorzugte Ausführung mißt den Unterschied in der spezifischen Leitfähigkeit zwischen einer gesättigten Kochsalzlösung, die noch soviel ungelöstes Kochsalz enthält, daß eine mechanische und somit auch elektrische Verbindung zwischen den Elektroden durch die Kochsalzkristalle erfolgt, und der gesättigten Kochsalzlösung ohne Feststoffanteile.
Dabei lassen sich beispielsweise Widerstandswerte von 10 - 13 Ohm messen wenn das Vorratsgefäß vollständig mit festem Kochsalz gefüllt ist und nur eben noch soviel zusätzliches Wasser enthält, wie zur Füllung bis zum oberen Rand des Salzgefäßes erforderlich ist. Im Fall von konzentrierter Kochsalzlösung ohne Feststoffanteile werden 4, 5 - 6,0 Ohm gemessen, und zwar so lange, wie keine mechanisch / elektrische Verbindung mehr zwischen den Widerstandsmeßelektroden besteht. Es wird zuerst der Bezugswert für Kochsalz in fest/flssiger Form gemessen und bei fortschreitender Auflösung der Widerstandswert einer reinen Salzlösung. Dieser zweite Meßwert liegt um den Faktor zwei niedriger als der erste Bezugsmeßwert. Durch die Wahl der Einbauhöhe der Elektroden im Salzgefäß ist festlegbar, wann nach Signalisierung des Widerstandsmeßwertsprungs Salz nachgefüllt werden muß bzw. für wieviele Regeneriervorgänge die Restfüllung an Kochsalz noch ausreicht. Schließlich ist auch eine Kombination der beschriebenen Meßausffihrungen möglich.
In weiterer Ausgestaltung der Meßeinrichtung gemäß der Erfindung befinden sich zwei Meßelektroden am Anfang des oberen Drittels der Wand des Salzgefäßes der Enthärtungskombination. Es handelt sich dabei um zwei Schrauben aus korrosionsbeständigem Stahl, deren Köpfe soweit abgedreht sind, daß der Schlitz verschwunden ist. Das andere Ende ist aufgebohrt, um eine Kontaktierung zu ermöglichen. Diese Elektroden sind nicht genau gegenüber angebracht und befinden sich am Umfang des z.B. zylindrischen Salzgefäßes.
Werden die Messungen mit Wechselspannung von 2000 Hz durchgeführt, so ergibt sich für die ursprijnglich vorhandene konzentrierte Kochsalzlösung ein Wert von 165 mS . cm und für das nach vollständiger Entleerunq im Salzgefäß stehende Leitungswasser -1 ein Wert von 1,5 mS . cm . Die Meßwerte der Elektroden werden einer Elektronik zugeführt, die vor Erreichen des niedrigeren Meßwertes eine Warnlampe aufleuchten läßt.
Bei der in Figur 2 dargestellten Schaltung wird an die nicht dargestellten Meßwertelektroden eines Salzgefäßes ein Wechselstrom mit einer Spannung von beispielsweise 2V angelegt, wobei für den Fall, daß Salz im Salzgefäß vorhanden ist, ein Strom von etwa 100 mA und für den Fall, daß das Salz nahezu völlig in Losung gegangen ist, ein Strom von etwa 20 mA fließt. Der gemessene Strom wird zu einer Spannung gewandelt (Spannunqswandler 9), diese dann gleichaerichtet und über eine Leuchtdiode (LED) 10 angezeiot. Die Schwellspannunq, bei der die Leuchtdiode leuchten soll, kann an einem Potentiometer 11 (z.B. 5 kQ) justiert werden. Die 2 V Wechselspannung und die Versorgungsgleichspannung werden aus bereits bestehenden Schaltungen des Gerätes bezogen.
In der elektronischen Zustandsanzeige des Ionenaustauschers nach Figur 1 ist mit 1 ein Rechteckgenerator, mit 2 ein Ionenaustauschbehälter, in dessen Austauschmasse ein Widerstandsmeßfühler 3 mit zugeordnetem NTC-Widerstand 4 angeordnet ist, und mit 5 ein Bezugswiderstand-Meßfühler, der sich in der Frischwasserzuleitung zum Ionenaustauschbehälter befindet, bezeichnet. Schließlich weist die Schaltung zur Anzeige der Meßsignale eine Leuchtdiode 6 sowie u.a. einen Verstärker 7 und einen Komparator 8 auf.
Leerseite

Claims

Ansprüche 14 Meßeinrichtung zur Feststellung des Reqenerierunqshedarfes von Ionen-Austauschmaterial in einer aus einem Salzgefäß und einem Ionenaustauscher bestehenden Wasserenthärtun4svorrichtung, mit einem Widerstands-Meßfühler in der ausfließenden Wasserströmung des Ionenaustauschbehälters und einem Widerstands-feßf'ihler innerhalb des Ionenaustauschbehälters, einer elektrischen Schaltungsanordnung zum Vergleich der von den beiden Meßfühlern ermittelten Widerstände und einer Anzeiqe für die vorzunehmende Regenerierung des Austauschmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bezugswiderstand-Meßfühler im Frischwasserzulauf zum Ionenaustauschbehälter (2) und ein Widerstands-Meßfjhler (3) im oberen Drittel des Austauschmaterials angeordnet ist, daß der Widerstands-Meßfehler (3) mit einem NTC-Widerstand (4) zur Temperaturkompensation versehen ist, daß die Schaltung anordnunq ber eine Leuchtdiode (6) den Zeitpunkt des Regenerierbedarfs des Austauschmaterials anzeigt, und daß Widerstandsmeßelektroden im SalzgefäR mit einer Schaltunqsanordnung und einer Anzeigevorrichtung eine Überwachungseinrichtung fir den Salzfüllstand und die Solekonzentra-tion bilden.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsmeßelektroden so hoch im Salzgefäß angeordnet sind, daß ein Widerstandsmeßwertsprung beim Übergang der Salzgefäßfüllung im Bereich der Elektroden vom fest-flVissigen in den flüssigen Zustand auftritt, daß der dann noch vorhandene Salzvorrat ffir weniqstens zwei Regeneriervorgänge der Austauschmasse bemessen ist und eine Warnlampe aufleuchtet.
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsmeßelektroden aus korrosionsbeständigem Stahl bestehen und im oberen und/ oder unteren Viertel des Salzqefäßes in dessen Wandung angeordnet sind.
4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsmeßelektroden aus Graphit bestehen.
5. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige des Salzvorrats und des Zustandes des Austauschmaterials eine elektronische Schaltungsanordnung (9) vorgesehen ist, die den zum Betrieb der Meßfiihler erforderlichen Wechselstrom zu einer Spannung wandelt, diese gleich--richtet und über eine Leuchtdiode (10) od. dgl.

anzeigt.