DE3318339A1 - Method and device for obtaining samples - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von ProbenMethod and device for obtaining samples
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von Proben der festen und/oder in Flüssigkeit gelösten Inhaltsstoffe, welche in Fluidströmungen, wie Rauchgasen oder dgl. mitgeführt werden, wobei Filter zur Anlagerung der Proben verwendet werden.The invention relates to a method and a device for extraction of samples of the solid and / or dissolved ingredients, which in Fluid flows, such as flue gases or the like. Are entrained, with filters for accumulation of the samples can be used.
In vielen Anwendungsfällen besteht der Wunsch, die Ballaststoffe nach Art und Menge zu bestimmen, die von einer Gasströmung mitgeführt werden.In many applications there is a desire to add dietary fiber Determine the type and amount that are carried along by a gas flow.
Ein Beispiel bietet der Wäscher einer Rauchgasentschwefelungsanlage.One example is the scrubber in a flue gas desulphurisation system.
In einer derartigen Anlage kann der SO2 -Gehalt z B. an eingedüste Kalkmilch angelagert werden Um die Emission gering zu halten und eine Verschmutzung nachgeschalteter Komponenten zu vermeiden, müssen die mit festen Partikeln und gelösten Inhaltsstoffen beladenen Tropfen in einem Tropfenabscheider möglichst vollständig abgeschieden werden Je kleiner die Tropfen sind, umso leichter können sie den Tropfenabschieder passieren. Die Effizienz des Abscheiders ist häufig experimentell nachzuweisen Dabei interessieren hauptsächlich die festen und gelösten Inhaltsstoffe der Tropfen, während das sie umhüllende Medium (Wasser) von untergeordneter Bedeutung ist.In such a system, the SO2 content can, for example, be injected Lime milk are deposited in order to keep the emission low and a pollution To avoid downstream components, those with solid particles and dissolved ones must be avoided In a droplet separator, droplets are loaded with ingredients as completely as possible The smaller the droplets, the easier it is for them to separate the droplets happen. The efficiency of the separator is often to be proven experimentally are mainly interested in the fixed and loosened ones ingredients the drop, while the medium (water) surrounding it is of secondary importance is.
Die Probennahme wird in diesem Beispiel wie in vielen anderen Anwendungsfällen besonders dadurch erschwert, daß die Meßebenen sehr ausgedehnt und schwer zugänglich sind. Würde man eine Teilmenge des zu untersuchenden Fluides einem außerhalb angeordneten Meßsystem über ein zwangsläufig langes Rohr zuführen, müßte man damit rechnen, daß sich die Inhaltsstoffe bereits in diesem Rohr teilweise ablagern und somit nicht erfaßt werden. Das Meßsystem sollte daher so geartet sein, daß es direkt am Meßort betrieben werden kann.Sampling in this example is the same as in many other use cases especially difficult because the measuring planes are very extensive and difficult to access are. If a subset of the fluid to be examined were to be arranged outside To feed the measuring system through an inevitably long pipe, one would have to reckon with the fact that the ingredients are already partially deposited in this pipe and therefore not can be detected. The measuring system should therefore be designed in such a way that it is directly at the measuring location can be operated.
Eine weitere sehr wichtige Forderung besteht darin, die Probe isokinetisch abzusaugen, um eine vorzeitige Entmischung von Gasphase und mitgeführten Partikeln zu vermeiden. Unter "isokinetisch" ist zu verstehen, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Eintrittsquerschnitt der Sonde nach Betrag und Richtung mit der Geschwindigkeit des ungestörten Strömungsfeldes übereinstimmt.Another very important requirement is to make the sample isokinetic suction to prevent premature separation of the gas phase and entrained particles to avoid. "Isokinetic" means that the flow rate in the entry cross section of the probe according to amount and direction with the velocity of the undisturbed flow field coincides.
Für eine quantitative chemische Analyse - z. B. mit Hilfe der Atom-Absorptions-Spektrqskopie - müssen die Inhaltsstoffe in der Regel vom Gasstrom getrennt werden. Dies kann mit Zyklonabscheidern, Impaktoren, Kondensationsapparaturen und Filtersystemen erreicht werden. Im letztgenannten Falle werden die Filter nach der Ablagerung von Inhaltsstoffen entfernt. Diese werden z. B.For quantitative chemical analysis - e.g. B. with the help of the atomic absorption spectral copy - As a rule, the ingredients must be separated from the gas flow. This can achieved with cyclone separators, impactors, condensation equipment and filter systems will. In the latter case, the filters are used after the deposition of ingredients removed. These are z. B.
durch Auflösen oder Auswaschen der Filter getrennt und nach Art und Menge analysiert.separated by dissolving or washing the filter and by type and Quantity analyzed.
Filtersysteme bieten den Vorteil, besonders gewichtsparend ausgeführt werden zu können. Ubliche Filter- systeme haben jedoch die folgenden Nachteile: Wenn die zu untersuchende Strömung mit Tropfen beladen ist, werden diese vom Filter eingefangen. Falls die Flüssigkeit nicht schnell genug verdunstet, führt das zu folgenden störenden Effekten: - Die Durchströmung des Filters wird ungleichmäßig.Filter systems offer the advantage of being particularly weight-saving to be able to. Usual filter however, systems have the following Disadvantages: If the flow to be examined is loaded with drops, these will captured by the filter. If the liquid does not evaporate quickly enough, it leads this leads to the following disruptive effects: - The flow through the filter becomes uneven.
- Der Gesamtdurchsatz der Sonde verringert sich.- The total throughput of the probe is reduced.
- Die Absaugung ist nicht mehr isokinetisch.- The suction is no longer isokinetic.
Bei einer geringen Tropfenbeladung sind diese Phänomene weniger stark ausgeprägt. Die Drosselung der Strömung durch das Filter führt zu einer Abnahme der relativen Feuchte, die für eine ausreichend schnelle Verdunstung der abgeschiedenen Tropfen sorgt.Beihöherer Tropfenbeladung stellen sich jedoch die genannten Nachteile voll ein, so daß keine zuverlässige Probennahme möglich ist.If the drop loading is low, these phenomena are less pronounced pronounced. The restriction of the flow through the filter leads to a decrease the relative humidity necessary for a sufficiently rapid evaporation of the deposited However, with a higher drop load, the disadvantages mentioned arise fully so that no reliable sampling is possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren -und ene Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchen die Nachteile der üblichen, Filter verwendenden Verfahren und Vorrichtung vermieden und unter allen Betriebsbedingungen Proben genommen werden können, deren Zusammensetzung getreu Art und Gehalt der festen und in Flüssigkeit gelösten Inhaltsstoffe der Fluidströmung widerspiegelt.The invention is based on the object of a method and a device of the type mentioned above, with which the disadvantages of the usual, Process and apparatus using filters avoided and under all operating conditions Samples can be taken, the composition of which is true to the nature and content of the solid and reflect ingredients dissolved in liquid of the fluid flow.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgesehen, daß das Filtermaterial aufgeheizt wird, und zwar vorteilhafterweise auf eine Temperatur nicht höher als seine Verträglichkeitstemperatur, insbesondere nicht höher als etwa 100 OC für Filter aus Zelluloseazetat bzw.'250 OC für Filter aus Polytetrafluoräthylen (PTFE). To solve this problem, the method mentioned at the beginning is used in a method Kind provided that the filter material is heated, advantageously at a temperature not higher than its tolerable temperature, in particular no higher than about 100 OC for filters made of cellulose acetate or 250 OC for filters made of polytetrafluoroethylene (PTFE).
Das Filtermaterial sollte zweckmäßig während eines Zeitraumes aufgeheizt werden, der zur Anlagerung einer für eine zutreffende Analyse genügenden Menge von Inhalts stoffen ausreichend bemessen ist.The filter material should expediently be used for a period of time heated up which is sufficient for the accumulation of an amount of The contents is adequately measured.
Die Mindestheizdauer dürfte in der Größenordnung von 5 sec und im Normalfall in der Größenordnung von 1 Stunde liegen. Nach oben hin ist diese,Heizdauer nicht begrenzt, insbesondere dann nicht, wenn Inhaltsstoffe erfaßt werden sollen, die nur in Spuren im Fluid enthalten sind.The minimum heating time should be in the order of 5 sec and im Normally in the order of 1 hour. At the top, this is the heating time not limited, especially not if ingredients are to be recorded, which are only contained in traces in the fluid.
Eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß dem Filter eine Heizvorrichtung zugeordnet tst.A device of the type described in the opening paragraph is according to the invention characterized in that a heating device is assigned to the filter.
Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung schaffen auch bei mittlerer und hoher Tropfenbeladung eine ausreichend schnelle Verdunstung der die Inhaltsstoffe in fester oder gelöster Form enthaltenden Flüssigkeitstropfen (Wassertropfen), so daß stets eine zuverlässige Probenentnahme möglich ist. Werden Zeitdauer und Durchflüsse sowohl durch die Vorrichtung als auch durch einen eventuellen By-Pass der Fluidströmung erfaßt, so lassen sich mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung zuverlässige Aussagen über Art und Gehalt an Inhalts stoffen in einer bestimmten Menge der Fluidströmung gewinnen.The method and apparatus of the invention also provide a sufficiently rapid evaporation of the Drops of liquid containing the ingredients in solid or dissolved form (Water droplets), so that reliable sampling is always possible. Will Duration and flow rates both through the device and through a possible one Detected by-pass of the fluid flow, so can be with the method and the device according to the invention reliable statements about the type and content of ingredients gain in a certain amount of fluid flow.
Vorzugsweise wird als Heizvorrichtung eine Strahlungsquelle verwendet, die bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung von einer Halogenlampe gebildet sein kann. Es ist auch eine Erwärmung durch einen Mikrowellenerzeuger denkbar.A radiation source is preferably used as the heating device, formed in an advantageous embodiment of the invention by a halogen lamp can be. Heating by means of a microwave generator is also conceivable.
Um eine ungestörte Durchströmung des Filters zu gewähr- leisten, wird dieses zweckmäßig von einer gelochten Platte vorzugsweise aus lichtdurchlässigem Material wie Glas abgestützt.To ensure an undisturbed flow through the filter Afford, this is expediently made of a perforated plate, preferably translucent Supported material such as glass.
Bei einer die Energie der Strahlungsquelle besonders gut nutzenden Ausführung der Erfindung ist das Filter dunkelgefärbt, und zwischen der Halogenlampe und dem Filter ist eine Abschirmung aus Lichtstrahlung, nicht jedoch Wärmestrahlung im unsichtbaren Bereich durchlassendenMaterial angeordnet. Hierbei wird die durch das dunkle Filter von der Halogenlampe empfangene Lichtstrahluhg nachsdeS Umsetzen in Wärme durch die Abschirmung an einer Zurückstrahlung gehindert. Die Abschirmung kann von der gelochten Platte selbst gebildet sein. Durch die Perforation der gelochten Platte kann noch Wärme abgestrahlt werden. Deshalb ist es vorteilhaft der gelochten durchströmten Platte eine zweite nicht gelochte Abschirmung nachzuschalten, die vom Fluid umströmt werden kann. With one that makes particularly good use of the energy of the radiation source Embodiment of the invention, the filter is dark colored, and between the halogen lamp and the filter is a shield from light radiation, but not heat radiation arranged in the invisible area. Here, the the dark filter from the halogen lamp received light beam after conversion Prevented radiation from being reflected in heat by the shield. The shield can be formed from the perforated plate itself. Through the perforation of the perforated Plate can still radiate heat. That is why it is advantageous to use the perforated a second non-perforated shield to be connected after the flow through plate, the can be flowed around by the fluid.
Zweckmäßig ist eine Ausführung, bei welcher die Strahlungsquelle in Strömungsrichtung hinter dem Filter in Form einer Halogenlampe mit Parabolreflektor angeordnet ist, wobei die Halogenlampe. im Brennpunkt des Parabolreflektors und dieser auf der Achse des Strömungskanals liegt.An embodiment in which the radiation source in Direction of flow behind the filter in the form of a halogen lamp with a parabolic reflector is arranged, the halogen lamp. at the focal point of the parabolic reflector and this lies on the axis of the flow channel.
Die Strahlungsquelle kann jedoch auch von einer Ringlampe bzw. von einem Satz ringförmiger Lampen gebildet sein, deren Reflektoren gegen die Strömungsachse zum Filter hin geneigt sind, wobei dann auch eine Anordnung der Ringlampe in Strömungsrichtung stromaufwärts von dem Filter denkbar ist.The radiation source can, however, also from a ring lamp or from be formed a set of annular lamps, the reflectors against the flow axis are inclined towards the filter, with an arrangement of the ring lamp in the direction of flow upstream of the filter is conceivable.
Besonders einfach ist eine Ausführung der Heizvorrichtung als durch elektrische Widerstandsheizung beheiztes Drahtgitter, welches zusätzlich als poröse Stützstruktur des Filters dienen kann. Bei Berührung des Filtermaterials durch das Drahtgitter und Wärmeübertragung durch Leitung ist hierbei jedoch problematisch, die Heiztemperatur so niedrig zu halten, daß sie die Verträglichkeitstemperatur des Filtermaterials nicht übersteigt.An embodiment of the heating device as through is particularly simple electric resistance heating heated Wire mesh, which additionally can serve as a porous support structure of the filter. When touching the filter material due to the wire mesh and heat transfer through conduction is problematic here, to keep the heating temperature so low that it is the tolerable temperature of the filter material does not exceed.
Es ist vorteilhaft, wenn das Filter zweilagig mit einem hydrophoben Filterteil zur Ablagerung von festen Partikeln und einem in Strömungsrichtung nachgeschalteten hydrophilen Filterteil zur Ablagerung von gelösten InhAltsstoffen ausgeführt ist. Da die Verdunstung an dem mit Flüssigkeit angereicherten, hydrophilen Filterteil erzielt werden soll, ist hierbei zweckmäßig, wenn die Heizvorrichtung auf derjenigen Seite des Strömungskanals angeordnet ist, die benachbart dem hydrophilen Filterteil ist.It is advantageous if the filter has two layers with a hydrophobic one Filter part for the deposition of solid particles and one downstream in the direction of flow hydrophilic filter part is designed for the deposition of dissolved ingredients. As evaporation occurs on the liquid-enriched, hydrophilic filter part is to be achieved, it is useful if the heating device on the one Side of the flow channel is arranged, which is adjacent to the hydrophilic filter part is.
Die isokinetische Strömungsgeschwindigkeit der Fluidströmung ist zur purchströmung des Filters in vielen Anwendungsfällen zu groß. Es ist deshalb zweckmäßig, die Fluidströmung innerhalb der Vorrichtung oder Sonde zum Filter hin zu verlangsamen. Dies wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß das Filter und die Heizvorrchtung in einem Probennahme Strömungskanal angeordnet ist, der von einem verengten Einlaß in einem Bypass-Kanal der Sonde zur quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Filterebene hin erweitert ist, daß der Probennahme - Strömungskanal vom Bypass-Kanal ringförmig umgeben ist und daß eine zentrale Absaugung zur Überwindung der erforderlichen Druckdifferenz über das Filter über einen verengten Auslaß des Probennahme-Strömungskanals vorgesehen ist. Eine vom Bypass-Kanal gesonderte zentrale Absaugung ist deshalb erforderlich, weil die zu überwindende Druckdifferenz am Filter vergleichsweise hoch ist, so daß eine gesonderte Pumpe für diese Absaugung einzusetzen ist.The isokinetic flow rate of the fluid flow is to The filter flow is too large in many applications. It is therefore advisable slowing the flow of fluid within the device or probe towards the filter. According to a further embodiment of the invention, this is achieved in that the filter and the heating device arranged in a sampling flow channel is that of a narrowed inlet in a bypass channel of the probe to the transverse to The direction of flow extending through the filter level is extended that the sampling - The flow channel is ring-shaped by the bypass channel and that a central suction to overcome the required pressure difference across the filter via a narrowed Outlet of the sampling flow channel is provided. One separate from the bypass channel central suction is necessary because of the pressure difference to be overcome at the filter is comparatively high, so that a separate pump for this suction is to be used.
Es ist zweckmäßig, daß im Bereich des Einlasses des Probennahme-Strömungskanals ein Drosselgitter im Bypass-Kanäl vorgesehen ist und daß dem Bypass-Kanal eine gesonderte Absaugung über einen eigenen Auslaß angeordnet ist. Durch das Drosselgitter wird eine störende Rückwirkung des gesamten Körpers der Vorrichtung bzw. Sonde auf das Strömungsfeld vor dem Drosselgitter weitestgehend unterbunden. Die Anströmung registriert dann den im Bypass-Kanal befindlichen Probennahme-.-Str.ömungskanal praktisch nicht, weil das Fluid in dessen Eintrittsebene ohne Umlenkung und mit ungestörter Strömungsgeschwindigkeit abgezogen wird.It is expedient that in the area of the inlet of the sampling flow channel a throttle grille is provided in the bypass channel and that the bypass channel has a separate one Suction is arranged via its own outlet. Through the throttle grille a disruptive reaction of the entire body of the device or probe on the Flow field in front of the throttle grille largely prevented. The flow is registered then the sampling -.- flow channel located in the bypass channel practically not, because the fluid in its entry plane without deflection and with undisturbed flow velocity is deducted.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erste Ausführung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 2 und 3 Längsschnitte wie Fig. 1 durch zwei weitere Ausführungen von Vorrichtungen gemäß der Erfindung, wobei eine äußere Begrenzung des Bypass-Kanals der Einfachheit halber weggelassen ist.The invention is described below with reference to schematic drawings Embodiments explained in more detail with further details. They show: Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through a first embodiment of a device according to the invention; FIGS. 2 and 3 are longitudinal sections like FIG. 1 through two further versions of devices according to the invention, with an outer boundary of the bypass channel is omitted for the sake of simplicity.
Die Vorrichtung bzw. Sonde nach Fig. 1 weist einen Bypass-Kanal 1 mit einer Mittelachse 2 auf. Koaxial mit dieser Mittelachse 2 ist ein Probennahme-Strömungskanal 3 angeordnet. Der Probennahme-Strömungskanal 3 hat einen vergleichsweise engen Einlaß 4, an den ein sich konisch bis zu einer Filter- bzw. Probennahmeebene hin erweiterndes Gehäuseteil 5 anschließt. An der erweiterten Mündung dieses Gehäuseteils 5 ist quer zur Mittelachse 2 ein Filter mit einem hydrophoben Filterteil 6 und in Strömungsrichtung dahinter und parallel dazu mit einem hydrophilen Filterteil 7 angeordnet. Das Filter 6,7 ist von einer gelochten Glasplatte 8 abgestützt, wobei die Löcher 9 in der Glasplatte die Durchströmung des Filters sicherstellen. In Strömungsrichtung hinter der Glasplatte ist mit Abstand eine Abschirmung in Gestalt einer Glasscheibe 10 und wiederum dahinter auf der Mittelachse 2 eine Halogenlampe 11 mit Parabolreflektor 12 angeordnet. Die Halogenlampe 11 ist im Brennpunkt des Parabolreflektors 12 angeordnet, so daß die vom Parabolreflektor ausgesendeten Lichtstrahlen parallel zur Mittelachse 2 auf das hydrophile Filterteil 7 gestrahlt werden, wobei das Licht die Glasscheibe 10 und die gelochte Glasplatte 7 ungehindert durchdringt und auf das vorteilhaft,.dunkl gefärbte hydrophile Filterteil 7 fällt, um dort in Wärme umgesetzt zu werden. Die Wärmestrahlung kann jedoch ihrerseits nicht bis zur Lampe zurückreflektiert werden, weil sie durch die eine Wärmestrahlung blockierenden Glasplatte 8 und Glasscheibe 10 daran gehindert wird.The device or probe according to FIG. 1 has a bypass channel 1 with a central axis 2. A sampling flow channel is coaxial with this central axis 2 3 arranged. The sampling flow channel 3 has a comparatively narrow inlet 4, to which a conically widening up to a filter or sampling plane Housing part 5 connects. At the enlarged mouth of this housing part 5 is transverse to the central axis 2 a filter with a hydrophobic filter part 6 and in the direction of flow behind and parallel to it with a hydrophilic Filter part 7 arranged. The filter 6,7 is supported by a perforated glass plate 8, the holes 9 in the glass plate ensure that the filter can flow through. In the direction of flow Behind the glass plate is a shield in the form of a glass pane at a distance 10 and again behind it on the central axis 2 a halogen lamp 11 with a parabolic reflector 12 arranged. The halogen lamp 11 is arranged in the focal point of the parabolic reflector 12, so that the light rays emitted by the parabolic reflector are parallel to the central axis 2 are radiated onto the hydrophilic filter part 7, the light shedding the glass 10 and the perforated glass plate 7 penetrates unhindered and on the advantageous, .dunkl colored hydrophilic filter part 7 falls to be converted into heat there. the However, thermal radiation cannot be reflected back to the lamp, because they are blocked by the heat radiation blocking glass plate 8 and pane 10 is prevented from doing so.
Um eine Verunreinigung der Meßfilter 6,6',7 durch die Stützplatte und ein Anbacken der zu messenden Inhaltsstoffe auf der Stützplatte zu vermeiden, kann es sinnvoll sein, zwischem dem Meßfilter und der perforierten Platte ein bei Heizen mit Lichtstrahlung durchscheinendes hydrophobes Trennfilter 1B einzubringen, das nach jeder Probennahme gewechselt wird. Im Falle der Widerstandsheizung (Fig. 3) braucht das Trennfilter 18 nicht transpartent zu sein. Z. B. in diesem Fall sollte das Trennfiltermaterial aber so ausgewählt sein, daß es einen Schutz vor Ubertemperatur des eigentlichen Filters bildet.To avoid contamination of the measuring filters 6,6 ', 7 by the support plate and to avoid caking of the ingredients to be measured on the support plate, it may be useful to place a at between the measuring filter and the perforated plate Heating with light radiation to introduce translucent hydrophobic separating filter 1B, which is changed after each sampling. In the case of resistance heating (Fig. 3) the separation filter 18 need not be transparent. E.g. in this case should the separating filter material, however, be selected so that it provides protection against excess temperature of the actual filter.
In beiden Fällen wird das Trennfilter 18 nach jeder Probennahme ausgetauscht. Bei der Analyse können daran niedergeschlagene Inhalts stoffe mit berücksichtigt werden. Materialbeispiele für das Trennfilter sind Kupfer (Fig. 3), Glasfasermaterial, mit Gold beschichtetes Zelluloseazetat.In both cases, the separating filter 18 is exchanged after each sampling. In the analysis, the constituents precipitated can also be taken into account will. Material examples for the separation filter are copper (Fig. 3), glass fiber material, cellulose acetate coated with gold.
Der Strömungskanal 3 verjüngt sich in Strömungsrichtung hinter dem Parabolreflektor 12 bis zu einem verengten Auslaß 13, der an eine nicht gezeigte Absaugpumpe zur Erzeugung der erforderlichen hohen Druckdifferenz über das Filter 6,7 angeschlossen ist.The flow channel 3 tapers in the flow direction behind the Parabolic reflector 12 to a narrowed outlet 13, which is connected to a not shown Suction pump to generate the required high pressure difference across the filter 6.7 is connected.
Der Bypass-Kanäl 1 weist im Bereich des Einlasses 4 zur Verhinderung einer Störung der Anströmung ein quer zur Hauptströmungsrichtung verlauferides Drosselgitter 14 und im Bereich des Auslasses 13 einen peripheren Absaugkanal 15 auf, der an eine Absaugpumpe zur Absaugung des Bypass-Stromes der Fluidströmung angeschlossen ist. Sowohl der Probennahme-Volumenstrom als auch der Bypass-Volumenstrom werden mit üblichen, nicht gezeigten Durchflußmessern gemessen. Die beiden Volumenströme sind derart eingeregelt, daß eine isokinetische Anströmung stets gewährleistet bleibt.The bypass channel 1 has in the area of the inlet 4 for prevention a disruption of the flow, a throttle grille running transversely to the main flow direction 14 and in the area of the outlet 13 a peripheral suction channel 15, which is connected to a Suction pump is connected to suction the bypass flow of the fluid flow. Both the sampling volume flow and the bypass volume flow are included usual, not shown flow meters measured. The two volume flows are regulated in such a way that an isokinetic flow is always guaranteed.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist der Bypass-Kanal 1 nicht vorhanden. Der Probennahme-Strömungskanal 3 weist anschließend an einen engen Einlaß 4 ebenfalls ein konisch sich erweiterndes Gehäuseteil 5 auf. Anschließend daran ist ein lediglich einlagiges Filter 6' in Form eines hydrophilen Filterpapiers vorgesehen. Dieses Filter ist durch eine gelochte Glasplatte 8 unterstützt.In the embodiment according to FIG. 2, the bypass channel 1 is not present. The sampling flow channel 3 then also has a narrow inlet 4 a conically widening housing part 5. Following that is a merely single-layer filter 6 'provided in the form of a hydrophilic filter paper. This The filter is supported by a perforated glass plate 8.
Unmittelbar danach verjüngt sich der Probennahme-Strömungskanal 3 zu einem Auslaß 13, der in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach Fig. 1 an einer zentralen Absaugpumpe angeschlossen ist. In Strömungsrichtung unmittelbar vor dem Filter 6' ist eine Ringlampe 11' mit einem Ringreflektor 12' vorgesehen, wobei die Ringlampe 11' hier nicht im Brennpunkt sondern so angeordnet ist, daß eine zweckmäßige Lichtbündelung auf das Filter 6' erreicht wird. Die Ringlampe kann von einem Leuchtstoffring gebildet sein. Sie kann jedoch auch durch einen Satz von ringförmig um das konische Gehäuseteil 5 angeordn&ten Einzellampen ersetzt sein.Immediately thereafter, the sampling flow channel 3 tapers to an outlet 13, which in the same way as in the embodiment of FIG is connected to a central suction pump. Immediately in the direction of flow a ring lamp 11 'with a ring reflector 12' is provided in front of the filter 6 ', wherein the ring lamp 11 'is not arranged here in the focal point but so that an appropriate concentration of light on the filter 6 'is achieved. The ring lamp can be formed by a fluorescent ring. However, it can also through a set of individual lamps arranged in a ring around the conical housing part 5 be replaced.
Die Ausführung nach Fig. 3 unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Ausführungen dadurch, daß eine elektrische Widerstandsheizung eines das Filter 6':in Strömungsrichtung hinter dem Filter unterstützenden Drahtgitters 16 vorgesehen ist. Diese Ausführung ist besonders einfach, hinsichtlich der Steuerung der Temperatur nicht über die Verträglichkeitstemperatur des Filtermaterials jedoch kritisch.The embodiment according to FIG. 3 differs from those previously described Embodiments in that an electrical resistance heating of the filter 6 ': in Direction of flow behind the filter supporting wire mesh 16 is provided. This design is particularly simple in terms of controlling the temperature but not critical about the tolerance temperature of the filter material.
Es versteht sich, daß bei den Ausführungen nach Fig. 2 und 3 ebenso wie bei derjenigen nach Fig. 1 ein Bypass-Kanal 1 mit Drosselgitter 14 und peripherem Absaugkanal 15 vorgesehen sein können.It goes without saying that in the embodiments according to FIGS. 2 and 3 as well as in the case of the one according to FIG. 1, a bypass channel 1 with a throttle grille 14 and peripheral Suction channel 15 can be provided.
Eine Sonde nach einer der Fig. 1 bis 3 ist in einem nicht gezeigten Hauptkanal eingebaut, z. B. in einen Absaugkanal, aus dem eine Probe entnommen werden soll.A probe according to one of FIGS. 1 to 3 is not shown in one Main channel installed, e.g. B. in a suction channel from which a sample can be taken target.
Bei allen drei Ausführungen wird die am Eintritt des Einlasses 4 herrschende isokinetische Geschwindigkeit des Strömungsmediums durch die Erweiterung mittels des Gehäuseteiles 5 bis zur Filterebene auf einen Wert verlangsamt, der für das Filtermaterial verträglich ist. Durch Aufheizung des hydrophilen Filterteils 7 bzw. des Filtermaterials 6' wird eine schnelle Verdunstung der an das Filter gelangenden Flüssigkeitströpfchen und damit eine Anlagerung der gelösten Inhaltsstoffe, im Falle der Ausführungen nach Fig. 2 und 3 auch der festen Partikel erreicht, welche von der Fluidströmung mitgeführt werden. Wird in den Strömungskanälen 1 und 3 eine Durchflußmessung vorgesehen und außerdem die Zeit festgehalten, innerhalb welcher däs Filter in Betrieb ist, so läßt sich nach Entnahme des Filters und quantitatives und qualitatives Analysieren der daran abgelagerten Stoffe auf den Mengengehalt dieser Stoffe in einer bestimmten Gesamtmenge der Fluidströmung schließen.In all three versions, the one prevailing at the entry of inlet 4 is used isokinetic velocity of the flow medium through the expansion means of the housing part 5 is slowed down to the filter level to a value that is suitable for the Filter material is compatible. By heating the hydrophilic filter part 7 or of the filter material 6 'is a rapid evaporation of the reaching the filter Liquid droplets and thus an accumulation of the dissolved ingredients, in the case the embodiments according to FIGS. 2 and 3 also achieved the solid particles, which of be carried along with the fluid flow. If a flow measurement is carried out in the flow channels 1 and 3 provided and also recorded the time within which däs filter is in operation, after removing the filter and quantitative and qualitative Analyze the substances deposited on it for the amount of these substances in close to a certain total amount of fluid flow.
Mit den beschriebenen Vorrichtungen ist prinzipiell auch ein Abscheiden von festen oder in Flüssigkeit gelösten Inhaltsstoffen aus der Fluidströmung an dem Filter 6,7 bzw. 6' möglich. In diesem Fall sollte die Vorrichtung so modifiziert werden, daß die gesamte Fluidströmung das Filter passiert.With the devices described, a deposition is in principle also possible of solid or dissolved ingredients from the fluid flow the filter 6,7 or 6 'possible. In this case the device should be so modified be that all fluid flow passes through the filter.
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| DE3741390A1 (en) * | 1987-12-07 | 1989-06-15 | Wurz Dieter | Sampling system for determining the SO3 and NH3 content of flue gases |
| DE102006018347A1 (en) * | 2006-04-19 | 2007-10-25 | Schwechten, Dieter, Dr. | Device for collecting dust which can be inhaled for analyzing purposes comprises a filter with a housing integrated into a unit for collecting the dust |
| DE102013001163B3 (en) * | 2013-01-24 | 2014-04-30 | Chemin Gmbh | Grid probe for measuring deposit-forming components in gas streams in boilers of incinerators, has probe body, which is designed as pipe, where pipe has device for heating or cooling interior of grid probe or grid |
| CN108507814A (en) * | 2018-03-06 | 2018-09-07 | 冯悦然 | A kind of sampling and transportation resources of clast |
| EP4050319A1 (en) * | 2021-02-25 | 2022-08-31 | Atef Al Shabu | Device and method for isokinetic extraction of a sample from a flowing aerosol |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2631251B1 (en) * | 1988-05-13 | 1992-01-17 | Sgn Soc Gen Tech Nouvelle | METHOD AND DEVICE FOR THE FILTRATION OF CONTAMINATED GASES LOADED IN LIQUID VESICLES |
-
1983
- 1983-05-19 DE DE19833318339 patent/DE3318339C2/en not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Hartmann + Braun: Meß- u. Regeltechnik f.d. Reinhaltung der Luft, S. 51, 1973 * |
Cited By (5)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3318339C2 (en) | 1985-05-30 |
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