DE3445335A1

DE3445335A1 - Vorrichtung zur bestimmung des absolutwerts der konzentration von salzen in der atmosphaere

Info

Publication number: DE3445335A1
Application number: DE19843445335
Authority: DE
Inventors: Takaaki Kishiwada Osaka Fukumoto; Masaharu Hama; Yasukazu Osaka Mukogawa; Motonori Itami Hyogo Yanagi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-12-15
Filing date: 1984-12-12
Publication date: 1985-06-27
Anticipated expiration: 2004-12-13
Also published as: US4569224A; DE3445335C2; JPS60128347A

Description

TER MEER · MÜLLER . STEINMEISTER' Mitsubishi" Jenki K.K. - F-3392-02

Beschreibung

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Absolutwerts der Konzentration oder Dichte von Salzen in der Atmosphäre und deren kontinuierliche Überwachung.

Zur Verdeutlichung des Ausgangspunkts der Erfindung sei insbesondere Bezug genommen auf die Fig. 1, in der eine herkömmliche Einrichtung zur Bestimmung der Konzentration oder der Dichte von Salzen in der Atmosphäre dargestellt ist. In dieser Fig. 1 steht die Bezugsziffer 1 für einen Wassertank, der superreines Wasser mit einer spezifischen Leitfähigkeit von mehr als 15 MQcm enthält. Die Oberseite des Tanks 1 ist gegenüber der Atmosphäre offen. Die Bezugsziffer 3 steht für eine Leitung, mit der das superreine Wasser mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit kontinuierlich in den Tank 1 eingeführt wird. In der Leitung 3 ist ein Ventil 2 vorgesehen. Die Bezugsziffer 4 steht für eine Abzugsleitung zum Abführen des in dem Tank 1 vorhandenen superreinen Wassers, während die Bezugsziffern 5 und 6 für einen Natriumionenanalysator und ein Widerstandsmeßgerät stehen, die am Auslaß der Abzugsleitung 4 vorgesehen sind und mit denen die Konzentration bzw. die Dichte der Na -Ionen in dem abgezogenen superreinen Wasser gemessen wird.

Diese Vorrichtung wird wie folgt betrieben:

Die Oberfläche des in dem Tank 1 vorhandenen Wassers steht mit der Atmosphäre in Kontakt, so daß die in der Atmosphäre vorhandenen Materialien, die Na -Ionen enthalten, d. h. Salze, von sich aus in dem superreinen Wasser gelöst werden. Andererseits wird das in dem Tank 1 vorhandene superreine Wasser über die Abzugsleitung 4 kontinuierlich mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit über die Auslaßöffnung

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abgezogen. Mit Hilfe des Natriumionenanalysators 5 und des Widerstandsmeßgerats 6 wird die Dichte bzw. die Konzentration der Na -Ionen in dem superreinen Wasser gemessen, welcher Meßwert ein relativer Wert für die Dichte bzw. Konzentration der Salze in der Atmosphäre steht. Der Analysator 5 und das Widerstandsmeßgerät 6 werden kontinuierlich betrieben, so daß es möglich ist, die Relativwerte der Konzentration bzw. Dichte kontinuierlich zu überwachen.

Mit herkömmlichen Einrichtungen dieser Art ist es möglich, die relative Änderung der Dichte bzw. der Konzentration der Salze in der Atmosphäre kontinuierlich zu bestimmen. Es ist jedoch unmöglich, den Absolutwert dieser Konzentration bzw. Dichte zu messen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die Probleme der herkömmlichen Einrichtungen dieser Art zu überwinden und eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung zu schaffen,mit der der Absolutwert der Dichte bzw. der Konzentration von Salzen in der Atmosphäre gemessen und kontinuierlich überwacht werden kann.

Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale der Vorrichtung gemäß Patentanspruch.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zur Bestimmung des Absolutwerts der Konzentration bzw. Dichte von Salzen in der Atmosphäre, die gekennzeichnet ist durch einen luftdichten Wassertank oder Wasserbehälter, der eine vorbestimmte Menge superreinen Wassers enthält; eine Einrichtung zur Einleitung einer vorbestimmten Menge der atmosphärischen Luft während einer vorbestimmten Zeitdauer in das superreine Wasser, um die in der Luft vorhandenen Salze in dem Wasser zu lösen; eine Einrichtung zum Abzie-.35 hen des superreinen Wassers nach dem Einleiten der Luft; und einen Natriumionenanalysator zur Bestimmung der Kon-

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zentration bzw. Dichte der Natriumionen in dem in vorbestimmter Menge abgezogenen superreinen Wasser.

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Einrichtung zur Bestimmung der Dichte bzw. Konzentration von Salzen in der Atmosphäre; und 10

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Bestimmung des Absolutwerts der Konzentration bzw. Dichte von Salzen in der Atmosphäre.
15

Bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung steht die Bezugsziffer 7 für einen luftdichten Wassertank vorbestimmten Fassungsvermögens, der superreines Wasser 37 einer vorbestimmten Menge mit einem spezifischen Widerstand von mehr als 15 Mßcm enthält. Der Tank 7 besteht aus einem Material, welches .kein gelöstes Material, welches Natriumionen einschließt, abgibt r beispielsweise aus transparentem Polyvinylchlorid. Die Bezugsziffer 3 steht für eine Leitung zur Zuführung des superreinen Wassers in den Tank 7. Die Leitung 3 weist ein Ventil 2 auf, so daß die leitung 3 und das Ventil 2 eine Einrichtung 30 zur Zuführung des Wassers bilden. Die Bezugsziffer 13 steht für eine Einblasleitung zum Einleiten der in der Luft vorhandenen Atmosphäre in das in dem Tank 7 vorhandene superreine Wasser, um in dieser Weise die in der Atmosphäre vorhandenen Salze in dem superreinen Wasser 37 zu lösen. Die Bezugsziffern 8, 9, 10, 11 und 12 stehen für eine Leitung, ein Ventil, eine Pumpe, ein Strömungsmeßgerät und eine Zeitschaltuhr, welche Bauteile die Einrichtung 40 zur Zuführung der in der Atmosphäre vorhandenen Luft in das Ein-

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leitungsrohr 30 darstellen. Die Bezugsziffern 14a und 14b stehen für Strömungsschalter, mit denen das Niveau des in dem Tank 7 vorhandenen superreinen Wassers 37 auf einem konstanten Wert gehalten wird. Die Bezugsziffer 4 steht für eine Abzugsleitung zum Abziehen des in dem Tank 7 vorhandenen superreinen Wassers nach außen. Die Bezugsziffer 15 steht für das in der Abzugsleitung 4 vorgesehene Ventil. Die Abzugsleitung 4 und das Ventil 15 bilden die Einrichtung 50 zum Abziehen des Wassers. Die Bezugsziffer 5 steht für einen Natriumionenanalysator, mit dem die Dichte oder Konzentration der Na -Ionen in dem in einer vorbestimmten Menge abgezogenen superreinen Wasser gemessen wird. Der Materialeinlaß 5a des Analysators 5 taucht dabei in das abgezogene Wasser ein.

Diese Vorrichtung wird wie folgt betrieben: Zunächst wird das Ventil 2 in der Einrichtung 30 zur Zuführung des Wassers geöffnet, wodurch das superreine Wasser 37 mit einem spezifischen Widerstand von mehr als 15 Mficm über die Leitung 3 in den luftdichten Wassertank 7 eingeführt wird. Wenn der Strömungsschalter 14a schaltet, wird das Ventil 2 in der Einrichtung 30 zur Zuführung des Wassers geschlossen, um die Zuführung des superreinen Wassers 37 in den Tank 7 zu unterbrechen. In dieser Weise wird der luftdichte Wassertank 7 mit einer vorbestimmten Menge des superreinen Wassers 37 gefüllt. Wenn das Ventil 9 in der Einrichtung 40 zur Zuführung der in der Atmosphäre vorhandenen Luft geöffnet und die Pumpe 8 in Betrieb gesetzt wird, wird die in der Atmosphäre vorhandene Luft über die Leitung 8 mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit während einer vorbestimmten Zeitdauer der Einlaßleitung 13 zugeführt. Mit der Einlaßleitung 13 wird die Luft in das in dem Tank 7 vorhandene superreine Wasser 37 eingeleitet, um die in der Luft vorhandenen Salze, d. h. NaCl, in dem superreinen Wasser 37 zu lösen. Nach Beendigung des Einleitens wird das Ventil 9 geschlossen und das Ventil 15

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in der Einrichtung 50 zum Abziehen des Wassers geöffnet, so daß das in dem Tank 7 vorhandene superreine Wasser über die Leitung 4 nach außen mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit aufgrund seiner potentiellen Energie abgezogen wird. Mit Hilfe des Natriumionenanalysators 5, dessen Materialaufnahmeeinlaß 5a in das abgezogene superreine Wasser eintaucht, wird die Dichte bzw. Konzentration der Na Ionen in dem superreinen Wasser gemessen. In dieser Weise erhält man den Absolutwert für die Dichte bzw. Konzentration von Salzen in der Atmosphäre über die Werte der Dichte bzw. Konzentration der Na -Ionen in dem superreinen Wasser, die mit Hilfe des Natriumionenanalysators 5 gemessen worden ist, wobei man eine Umrechnung von Na auf NaCl durchführt.

Durch das Abziehen des superreinen Wassers wird der Strömungsschalter 14b in Betrieb gesetzt und öffnet das Ventil 2, so daß die oben angesprochenen Bestimmungsmaßnahme wiederholt werden kann. In dieser Weise wird eine kontinuierliche überwachung möglich. In diesem Fall wird die Menge der zu messenden zugeführten Luft mit Hilfe des Strömungsmeßgeräts 11 gemessen und über das Ventil 9 geregelt. Die Zeitdauer der Luftzufuhr kann über die Meßuhr 14 gesteuert werden. Weiterhin kann die Zeitdauer, während der das superreine Wasser zugeführt wird, mit Hilfe einer in der Einrichtung 30 zur Zuführung des superreinen Wassers vorgesehenen (nicht dargestellten) Vorrichtung gesteuert werden.

Weiterhin ist es natürlich möglich, die Menge der Luft und die Zeitdauer der Lufteinleitung in Abhängigkeit von der Dichte bzw. Konzentration der Salze in der Atmosphäre in dem Gebiet, in dem die Messung durchgeführt wird, zu steuern. Der Natriumionenanalysator besitzt einen Meßbereich von 0,01 ppb bis 1,000 ppb und kann mit einer Alarmeinrichtung versehen werden, um ein Alarmsignal abzugeben, wenn

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das Meßergebnis die Obergrenze des Meßbereichs übersteigt, um eine Gegenmaßnahme gegen eine zu hohe Salzdichte in Meeresküstenbereichen zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird eine vorbestimmte Menge der Atmosphärenluft in eine vorbestimmte Menge superreinen Wassers eingeleitet und mit Hilfe eines Natriumionenanalysators die Dichte bzw. Konzentration der Na -Ionen in dem in vorbestimmter Menge abgezogenen superreinen Wasser gemessen. Durch diesen Aufbau wird es möglich, den Absolutwert der Salzkonzentration in der Atmosphäre zu bestimmen und diese kontinuierlich zu überwachen.

Claims

.-:. ^:- V 3445335 TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

DipL-Chem. Dr. N, ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister Triftstrasse 4 ' Artur-Ladebeck-Strasse 51

D-a000 MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

tM/cb
F-3392-02

12. Dezember 1984

MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA 2-3, Marunouchi 2-chome Chiyoda-ku, Tokyo/Japan

Vorrichtung zur Bestimmung des Absolutwerts der Konzentration von Salzen in der Atmosphäre

Priorität: 15. Dezember 1983, Japan, Nr. Sho.58-238602 (P)

Patentanspruch

Vorrichtung zur Bestimmung des Absolutwerts der Konzentration von Salzen in der Atmosphäre, gekennzeich net durch

einen luftdichten Wassertank (7), der eine vorbestimmte Menge superreinen Wassers (37) enthält; eine Einrichtung (13, 40) zum Einleiten einer vorbestimmten Menge der Atmosphärenluft während einer vorbestimmten Zeitdauer in das superreine Wasser, um die in der Luft

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vorhandenen Salze in dem Wasser zu lösen; eine Einrichtung (50) zum Abziehen des superreinen Wassers nach dem Einleiten der Luft; und einen Natriumionenanalysator (5) zur Bestimmung der Konzentration der Natriumionen in dem in vorbestimmter Menge abgezogenen superreinen Wasser.