DE3918111C2

DE3918111C2 - Monitoring device

Info

Publication number: DE3918111C2
Application number: DE19893918111
Authority: DE
Inventors: David Thomas Overfield
Original assignee: Electrothermal Engineering Ltd
Current assignee: Electrothermal Engineering Ltd
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2009-06-03
Also published as: DE3918111A1; GB8813155D0; GB2219086B; GB2219086A

Description

Die Erfindung betrifft ein Überwachungsgerät, insbeson dere ein Gerät zur Überwachung von temperaturabhängigen Änderungen. Sie bezieht sich speziell auf ein Gerät zur Schmelzpunktbestimmung.The invention relates to a monitoring device, in particular a device for monitoring temperature-dependent Changes. It relates specifically to a device for Melting point determination.

Geräte dieser Art enthalten üblicherweise eine Heizvor richtung oder einen Ofen zum Erhitzen von Feststoffen in einem transparenten Probenrohr bis zu einer Tempera tur von beispielsweise 350°C. Eine Innenbeleuchtung ermöglicht die Beobachtung des Schmelzvorgangs durch eine Linse. Eine Temperaturmeßvorrichtung zeigt die Temperatur an, wobei diese Anzeige mit Hilfe eines Schalters festgehalten werden kann, wenn der Beobachter das Erreichen des Schmelzpunkts erkennt. Solche Geräte können auch zur Überwachung anderer physikalischer und/oder chemischer Änderungen, z. B. von Sublimation und Viskositätsänderungen, dienen.Devices of this type usually contain a heating element direction or an oven for heating solids in a transparent sample tube up to a tempera structure of, for example, 350 ° C. An interior lighting allows the melting process to be observed a lens. A temperature measuring device shows that Temperature, this display using a Switch can be held when the observer recognizes reaching the melting point. Such devices can also be used to monitor other physical and / or chemical changes, e.g. B. of sublimation and viscosity changes.

Die europäische Patentanmeldung EP 205 315 A2 be schreibt ein Gerät dieser Art, bei dem der Überwa chungskopf oder der Ofen am oberen Ende eines nach oben ragenden Halsteils montiert ist, wodurch die Anwendung besonders benutzerfreundlich ist. Dadurch befindet sich die in dem Überwachungskopf vorgesehene Einblicksöff nung zur Beobachtung der Zustandsänderung nämlich in einer für die Bedienungsperson geeigneten Höhe. Zusätz lich zu dieser Einblicksöffnung oder statt ihrer kann eine Einrichtung zur automatischen Erfassung der Zustandsänderung vorgesehen sein. Trotzdem sollte der Überwachungskopf vorzugsweise in einer Höhe angeordnet sein, die für für die Bedienungsperson bei der Benut zung des Geräts bequem erreichbar ist.The European patent application EP 205 315 A2 be writes a device of this type, in which the supervisor head or the furnace at the top of an upward projecting neck portion is mounted, making the application is particularly user-friendly. It is located the inspection opening provided in the monitoring head namely to observe the change in state in a suitable height for the operator. Additional Lich to this insight opening or instead of it a device for automatic detection of Change of state may be provided. Nevertheless, the Monitoring head preferably arranged at a height be for the operator at the user device is easily accessible.

Die vorangehend beschriebene Anordnung stellt zwar im Grund eine erfolgreiche Entwicklung dar, ihre Abmessun gen sind jedoch nicht für alle Bedienungspersonen günstig. Außerdem ist die resultierende Höhe des Geräts störend, wenn das Gerät nicht in Benutzung ist.The arrangement described above represents in The reason for a successful development is its dimensions However, conditions are not for all operators Cheap. Also, the resulting height of the device annoying when the device is not in use.

Zudem ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 18 56 754 U1 ein Überwachungsgerät zum Bestimmen des Zustands eines Substanz, insbesondere ein Gerät zum Bestimmen des Schmelzpunktes einer erhitzten Substanz, bekannt, wobei am unteren Teil eines Stativs ein Brenner als Heizvorrichtung höhenmäßig verstellbar angebracht ist. In der Mitte des Stativs ist ebenfalls höhenmäßg verstellbar ein Metallkörper zur Aufnahme eines Thermometers angebracht.In addition, from the German utility model DE 18 56 754 U1 Monitoring device for determining the state of a substance, in particular a Device for determining the melting point of a heated substance, known, am lower part of a tripod a burner height adjustable as a heater is appropriate. The height of the tripod is also adjustable Metal body attached to hold a thermometer.

Bei der zuletzt genannten Vorrichtung kann zwar die Halterung der Heizvorrichtung bezüglich der Basis des Überwachungsgeräts verstellt werden, jedoch erfolgt dies relativ aufwendig mit Hilfe von Schraubverbindungen, wobei die Schrauben zur höhenmäßigen Verstellung stets zunächst gelöst und anschließend wieder festgeschraubt werden müssen. Des weiteren erfordert dieses Überwachungsgerät ein relativ langes Stativ, was jedoch insbesondere dann störend ist, wenn das Gerät nicht benutzt wird.In the latter device, the holder of the heating device can be adjusted with respect to the base of the monitor, but this is done relatively elaborate with the help of screw connections, the screws for the height Adjustment must always be loosened first and then screwed back on have to. Furthermore, this monitoring device requires a relatively long tripod, which but is particularly annoying when the device is not in use.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Überwachungsgerät mit verbesserter Handhabbarkeit zu schaffen. Insbesondere soll die Position der Einblicksöffnung des Überwachungsgeräts benutzerfreundlich verstellbar sein.The invention is therefore based on the object of having a monitoring device to create improved manageability. In particular, the position of the Inspection opening of the monitoring device can be adjusted in a user-friendly manner.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Überwachungsgerät mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche definieren vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Alternativen der vorliegenden Erfindung.This object is achieved according to the present invention by a monitoring device solved with the features of claim 1. Define the subclaims advantageous and preferred refinements, developments and alternatives of present invention.

Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Armkonstruktion ermöglicht insbesondere, daß der Kopf bei Nichtbenutzung des Geräts abgesenkt werden kann, während der Kopf bei Benutzung des Geräts in eine von mehreren möglichen Stellungen angehoben werden kann, die für die jeweilige Bedienperson am besten geeignet ist.The arm construction proposed according to the invention in particular enables that the head can be lowered when the device is not in use while the head raised to one of several possible positions when using the device can be the one that is best suited for the respective operator.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:The invention is based on the drawings explained in more detail:

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Geräts zur Schmelzpunktbestimmung, wobei in der Dar stellung ein Teil des Gehäuses weggebrochen ist, Fig. 1 shows a perspective view of a device for melting point determination, wherein in the Dar position part of the housing has broken away,

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Geräts in ausgezogener Gebrauchsposition, Fig. 2 shows a perspective view of the device in the extended use position,

Fig. 3 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Geräts in ausgezogener Position, Fig. 3 shows a further perspective view of the device in extended position,

Fig. 4 zeigt Ansichten einer Einzelheit des Arms des Geräts von Fig. 1 bis 3, Fig. 4 shows views of a detail of the arm of the device of Figs. 1 to 3,

Fig. 5 zeigt eine Explosionsdarstellung des Kopfteils des Geräts von Fig. 1 bis 3, Fig. 5 is an exploded view Figure 1 shows the head part of the apparatus of Fig. To 3,

Fig. 6 zeigt eine Explosionsdarstellung des Basisteils des Geräts von Fig. 1 bis 3, Fig. 6 is an exploded view Figure 1 shows the base part of the apparatus of Fig. To 3,

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt einer Einzelheit von Fig. 5 und 6. Fig. 7 shows a cross section of a detail of Fig. 5 and 6.

Es sei zunächst speziell auf Fig. 1 bis 3 Bezug genom men. Diese zeigen ein Gerät zur Schmelzpunktbestimmung, das insgesamt mit 1 bezeichnet ist und eine Basis 2, einen in seiner Winkelposition verstellbaren und aus ziehbaren Arm 3 mit zwei teleskopischen Teilen 4 und 5 sowie einen Überwachungkopf 8 aufweist, der am Ende des Armteils 5 montiert ist.First, reference is made to FIGS. 1 to 3. These show a device for melting point determination, which is designated overall by 1 and has a base 2 , an adjustable in its angular position and extendable arm 3 with two telescopic parts 4 and 5 and a monitoring head 8 , which is mounted on the end of the arm part 5 .

Der Arm 3 kann um 60° in irgendeine von mehreren Posi tionen geschwenkt werden. Eine dieser Positionen ist in Fig. 2 und 3 gezeigt. Außerdem kann das Armteil 5 aus dem Armteil 4 herausgezogen und relativ zu dem Teil 4 einer von mehreren Positionen festgehalten werden. Fer ner kann der Überwachungkopf 6 in seiner Winkelposition relativ zu dem Teil 5 um 120° geschwenkt werden, so daß seine Einblicksöffnung 7 einen für die jeweilige Bedienungsperson geeigneten Winkel einnimmt.The arm 3 can be pivoted through 60 ° in any of several positions. One of these positions is shown in Figs. 2 and 3. In addition, the arm part 5 can be pulled out of the arm part 4 and held relative to the part 4 in one of several positions. Fer ner, the monitoring head 6 can be pivoted in its angular position relative to the part 5 by 120 °, so that its viewing opening 7 assumes a suitable angle for the respective operator.

Der Überwachungkopf 6 enthält eine Heizvorrichtung oder einen Ofen, der im wesentlichen dem in der oben erwähn ten europäischen Patentanmeldung beschriebenen ent spricht. Somit umfaßt er einen Block, der aus zwei Formteilen aus Keramikfasermaterial besteht, die eine Durchblicksöffnung bilden, die mit der Einblicksöffnung 7 in Verbindung steht. Außerdem begrenzen die beiden Teile des Blocks einen Hohlraum, in dem ein eine Wärme senke bildendes Glied angeordnet ist, in dessen Nähe ein Leistungwiderstand liegt, der als Heizelement für die Heizvorrichtung dient. In dem genannten Block ist ferner ein Bimetallelement zur Temperaturüberwachung angebracht. Der Block besitzt außerdem eine Ausnehmung für die Aufnahme einer Lichtquelle, mit der Proben beleuchtet werden können, wenn diese durch die Betrach tungsöffnung 7 inspiziert werden. Diese Betrachtungs öffnung ist mit einem mit Außengewinde versehenen Lin senhalter 8 ausgestattet, der so gedreht werden kann, daß eine Linse relativ zu dem Block der Heizvorrich tung nach innen und außen bewegt werden und dadurch leicht fokussiert werden kann. Im oberen Teil der Heizvorrichtung ist ein zylindrisches Glied 9 zum Einbringen einer Probe vorgesehen, das eine Reihe von drei Öffnungen besitzt, die mit drei entsprechenden Durchgängen in dem die Wärmesenke bildenden Glied fluchten und damit als Führung für drei Probenrohre dienen, während diese in das die Wärmesenke bildende Glied eingebracht werden.The monitoring head 6 contains a heater or an oven which speaks essentially the ent described in the above-mentioned European patent application ent. It thus comprises a block which consists of two molded parts made of ceramic fiber material, which form a viewing opening which is connected to the viewing opening 7 . In addition, the two parts of the block delimit a cavity in which a heat sink-forming member is arranged, in the vicinity of which there is a power resistor which serves as a heating element for the heating device. In the block mentioned, a bimetal element for temperature monitoring is also attached. The block also has a recess for receiving a light source with which samples can be illuminated when they are inspected through the viewing opening 7 . This viewing opening is equipped with an externally threaded Lin senhalter 8 , which can be rotated so that a lens relative to the block of Heizvorrich device can be moved inwards and outwards and can thus be easily focused. In the upper part of the heating device, a cylindrical member 9 for introducing a sample is provided, which has a row of three openings which are aligned with three corresponding passages in the member forming the heat sink and thus serve as a guide for three sample tubes while they are in the Heat sink forming member are introduced.

Die Basis besitzt ein LED-Display 12, eine Vertiefung 13 für Ersatz-Probenrohre und eine Tastatur 11. Wie in dem weggebrochenen Abschnitt von Fig. 1 erkennbar ist, befindet sich in der Basis eine elektrische Schaltung 10, die ebenfalls so ausgebildet sein kann, wie in der oben erwähnten europäischen Patentanmeldung beschrie ben. Diese Schaltung kann einen Mikroprozessor enthal ten, der eine automatische Steuerung nach Maßgabe der von dem Benutzer über die Tastatur 11 eingegebenen Befehle ermöglicht, wobei die Ergebnisse von dem LED- Display angezeigt werden. Wie in der erwähnten europä ischen Patentanmeldung beschrieben, kann der Mikropro zessor eine automatische Sequenz vorsehen, die von dem Benutzer so voreingstellt werden kann, daß sie den Anforderungen für einen spezifischen Satz von Proben entspricht. Falls beispielsweise kontinuierlich Proben getestet werden sollen, die alle einen Schmelzpunkt zwischen 100°C und 110°C haben und zwischen 180°C und 190°C verdampfen, kann der Benutzer vier Erwär mungsbereiche voreinstellen:
The base has an LED display 12 , a recess 13 for replacement sample tubes and a keyboard 11 . As can be seen in the broken-away section of FIG. 1, there is an electrical circuit 10 in the base, which can also be designed as described in the above-mentioned European patent application ben. This circuit can contain a microprocessor which enables automatic control in accordance with the commands entered by the user via the keyboard 11 , the results being displayed on the LED display. As described in the aforementioned European patent application, the microprocessor can provide an automatic sequence that can be preset by the user to meet the requirements for a specific set of samples. If, for example, samples are to be continuously tested, all of which have a melting point between 100 ° C and 110 ° C and evaporate between 180 ° C and 190 ° C, the user can preset four heating ranges:

1. Rapid heating to 100 ° C,
2. Warming from 100 ° C to 110 ° C for example 0.2 ° C per minute,
3. Fast heating from 110 ° C to 180 ° C and
4. Warming from 180 ° C to 190 ° C for example 0.2 ° C per minute,

Das Gerät kann auch Mittel zur automatischen Erfassung von Zustandsänderungen enthalten, so daß eine Beobach tung nicht erforderlich ist, wobei die Temperaturen, bei denen diese Änderungen auftreten, von dem Mikropro zessor aufgezeichnet werden. Diese Mittel können solche zum Erfassen von Änderungen des Brechungsindexes sein, wobei beispielsweise Infrarotstrahlung und optische Fasern verwendet werden, die die Strahlung auf die Proben lenken und von diesen aufnehmen. Bei Zustands änderungen ändert sich der Brechungsindex, so daß sich die Richtung der von den Proben ausgehenden Strahlung ändert. Ein Array von Empfangsfasern zeigt die Rich tungsänderung an, wenn sich der Strahlungspegel in den einzelnen Fasern des Arrays ändert.The device can also provide means for automatic detection of state changes included so that an observer is not necessary, the temperatures, where these changes occur from the micropro processor are recorded. These funds can be such to detect changes in the refractive index, where, for example, infrared radiation and optical Fibers are used to direct the radiation onto the Steer samples and take them up. In condition changes the refractive index changes so that the direction of the radiation emanating from the samples changes. An array of receive fibers shows the rich change when the radiation level changes within the individual fibers of the array changes.

Im folgenden sei die Gehäusekonstruktion des Geräts betrachtet. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, läßt das Gerät sich leicht in eine relativ kompakte Stellung zusammen legen. Diese Stellung ist in Fig. 1 gezeigt. Der Über wachungskopf 6 ruht in einer teilzylindrischen Ausneh mung 14 der Basis 2. Aus dieser Stellung kann der Kopf in verschiedenen Arbeitsstellungen gebracht werden, von denen in Fig. 2 und 3 eine gezeigt ist.The housing construction of the device is considered below. As can be seen from Fig. 1, the device can be easily put together in a relatively compact position. This position is shown in Fig. 1. The monitoring head 6 rests in a partially cylindrical recess 14 of the base 2 . From this position, the head can be brought into various working positions, one of which is shown in FIGS. 2 and 3.

Zur Erleichterung der Positionseinstellung des Kopfes ist das Armteil 5 teleskopisch ausgebildet und gleitbar in dem Armteil 4 montiert, wobei ein Kunststoffblock 15 (Fig. 4) zwischengefügt ist, der an einem mit Gewinde versehenen Einstellglied 16 gehalten ist, das gedreht werden kann und dabei den Kunststoffblock 15 gegen das Armteil 5 klemmt und dieses dadurch in seiner Position festhält. Eine Mutter mit quadratischem Querschnitt, die mit dem Einstellglied in Gewindeeingriff steht, ist formschlüssig in dem Kunststoff-Formteil des Armteils 4 angeordnet.To facilitate the position adjustment of the head, the arm part 5 is telescopic and slidably mounted in the arm part 4 , with a plastic block 15 ( Fig. 4) interposed, which is held on a threaded adjusting member 16 which can be rotated while doing the Plastic block 15 clamps against the arm part 5 and thereby holds it in place. A nut with a square cross section, which is in threaded engagement with the adjusting member, is arranged in a form-fitting manner in the plastic molded part of the arm part 4 .

Das Gehäuse des Überwachungsgeräts besteht, wie in Fig. 5 gezeigt, aus zwei Teilen 18 und 19 und ist an dem Armteil 5 mit Hilfe eines Knopfes 20 befestigt, der einen Gewindeschaft 21 besitzt, der sich durch das Arm teil 5 in das Teil 19 des Überwachungkopfes erstreckt. Die einander gegenüberliegenden Flächen der Teile 5 und 19 sind mit radial verlaufenden Vorsprüngen versehen, so daß mehrere vorbestimmte Winkelpositionen zwischen den Teilen 19 und 5 formschlüssig festgelegt werden können.The housing of the monitoring device, as shown in Fig. 5, consists of two parts 18 and 19 and is attached to the arm part 5 by means of a button 20 which has a threaded shaft 21 which part 5 through the arm in the part 19 of the Monitoring head extends. The opposite surfaces of the parts 5 and 19 are provided with radially extending projections, so that a plurality of predetermined angular positions between the parts 19 and 5 can be positively determined.

Fig. 6 zeigt eine ähnliche Anordnung zur Befestigung des Armteils 4 an der Basis 2. In diesem Fall ist ein Knopf 22 vorgesehen. Fig. 6 shows a similar arrangement for the fastening of the arm part 4 to the base 2. In this case, a button 22 is provided.

Fig. 7 zeigt als Detaildarstellung, in welcher Weise die Knöpfe 21 und 22 mit den Armteilen in Eingriff stehen und an den Teilen 19 bzw. der Basis 2 befestigt sind. FIG. 7 shows a detailed representation of the manner in which the buttons 21 and 22 engage the arm parts and are fastened to the parts 19 and the base 2 .

Claims

1. monitoring device ( 1 ) for monitoring a change in state of a substance while it is subjected to a change in temperature,
with receiving means for taking up a sample to be monitored,
with controllable heating medium for heating the sample,
Temperature control means for controlling the heating means, and
Monitoring means for monitoring the state change of the sample,
the receiving means, the heating means and the monitoring means being accommodated in a monitoring head ( 6 ) which is attached to a base ( 2 ) via an arm construction ( 3 ),
characterized in that the arm structure ( 3 ) is adjustable in its angular position relative to the base ( 2 ), an operator being able to position the monitoring head ( 6 ) in one of several positions relative to the base ( 2 ).

2. Monitoring device according to claim 1, characterized in that the arm structure ( 3 ) is extendable to change the length.

3. Monitoring device according to claim 2, characterized in that the arm structure ( 3 ) lies in the folded state substantially horizontally on the base ( 2 ), with part of the monitoring head ( 6 ) in a recess ( 14 ) of the base ( 2 ) is.

4. Monitoring device according to one of claims 1-3, characterized in that the monitoring head ( 6 ) is adjustable in its angular position relative to the arm structure ( 3 ).

5. Monitoring device according to one of claims 1-4, characterized, that the temperature control means have an operating mode in which the Heating means are controlled so that they first sample with a first Temperature rise rate to a first temperature and then starting from the first temperature with a second, slower rate of temperature rise to a heat the second temperature.