DE4038994C2 - Verfahren zum Ermitteln einer Meßgröße und Meßanordnung - Google Patents
Verfahren zum Ermitteln einer Meßgröße und MeßanordnungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Ermitteln einer Meßgröße für eine Selektion, ob ein
leeres oder teilweise leeres Behältnis mit einer zulässigen
Gruppe von Kontaminationen (mindestens umfassend
die Nichtkontamination) oder mit einer unzulässigen
Gruppe kontaminiert ist, nach dem Oberbegriff
von Anspruch 1, sowie eine Meßanordnung nach
demjenigen von Anspruch 17.
Aus der EP-A-03 06 307, die hiermit zum integrierenden
Bestandteil der vorliegenden Beschreibung erklärt
wird, ist es bekannt, im Rahmen des Behältnis-Recyclings,
an leeren Behältnissen, insbesondere Kunststoffbehältnissen,
wie Kunststoffflaschen, zu detektieren,
ob Kontaminationen im Behältnisinneren vorhanden
sind.
Hierzu wird vorgeschlagen, mit Hilfe einer Ionisationstechnik,
wie Flammionisation oder Photoionisation
im UV-Bereich, die erwähnten Kontaminationen zu
detektieren und gegebenenfalls damit kontaminierte
Behältnisse vor einer Neuabfüllung auszuscheiden.
In Anbetracht, daß insbesondere bei In-line-Untersuchungen
eine große Zahl von Behältnissen rasch anfallen,
und aus Gründen der Zuverlässigkeit, muß ein
solches Verfahren möglichst einfach und schnell sein.
Absaugen einer Gasprobe aus dem jeweiligen Behälter,
ihr Flammionisieren für die anschließende Analyse,
wie aus der EP-A-03 06 307 bekannt, ist ein relativ
langsames Verfahren und zudem auch unter dem Aspekt
der Einfachheit nachteilig. Einerseits darf nämlich
beim Flammionisieren, mit Wasserstoffflamme, das an
der Flamme vorbeiströmende Gas die Flamme nicht wesentlich
stören, was der Strömungsgeschwindigkeit und
damit Schnelligkeit des Meßvorganges Grenzen setzt,
und zudem ist die Flammgasspeisung aufwendig.
Die weitere, aus der EP-A-03 06 307 vorbekannte Ionisationstechnik,
nämlich mittels UV-Licht, ist kompliziert.
Hierzu kann auf die Ausführungen in der oben
genannten EP selbst hingewiesen werden, wonach häufig
das Ionisationsgerät gereinigt werden muß. Zudem
sind die notwendigen UV-Lampen teuer.
Aus der US 4 629 992 ist eine Feuermeldeeinrichtung bekannt, bei dem
Rauchgas ionisiert wird, wobei das Gas einer Entladungsstrecke ausgesetzt wird
und das Entladungsverhalten und/oder die entladungsbedingte Gasionisation als
Meßgröße ausgewertet wird.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Verfahren der
im Oberbegriff von Anspruch 1 spezifizierten Gattung
vorzuschlagen, mittels welchem die genannten Nachteile
der Technik gemäß der EP-A-03 06 307 behoben werden.
Dies wird bei Vorgehen nach dem Wortlaut des kennzeichnenden
Teils von Anspruch 1 erreicht.
Das Vorsehen einer elektrischen Entladungsstrecke,
ähnlich einer Verbrennungsmotorenzündkerze, ist außerordentlich
einfach, da eine solche miniaturisiert
werden kann, nicht kontaminationsanfällig ist und,
flexibel, praktisch überall elektrisch gespeist werden
kann.
Im weiteren ist dieses Vorgehen sehr schnell, weil es
im wesentlichen von der Strömungsgeschwindigkeit des
Gases unabhängig ist und weil es in gewissen Anwendungsfällen,
im Unterschied zur Flammionisation, im
Behälter selbst eingesetzt werden kann.
Wie erwähnt wurde, ist bei dem aus der EP-A-03 06 307
vorbekannten Vorgehen, bei dem das Gas ionisiert
wird, ein wesentlicher Nachteil, unter dem Sicherheitsaspekt,
darin zu sehen, daß nur pauschal die
aufgrund der Ionisation entstehende Ionendichte erfaßt
wird und Aussagen darüber, um welche Ionenart
es sich handelt, nicht möglich sind.
Um, bei einem Vorgehen nach Anspruch 1 oder allgemein
bei ionisiertem Gas, trotzdem selektiv über Vorliegen
oder Nichtvorliegen gewisser Ionenarten Aussagen herleiten
zu können, wird vorgeschlagen, nach dem Wortlaut
von Anspruch 2 vorzugehen.
Insbesondere kombiniert mit dem Verfahren nach Anspruch 1,
d. h. mit einer Entladungsstrecke, ergibt
dieses Vorgehen die vorteilhafte Kombination einfachen
und flexiblen Einsatzes und erhöhter Aussagekraft
über Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein von
Ionen mit vorbekannter Beweglichkeitsabstufung.
Die Erfindung wird anschließend, unter ihren verschiedenen
Aspekten, anhand von Figuren erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 schematisch den erfindungsgemäßen Einsatz
einer Entladungsstrecke zur Ionisation und
gleichzeitig Ermittlung einer für die erfindungsgemäße
Behältnisselektion mindestens
mitsignifikanten Meßgröße,
Fig. 2 ausgehend von der Darstellung nach Fig. 1,
eine weitere Ausführungsvariante, bei welcher
der Entladestrom geregelt wird und aus
dem Verhalten des Regelkreises die erwähnte
Meßgröße ermittelt wird,
Fig. 3 schematisch den Einsatz einer erfindungsgemäßen
Funkenstrecke zur Ionisation des Behältnisgases
im Behältnis selbst,
Fig. 4 schematisch eine erste Ausführungsvariante
zur Entladungsionisation des Gases und anschließender
elektrostatischer Ionenabscheidung
zur Ermittlung einer Meßgröße,
Fig. 5 in Analogie zur Darstellung von Fig. 4, eine
Weiterausbildung, bei welcher Abscheidungen
in Abhängigkeit von jeweiligen Ionenbeweglichkeiten
als Meßgrößen erfaßt werden,
Fig. 6 schematisch innerhalb eines zu überprüfenden
Behältnisses, eine Funkenionisationseinrichtung
mit, nachgeschaltet, einer elektrostatisch
beweglichkeits-selektiv arbeitenden
Ionenabscheidungseinrichtung,
Fig. 7 schematisch das Vorsehen einer Vorselektion
zur Verhinderung von Explosionen bei gewissen
Kontaminationsstoffen, bei Entladungsstrecke
im (a) oder außerhalb (b) des Behältnisses.
Wie eingangs erwähnt wurde, betrifft die vorliegende
Erfindung das Problem, insbesondere bei leeren Behältnissen
den Kontaminationszustand zu untersuchen.
Beispielsweise bei Kunststoffflaschen, die anfallen,
um wieder verwertet zu werden, besteht eine große
Unsicherheit darüber, wie sie nach ihrer Entleerung
von ihrer Originalfüllung, wie von Mineralwasser,
Fruchtsäften etc., verwendet worden sind. Bekanntlich
werden derartige Flaschen, beispielsweise in Haushaltungen,
oft artfremd eingesetzt, z. B. zum Lagern von
Seifenwasser, Pflanzenschutzmitteln, Motorenöl, Säuren,
Sprit, Benzin etc. Wurden solche Stoffe in den
Behältnissen gelagert, welche einer Wiederverwertung
durch eine Neu-Originalabfüllung zugeführt werden, so
ist bei gewissen Kontaminationsstoffkategorien mit
einer Geschmacksbeeinträchtigung des neu eingefüllten
Originalfüllgutes zu rechnen, oder es ist ein solches
Behältnis für eine Neuabfüllung nicht mehr verwertbar
aus Gründen der Unverträglichkeit der Kontamination
bis hin zu gesundheitlicher Schädlichkeit.
Deshalb muß ermittelt werden, ob und welche Restkontaminationen
in den Behältnissen vorhanden sind, um
entsprechend eine Selektion vornehmen zu können zwischen
Behältnissen, die für eine neuerliche Originalabfüllung
nicht mehr verwertbar sind, solchen, die
z. B. erst einer Spezialreinigung zuzuführen sind, und
solchen, die bedenkenlos neu gefüllt werden können.
Dabei ist zu bedenken, daß je nach Behältnismaterial,
insbesondere bei Kunststoffflaschen, gewisse der
erwähnten Kontaminationsstoffe durch das Wandungsmaterial
absorbiert werden und die Kontamination in ein
gegebenenfalls neu eingefülltes Gut langsam desorbiert
wird.
In Fig. 1 ist nun schematisch eine erste Ausführungsvariante
einer Vorrichtung zur Ermittlung einer Meßgröße
dargestellt, mindestens mitsignifikant dafür,
ob in dem in einem leeren Behältnis enthaltenen Gas
Kontaminationen einer bestimmten Stoffgruppe enthalten
sind oder nicht. Da auch in gewissen Fällen das
Füllgut für ein Behältnis kontaminiert sein kann und
dann das darüberliegende Gas kontaminiert wird, kann
das erfindungsgemäße Verfahren auch an bereits gefüllten
Behältnissen eingesetzt werden.
Es wird beispielsweise über eine Entnahmeleitung 1
aus einem hier nicht dargestellten, zu überprüfenden
leeren oder teilgefüllten Behältnis eine Gasprobe G,
gegebenenfalls auch eine außerhalb des Behältnisses,
damit bzw. mit dessen Füllgut unmittelbar in Kontakt
stehend, ausgesaugt und an einer Entladungsstrecke 3
mit einem Elektrodenpaar 5 vorbeigeführt. Mittels einer
Stromquelle 7 wird die Strecke 3 betrieben. Die
Entladung wird als Korona-Entladung oder als Funkenentladung
erzeugt.
Wird, durch die hier nicht dargestellte Absaugvorrichtung,
die Gasprobe G aus dem leeren Behältnis abgesaugt
und an der Entladungsstrecke 3 vorbeigeführt,
ändert sich die Entladespannung. Diese Spannung UF
wird mit einem Spannungsmeßgerät 11 gemessen.
Das Ausgangssignal des Spannungsmeßgerätes 11 wird
als Meßgröße ausgewertet und wird hierzu einer Vergleichereinheit
13 zugeführt, welcher weiter, aus einer
Referenzsignaleinheit 15, Referenzsignale zugeführt
werden. Je nach Entladespannung UF selektioniert,
werden Ausgangssignale A₁, A₂ . . . als Meßgrößen
ausgegeben, die für bestimmte Kontaminationsstoff-Untergruppen
oder gar bestimmte Kontaminationsstoffe
relevant sind bzw. für bestimmte Kontaminationskonzentrationen.
Die Referenzsignale werden
durch Kalibriermessungen bestimmt und eingestellt anhand
normiert kontaminierter Gasproben.
Ausgehend von der Darstellung gemäß Fig. 1 ist in
Fig. 2 eine weitere Meßgrößenermittlung an einer
erfindungsgemäß vorgesehenen Entladungsstrecke 3
dargestellt. Hier wird über eine steuerbare Hochspannungsquelle
7a, zwischen den Elektroden 5 der Funkenstrecke
3, die Entladung unterhalten. An einem Strommeßgerät
11a wird der Entladungsstrom iF gemessen
und an einer Vergleichereinheit 17 mit einem an einer
Referenzsignaleinheit 19 einstellbaren Stromreferenzwert
iFSOLL verglichen.
Das an der Vergleichereinheit 17 ermittelte Differenzsignal
Δ wird als Regeldifferenz, gegebenenfalls
über einen Regler 21, als Stellgröße auf die nun als
Stellglied im Stromregelkreis wirkende, steuerbare
Spannungsquelle 7a geführt, derart, daß der Entladungsstrom
iF dem an der Referenzsignalquelle 19 als
Sollwertgeber einstellbaren Referenzwert folgt, bevorzugterweise
dem konstant eingestellten Referenzwert
iSOLL entspricht.
Es wird das Regeldifferenzsignal Δ oder das Stellsignal
su für die Spannungsquelle oder die Ausgangsspannung
der Spannungsquelle 7a als Meßgröße ausgewertet.
Diese Meßgröße kann dabei, wie anhand von
Fig. 1 erläutert wurde, wiederum einer Vergleichereinheit
13 mit vorgeschalteter Referenzsignaleinheit
15 zugeführt werden, und je nachdem, in welchem Signalbereich
die am Regelkreis ermittelte Meßgröße
liegt, wird auf Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein
von Kontaminationen verschiedener Stoffgruppen bzw.
auf Vorhandensein von Kontaminationen verschiedener
Konzentrationen in der Gasprobe G geschlossen.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, wird hier das
Entladungsverhalten der Entladungsstrecke 3 und ihrer
elektrischen Ansteuerung direkt als Meßwertaufnehmer
für die Meßgröße eingesetzt.
Bei den Ausführungen nach den Fig. 1 und 2 wird eine
Korona-AC- oder -DC-Entladung erzeugt.
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, kann die Gasprobe
G über eine Entnahmeleitung 1 entsprechend dem jeweilig
zu überprüfenden Behältnis entnommen werden.
Gemäß Fig. 3 ist es aber auch durchaus möglich, weil
sich die Entladungsstrecke 3 ohne weiteres miniaturisieren
läßt, z. B. mit Hilfe einer in Fig. 3 schematisch
dargestellten Prüflanze 23, die Entladungsstrecke
3a in das jeweilige zu überprüfende Behältnis
25 einzuführen und dann den Ausführungen von Fig. 1
und 2 folgend vorzugehen.
Die Abgriffe 27 an der Lanze 23 gemäß Fig. 3 entsprechen
den in den Fig. 1 und 2 mit gleicher Positionsziffer
27 eingetragenen Abgriffen an den dort
dargestellten Entladungsstrecken 3.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Anordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen
Vorgehens dargestellt, bei welcher mittels
der Entladungsstrecke das Gas ionisiert wird
und, im Unterschied zu den Varianten nach den Fig. 1
und 2, das ionisierte Gas abgesetzt von der Entladungsstrecke
untersucht wird.
Es wird über die Entnahmeleitung 1 die Gasprobe G dem
zu überprüfenden jeweiligen Behältnis oder dessen unmittelbarer
Umgebung entnommen und der Entladungsstrecke
3, mit der Stromquelle 7 betrieben, zugeführt.
In Gasströmungsrichtung der Entladungsstrecke
3 nachgeschaltet, ist eine Kondensatoranordnung vorgesehen,
beispielsweise ein Zylinderkondensator 29.
Er umfaßt den zylindrischen äußeren Kondensatormantel
29a und den koaxialen, inneren Dorn 29i.
Der Kondensator 29 ist über eine einstellbare Spannungsquelle
31 auf einen vorgegebenen Spannungswert
aufgeladen, womit sich am Kondensator ein elektrisches
Feld E bildet. Aufgrund der Gasionisation an
der Entladungsstrecke 3 werden, je nach Polarität und
Stärke des elektrischen Feldes E, Ionen der einen Polarität
an die eine der Kondensatorplatten 29a, 29i,
Ionen der anderen Polarität an die andere getrieben.
Die Bilanz der an die Kapazitätsplatten 29a, 29i getriebenen
Ionen ergibt in dem dem Zylinderkondensator
29 zugeschalteten, äußeren Stromkreis einen Strom i.
Dieser wird als Stromintegral mit einem Ladungsverstärker
32 gemessen bzw., wie gestrichelt dargestellt,
mit einem Stromverstärker 32a.
Bei Vorsehen eines Ladungsverstärkers 32 wird die Integrationszeit
T, während welcher der über den Kondensator
29 fließende Strom integriert wird, vorgegeben,
wobei diese Zeitspanne T durch ein beliebiges,
den Meßzyklusanfang definierendes Signal ST ausgelöst
wird, z. B. bei Beginn der Gasabsaugung, bei Auftreten
einer definierten Anstiegsflanke des Stromes i.
Nach Verstreichen der Integrationszeit T wird der
schematisch in Fig. 4 eingetragene Rücksetzschalter
am Ladungsverstärker 32 geschlossen.
Das Ausgangssignal, sei dies entsprechend dem Stromintegral
bei Vorsehen des Ladungsverstärkers 32, sei
dies des vorgesehenen Stromverstärkers 32a, wird in
der anhand von Fig. 1 bereits beschriebenen Art und
Weise einer Komparatoreinheit 13 zugeführt, an der
ausgangsseitig, selektioniert nach Größe des anfallenden
Eingangssignals E, Ausgangssignale A₁, A₂ etc.
als Meßgröße auftreten.
Hier wird die erfindungsgemäß vorgesehene Funkenstrecke
3, sei dies gemäß Fig. 3 in einem zu überprüfenden
Behältnis selbst, sei dies, wie in Fig. 4
dargestellt, in der Entnahmeleitung 1 angeordnet, zur
Ionisation des zu überprüfenden Gases.
Dieses Vorgehen erlaubt, die Gasionisation dank der
Miniaturisierbarkeit der Funkenstrecke konstruktiv
flexibel an einem beliebigen Ort einer Selektionsanlage
vorzusehen. Die Abscheidung wird am gleichen
Ort, sei dies entlang der Entnahmeleitung, sei dies
im zu überwachenden Behältnis selbst, vorgenommen
oder aber örtlich von der Ionisation getrennt.
Während das anhand von Fig. 4 dargestellte Vorgehen
nur erlaubt, pauschal die aufgrund der Funkenionisation
entstandene Ladungsbilanz des Gases als Meßgröße
zu erfassen, wozu dann, wenn die Kondensatoranordnung
29 entlang einer Entnahmeleitung 1 angeordnet
ist, das Gas mit vorgegebener Strömungsgeschwindigkeit
zuzuführen ist, zeigt nun Fig. 5 grundsätzlich
eine Vorgehensweise, mittels welcher, nach Ionisierung
des Gases aus dem Behältnis, sei dies mittels
erfindungsgemäßem Einsatz einer Funkenstrecke, sei
dies auch auf bekannte Art und Weise, wie durch
Flammionisation oder Photoionisation mittels UV, eine
Auswertung der im Gas entstandenen Ionen nach ihrer
Beweglichkeit erfolgt. Dadurch können Kontaminationen
unterschiedlicher Stoffe oder Stoffgruppen selektiver
erfaßt werden.
Hierzu wird das ionisierte Gas G* einer im wesentlichen
gemäß Fig. 4 aufgebauten elektrostatischen Abscheiderstufe
35 zugeführt, welche beispielsweise
wieder aus einer Zylinderkondensatoranordnung besteht.
Diese weist z. B. einen ausgedehnten Innendorn
30i auf sowie eine Mehrzahl hintereinander isoliert
angeordneter Zylinderflächen 30a. Alle Kondensatoren,
gebildet durch den gemeinsamen Innendorn 30i und jeweils
eine Zylinderfläche 30a, sind mittels der Spannungsquelle
31 elektrostatisch vorzugsweise gleich
gespannt, so daß die gleichen Feldstärken E über den
jeweiligen Kondensatoren 30i, 30a liegen.
Tritt das Gas mit Ionen unterschiedlicher Beweglichkeit,
wie schematisch dargestellt, in den Kondensatorraum
30z ein und erfahren darin aufgrund der homogenen
Feldstärke E, gleiche Ladungen der Ionen vorausgesetzt,
auch gleiche Ablenkungskräfte, so werden
beweglichere Ionen pro axial durchlaufene Wegstrecke
mehr abgelenkt als weniger bewegliche. Damit sind die
von den jeweiligen Kondensatoren abgeführten Ströme
i₁, i₂ . . . als Meßgrößen ein Maß für die in Gasströmungsrichtung
sequentiell abgelenkten Ionen, wobei
Ionen abnehmender Beweglichkeit einen zunehmenden
Anteil am Strom der Kondensatoranordnungen stromabwärts
bezüglich Gasflußrichtung beitragen.
Die abgegriffenen Ströme i werden je, wie anhand von
Fig. 4 erläutert wurde, über Ladungsverstärker oder
Stromverstärker erfaßt und als Meßgrößen für die
Behälterselektion weiterverarbeitet.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform für Entladungsionisation
des Gases und elektrostatische Abscheidungsmessung
dargestellt, direkt in einem jeweiligen Behältnis.
In Weiterausbildung der anhand von Fig. 3
beschriebenen Anordnung ist an der Lanze 23 mit endständiger
Entladungsstrecke 3 im oberen Bereich eine
Mehrzahl voneinander isolierter metallischer Flächen
33i vorgesehen und, koaxial dazu, eine metallische
Zylinderfläche 33a.
Wie schematisch dargestellt, wird die so weitergebildete
Lanze in ein jeweiliges zu prüfendes Behältnis
eingelassen und in dessen Bodenbereich das Gas mittels
der Entladungsstrecke 3 ionisiert. Bereits aufgrund
der dadurch bewirkten Erwärmung des Gases im
Behältnisinneren entsteht eine Gasströmung gegen die
Behältnisöffnung hin, in welchem Abschnitt die durch
die Kondensatoren 33i, 33a gebildete Abscheiderstufe
liegt.
Bevorzugterweise wird zudem wie durch schematisch
dargestellte Öffnungen 37 die Strömung des ionisierten
Gases G* durch Eindüsen eines weiteren Gases erzwungen.
Die elektrische Speisung der Funkenstrecke 3a und die
Kondensatoranordnung sowie die Stromabgriffe zum Abgreifen
der Ströme i₁, i₂ etc. werden durch die Lanze
23 geführt, ebenso eine Leitung zu den Gasaustritten 37.
Wie erwähnt wurde, wird bei den Ausführungsvarianten
gemäß den Fig. 1 bis 3 bevorzugterweise eine Korona-
Entladung erzeugt. Bei denjenigen nach den Fig. 4 bis
6 kann sowohl eine Korona- wie auch eine Funkenentladung
erzeugt werden, also dann, wenn die Ionisation
des Gases gemessen wird. Bei Betrieb mit Funkenentladung
wird, für eine Messung, bevorzugterweise eine
Serie vorgegebener Anzahl Funken erzeugt und im strömenden,
dadurch ionisierten Gas G* die Ionendichte
gemessen und über eine vorgegebene Zeit gemittelt, um
aussagekräftigere Resultate zu erhalten.
Bei gewissen Kontaminationsstoffen kann die erfindungsgemäße
Entladungsionisation, oder auch eine bekannte
Flammionisation, zur Explosion führen. Deshalb
muß aus Sicherheitsgründen bei Einsatz dieser Ionisationstechniken
an den anfallenden leeren Behältnissen
eine Vorselektion getroffen werden. Dies ist bei
Messung im Behältnis schematisch in Fig. 7a dargestellt.
Demnach werden zu überprüfende Behältnisse,
wie beispielsweise Kunststoffflaschen, auf einer Förderanlage,
sei dies ein Förderband oder eine Karussellanlage,
an einer ersten Meßstation 40 vorbeigeführt,
woran, sei dies, wie dargestellt, durch Gasprobenentnahme
oder durch Eintauchen eines Meßfühlers
in das entsprechende Behältnis, auf Vorliegen
spezifizierter explosionsgefährlicher Kontaminationen
detektiert wird.
Hierzu werden bevorzugterweise Halbleitersensoren
oder elektrochemische Zellen eingesetzt, abgestimmt
auf das Detektieren bekannter explosionsgefährlicher
Kontaminationen. Wird ein Behältnis detektiert mit
explosionsgefährlicher Kontamination, so wird, wie
schematisch dargestellt, beispielsweise durch Stellen
einer Förderweiche, das entsprechende Behältnis von
der weiteren Überprüfung ausgeschieden. Diesbezüglich
unbedenkliche Behältnisse werden der Ionisationsmeßstation
42 mit Lanze 23 zugeführt.
Aufgrund der Ermittlung weiterer Kontaminationen und
entsprechender Auswertung der diesbezüglichen Meßsignale
an einer Auswerteeinheit 44 wird eine weitere
Förderweiche gestellt und unzulässig kontaminierte
Behältnisse ausgeschieden oder einer Spezialreinigung
zugeführt, während nur mit Kontaminationen zulässiger
Gattung kontaminierte Behältnisse der Wiederabfüllung
zugeführt werden.
Wie eingangs erwähnt wurde, werden gewisse Kontaminationsstoffe
als von gewissen Wandungsmaterialien der
Behältnisse, wie beispielsweise und insbesondere von
Kunststoff, absorbiert und nur langsam wieder in den
Behältnisinnenraum freigesetzt. Ohne besondere Vorkehrungen
ist die Kontaminationskonzentration im Behältnisinnenraum,
zu einem bestimmten Zeitpunkt betrachtet,
schlecht meßbar, ist jedoch das Behältnis
abgefüllt und wird es über längere Zeit gelagert, ergibt
sich z. B. eine nachhaltige Geschmacksbeeinträchtigung
des Füllgutes.
Deshalb wird im weiteren vorgeschlagen, wie in Fig. 7
bei 46 schematisch dargestellt, vor der vorgenommenen
Kontaminationserfassung gegebenenfalls in die Behältniswandung
absorbierte Kontaminationsstoffe auszutreiben.
Dies geschieht erfindungsgemäß durch Erhitzen
der Behältnisse, wie mit dem Wärmefluß dargestellt,
was durch Infrarotbestrahlung, bei Kunststoffbehältnissen
insbesondere auch durch Mikrowellenerwärmung,
durch Bedampfen oder Begasen des Behältnisinnenraumes
und/oder von außen erfolgen kann,
wie durch Einlassen heißer Normalluft.
In gewissen Fällen ist es ohnehin angezeigt, wie bereits
aus der EP-A-03 06 307 vorbekannt, die Behältnisse
mit einem Gas, bevorzugterweise mit Luft, zu
spülen und gewisse Restgasanteile, herrührend von bestimmten
Originalabfüllungen, auszuspülen, welche übrige
Kontaminationen bei der Kontaminationsdetektion
ansonsten überdecken könnten.
Wird dem Behältnis gemäß Fig. 7b eine Gasprobe G*
entnommen, so erfolgt vorzugsweise die Prüfung auf
explosionsgefährliche Kontaminationen an der entnommenen
Gasprobe, bevor sie der Entladungs- oder Flammionisation
an Einheit 41 zugeführt wird. Die Station
steuert dann z. B. ein Ventil 45 an, der Einheit 41
vorgelagert.
Claims (17)
1. Verfahren zum Ermitteln einer Meßgröße an Gas von leeren
oder teilweise leeren Behältnissen, die in kurzer zeitlicher
Abfolge hintereinander anfallen, bei dem Gas aus dem Behält
nis ionisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas einer
elektrischen Entladungsstrecke (3) ausgesetzt wird und das
Entladungsverhalten (UF) der Strecke und/oder, von der
Strecke abgesetzt, die entladungsbedingte Ionisation (i) des
Gases als Meßgröße ausgewertet wird.
2. Verfahren, gegebenenfalls nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gas ionisiert wird und von
der Ionenbeweglichkeit abhängige Meßsignale ausgewertet
werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß im ionisierten Gas mittels
elektrostatischer Ionenabscheidung eine Meßgröße
ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß durch Vorgabe unterschiedlich langer elektrostatischer
Ionen-Ablenkstrecken und Ermittlung streckenabschnittspezifischer
Ionenabscheidungsraten Meßgrößen
gebildet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß vorgängig eine Vorselektion
vorgenommen wird und explosionsgefährlich
Gase der Entladung nicht ausgesetzt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Behältnisse vor Ermittlung
der Meßwerte gespült werden, z. B. mit Wasser,
Dampf, einem Gas, dabei insbesondere mit Luft.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Behältnisse vor der
Ermittlung der Meßgröße erwärmt werden, wie mittels
Infrarot, Dampf, Wasser, einem Gas, darunter insbesondere
mit Luft, oder mit Mikrowellenenergie.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßgrößenerfassung
am Gas im Behältnis erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Entladung als Korona-
Entladung oder als Funkenentladung erzeugt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß Gas aus dem Behältnis an
der Strecke vorbeiströmen gelassen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Funkenentladungsserie
erzeugt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die durch eine vorgegebene Serie erzeugte
Ionisation des Gases ausgewertet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Entladung im Behältnis
erzeugt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Entladung außerhalb
des Behältnisses erzeugt wird.
15. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 14 für die Selektion einer Neuabfüllung zuzuführender
Behältnisse.
16. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 14 zur Ermittlung der Meßgröße an gefüllten
Behältnissen.
17. Meßanordnung zur Erfassung von Kontaminationen in Be
hältnissen, die auf einer Fördereinrichtung in kurzer zeitli
cher Abfolge hintereinander anfallen, mit einer Ionisations
einrichtung für Gas aus den Behältnissen, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ionisationseinrichtung eine elektrische
Entladungsstrecke ist.
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