DE4038994C2 - Verfahren zum Ermitteln einer Meßgröße und Meßanordnung - Google Patents

Verfahren zum Ermitteln einer Meßgröße und Meßanordnung

Info

Publication number
DE4038994C2
DE4038994C2 DE4038994A DE4038994A DE4038994C2 DE 4038994 C2 DE4038994 C2 DE 4038994C2 DE 4038994 A DE4038994 A DE 4038994A DE 4038994 A DE4038994 A DE 4038994A DE 4038994 C2 DE4038994 C2 DE 4038994C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
discharge
container
containers
ionization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4038994A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4038994A1 (de
Inventor
Heinz Prof Dr Burtscher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE4038994A priority Critical patent/DE4038994C2/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to PCT/CH1991/000245 priority patent/WO1992010745A1/de
Priority to AU89145/91A priority patent/AU8914591A/en
Priority to CA002075034A priority patent/CA2075034A1/en
Priority to EP92902467A priority patent/EP0514531A1/de
Priority to BR919106215A priority patent/BR9106215A/pt
Priority to JP4500239A priority patent/JPH05504411A/ja
Priority to MX9102404A priority patent/MX9102404A/es
Priority to ZA919595A priority patent/ZA919595B/xx
Priority to CN91112787A priority patent/CN1029530C/zh
Priority to TW081101758A priority patent/TW226438B/zh
Publication of DE4038994A1 publication Critical patent/DE4038994A1/de
Priority to NO92923065A priority patent/NO923065L/no
Priority to FI923537A priority patent/FI923537A/fi
Application granted granted Critical
Publication of DE4038994C2 publication Critical patent/DE4038994C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • G01N27/68Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using electric discharge to ionise a gas
    • G01N27/70Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using electric discharge to ionise a gas and measuring current or voltage
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0078Testing material properties on manufactured objects
    • G01N33/0081Containers; Packages; Bottles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

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.
DE4038994A 1990-12-06 1990-12-06 Verfahren zum Ermitteln einer Meßgröße und Meßanordnung Expired - Fee Related DE4038994C2 (de)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4038994A DE4038994C2 (de) 1990-12-06 1990-12-06 Verfahren zum Ermitteln einer Meßgröße und Meßanordnung
JP4500239A JPH05504411A (ja) 1990-12-06 1991-12-04 測定値を算出する方法および装置
AU89145/91A AU8914591A (en) 1990-12-06 1991-12-04 Process for finding a measurement and measuring installation
CA002075034A CA2075034A1 (en) 1990-12-06 1991-12-04 Method for determining a measurable variable and measuring arrangement
EP92902467A EP0514531A1 (de) 1990-12-06 1991-12-04 Verfahren zum ermitteln einer messgrösse und messanlage
BR919106215A BR9106215A (pt) 1990-12-06 1991-12-04 Processo para a determinacao de uma grandeza de medicao e uma instalacao de medicao
PCT/CH1991/000245 WO1992010745A1 (de) 1990-12-06 1991-12-04 Verfahren zum ermitteln einer messgrösse und messanlage
ZA919595A ZA919595B (en) 1990-12-06 1991-12-05 Method for determining a measurable variable and measuring arrangement
MX9102404A MX9102404A (es) 1990-12-06 1991-12-05 Procedimiento para obtener una magnitud de medida de un gas e instalacion para medir fracciones de gas en recipientes.
CN91112787A CN1029530C (zh) 1990-12-06 1991-12-06 检测测量值的方法及其测量设备
TW081101758A TW226438B (de) 1990-12-06 1992-03-07
NO92923065A NO923065L (no) 1990-12-06 1992-08-04 Fremgangsmaate for tilveiebringelse av en maalestoerrelse ogmaaleanlegg dertil
FI923537A FI923537A (fi) 1990-12-06 1992-08-06 Foerfarande foer erhaollande av en maetstorhet och maetanlaeggning.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4038994A DE4038994C2 (de) 1990-12-06 1990-12-06 Verfahren zum Ermitteln einer Meßgröße und Meßanordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4038994A1 DE4038994A1 (de) 1992-06-11
DE4038994C2 true DE4038994C2 (de) 1994-03-10

Family

ID=6419764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4038994A Expired - Fee Related DE4038994C2 (de) 1990-12-06 1990-12-06 Verfahren zum Ermitteln einer Meßgröße und Meßanordnung

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0514531A1 (de)
JP (1) JPH05504411A (de)
CN (1) CN1029530C (de)
AU (1) AU8914591A (de)
BR (1) BR9106215A (de)
CA (1) CA2075034A1 (de)
DE (1) DE4038994C2 (de)
FI (1) FI923537A (de)
MX (1) MX9102404A (de)
TW (1) TW226438B (de)
WO (1) WO1992010745A1 (de)
ZA (1) ZA919595B (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4232509A1 (de) * 1992-09-29 1994-03-31 Holstein & Kappert Maschf Verfahren zur Bestimmung von Kontaminaten in Behältern
DE4302657C1 (de) * 1993-01-30 1994-03-03 Holstein & Kappert Maschf Verfahren zur Bestimmung von Kontaminaten in Behältern
US6842008B2 (en) * 2003-03-11 2005-01-11 Stanley D. Stearns Gas detector with modular detection and discharge source calibration
CN101490407B (zh) * 2006-05-18 2014-07-16 西北大学 点火系统
DE102010031564A1 (de) 2010-07-20 2012-01-26 Krones Aktiengesellschaft Intelligente Steuerung einer Flaschenwaschmaschine
WO2013038584A1 (ja) 2011-09-15 2013-03-21 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター イオン化ガス検出器及びイオン化ガス検出方法
GB201609868D0 (en) 2016-06-06 2016-07-20 Cambridge Entpr Ltd Particle measurement apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3489523A (en) * 1967-01-12 1970-01-13 Phillips Petroleum Co Combustible gas detection in containers
DE2944434A1 (de) * 1979-11-03 1981-05-14 Olaf A Richter Vorrichtung zum pruefen von behaeltern auf restbestaende von fluessigkeiten, insbesondere von laugen
FR2528980A1 (fr) * 1982-06-17 1983-12-23 Pgep Detecteur de niveau d'ionisation d'un milieu gazeux controle par arc electrique
US4880120A (en) * 1987-09-02 1989-11-14 The Coca-Cola Company Plastic container inspection process

Also Published As

Publication number Publication date
BR9106215A (pt) 1993-03-30
CN1063162A (zh) 1992-07-29
EP0514531A1 (de) 1992-11-25
WO1992010745A1 (de) 1992-06-25
CA2075034A1 (en) 1992-06-07
AU8914591A (en) 1992-07-08
ZA919595B (en) 1992-09-30
CN1029530C (zh) 1995-08-16
DE4038994A1 (de) 1992-06-11
JPH05504411A (ja) 1993-07-08
FI923537A0 (fi) 1992-08-06
MX9102404A (es) 1992-06-01
FI923537A (fi) 1992-08-06
TW226438B (de) 1994-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4038993C2 (de) Verfahren zum Selektionieren von Behältnissen und Meßanordnung zur Durchführungs des Verfahrens
DE3887644T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Identifizierung von Gerüchen.
DE102005039915A1 (de) Elektrostatischer Partikelsensor
EP2577253B1 (de) Verfahren zum erfassen von partikeln in einem abgasstrom
DE4038994C2 (de) Verfahren zum Ermitteln einer Meßgröße und Meßanordnung
DE102009028239A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Eigendiagnose eines Partikelsensors
DE112010004489T5 (de) Ionenmobilitätsspektrometer und Verfahren zum Verbessern seiner Detektionsempfindlichkeit
DE2715399A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur pruefung geschlossener behaelter auf defekte
DE102007021758A1 (de) Russsensor
DE102018118208A1 (de) Prüfverfahren zum Prüfen eines Kabels auf Dichtheit sowie Dichtheitsprüfeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE69712778T2 (de) Verfahren und anordnung zum prüfen von zündkerzen im eingebauten zustand
EP3391024B1 (de) Elektrostatischer russsensor
EP2647988B1 (de) Verfahren sowie Vorrichtung zur Messung des Sauerstoffgehaltes oder des Sauerstoffpartialdruckes in einem Messgas
DE69530189T2 (de) Verbessertes gepulstes Entladungssystem
EP0842522B1 (de) Verfahren zur überwachung des qualitätszustandes des füllgases schwefelhexafluorid in gasgefüllten anlagen
DE102021203706A1 (de) Verfahren zur Isolationsprüfung eines elektrischen Energiespeichers
DE102015225739B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines elektrostatischen Rußsensors
EP3204782A1 (de) Verfahren zum ermitteln von kenngroessen eines teilentladungsvorgangs
DE2457650A1 (de) Einrichtung zur ueberpruefung von gasen
EP3396352B1 (de) Verfahren und einrichtung zur extraktiven bestimmung der konzentration von ein oder mehreren stoffen
DE102009053788B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Hochspannungsionisatoren
EP1499881A1 (de) Verfahren zur detektion und konzentrationsbestimmung von schwefelfreien odoriermitteln in erd- oder brenngas
DE102017214785A1 (de) Partikelsensoreinheit mit einem mehrere Messfühler aufweisenden Partikelsensor und Betriebsverfahren der Partikelsensoreinheit
EP0533682B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum nachweisen von messubstanzen in einer umgebungssubstanz, insbesondere zum nachweisen gasförmiger kampfstoffe in umgebungsluft
DE10324231B4 (de) Isoelektrostatische Sonde für die Entnahme von geladenen Partikeln und Ionen aus Gasströmen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee