DE4125739A1

DE4125739A1 - Specimen extractor with several measurement points, e.g. for air in chemical plant - has extraction line with pumped transport medium, controlled inlet valves at each ,measurement point, and specific material sensor

Info

Publication number: DE4125739A1
Application number: DE19914125739
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Phys Dr Jax; Wilhelm Dipl Phys Leuker
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-08-02
Filing date: 1991-08-02
Publication date: 1993-02-04

Abstract

The appts. contains a collection line (4) through which a transport medium is pumped (8). Several measurement position (2) are spaced along the collection line, and each has a specimen inlet (6) via which a specimen flows in to the collection line. A sensor (10,12) connected to the extraction line reacts to a material to be detected within the specimens. The specimen inlets are controllable by electrically operated valves (16) via a common controller (9). They are opened simultaneously for a known time, pref. between 5 and 10 seconds. ADVANTAGE - Easier calibration.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entnahme und Mes sung von Proben von einer Anzahl verschiedener Meßstellen. Sie betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Einrich tung.The invention relates to a device for removal and measurement solution of samples from a number of different measuring points. they also relates to a method for operating such a device tung.

Wollte man bisher die Umgebungsluft an verschiedenen Meßstel len messen, zum Beispiel in einem geschlossenen Raum einer Chemieanlage, so mußte man an jeder Meßstelle einen eigenen Meßkopf, Detektor oder Sensor anordnen, der auf die nachzuwei sende Substanz, also den zu detektierenden Stoff, in der Probe ansprach. Bei einer Luftprobe konnte es sich hierbei um Schwe felwasserstoff oder Wasserdampf handeln. Bei einer Vielzahl von Meßstellen war somit eine entsprechende Vielzahl von Sen soren erforderlich. Das Problem bestand nun darin, daß zu nächst einmal diese Vielzahl von Sensoren eingebaut und auch kalibriert werden mußte. Dies stellte einen erheblichen Auf wand hinsichtlich der Anschaffung und Unterhaltung einer sol chen Einrichtung dar. Waren in den einzelnen Proben sogar meh rere Substanzen oder Stoffe nachzuweisen, so erhöhte sich der Aufwand entsprechend, da sich die Anzahl der erforderlichen Sensoren vervielfachte.So far you wanted the ambient air at various measuring points len, for example in a closed room Chemical plant, you had to have your own at each measuring point Arrange the measuring head, detector or sensor that is based on the evidence sending substance, i.e. the substance to be detected, in the sample addressed. An air sample could be Schwe act hydrogen chloride or water vapor. With a multitude a corresponding number of sen was thus from measuring points sensors required. The problem now was that too next installed this multitude of sensors and also had to be calibrated. This made a significant difference objected to the purchase and maintenance of a sol Chen institution. Goods were even more in the individual samples to detect more substances or substances, the Effort accordingly, since the number of required Sensors multiplied.

Es wird nun nach einem Weg gesucht, diesen Anschaffungs- und Kalibrierungsaufwand drastisch zu reduzieren.It is now looking for a way, this acquisition and Reduce calibration effort drastically.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß sich das sogenann te LEOS-Prinzip zur Bewältigung dieses Problems einsetzen läßt.The invention is based on the consideration that the so-called te LEOS principle can be used to overcome this problem.

Aus dem Siemens-Prospekt "Deponie-Langzeitüberwachung mit LEOS", Bestell-Nr. A 19 100-U653-A222, Juli 1990, ist eine Einrichtung zum Abdichten einer Mülldeponie sowie zur Leckage-Erkennung und -Ortung bekannt. Dabei ist vorgesehen, daß die Mülldeponie mit einer wasserdichten Folie, Dichtungsbahn oder "Abdichtung" (insbesondere aus Kunststoff) versehen ist. Diese Abdichtung kann unterhalb des Müllkörpers angeordnet sein (Basisabdich tung), damit keine Schadstoffe in das Grundwasser gelangen können. Die Abdichtung kann aber auch oberhalb des Müllkörpers verlegt sein (Oberflächenabdichtung), um das Eintreten von Re genwasser und damit das Auswaschen von Schadstoffen aus dem Müll zu verhindern. Um ein Leck, das heißt eine Schadstelle, in dieser Abdichtung frühzeitig zu erkennen, ist bei der be kannten Einrichtung die Verlegung von sogenannten LEOS-Schläu chen vorgesehen, und zwar auf der vom Müllkörper abgewandten Seite der Abdichtung. LEOS steht hierbei für "Leckage-Erken nungs- und Ortungs-System". Die LEOS-Schläuche, die mäander förmig verlegt, mit Luft gefüllt und deren Wandungen für ver schiedene, in der Deponie vorhandene Stoffe durchlässig sind, sind an ein zentrales Überwachungssystem angeschlossen. Bei einer Plazierung der Abdichtung unterhalb des Müllkörpers wird eine Schadstelle darin durch Detektion von im Sickerwasser ge lösten Stoffen lokalisiert. Und bei einer Plazierung der Ab dichtung oberhalb des Müllkörpers wird eine Schadstelle darin durch Detektion von aufsteigenden Faulgasen lokalisiert.From the Siemens brochure "Long-term landfill monitoring with LEOS", Order no. A 19 100-U653-A222, July 1990, is a facility for sealing a landfill and for leak detection and location known. It is envisaged that the landfill with a waterproof film, waterproofing membrane or "waterproofing" (especially made of plastic) is provided. This seal can be located below the waste body (basic seal so that no pollutants get into the groundwater can. The seal can also be above the waste body installed (surface sealing) to prevent Re backwater and thus the washing out of pollutants from the To prevent garbage. For a leak, that is, a damaged area, It can be recognized early in this seal at be knew the installation of so-called LEOS-Schläu Chen provided, on the side facing away from the garbage Side of the seal. LEOS stands for "leak detection and location system ". The LEOS hoses, the meandering laid in a shape, filled with air and the walls for ver different substances present in the landfill are permeable, are connected to a central monitoring system. At a placement of the seal below the waste body a damaged area in it by detection of ge in the leachate loosened substances localized. And when placing the Ab seal above the garbage body becomes a damaged area in it localized by detection of rising digest gases.

Ein LEOS-Schlauch sowie eine Einrichtung, die zu seinem Be trieb dient, sind aus der DE-PS 24 31 907 bekannt. Es handelt sich dabei um einen Schlauch, der für Schadstoffe durchlässig ist. Am einen Ende des Schlauches ist eine Pumpe angeordnet, mit der einzelne Volumina eines Transportmediums, zum Beispiel einzelne Gasvolumina, in zeitlichen Abständen nacheinander durch den Schlauch hindurch befördert werden. Der Schlauch wird auf diese Weise in regelmäßigen zeitlichen Abständen, das heißt mit gleichbleibender Frequenz, jeweils für eine Zeit lang durchströmt. Am anderen Ende des Schlauches befinden sich für die zu detektierenden Stoffe, insbesondere Schadstoffe, empfind liche Sensoren. Falls in die Umgebung des Schlauches ein Schad stoff gelangt, dringt dieser Schadstoff in den Schlauch hinein; er wird mit dem nächsten Pumpvorgang des Transportmediums zu den Sensoren gebracht. Da das Medium dabei mit einer bekannten Geschwindigkeit strömt, läßt sich aus der Differenz zwischen dem Einschaltzeitpunkt der Pumpe und dem Ansprechzeitpunkt der Sensoren genau der Ort bestimmen, an dem zwischen zwei Durch strömungsvorgängen der Schadstoff in den Schlauch gelangt ist. Außerdem läßt sich die Schadstoffmenge bestimmen.A LEOS hose as well as a device for its loading serves serves are known from DE-PS 24 31 907. It deals is a hose that is permeable to pollutants is. A pump is arranged at one end of the hose, with the individual volumes of a transport medium, for example individual gas volumes, one after the other in time intervals to be transported through the hose. The hose this way, the means with constant frequency, each for a time flows through. At the other end of the hose are for the substances to be detected, especially pollutants, are sensitive sensors. If damage occurs in the vicinity of the hose If the substance arrives, this pollutant penetrates into the hose; it becomes closed with the next pumping of the transport medium brought to the sensors. Since the medium with a known Speed flows, can be determined from the difference between the start time of the pump and the response time of the Sensors determine exactly the place where between two passes flow processes the pollutant has entered the hose. In addition, the amount of pollutants can be determined.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Entnahme und Messung von Proben von einer Anzahl verschiedener Meßstellen anzugeben, die mit einem geringeren Herstellungs- und Kalibrieraufwand auskommt als die bisher bekannten Ein richtungen. Weiterhin soll ein Verfahren zur Entnahme und Mes sung von Proben, die an einer Anzahl verschiedener Meßstellen gewonnen werden, angegeben werden.The invention has for its object a device for Taking and measuring samples from a number of different Specify measuring points with a lower manufacturing and Calibration effort comes out as the previously known A directions. Furthermore, a procedure for removal and measurement solution of samples at a number of different measuring points be obtained, specified.

Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung, die erfindungsgemäß ausgerüstet istThe first-mentioned task is solved by a facility which is equipped according to the invention

a) with a manifold by a transport medium is flowable,
b) with one sample each assigned to a measuring point through which one of the samples enters the Manifold can be introduced,
c) with a pump connected to the manifold for Transport of the transport medium through the manifold and
d) with a sensor connected to the manifold, the responds to a substance to be detected in the samples.

Eine solche Einrichtung besitzt zwei grundlegende Weiterbil dungen: Nach der ersten Weiterbildung sind die Probenzutritts- Öffnungen steuerbar ausgebildet, und nach der zweiten Weiter bildung sind die Probenzutrittsöffnungen als passive Eintritts öffnungen ausgebildet. In beiden Ausbildungen können die Pro benzutrittsöffnungen jeweils durch ein Rohrstück gebildet sein, das an die Sammelleitung angeschlossen ist. Such a facility has two basic features After the first training, the sample access Openings designed to be controllable, and after the second continue are the sample entry openings as passive entry openings formed. The Pro gas inlet openings are each formed by a piece of pipe, connected to the manifold.

Besonders bevorzugt ist es, zur Steuerung der Probenzutritts öffnungen Ventile einzusetzen. Hierbei kann es sich insbeson dere um elektrisch betätigbare Ventile handeln. Mittels die ser Ventile können dabei die Probenzutrittsöffnungen jeweils zur Probenaufnahme gemeinsam eine gewisse Zeit lang geöffnet sein, beispielsweise 5 bis 10 Sekunden lang. Mit anderen Wor ten: Alle Ventile machen für die genannte gewisse Zeit gemein sam auf. Während dieser kurzen Zeit erfolgt ein Ansaugen über die Probenzutrittsöffnungen in die Sammelleitung. Hier bildet sich nahe der Probenzutrittsöffnungen jeweils eine "Wolke" oder ein "Pfropfen" heraus; und alle diese "Wolken" oder "Pfropfen" werden sodann seriell als genommene Proben durch das Transportmedium zum Sensor geführt. Mittels dieses Sensors wird nacheinander insbesondere die Konzentration einer jeden dieser Proben, die nacheinander im Sensor eintreffen, gemessen und registriert. Jedem Meßwert ist dabei eindeutig - infolge der Laufzeit innerhalb der Sammelleitung - eine bestimmte Meß stelle zugeordnet. Ein zu hoher Wert einer gemessenen Konzen tration kann beispielsweise zur Auslösung eines Alarms heran gezogen werden.It is particularly preferred to control sample access openings to insert valves. Here it can be especially which are electrically operated valves. By means of the This valve can the sample access openings each open for a period of time to collect samples for example, for 5 to 10 seconds. With other wor ten: All valves make common for the specified time sam on. During this short time, suction takes place via the sample access openings in the manifold. Here forms there is a "cloud" near each of the sample access openings or a "graft" out; and all these "clouds" or "Grafting" are then carried out serially as samples taken the transport medium is led to the sensor. By means of this sensor becomes the concentration of each one in particular of these samples, which arrive in the sensor one after the other and registered. Every measured value is unique - as a result the running time within the manifold - a certain measurement job assigned. Too high a measured concentration For example, tration can trigger an alarm to be pulled.

Wie erwähnt kann anstelle einer aktiven Probenzutrittsöffnung jeweils auch eine passive Probenzutrittsöffnung verwendet wer den. Bevorzugt sind dann die Probenzutrittsöffnungen jeweils durch eine Diffusionsmembrane gebildet. Dabei kann insbesonde re vorgesehen sein, daß die Diffusionsmembranen Bestandteile der Sammelleitung sind, also in Form von Rohrstücken in diese eingeschlossen sind.As mentioned, instead of an active sample access opening a passive sample access opening is also used the. The sample access openings are then preferred in each case formed by a diffusion membrane. In particular, re be provided that the diffusion membranes components of the manifold, i.e. in the form of pieces of pipe in it are included.

Die genannte Aufgabe bezüglich des Verfahrens zur Entnahme und Messung von Proben ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Proben gleichzeitig an verschiedenen Stellen einer Sam melleitung in ein in dieser Sammelleitung vorhandenes Transport medium eingeleitet und vom Transportmedium seriell in einen Sensor geleitet werden, der insbesondere die Konzentration ei nes zu überwachenden Stoffes in den Proben mißt, und daß der Meßwert seriell vom Sensor zu einer Meßwertverarbeitungs-Ein richtung weitergeleitet wird.The aforementioned task with regard to the procedure for removal and Measurement of samples is characterized according to the invention in that that the samples at the same time in different places of a Sam line in a transport available in this collecting line medium introduced and serial from the transport medium into one Sensor are directed, in particular the concentration ei nes of the substance to be monitored in the samples, and that the Measured value serially from the sensor to a measured value processing input direction is forwarded.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprü chen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments are in the dependent claims Chen marked.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Ausführungs beispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on two embodiments examples explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Einrichtung zur Entnahme und Messung von Proben von einer Anzahl verschiedener Meßstellen, wobei die Ein richtung an den Meßstellen jeweils mit einem steuerbaren Ventil arbeitet; und Fig. 1 operates a device for the extraction and measurement of samples by a number of different measurement points, wherein the A direction at the measuring points in each case with a controllable valve; and

Fig. 2 eine Sammelleitung, in deren Verlauf jeweils beabstandet eine Anzahl von passiven Probenzutrittsöffnungen in Form von Diffusionsmembranen untergebracht sind. Fig. 2 shows a manifold, in the course of which a number of passive sample access openings are accommodated in the form of diffusion membranes.

Nach Fig. 1 ist eine Einrichtung zur Entnahme und Messung von Proben von einer Anzahl verschiedener Meßstellen 2 vorgesehen. Diese Meßstellen 2 können relativ weit voneinander entfernt sein, beispielsweise 5 bis 100 m. Insbesondere handelt es sich nach Fig. 1 um eine Einrichtung zur Überwachung von Umgebungs luft 1. Die gezeigte Einrichtung kann aber auch verwendet wer den, um in einem (nicht gezeigten) Behälter oder in einer (nicht gezeigten) Rohrleitung eine Leckage nachzuweisen. Die Meßstel len 2 sind dann in der Nähe dieses Behälters bzw. dieser Rohr leitung anzuordnen. Der Abstand a zweier beliebiger benachbar ter Meßstellen 2 wird relativ freizügig nach den Bedürfnissen gewählt. Für Chemieanlagen kann dieser Abstand a, wie bereits erwähnt, 5 bis 100 m betragen.According to Fig. 1 shows a device for sampling and measurement is provided of samples of a number of different measurement points. 2 These measuring points 2 can be relatively far apart, for example 5 to 100 m. 1 in particular, there is shown in FIG. To a device for monitoring of ambient air 1. However, the device shown can also be used to detect a leak in a container (not shown) or in a pipe (not shown). The Meßstel len 2 are then to be arranged in the vicinity of this container or this pipe. The distance a between any two neighboring measuring points 2 is chosen relatively freely according to needs. For chemical plants, this distance a, as already mentioned, can be 5 to 100 m.

Kernstück der Einrichtung nach Fig. 1 ist eine Sammelleitung 4, die in gewissen Zeitabständen jeweils für eine vorgegebene Zeit von einem Transportmedium m durchströmt wird. Bei dem Transport medium m kann es sich um eine Flüssigkeit, bevorzugt aber um ein Gas, wie beispielsweise getrocknete Luft, handeln. The centerpiece of the device according to FIG. 1 is a manifold 4 through which a transport medium m flows for a predetermined time at certain time intervals. The transport medium m can be a liquid, but preferably a gas, such as dried air.

Einer jeden Meßstelle 2 ist in der Sammelleitung 4 eine Proben zutrittsöffnung 6 zugeordnet. Durch diese Probenzutrittsöffnun gen 6 wird jeweils eine der Proben der Umgebungsluft 1 in die Sammelleitung 4 eingeleitet oder angesaugt.Each measuring point 2 is assigned a sample access opening 6 in the manifold 4 . Through these sample access openings 6 , one of the samples of the ambient air 1 is introduced or sucked into the manifold 4 .

An den Eingang der Sammelleitung 4 ist eine Pumpe 8 angeschlos sen. Sie dient zum Transport des Transportmediums m durch die se Sammelleitung 4. Die Pumpe 8 könnte auch als Saugpumpe am Ausgang der Sammelleitung 4 angeordnet sein. Zur Betätigung der Pumpe 8 ist eine Steuereinrichtung 9 vorgesehen.At the input of the manifold 4 , a pump 8 is ruled out. It is used to transport the transport medium m through this manifold 4 . The pump 8 could also be arranged as a suction pump at the outlet of the collecting line 4 . A control device 9 is provided for actuating the pump 8 .

An den Ausgang der Sammelleitung 4 sind vorliegend ein erster und zweiter Sensor 10 bzw. 12 in Serie angeschlossen. Die bei den Sensoren 10, 12 sprechen auf zwei unterschiedliche zu de tektierende Stoffe in den Proben der Umgebungsluft 1 an. Sie messen insbesondere die Konzentration dieser Stoffe und leiten die Meßwerte zu einer Meßwertverarbeitungs-Einrichtung 13 wei ter.In the present case, a first and a second sensor 10 or 12 are connected in series to the output of the collecting line 4 . The sensors 10 , 12 respond to two different substances to be detected in the samples of the ambient air 1 . In particular, they measure the concentration of these substances and pass the measured values on to a measured value processing device 13 .

Die Probenzutrittsöffnungen 6 sind nach Fig. 1 steuerbar aus geführt. Sie werden jeweils durch ein Rohrstück 14 gebildet, das im Bereich der Meßstelle 2 an die Sammelleitung 4 ange schlossen ist. Innerhalb jedes Rohrstücks 14 ist ein elektrisch steuerbares Ventil 16 angeordnet. Diese Ventile 16 werden über ,eine gemeinsame elektrische Ansteuerleitung 18 von der Steuer einrichtung 9 gesteuert, das heißt gemeinsam auf- und zu gemacht. Die Steuerung geschieht dabei so, daß die Probenzutrittsöffnun gen 6 jeweils zur Probenaufnahme gemeinsam eine gewisse Zeit lang über die Ventile 16 geöffnet werden. Diese Zeit kann bei spielsweise 5 bis 10 Sekunden betragen. Während dieser relativ kurzen Zeit ergibt sich ein Ansaugen der Umgebungsluft 1 über die Ventile 16, und in der Sammelleitung 4 bildet sich jeweils vor der betreffenden Probenzutrittsöffnung 6 eine "genommene Probe", eine "Wolke" oder ein "Pfropfen" 20. Um diesen Vorgang zu erleichtern, wird die Sammelleitung 4 bevorzugt auf Unter druck gegenüber ihrem Außenraum gehalten. Die Pfropfen 20 wer den nun nacheinander mit Hilfe des Transportmediums m in die beiden Sensoren 10, 12 geleitet. Der Sensor 10 spricht bei spielsweise auf Feuchtigkeit und der Sensor 12 auf ein be stimmtes Gas im jeweiligen Luft-Pfropfen 20 an. Mittels der Sensoren 10, 12 wird dabei bevorzugt die Konzentration der zu detektierenden Komponenten gemessen. Diese Werte können auch in der Einrichtung 13 registriert werden. Ein zu hoher Wert der genannten Konzentration kann zur Auslösung eines Alarms herangezogen werden.The sample access openings 6 are controllable out of FIG. 1. They are each formed by a pipe section 14 which is connected to the manifold 4 in the area of the measuring point 2 . An electrically controllable valve 16 is arranged within each pipe section 14 . These valves 16 are controlled via a common electrical control line 18 from the control device 9 , that is to say open and closed together. The control takes place in such a way that the sample access openings 6 are each open for sample taking together for a certain time via the valves 16 . This time can be 5 to 10 seconds for example. During this relatively short time results in a suction of ambient air 1 via the valves 16, and in the manifold 4 is formed in each case in front of the respective sample inlet opening 6 a "taken sample", a "cloud" or a "plug." 20 To facilitate this process, the manifold 4 is preferably kept at negative pressure relative to its outside space. The plugs 20 who are now successively guided into the two sensors 10 , 12 with the aid of the transport medium m. The sensor 10 responds to moisture for example and the sensor 12 to a specific gas in the respective air plug 20 . The concentration of the components to be detected is preferably measured by means of the sensors 10 , 12 . These values can also be registered in the device 13 . A too high value of the mentioned concentration can be used to trigger an alarm.

Da durch die Pumpgeschwindigkeit der eingeschalteten Pumpe 8 die Strömungsgeschwindigkeit fest vorgegeben ist, ist die ab Pumpbeginn vergehende Laufzeit der an den Detektoren 10, 12 eintreffenden Pfropfen 20 ein Indiz für die betreffende Meß stelle 2. Mittels einer Laufzeitmessung kann eine genaue Orts auflösung, das heißt eine genaue Zuordnung des Meßorts 2 zum gemessenen Pfropfen 20, vorgenommen werden.Since the flow rate is fixed by the pumping speed of the switched-on pump 8, the running time of the stopper 20 arriving at the detectors 10 , 12 from the start of pumping is an indication of the measuring point 2 concerned . By means of a transit time measurement, an exact location resolution, that is to say an exact assignment of the measurement location 2 to the measured plug 20 , can be carried out.

Wie bereits erwähnt, spricht der erste Sensor 10 auf eine er ste Komponente und der zweite Sensor 12 auf eine zweite Kompo nente in der jeweiligen Luftprobe 1 an. Für alle Meßstellen 2, und hierbei kann es sich um eine große Vielzahl wie beispiels weise 500 handeln, ist somit pro Komponente nur ein einziger Sensor 10, 12 erforderlich. Mit anderen Worten: Für jede zu überwachende Komponente ist, unabhängig von der Anzahl der Meß stellen 2, nur ein einziger Sensor 10 oder 12 erforderlich. Dies führt zu einer erheblichen Einsparung an Bau- und Kali brierungskosten.As already mentioned, the first sensor 10 responds to a first component and the second sensor 12 to a second component in the respective air sample 1 . For all measuring points 2 , and this can be a large number such as 500, only a single sensor 10 , 12 is required per component. In other words: for each component to be monitored, regardless of the number of measuring points 2 , only a single sensor 10 or 12 is required. This leads to a considerable saving in construction and calibration costs.

Je nach Ausführungsform kann der Abstand a benachbarter Meß stellen 2 beispielsweise 5 bis 15 m oder 5 bis 30 m betragen. Natürlich kann der Abstand a auch etwas unterhalb von 5 m lie gen. Die Anordnung der Probenzutrittsöffnungen 6 richtet sich nach der Lage der Meßstellen 2 und kann sehr flexibel sein. Depending on the embodiment, the distance a between adjacent measuring points 2 can be, for example, 5 to 15 m or 5 to 30 m. Of course, the distance a can also be somewhat below 5 m. The arrangement of the sample access openings 6 depends on the position of the measuring points 2 and can be very flexible.

Bevorzugt ist die Sammelleitung 4 ein Schlauch, vorzugsweise mit rundem Querschnitt. Wie dargestellt, kann dieser Schlauch gebogen werden, um der Lage der Meßstellen 2 gerecht zu wer den. Der Schlauch 4 nach Fig. 1 ist für Gase und Flüssigkei ten praktisch nicht durchlässig. Es handelt sich also um einen normalen Schlauch, nicht um einen LEOS-Schlauch. Bevorzugt wird ein Metallschlauch eingesetzt, wenn es sich um den Nachweis von Wasserdampf in einer Luftprobe 1 handelt. Und bevorzugt wird ein Kunststoff-Schlauch verwendet, wenn es um den Nach weis von Kohlenwasserstoffen in der Luftprobe 1 geht. Wie dar gestellt, kann die Sammelleitung 4 ohne weiteres gekrümmt und/ oder teilweise gerade verlegt werden.The collecting line 4 is preferably a hose, preferably with a round cross section. As shown, this hose can be bent to meet the location of the measuring points 2 who the. The hose 4 of FIG. 1 is practically not permeable to gases and liquids. So it is a normal hose, not a LEOS hose. A metal hose is preferably used if it is the detection of water vapor in an air sample 1 . And a plastic hose is preferably used when it comes to the detection of hydrocarbons in the air sample 1 . As shown, the manifold 4 can be easily curved and / or partially laid straight.

Es ist also festzuhalten, daß die in Fig. 1 dargestellte Ein richtung zur Überwachung der Umgebungsluft eine Serienanordnung von Probenahmestellen an einem Schlauch 4 umfaßt; die Einlaß stellen 6 an diesem Sammelschlauch 4 sind dabei gleichzeitig gesteuert, und die Proben 20 gelangen nacheinander zum betref fenden Detektor 10, 12.It should be noted that the device shown in Fig. 1 for monitoring the ambient air comprises a series arrangement of sampling points on a hose 4 ; the inlet points 6 on this collecting tube 4 are controlled at the same time, and the samples 20 successively reach the detector 10 , 12 concerned .

In Fig. 2 ist ein Ausschnitt einer Einrichtung zur gleichzei tigen Überwachung einer größeren Anzahl von Meßstellen 2 dar gestellt, wobei diese Einrichtung sich wiederum einer Sammel leitung 4 bedient, die in gewissen Zeitabständen für eine vor gegebene Zeit lang von einem Transportmedium m durchströmt wird. Pumpe und Sensor(en) sind hier der Übersichtlichkeit we gen weggelassen. Zur Überwachung der Meßstellen 2, beispiels weise in einem Kernkraftwerk, sind hier passive Probenzu trittsöffnungen 6 vorgesehen, durch die jeweils eine der Pro ben in die Sammelleitung 4 wiederum als "Wolke" oder "Pfropfen" eintreten kann. Die Probenzutrittsöffnungen 6 werden dabei je weils durch eine dünne Diffusionsmembrane 30 gebildet. Diese Diffusionsmembranen 30 können beispielsweise aus gesintertem Metall (z. B. Nickel) oder einer dünnen Kunststoffolie (z. B. aus Polyäthylen niederer Dichte (= LDPE)) bestehen. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die einzelnen Diffusionsmembranen 30 Be standteile der Sammelleitung 4 sind. Sie sind jeweils zwischen Leitungsstücken 32 runden Querschnitts angeordnet. Diese Lei tungsstücke 32 bestehen, wie die gesamte Sammelleitung 4 in Fig. 1, aus einem undurchlässigen Material wie Metall oder Kunststoff. In Fig. 2 sind Kunststoff-Rohrstücke 32 einge zeichnet.In Fig. 2 a section of a device for simultaneous monitoring of a larger number of measuring points 2 is provided, this device in turn using a collecting line 4 , which is flowed through at certain time intervals for a given time by a transport medium m. Pump and sensor (s) are omitted here for clarity. To monitor the measuring points 2 , for example, in a nuclear power plant, here, passive sample inlet openings 6 are provided, through which one of the probes can enter the collecting line 4 in turn as a "cloud" or "plug". The sample access openings 6 are each formed by a thin diffusion membrane 30 . These diffusion membranes 30 can consist, for example, of sintered metal (e.g. nickel) or a thin plastic film (e.g. of low-density polyethylene (= LDPE)). From Fig. 2 it can be seen that the individual diffusion membranes 30 Be components of the manifold 4 . They are each arranged between line pieces 32 with a round cross section. These Lei line pieces 32 , like the entire manifold 4 in Fig. 1, made of an impermeable material such as metal or plastic. In Fig. 2 plastic pipe pieces 32 are drawn.

Die Diffusionsmembranen 30 sind ebenfalls rohrförmig ausge bildet, so daß die Umgebungsluft 1 allseitig in sie hindif fundieren kann. Die axiale Länge b der einzelnen runden Dif fusionsmembranen 30 beträgt dabei etwa 0,5 bis 1,0 cm. Und die axiale Länge c der einzelnen Rohrstücke 32 kann beispielsweise 5 bis 20 m betragen. Diese Länge c wird somit durch den Ab stand a der einzelnen benachbarten Meßstellen 2 voneinander festgelegt.The diffusion membranes 30 are also tubular, so that the ambient air 1 can be found on all sides in them. The axial length b of the individual round diffusion membranes 30 is about 0.5 to 1.0 cm. And the axial length c of the individual pipe sections 32 can be, for example, 5 to 20 m. This length c is thus determined from the position a from the individual adjacent measuring points 2 from one another.

Die Funktion der Einrichtung gemäß Fig. 2 ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige von Fig. 1. Auch hier wird die Pumpe 8 durch eine Steuereinrichtung 9 so betätigt, daß das Transport medium m jeweils für eine vorgegebene Zeitspanne in die Sammel leitung 4 eingeführt und daß danach der Transport für ein vor gegebenes Zeitintervall unterbrochen wird. Während dieser Un terbrechung kann ausreichend Außenluft 1 in die Membranen 30 eindringen, so daß die so gebildeten "Proben" mit dem nächsten Transportschub in Richtung auf die Sensoren 10, 12 getrieben werden.The function of the device according to FIG. 2 is essentially the same as that of FIG. 1. Again, the pump 8 is actuated by a control device 9 so that the transport medium m is introduced into the collecting line 4 for a predetermined period of time and that then the transport is interrupted for a given time interval. During this interruption, sufficient outside air 1 can penetrate into the membranes 30 , so that the "samples" thus formed are driven towards the sensors 10 , 12 with the next transport thrust.

Die in Fig. 2 gezeigte Einrichtung hat gegenüber derjenigen der Fig. 1 den Vorteil des geringeren Aufwandes.The device shown in FIG. 2 has the advantage of lower expenditure compared to that of FIG. 1.

Auch die in Fig. 2 gezeigte Einrichtung eignet sich für die Raumüberwachung in Kernkraftwerken auf Feuchte. Mit ihrer Hil fe kann relativ leicht und schnell die Frage beantwortet wer den, ob in dem betreffenden Raum eine Leckage vorliegt. Aber auch ein Einsatz zur Überwachung von Chemieanlagen kommt in Betracht. Das Ansprechen geschieht relativ schnell, denn die Umgebungsluft 1 diffundiert relativ rasch in die einzelnen Membranen 30 ein, je nach Ausführungsform zum Beispiel in ein bis zwei Minuten.The device shown in FIG. 2 is also suitable for room monitoring in nuclear power plants for moisture. With their help, the question of whether there is a leak in the room in question can be answered relatively easily and quickly. An application for monitoring chemical plants is also possible. The response takes place relatively quickly, because the ambient air 1 diffuses into the individual membranes 30 relatively quickly, for example in one to two minutes, depending on the embodiment.

Es soll noch angemerkt werden, daß bei den Einrichtungen nach Fig. 1 und 2 die Sammelleitungen 4 jeweils auch als geschlos sene Ringleitungen ausgebildet sein können. In diesem Fall kann mit besonders vorteilhaften Transportmedien m gearbeitet werden. Außerdem ist es dann relativ einfach, den Innenraum der Sammelleitung 4 auf dem zuvor erwähnten Unterdruck zu hal ten, um ein wirksames Ansaugen zu ermöglichen.It should also be noted that in the devices according to FIGS. 1 and 2, the collecting lines 4 can each also be formed as closed ring lines. In this case, particularly advantageous transport media m can be used. In addition, it is then relatively easy to keep the interior of the manifold 4 on the aforementioned negative pressure in order to enable effective suction.

Claims

1. Device for taking and measuring samples from a number of different measuring points

a) with a manifold ( 4 ) through which a transport medium (m) can flow,
b) each having a sample access opening ( 6 ) assigned to a measuring point ( 2 ), through which one of the samples can be introduced into the collecting line ( 4 ),
c) with a to the manifold ( 4 ) connected pump ( 8 ) for transporting the transport medium (m) through the Sam melleitung ( 4 ) and
d) with a sensor ( 10 , 12 ) connected to the collecting line ( 4 ), which responds to a substance to be detected in the samples.

2. Device according to claim 1, characterized in that the sample access openings ( 6 ) are tax bar ( Fig. 1).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the sample access opening ( 6 ) is each formed by a pipe section ( 14 ) which is connected to the Sam melleitung ( 4 ) ( Fig. 1).

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that for controlling the sample inlet openings ( 6 ) valves ( 16 ) are provided ( Fig. 1).

5. Device according to claim 4, characterized in that the valves ( 16 ) are electrically operable ( Fig. 1).

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the sample inlet openings ( 6 ) are each open for sample taking together for a certain time, preferably 5 to 10 seconds long ( Fig. 1).

7. Device according to claim 1, characterized in that the sample access openings ( 6 ) are each formed by a diffusion membrane ( 30 ) ( Fig. 2).

8. Device according to claim 7, characterized in that each diffusion membrane ( 30 ) consists of a sintered metal or a plastic film ( Fig. 2).

9. Device according to claim 7 or 8, characterized in that the diffusion membranes ( 30 ) are components of the manifold ( 4 ) ( Fig. 2).

10. Device according to claim 9, characterized in that the axial length (b) of the diffusion membranes ( 30 ) is 0.5 to 1.0 cm ( Fig. 2).

11. Device according to one of claims 1 to 10, in particular according to claim 2 to 6, characterized in that in the manifold ( 4 ) there is negative pressure relative to its exterior ( Fig. 1).

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the sensor ( 10 ) responds to moisture ( Fig. 1, 2).

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that a further sensor ( 12 ) is connected to the Sam melleitung ( 4 ), which responds to another substance to be detected in the samples ( Fig. 1).

14. Device according to one of claims 1 to 13, there characterized by that the distance (a) two adjacent measuring points in the range from 5 to 100 m, is preferably in the range of 5 to 30 m.

15. The device according to claim 14, characterized ge indicates that the distance (a) in the range from 5 to 15 m.

16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the samples taken are air samples ( 1 ).

17. Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the collecting line ( 4 ) is designed as a closed ring line.

18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the collecting line ( 4 ) is a hose.

19. The device according to claim 18, characterized in that the hose ( 4 ) is bendable.

20. Device according to claim 18 or 19, characterized in that the hose ( 4 ) consists at least largely of plastic or metal.

21. Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that the collecting line ( 4 ) with its measuring points ( 2 ) in the vicinity of a container to be monitored or a pipe to be monitored device is arranged.

22. Device according to one of claims 1 to 21, characterized in that up to 500 measuring points ( 2 ) are provided on the manifold ( 4 ).

23. Device according to one of claims 1 to 22, characterized in that by means of a control device ( 9 ) the pump ( 8 ) can be actuated so that the transport medium (m) is inserted into the collecting line ( 4 ) for a predetermined period of time and that thereafter the port is interrupted for a predetermined time interval.

24. Device according to one of claims 1 to 23, characterized in that the manifold device ( 4 ) is laid curved ( Fig. L).

25. Device according to one of claims 1 to 24, characterized in that the collecting line ( 4 ) comprises a number of liquid and gas-impermeable pipe sections ( 32 ) and tubular diffusion membranes ( 30 ) arranged therebetween ( Fig. 2).

26. A method for taking and measuring samples from a number of different measuring points, characterized in that the samples ( 20 ) simultaneously at different points ( 2 ) of a collecting line ( 4 ) in a transport medium (m) present in this collecting line ( 4 ). and passed from the transport medium (m) serially into a sensor ( 10 , 12 ), which in particular measures the concentration of a substance to be monitored in the samples ( 20 ), and that the measured value is serial from the sensor ( 10 , 12 ) to a Measured value processing device ( 13 ) is forwarded.