DE4318525A1 - Sample collector for adsorption of a material - Google Patents

Sample collector for adsorption of a material

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DE4318525A1 DE19934318525 DE4318525A DE4318525A1 DE 4318525 A1 DE4318525 A1 DE 4318525A1 DE 19934318525 DE19934318525 DE 19934318525 DE 4318525 A DE4318525 A DE 4318525A DE 4318525 A1 DE4318525 A1 DE 4318525A1
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adsorption
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fluid
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German (de)
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Gunter Dr Rer Nat Damm
Lothar Dipl Ing Dilcher
Alfred Dipl Ing Zentis
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Siemens AG
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Abstract

The invention relates to a sample collector (1) having collection elements (12, 13, 17) for adsorption of a material which is entrained in a fluid flowing with a velocity, in which a) each collection element (12, 13, 17) can be exposed to fluid, b) each collection element (12, 13, 17) has a velocity-dependent adsorption coefficient for adsorption of material, which coefficient has, at a respective characteristic velocity, a respective maximum value, c) at least two of the characteristic velocities are different from each other, and d) the sum of the adsorption coefficients in a velocity interval assumes a value which essentially corresponds to a mean value (16) formed from the values. On the basis of this essentially constant sum, it is possible to determine, particularly simply, the total quantity of the material entrained in the fluid and/or the concentration of the material from a partial quantity of the material collected in the sample collector (1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Probensammler mit Sammel­ elementen zur Adsorption eines Stoffes, welcher in einem mit einer Geschwindigkeit strömenden Fluid mitgeführt ist.The invention relates to a sample collector with collection elements for the adsorption of a substance which in one with a velocity flowing fluid is carried.

Strömungen von Fluiden, in denen Stoffe mitgeführt sind, treten in vielen Gebieten der Technik auf, unter anderem in Verbrennungskraftmaschinen (z. B. als Abgas), in Flüssigkeits- oder Gaskreisläufen der chemischen Industrie, in Kläranlagen sowie in Be- und Entlüftungsanlagen.Flows of fluids in which substances are carried, occur in many areas of technology, including in Internal combustion engines (e.g. as exhaust gas), in liquid or gas cycles in the chemical industry, in sewage treatment plants as well as in ventilation systems.

In der Patentschrift DE 38 24 606 C2 ist eine spezielle Strö­ mung, nämlich die Strömung eines Wasserdampf-Luft-Gemisches in einem Kanal, beschrieben. Dabei wird in der Strömung des Wasserdampf-Luft-Gemisches ein radioaktiver Stoff, insbeson­ dere Jod und/oder eine Jodverbindung, mitgeführt. Die gesamte Strömung wird durch einen in dem Kanal angeordneten Filter geleitet, wodurch ein hoher Druckverlust in der Strömung ent­ stehen kann. Der Filter ist ein Schüttbettsieb aus mit Kaliumjodid imprägnierter Aktivkohle oder ein silberhaltiges Molekularsieb, wobei an die Aktivkohle oder das Molekularsieb der radioaktive Stoff adsorbierbar ist. Die gesamte Strömung tritt durch ein Lochblech in den Filter hinein und durch ein weiteres Lochblech aus dem Filter heraus, wobei im günstig­ sten Fall die gesamte, in der Strömung mitgeführte Menge des radioaktiven Stoffes in dem Filter adsorbiert und zurück­ gehalten wird. Eine Aufgabe des Filters ist es, möglichst die gesamte Menge des radioaktiven Stoffes zurückzuhalten. In der Patentschrift ist weder das Adsorptionsverhalten des Filters beschrieben noch gibt es Angaben darüber, wie die Menge und/oder die Konzentration des Stoffes, der in dem Wasserdampf-Luft-Gemisch mitgeführt ist, bestimmbar wäre.In the patent DE 38 24 606 C2 is a special stream tion, namely the flow of a water vapor-air mixture in a channel. It is in the flow of the Steam-air mixture is a radioactive substance, in particular their iodine and / or an iodine compound. The whole Flow is through a filter located in the channel passed, which ent ent a high pressure loss in the flow can stand. The filter is made of a bed with Potassium iodide impregnated activated carbon or a silver one Molecular sieve, with the activated carbon or the molecular sieve the radioactive substance is adsorbable. The entire flow enters and enters the filter through a perforated plate another perforated plate out of the filter, being cheap at best the total amount of the entrained in the flow radioactive substance adsorbed in the filter and back is held. One of the tasks of the filter is, if possible withhold entire amount of radioactive material. In the Patent specification is neither the adsorption behavior of the filter described yet there is information on how the amount  and / or the concentration of the substance contained in the Steam-air mixture is carried, would be determinable.

In vielen technischen Anwendungen besteht ein Interesse daran, die Menge und/oder die Konzentration eines Stoffes, der in einem Fluid mitgeführt ist, quantitativ zu bestimmen. Dies ist von Bedeutung insbesondere dann, wenn zur Durch­ führung eines Prozesses die Konzentration des Stoffes in vor­ gegebenen Grenzen zu halten ist oder wenn, beispielsweise aus Umweltschutzgründen oder sicherheitstechnischen Erforder­ nissen, die Menge des in dem Fluid mitgeführten Stoffes bekannt sein muß. Weiterhin besteht häufig ein Interesse, eine Bestimmung der Konzentration und/oder der Menge des mitgeführten Stoffes über einen längeren Zeitraum durchzu­ führen oder aber die Bestimmung zu einem willkürlichen Zeit­ punkt, beispielsweise bei einer Betriebsstörung einer industriellen Anlage, zu gewährleisten. Da in der Regel die Strömung des Fluides zeitlich veränderlich ist, sollte die Bestimmung der Konzentration und/oder der gesamten Menge des mitgeführten Stoffes von möglichen transienten Strömungen weitgehend unabhängig sein.There is interest in many technical applications the amount and / or concentration of a substance, which is carried in a fluid, to be determined quantitatively. This is particularly important when going through demonstrating a process the concentration of the substance in given limits or if, for example, from Environmental protection reasons or safety requirements nissen, the amount of the substance carried in the fluid must be known. There is also often an interest a determination of the concentration and / or the amount of carried over a longer period of time lead or the determination at an arbitrary time point, for example in the event of a malfunction industrial plant to ensure. Since usually the The flow of the fluid is variable over time Determination of the concentration and / or the total amount of entrained material of possible transient flows be largely independent.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, aus einer Strömung eines mit einer Geschwindigkeit strömenden Fluids, in der ein Stoff mitgeführt ist, eine Teilmenge des mitgeführten Stoffes zu sammeln, die weitgehend von der Geschwindigkeit unabhängig ist und aus der eine einfache Bestimmung der gesamten in der Strömung mitgeführten Menge des Stoffes und/oder der Konzentration des Stoffes möglich ist.The object of the invention is therefore, from a flow of a flowing fluid at a speed in which a substance is carried, a subset of the substance carried collect that largely regardless of speed is and from which a simple determination of the whole in the Flow carried amount of the substance and / or Concentration of the substance is possible.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Probensammler mit Sammelele­ menten zur Adsorption eines Stoffes, welcher in einem mit einer Geschwindigkeit strömenden Fluid mitgeführt ist, ange­ geben, worinTo solve the problem, a sample collector with a collector is used elements for the adsorption of a substance which in one with a velocity flowing fluid is carried give what

  • a) jedes Sammelelement von dem Fluid beaufschlagbar ist,a) each collecting element can be acted upon by the fluid,
  • b) jedes Sammelelement für die Adsorption des Stoffes einen von der Geschwindigkeit abhängigen Adsorptionskoeffizien­ ten hat, der bei einer jeweiligen charakteristischen Geschwindigkeit einen jeweiligen maximalen Wert besitzt,b) each collecting element for the adsorption of the substance adsorption coefficients dependent on the speed ten, which at a respective characteristic Speed has a respective maximum value,
  • c) zumindest zwei der charakteristischen Geschwindigkeiten voneinander verschieden sind undc) at least two of the characteristic speeds are different from each other and
  • d) die Summe der Adsorptionskoeffizienten in einem Intervall der Geschwindigkeit Werte annimmt, die im wesentlichen mit einem aus den Werten gebildeten Mittelwert über­ einstimmen.d) the sum of the adsorption coefficients in an interval the speed takes values that essentially with an average of the values above tune in.

Ein Probensammler mit zumindest zwei Sammelelementen, deren Adsorptionskoeffizienten in der Summe in dem Intervall der Geschwindigkeit im wesentlichen mit einem Mittelwert über­ einstimmen, haben einen Vorteil darin, daß unabhängig von der Geschwindigkeit eine im wesentlichen konstante Adsorption des Stoffes erfolgt. Die Summe der Adsorptionskoeffizienten nimmt in dem Intervall der Geschwindigkeit Werte an, die gegebe­ nenfalls von dem Mittelwert abweichen, wobei eine Abweichung bezogen auf den absoluten Wert des Mittelwertes so gering ist, daß in dem Intervall eine weitgehend konstante Adsorp­ tion vorliegt. Wie breit das Intervall ist, kann von vorge­ gebenen Meßgenauigkeitsanforderungen, d . h. von Anforderungen an die Konstanz der Adsorption, abhängen.A sample collector with at least two collection elements, the Adsorption coefficient in the sum in the interval of Speed essentially with an average over have an advantage in that regardless of the Speed a substantially constant adsorption of the Fabric. The sum of the adsorption coefficients increases values in the interval of the speed given otherwise deviate from the mean, with one deviation so low based on the absolute value of the mean is that a largely constant adsorp tion is present. How wide the interval is can vary from given given accuracy requirements, d. H. of requirements depend on the constancy of the adsorption.

Wegen der im wesentlichen konstanten Adsorption der Sammler ist es besonders einfach, aus der in den Sammelelementen gesammelten Teilmenge des mitgeführten Stoffes die gesamte Menge des in der Strömung mitgeführten Stoffes zu bestimmen, wobei die Geschwindigkeit weder bekannt noch zeitlich konstant sein muß, sofern sie innerhalb des Intervalles liegt. Bei einem Probensammler mit nur einem Sammelelement mit einem von der Geschwindigkeit abhängigem Adsorptions­ koeffizienten ist zur Bestimmung der gesamten Menge des in der Strömung mitgeführten Stoffes hingegen eine genaue Kenntnis der Geschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt erforderlich, da der Adsorptionskoeffizient allenfalls in einem engen Geschwindigkeitsbereich Werte besitzt, die näherungsweise konstant sind. Mit mehreren Sammelelementen kann dieser Geschwindigkeitsbereich deutlich verbreitet werden.Because of the essentially constant adsorption of the collectors it is particularly easy to find out in the collection elements collected part of the carried the entire To determine the amount of substance carried in the flow, the speed is neither known nor temporal must be constant if it is within the interval lies. For a sample collector with only one collection element with a speed-dependent adsorption  coefficient is used to determine the total amount of in the flow carried substance, however, an accurate Knowledge of the speed required at all times since the adsorption coefficient is at most narrow Speed range has values that are approximate are constant. With several collection elements, this can Speed range can be clearly spread.

Für die gesamte Menge S des Stoffes, welche durch eine Fläche F senkrecht hindurch mit einer gegebenenfalls von der Zeit t abhängenden Geschwindigkeit w(t) transportiert wird, gilt in Abhängigkeit von der Zeit t der integrale ZusammenhangFor the total quantity S of the substance, which is represented by a surface F vertically with an optionally from time t dependent speed w (t) is transported applies in Dependence on the time t the integral relationship

Darin ist C(t) die gegebenenfalls von der Zeit t abhängende Konzentration des Stoffes. Für eine in einem Sammelelement adsorbierte Menge Si des Stoffes gilt unter den Annahmen, daß das Sammelelement ein Zylinder mit der Grundfläche Ai ist, durch den das Fluid senkrecht zu der Fläche Ai mit einer gegebenenfalls von der Zeit t abhängenden Geschwindigkeit vi(t) strömt, der ZusammenhangIn this, C (t) is the concentration of the substance which may depend on time t. For an amount S i of the substance adsorbed in a collecting element, the assumptions are that the collecting element is a cylinder with the base area A i , through which the fluid is perpendicular to the surface A i with a velocity v i (possibly dependent on the time t). t) flows, the context

Darin ist di ein unter anderem von der Zeit t, der Art des Adsorbers, einer Belegung einer Oberfläche des Adsorbers und der Geschwindigkeit vi abhängender Teiladsorptionskoeffi­ zient. Die adsorbierte Menge Si kann auch über einen Adsorptionskoeffizienten Ki in Abhängigkeit von der Geschwin­ digkeit w des Fluides und der Fläche F ausgedrückt werden. Es gilt dannTherein, d i is a partial adsorption coefficient which depends, among other things, on the time t, the type of adsorber, an occupancy of a surface of the adsorber and the speed v i . The adsorbed quantity S i can also be expressed via an adsorption coefficient K i as a function of the speed w of the fluid and the area F. Then it applies

Wobei für den Adsorptionskoeffizienten giltThe following applies to the adsorption coefficient

Ki(t) = (Ai vi(t) di(t)) / (F w(t)).K i (t) = (A i v i (t) d i (t)) / (F w (t)).

Bei mehreren Sammelelementen, deren Adsorptionskoeffizienten Ki über dem Intervall der Geschwindigkeit w in der Summe K weitgehend konstant sind, erhält man eine einfache Beziehung zwischen der Summe der gesammelten Menge Si und der gesamten Menge S des Stoffes:In the case of several collecting elements whose adsorption coefficients K i are largely constant over the interval of the speed w in the sum K, a simple relationship is obtained between the sum of the collected quantity S i and the total quantity S of the substance:

Eine solche einfache Beziehung ist auch für komplizierte Geometrien der Sammelelemente gültig.Such a simple relationship is also for complicated ones Geometries of the collection elements are valid.

Ein zumindest in dem Intervall weitgehend mit einem Mittel­ wert übereinstimmender Adsorptionskoeffizient wird durch eine Mehrzahl von Sammelelementen erzielt. Zur Erläuterung hierzu stelle man sich ein erstes und ein zweites Sammelelement vor, wobei jedes Sammelelement einen von der Geschwindigkeit abhängigen Adsorptionskoeffizient hat, der in einem Intervall um eine jeweilige charakteristische Geschwindigkeit herum die Form eines gleichschenkeligen Dreiecks besitzt und ansonsten überall identisch Null ist. Die durch die einander gleichenden Schenkel gebildete Spitze liegt bei der jeweiligen charakteristischen Geschwindigkeit und markiert einen positiven maximalen Wert, wobei beide maximalen Werte gleich groß sind. Das Dreieck des zweiten Sammelelements beginne bei der charakteristischen Geschwindigkeit des ersten Sammelelements, und das erste Dreieck ende bei der charak­ teristischen Geschwindigkeit des zweiten Sammelelements. Die Summe der Adsorptionskoeffizienten ergibt in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit ein Trapez, welches eine erste Flanke, ein konstantes Plateau und eine zweite Flanke hat. Das konstante Plateau markiert das Intervall der Geschwindigkeit, welches als einen linken Grenzwert die charakteristische Geschwindigkeit des ersten Sammelelements und als einen rechten Grenzwert die charakteristische Geschwindigkeit des zweiten Sammelelements besitzt.One at least in the interval largely with an agent the corresponding adsorption coefficient is given by a Achieved a plurality of collecting elements. To explain this imagine a first and a second collecting element, each collecting element being one of the speed dependent adsorption coefficient that has an interval around a respective characteristic speed Has the shape of an isosceles triangle and otherwise everywhere is zero. That through each other the same leg formed tip lies at the  respective characteristic speed and marked a positive maximum value, both maximum values are the same size. The triangle of the second collection element start at the characteristic speed of the first Collecting element, and the first triangle ends at the charak teristic speed of the second collecting element. The Sum of the adsorption coefficients depending on the speed a trapezoid, which is a first flank, has a constant plateau and a second flank. The constant plateau marks the interval of speed, which as a left limit the characteristic Speed of the first collecting element and as one right limit the characteristic speed of the second collecting element.

Ein weiteres Sammelelement mit einem Absorptionskoeffizienten derselben Art und einer charakteristischen Geschwindigkeit, die am Ende der abfallenden Flanke des zweiten Sammelelements liegt, erweitert das konstante Plateau, d. h. das Intervall der Geschwindigkeit, in dem die Summe der Adsorp­ tionskoeffizienten von der Geschwindigkeit weitgehend unab­ hängig ist.Another collecting element with an absorption coefficient of the same kind and a characteristic speed, that at the end of the falling edge of the second collecting element lies, extends the constant plateau, d. H. the interval the speed at which the sum of the adsorp tion coefficients largely independent of the speed is pending.

Reale Sammelelemente weisen eventuell eine andere als die beschriebene Abhängigkeit des Adsorptionskoeffizienten von der Geschwindigkeit auf. Allerdings lassen sich Sammel­ elemente stets wie oben angegeben kombinieren, so daß die Summe der Adsorptionskoeffizienten in einem Intervall der Geschwindigkeit weitgehend konstant ist. Bezogen auf den Mittelwert der Summe der Werte der Adsorptionskoeffizienten in dem Intervall sind eventuelle Abweichungen von dem Mittelwert so gering, daß eine weitgehend konstante Adsorption in dem Intervall erreichbar ist. Real collection elements may have a different one than that described dependence of the adsorption coefficient on of speed. However, collect Always combine elements as indicated above so that the Sum of the adsorption coefficients in an interval of Speed is largely constant. Based on the Average of the sum of the values of the adsorption coefficients there are any deviations in the interval Average value so low that it is largely constant Adsorption is achievable in the interval.  

Von Vorteil ist es, wenn das Intervall zwischen zwei von­ einander verschiedenen charakteristischen Geschwindigkeiten liegt, wobei es gegebenenfalls die beiden charakteristischen Geschwindigkeiten umfassen kann. Dadurch ist ein Geschwindig­ keitsbereich, bei dem eine weitgehend konstante Adsorption vorliegt, erreichbar, welcher deutlich breiter als bei einem einzelnen Sammelelement ist. Durch eine entsprechende Anord­ nung von Sammelelementen kann das Intervall in weiten Grenzen eingestellt werden. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn aus technischen Überlegungen heraus zu erwarten ist, daß die Geschwindigkeit in einem entsprechenden Intervall variiert.It is advantageous if the interval between two of mutually different characteristic speeds lies, where appropriate, the two characteristic Speeds can include. This makes it fast range in which a largely constant adsorption available, which is significantly wider than one single collection element. By an appropriate arrangement The interval can vary within wide limits can be set. This is particularly important if it can be expected from technical considerations that the speed in a corresponding interval varies.

Es ist günstig, wenn die maximalen Werte der Adsorptionskoef­ fizienten jedes Sammelelements untereinander in etwa gleich sind. Dadurch ist es besonders einfach, bei Sammelelementen mit entsprechenden charakteristischen Geschwindigkeiten, wie beispielsweise in obigem Erläuterungsbeispiel beschrieben, die Summe der Adsorptionskoeffizienten in einem Intervall der Geschwindigkeit weitgehend konstant zu halten.It is advantageous if the maximum values of the adsorption coefficient efficient each collecting element with each other approximately the same are. This makes it particularly easy for collectors with appropriate characteristic speeds, such as for example described in the explanatory example above, the sum of the adsorption coefficients in an interval of Keeping the speed largely constant.

Für das Sammeln einer Teilmenge des in der Strömung mitgeführten Stoffes weisen die Sammelelemente vorteilhafter­ weise einen Adsorber auf, an dem der Stoff adsorbierbar ist, wobei sich der Stoff eine Verweilzeit lang in der Nähe einer Oberfläche des Adsorbers befinden muß, damit eine Adsorption stattfinden kann. In der Regel besitzt der Adsorber einen von der Geschwindigkeit des Fluides abhängenden Adsorptionskoef­ fizienten für die Adsorption des mitgeführten Stoffes. Dabei kann schon das Sammelelement der Adsorber sein, beispiels­ weise in Form eines einzelnen Korns oder eines porösen Körpers. For collecting a subset of the in the flow carried material have the collection elements more advantageous have an adsorber on which the substance can be adsorbed, where the fabric is near a Surface of the adsorber must be in order for adsorption can take place. As a rule, the adsorber has one of the speed of the fluid-dependent adsorption coefficient efficient for the adsorption of the carried substance. Here can already be the collector element of the adsorber, for example wise in the form of a single grain or a porous Body.  

Es ist günstig, den Adsorber mit einem Rohr zu umgeben, wodurch beispielsweise eine Richtung, in der der Adsorber durchströmbar sein soll, vorgebbar ist. Auch kann es für eine Befestigung eines Sammelelements sowie zum Schutz des Adsorbers von Vorteil sein, den Adsorber mit einem Rohr zu umgeben.It is convenient to surround the adsorber with a tube which means, for example, a direction in which the adsorber should be flowable, can be predetermined. It can also be for one Attachment of a collecting element and to protect the Adsorbers can be beneficial to the adsorber with a pipe too surround.

Der Adsorber weist zur Adsorption des Stoffes vorteilhaf­ terweise Silber-Zeolith und/oder Aktivkohle auf. Diese beiden Stoffe besitzen günstige Adsorptionseigenschaften.The adsorber has advantageous for the adsorption of the substance silver zeolite and / or activated carbon. These two Substances have favorable adsorption properties.

Aus strömungstechnischen Erfordernissen, aus Kostenüberlegun­ gen und/oder aus konstruktiven Gründen ist es günstig, wenn zumindest ein Sammelelement ein Inertmaterial aufweist, ins­ besondere Siliziumoxid, welches unter anderem aufgrund chemischer und mechanischer Beständigkeit besonders vorteil­ haft ist. Das Inertmaterial kann beispielsweise als ein Trägermedium des Adsorbers dienen oder den Adsorber ver­ dünnen, was aus Kostengründen oder aus strömungstechnischen Erwägungen heraus angebracht sein kann.From fluidic requirements, from cost considerations gene and / or for constructional reasons it is favorable if at least one collecting element has an inert material, ins special silicon oxide, which is due among other things chemical and mechanical resistance particularly advantageous is imprisoned. The inert material can be, for example, as a Serve carrier medium of the adsorber or ver the adsorber thin what for cost reasons or for fluidic Considerations may be appropriate.

Für eine gute Durchströmung des Adsorbers ist es vorteilhaft, wenn der Adsorber eine Schüttung aus Körnern ist. Eine Schüttung aus Körnern setzt der Strömung des Fluides nur einen geringen Strömungswiderstand entgegen, so daß das Fluid gut durch den Probensammler hindurch strömen kann, wodurch ein besonders geringer Druckverlust über den Probensammler hinweg entsteht. In der Schüttung wird die Strömung des Fluides an den Körnern umgelenkt, wodurch sich eine besonders hohe Verweilzeit in der Nähe einer Oberfläche des Adsorbers ergibt und eine Adsorption begünstigt wird. Mit einer Schüttung aus Körnern kann zudem ein Adsorber mit einer großen Oberfläche bereitgestellt werden. Ein Inertmaterial kann gegebenenfalls ebenfalls als eine Schüttung aus Körnern vorliegen.For a good flow through the adsorber, it is advantageous if the adsorber is a bed of grains. A Bulk from grains only sets the flow of the fluid a low flow resistance so that the fluid can flow well through the sample collector, whereby a particularly low pressure drop across the sample collector arises away. The flow of the Fluids redirected to the grains, which makes them special high dwell time near a surface of the adsorber results and an adsorption is favored. With a Filling from grains can also be an adsorber with a large surface area. An inert material  can optionally also be a bulk of grains available.

Die Körner, insbesondere in Form von Kugeln, haben vorteil­ hafterweise einen mittleren Durchmesser von 1 mm bis 2 mm, wodurch sich eine große Oberfläche ergibt, an der die Ad­ sorption möglich ist. Zudem ist damit eine gute Durchströmung der Schüttung möglich.The grains, particularly in the form of spheres, have advantages fortunately an average diameter of 1 mm to 2 mm, which results in a large surface on which the Ad sorption is possible. It is also a good flow the filling possible.

Günstigerweise hat jedes Sammelelement eine Einströmungs­ öffnung und eine Ausströmungsöffnung, wobei die Einströ­ mungsöffnungen der Sammelelemente etwa in einer Ebene an­ geordnet sind. Dadurch können in etwa übereinstimmende strömungstechnische Bedingungen für die Anströmung der Sammelelemente erreicht werden.Each collecting element advantageously has an inflow opening and an outflow opening, the inflows openings of the collecting elements approximately in one plane are ordered. This can roughly match fluidic conditions for the inflow of Collecting elements can be achieved.

Auch kann es aus strömungstechnischen Gründen vorteilhaft sein, daß jedes Sammelelement einen Querschnitt hat und die Querschnitte der Sammelelemente untereinander in etwa gleich sind. Dies erleichtert es, eine Anströmung der Sammelelemente zu erreichen, die weitgehend gleichmäßig ist. Bei einer Anordnung der Sammelelemente, bei der jeweils nur ein Sammelelement in dem Fluid angeordnet ist, können dadurch außerdem für jedes Sammelelement ähnliche strömungstechnische Bedingungen, wie z. B. gleiche Reynolds-Zahl, realisiert werden.It can also be advantageous for fluidic reasons be that each collecting element has a cross section and the Cross sections of the collecting elements with each other approximately the same are. This makes it easier for the collecting elements to flow against them to achieve that is largely even. At a Arrangement of the collection elements, each with only one Collection element in the fluid can be arranged also similar fluidic for each collection element Conditions such as B. the same Reynolds number become.

Um in etwa übereinstimmende strömungstechnische Bedingungen für die Sammelelemente zu haben, ist es vorteilhaft, die Sammelelemente, welche eine jeweilige Achse aufweisen, so anzuordnen, daß die Achsen zueinander parallel sind.To have roughly matching fluidic conditions for the collectors it is advantageous to have the Collecting elements that have a respective axis, so to arrange that the axes are parallel to each other.

Es ist vorteilhaft, die Sammelelemente in einer Halterung anzubringen, wodurch eine Änderung der strömungstechnischen Bedingungen während der Zeitdauer aufgrund von Verschiebungen der Sammelelemente untereinander vermieden wird.It is advantageous to have the collecting elements in a holder attach, causing a change in fluidic  Conditions during the period due to shifts the collecting elements among themselves is avoided.

Günstig ist es, wenn die Summe der Adsorptionskoeffizienten in dem Intervall Werte annimmt, die maximal etwa 15%, insbe­ sondere etwa 10%, von dem Mittelwert abweichen. Dadurch ist die Adsorption in dem Intervall bis auf etwa 15% konstant und die Menge des Stoffes ebenfalls bis auf etwa 15% genau bestimmbar. Aufgrund von Meßungenauigkeiten und Auswerte­ ungenauigkeiten kann eventuell auch eine größere Abweichung bei der Bestimmung der gesamten Menge des Stoffes auftreten.It is favorable if the sum of the adsorption coefficients in the interval assumes values that are a maximum of about 15%, especially especially about 10%, deviate from the mean. This is the adsorption is constant in the interval up to about 15% and the amount of the substance is also accurate to about 15% determinable. Due to measurement inaccuracies and evaluations Inaccuracies can possibly also be a larger deviation occur when determining the total amount of the substance.

Der Probensammler mit Sammelelementen eignet sich besonders zur Adsorption eines Stoffes, der in einem Gas, beispiels­ weise Luft oder Luft-Helium-Gemisch, mitgeführt wird, da ein Gas, beispielsweise wegen einer geringen Viskosität oder wegen geringer Wechselwirkungskräfte zwischen dem Gas und dem Adsorber, besonders gut durch den Probensammler geführt werden kann.The sample collector with collecting elements is particularly suitable for adsorbing a substance in a gas, for example wise air or air-helium mixture, is carried as a Gas, for example because of a low viscosity or due to low interaction forces between the gas and the Adsorber, guided particularly well by the sample collector can be.

Besonders günstig ist eine Verwendung des Probensammlers zur Bestimmung der Menge des Stoffes, der in dem Fluid mitgeführt ist. Dazu wird jedes Sammelelement von dem Fluid während einer Zeitdauer beaufschlagt, insbesondere durchströmt, und die während der Zeitdauer in dem Sammelelement gesammelte Teilmenge des Stoffes bestimmt. Die Sammelelemente können dabei gleichzeitig oder zeitlich versetzt beaufschlagt, insbesondere durchströmt, werden. Über die Adsorptions­ koeffizienten der Sammelelemente, deren Summe in dem Inter­ vall weitgehend konstant ist, kann die gesamte Menge des durch die Sammelelemente oder einen festen Raumbereich geführten Stoffes einfach und hinreichend genau bestimmt werden, ohne daß die Geschwindigkeit während der Zeitdauer bekannt zu sein braucht. Für eine möglichst gute Bestimmung der Menge des Stoffes sollte gewährleistet sein, daß die Geschwindigkeit innerhalb des Intervalls liegt.Use of the sample collector for is particularly favorable Determination of the amount of substance carried in the fluid is. To do this, each collecting element is exposed to the fluid during acted upon, in particular flows through, and the accumulated in the collection element during the period Subset of the substance determined. The collection elements can applied simultaneously or at different times, flowed through in particular. About the adsorption coefficients of the collection elements, the sum of which in the Inter vall is largely constant, the total amount of through the collection elements or a fixed area guided material easily and sufficiently precisely determined be without the speed during the period needs to be known. For the best possible determination  the amount of the substance should ensure that the Speed is within the interval.

Ein Adsorber eines Sammelelements kann eine begrenzte Menge eines Stoffes adsorbieren. In der Regel besitzt das Sammel­ element daher eine Sättigungsdauer für die Adsorption. Die Sättigungsdauer ist eine Zeitdauer, die vergeht, bis an einen anfangs freien Adsorber eine maximale Menge des Stoffes adsorbiert ist. Übersteigt die Zeitdauer die Sättigungsdauer, so kann keine zusätzliche Menge des Stoffes adsorbiert werden; der Adsorber ist gesättigt. Die Sättigungsdauer kann von der Konzentration des Stoffes, der Geschwindigkeit des Fluides und der Temperatur abhängen. Daher ist es günstig, die Zeitdauer deutlich kürzer zu wählen als die kürzeste Sättigungsdauer der Sammelelemente. Ein annähernd zeitlich konstanter Adsorptionskoeffizient kann dadurch für jedes Sammelelement gewährleistet werden.An adsorber of a collecting element can have a limited amount adsorb a substance. Usually has the collection element therefore a saturation period for the adsorption. The Saturation time is a period of time that passes to one initially free adsorber a maximum amount of the substance is adsorbed. If the time period exceeds the saturation time, so no additional amount of the substance can be adsorbed become; the adsorber is saturated. The duration of saturation can on the concentration of the substance, the speed of the Fluids and temperature depend. Therefore, it is convenient to choose a time period significantly shorter than the shortest Saturation duration of the collection elements. An almost temporal constant adsorption coefficient can thereby for each Collection element can be guaranteed.

Zu Beginn der Zeitdauer, die ein Sammelelement von dem Fluid durchströmt wird, ist günstigerweise an dem Sammelelement höchstens eine unwesentliche Menge des Stoffes adsorbiert, wodurch die Adsorptionsfähigkeit des Probensammlers hin­ reichend lange unveränderlich, und außerdem besonders hoch, ist.At the beginning of the period of time that a collection element is from the fluid is flowed through, is conveniently on the collecting element adsorbs at most an insignificant amount of the substance, which increases the adsorption capacity of the sample collector unchangeable for a long time, and also particularly high, is.

Eine Verwendung einer Mehrzahl von Sammelelementen in einem Kanal ist besonders vorteilhaft, da die Sammelelemente gut von dem Fluid beaufschlagt, insbesondere durchströmt, werden und somit der Strömung des Fluides nur einen geringen Strö­ mungswiderstand entgegensetzen. Dies bewirkt über einen Bereich des Kanales, in dem die Sammelelemente angeordnet sind, höchstens einen geringen zusätzlichen Druckverlust, was insbesondere in Druckentlastungskanälen von Vorteil ist. Use of a plurality of collection elements in one Channel is particularly advantageous because the collection elements are good acted upon by the fluid, in particular flowed through and thus the flow of the fluid has only a small flow oppose the resistance. This brings about one Area of the channel in which the collecting elements are arranged are, at most a little additional pressure loss what is particularly advantageous in pressure relief channels.  

Druckentlastungskanäle sind beispielsweise für einen Sicher­ heitsbehälter einer Kernreaktoranlage vorgesehen. Druckent­ lastungskanäle dienen in der Regel dazu, ein unter einem erhöhten Innendruck stehendes Behältnis durch ein Ausströmen eines Fluides von diesem Innendruck zu entlasten. Wird dem Fluid in dem Druckentlastungskanal ein großer Strö­ mungswiderstand entgegengesetzt, so erfolgt das Ausströmen möglicherweise so langsam, daß eine Erhöhung des Innendrucks weiterhin stattfinden kann. Eine weitere Erhöhung des Innen­ drucks führt ab einem kritischen Innendruck zu einem un­ kontrollierten Ausströmen des Fluides, wobei das unkon­ trollierte Ausströmen unerwünscht ist, beispielsweise wegen einer Gefährdung der Umwelt, falls der mitgeführte Stoff radioaktiv oder giftig ist.Pressure relief channels are, for example, for a safe Unit container of a nuclear reactor plant provided. Druckent Load channels are usually used to create one under one container standing at increased internal pressure due to leakage to relieve a fluid of this internal pressure. Will that Fluid in the pressure relief channel is a large flow resistance, the outflow takes place possibly so slow that an increase in internal pressure can continue to take place. Another increase in the interior pressure leads to an un from a critical internal pressure controlled outflow of the fluid, the uncon controlled leakage is undesirable, for example because of a risk to the environment if the substance carried is radioactive or toxic.

Häufig sind Druckentlastungskanäle bis zu einem Grenzdruck verschlossen und werden erst nach Überschreiten des Grenz­ drucks geöffnet, was zu einer instationären Strömung in den Druckentlastungskanälen führt. Eine Verwendung eines Proben­ sammlers in Druckentlastungskanälen ist daher besonders vorteilhaft. Eine Mehrzahl von Sammelelementen, die in einem Druckentlastungskanal angeordnet sind, kann als passives System ständig dort angeordnet sein. Bei Überschreitung des Grenzdrucks kann mit diesem System die Menge und/oder die Konzentration des in der Strömung mitgeführten Stoffes einfach bestimmt werden.Pressure relief channels are often up to a limit pressure locked and are only after crossing the border pressure open, resulting in an unsteady flow in the Pressure relief channels leads. A use of a sample collector in pressure relief channels is therefore special advantageous. A plurality of collecting elements in one Pressure relief channel are arranged as a passive System must always be arranged there. If the With this system, the limit pressure and / or the quantity Concentration of the substance carried in the flow can be easily determined.

Bei einer Strömung des Fluides in einem Kanal ist es vor­ teilhaft, daß jedes Sammelelement eine jeweilige Quer­ schnittsfläche hat, die deutlich geringer als eine Quer­ schnittsfläche des Kanals ist, in der die Sammelelemente angeordnet sind. Die Sammelelemente beeinflussen in diesem Fall die Strömung in dem Kanal nur unwesentlich, so daß der Teil der Strömung, welcher durch die Sammelelemente strömt, repräsentativ für die Strömung des Fluides in dem Kanal ist. Damit ist auch die in den Sammelelementen gesammelte Teil­ menge des Stoffes repräsentativ für die gesamte, den Kanal durchströmte Menge. Durch die unwesentliche Beeinflussung der Strömung bedingen die Sammelelemente allenfalls einen geringen zusätzlichen Druckverlust in dem Kanal.When the fluid flows in a channel, it is there partial that each collecting element has a respective cross cutting surface that is significantly smaller than a cross intersection of the channel is in which the collection elements are arranged. The collecting elements influence this If the flow in the channel is only insignificant, so that the Part of the flow that flows through the collecting elements,  is representative of the flow of the fluid in the channel. This is also the part collected in the collection elements amount of substance representative of the whole, the channel flowed through. Due to the insignificant influence of the At most, the flow elements require one little additional pressure loss in the channel.

Die Sammelelemente können zur diskontinuierlichen Bestimmung der Menge des Stoffes verwendet werden, beispielsweise indem zu einzelnen Zeitpunkten sämtliche Sammelelemente von dem Fluid durchströmt werden und aus der von den Sammelelementen während der Zeitdauer gesammelten Teilmenge des Stoffes eine Bestimmung der gesamten Menge und/oder der Konzentration des Stoffes durchgeführt wird. Eine quasikontinuierliche Bestim­ mung der Menge und/oder der Konzentration des Stoffes ist beispielsweise dadurch möglich, daß die Sammelelemente des Probensammlern nacheinander für die Zeitdauer von dem Fluid durchströmt werden, d. h. in einer bestimmten Reihenfolge turnusgemäß erneut in die Strömung des Fluides gebracht werden. Anhand der nächst zurückliegenden mit den Sammel­ elementen gesammelten Mengen des Stoffes wird die gesamte Menge und/oder die Konzentration des Stoffes bestimmt. Anstatt einzelner Sammelelemente kann jeweils eine andere Mehrzahl von Sammelelementen in die Strömung des Fluides gebracht werden.The collecting elements can be used for discontinuous determination the amount of the substance used, for example by all collection elements of the Fluid flows through and out of the collection elements partial amount of the substance collected during the period Determination of the total amount and / or the concentration of the Substance is carried out. A quasi-continuous determination is the amount and / or concentration of the substance possible, for example, that the collecting elements of the Sample collectors in succession for the period of time from the fluid are flowed through, d. H. in a certain order brought into the flow of the fluid again in rotation become. Based on the previous one with the collection elements collected amounts of the substance becomes the total The amount and / or the concentration of the substance is determined. Instead of individual collection elements, another can be used Plurality of collection elements in the flow of the fluid to be brought.

Es ist vorteilhaft, die Sammelelemente gleichzeitig in die Strömung des Fluides einzubringen. Dadurch ist gewährleistet, daß bei der Anströmung jedes Sammelelements in etwa die gleiche Geschwindigkeit des Fluides vorliegt.It is advantageous to place the collection elements in the same time Introduce flow of the fluid. This ensures that in the flow of each collection element in about fluid is at the same speed.

Aus dem Volumen des während der Zeitdauer die Sammelelemente durchströmenden Fluides und der in den Sammelelementen ge­ sammelten Teilmenge des Stoffes kann ebenfalls eine Konzentration des Stoffes bestimmt werden.From the volume of the collection elements during the period flowing fluid and ge in the collection elements  Collected subset of the substance can also be a Concentration of the substance can be determined.

Besonders gut eignet sich die Vorrichtung zur Bestimmung der Menge eines radioaktiven Stoffes, insbesondere Jod und/oder einer Jodverbindung, welcher in einem Gas, insbesondere Luft oder Luft-Helium-Gemisch, mitgeführt ist.The device is particularly well suited for determining the Amount of a radioactive substance, especially iodine and / or an iodine compound, which is in a gas, especially air or air-helium mixture is carried.

Anhand der Zeichnung wird ein Probensammler mit Sammel­ elementen und eine sich daraus ergebende, in einem Intervall der Geschwindigkeit weitgehend konstante Summe der Adsorp­ tionskoeffizienten erläutert sowie schematisch ein Aufbau eines Probensammlers beschrieben. Es zeigen:On the basis of the drawing, a sample collector with a collection elements and a resulting one in an interval the speed largely constant sum of the adsorp tion coefficients explained and schematically a structure described by a sample collector. Show it:

Fig. 1 den Verlauf der Adsorptionskoeffizienten für drei Probensammler in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit sowie den Verlauf der Summe der Adsorptionskoeffi­ zienten, Fig. 1 cient the course of the adsorption for the three sample collector in dependence on the speed and the course of the sum of the Adsorptionskoeffi,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Anordnung von drei Probensammlern in einem Kanal, Fig. 2 shows a cross section through an arrangement of three sample collectors in a channel,

Fig. 3 einen Längsaxialschnitt der Anordnung und Fig. 3 shows a longitudinal axial section of the arrangement and

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Probensammler. Fig. 4 shows a cross section through a sample collector.

In Fig. 1 ist der prinzipielle Verlauf eines Adsorptionskoef­ fizienten ki in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, die logarithmisch aufgetragen ist, für drei Sammelelemente 12, 13, 17 eines Probensammlers 1 mit einem Adsorber der jeweiligen Länge L₁ = 10 mm, L₂ = 40 mm bzw. L₃ = 200 mm und den jeweiligen auf die Querschnittsfläche A des ersten Sammelelements 17 bezogenen relativen Flächen A₁ = 1, A₂ = 1 und A₃ = 1,15 dargestellt. Die Sammelelemente weisen dabei jeweils einen Adsorber 3 mit Silber-Zeolith auf, welcher als Schüttung von Körnern 7 mit einem mittleren Durchmesser von 2 mm vorliegt. Der Adsorber 3 ist jeweils von einem Rohr 2 umgeben.In Fig. 1 is the basic course of an Adsorptionskoef efficient k i depending on the speed, which is plotted logarithmically, for three collecting elements 12 , 13 , 17 of a sample collector 1 with an adsorber of the respective length L₁ = 10 mm, L₂ = 40 mm or L₃ = 200 mm and the respective relative areas to the cross-sectional area A of the first collecting element 17 are represented by A₁ = 1, A₂ = 1 and A₃ = 1.15. The collecting elements each have an adsorber 3 with silver zeolite, which is present as a bed of grains 7 with an average diameter of 2 mm. The adsorber 3 is surrounded by a tube 2 .

Ein jeweiliger Adsorptionskoeffizient ki der Sammelelemente 12, 13, 17, die in einem Kanal angeordnet sind, ist über die BeziehungA respective adsorption coefficient k i of the collecting elements 12 , 13 , 17 , which are arranged in a channel, is via the relationship

Si = kiMS i = k i M

definiert, worin M die gesamte, während einer Zeitdauer T durch den Kanal geströmte Menge des Stoffes ist sowie Si die jeweils in dem entsprechenden Sammelelement 12, 13 bzw. 17 während der Zeitdauer T gesammelte Teilmenge des Stoffes, und wobei der Adsorptionskoeffizient ki während der Zeitdauer T zeitlich konstant ist.defines, where M is the total amount of the substance flowing through the channel during a period T and S i is the partial amount of the substance collected in the corresponding collecting element 12 , 13 or 17 during the period T, and the adsorption coefficient k i during the time period T is constant over time.

Anhand der Fig. 1 ist zu erkennen, daß der Verlauf jedes Ad­ sorptionskoeffizientens bei einer jeweiligen charakteristi­ schen Geschwindigkeit ein ausgeprägtes Maximum hat und von der charakteristischen Geschwindigkeit aus betrachtet sowohl zu kleineren als auch größeren Geschwindigkeiten hin stark abfällt. Jedes Sammelelement 12, 13, 17 verfügt somit nur in einem engen Bereich um die jeweilige charakteristische Geschwindigkeit herum um ein ausgeprägtes Adsorptions­ vermögen. Der Verlauf der Summe der Adsorptionskoeffizienten, d. h. der Adsorptionskoeffizient k des Probensammlers 1, zeigt hingegen in einem Geschwindigkeitsbereich von 4 m/s bis 40 m/s einen weitgehend konstanten Verlauf. In diesem Geschwin­ digkeitsbereich weicht die Summe der Adsorptionskoeffizienten allenfalls um wenige Prozent, maximal etwa 10%, von einem Mittelwert 16 ab. Aus der in den Sammelelementen 12, 13, 17 gesammelten Teilmenge des Stoffes kann über die Summe der Adsorptionskoeffizienten direkt auf die gesamte Menge des Stoffes geschlossen werden. Dabei kann die Geschwindigkeit während der Zeitdauer T in dem Intervall von 4 m/s bis 40 m/s frei variieren und obige Schlußfolgerung trotzdem Bestand haben. Gegenüber der Bestimmung der gesamten Menge des Stoffes mit nur einem Sammelelement hat die Bestimmung der gesamten Menge mit mehreren Sammelelementen den Vorteil, daß die Geschwindigkeit während der Zeitdauer T nicht bekannt sein muß, sondern nur in einem Intervall von 4 m/s bis 40 m/s liegen sollte. Dadurch ist eine gesonderte Messung der Geschwindigkeit überflüssig.It can be seen from FIG. 1 that the course of each adsorption coefficient has a pronounced maximum at a respective characteristic speed and, viewed from the characteristic speed, drops sharply towards both smaller and larger speeds. Each collecting element 12 , 13 , 17 thus only has a pronounced adsorption capacity in a narrow range around the respective characteristic speed. The course of the sum of the adsorption coefficients, ie the adsorption coefficient k of the sample collector 1 , on the other hand shows a largely constant course in a speed range from 4 m / s to 40 m / s. In this speed range, the sum of the adsorption coefficients deviates from an average value 16 at most by a few percent, maximum about 10%. From the partial amount of the substance collected in the collecting elements 12 , 13 , 17 , the sum of the adsorption coefficients can be used to directly infer the total amount of the substance. The speed during the period T can vary freely in the interval from 4 m / s to 40 m / s and the above conclusion can still be valid. Compared to the determination of the total amount of the substance with only one collecting element, the determination of the total amount with several collecting elements has the advantage that the speed does not have to be known during the period T, but only in an interval from 4 m / s to 40 m / s should be. This makes a separate measurement of the speed superfluous.

In Fig. 2 ist der Probensammler 1 aus drei Sammelelementen 12, 13, 17 in einer Querschnittsfläche 10 eines Kanals 15 gezeigt. Dabei ist eine Querschnittsfläche 11 jedes Sam­ melelements 12, 13 bzw. 17 sowie die Summe der Querschnitts­ flächen 11 deutlich kleiner als die Querschnittsfläche 10 des Kanals 15. Die Sammelelemente 12, 13, 17 sind dabei mit einer Halterung 14 untereinander sowie mit dem Kanal 15 verbunden. Durch die Anordnung der Sammelelemente 12, 13, 17 wird allen­ falls ein geringer Druckverlust in dem Kanal 15 hervor­ gerufen. Die Anordnung eignet sich daher für den Einsatz in einem Druckentlastungskanal.In FIG. 2, 13, the sample collector 1 of three collecting members 12, a channel 15 shown in a cross-sectional area of 10 17. A cross-sectional area 11 of each Sam melelements 12 , 13 and 17 and the sum of the cross-sectional areas 11 is significantly smaller than the cross-sectional area 10 of the channel 15 . The collecting elements 12 , 13 , 17 are connected to one another with a holder 14 and to the channel 15 . The arrangement of the collecting elements 12 , 13 , 17 causes a slight pressure loss in the channel 15 in all cases. The arrangement is therefore suitable for use in a pressure relief duct.

Eine Darstellung der Anordnung der Sammelelemente 12, 13, 17 in einem Längsaxialschnitt gibt Fig. 3. Jedes Sammelelement 12, 13 bzw. 17 hat eine Achse 4, eine Einströmungsöffnung 8 und eine Ausströmungsöffnung 9. Die Achsen 4 der Sammelelemente 12, 13 bzw. 17 verlaufen parallel zueinander und stehen senk­ recht auf einer Ebene 5 des Kanals 15, wobei jede Einströ­ mungsöffnung 8 in der Ebene 5 liegt. Dadurch liegen an jeder Einströmungsöffnung 8 gleiche Strömungsbedingungen vor, was für die Konstanz des jeweiligen Adsorptionskoeffizienten günstig ist. FIG. 3 shows the arrangement of the collecting elements 12 , 13 , 17 in a longitudinal axial section . Each collecting element 12 , 13 and 17 has an axis 4 , an inflow opening 8 and an outflow opening 9 . The axes 4 of the collecting elements 12 , 13 and 17 run parallel to each other and are perpendicular to a plane 5 of the channel 15 , each inflow opening 8 lies in the plane 5 . As a result, the same flow conditions are present at each inflow opening 8 , which is favorable for the constancy of the respective adsorption coefficient.

Einen Querschnitt durch eine Schüttung eines Adsorbers 3 stellt Fig. 4 dar. Der Adsorber 3 weist dabei Körner 7 aus Silber-Zeolith, an welche der Stoff adsorbierbar ist, und Körner 7 aus einem Inertmaterial 6 auf. Der mittlere Durchmesser der Körner 7 beträgt 2 mm. Der Adsorber 3 ist zudem von einem Rohr 2 umgeben.A cross-section through a bed of an adsorber 3, Fig. 4. The adsorber 3 has 7 grains of silver zeolite, to which the substance is adsorbed, and 7 grains of an inert material 6. The average diameter of the grains 7 is 2 mm. The adsorber 3 is also surrounded by a tube 2 .

Die Erfindung eignet sich besonders zur Bestimmung der Menge eines Stoffes, der in einem Fluid mitgeführt ist. Der Stoff wird dabei mittels mehrerer Sammelelemente adsorbiert, wobei jedes Sammelelement einen von der Geschwindigkeit des Fluides abhängigen Adsorptionskoeffizienten hat und die Summe der Adsorptionskoeffizienten in einem Intervall der Geschwin­ digkeit weitgehend konstant ist, d. h. die Summe Werte an­ nimmt, die allenfalls geringfügig von einem Mittelwert abweichen. Aufgrund dieser im wesentlichen konstanten Summe ist es möglich, aus der in den Sammelelementen gesammelten Teilmenge des Stoffes die gesamte Menge des in dem Fluid mit­ geführten Stoffes und/oder die Konzentration des Stoffes besonders einfach zu bestimmen. Eine Anordnung von Sammel­ elementen eignet sich besonders für einen Einsatz in einem Druckentlastungskanal.The invention is particularly suitable for determining the amount of a substance carried in a fluid. The fabric is adsorbed by means of several collecting elements, whereby each collection element is one of the speed of the fluid dependent adsorption coefficient and the sum of the Adsorption coefficients in an interval of the speed is largely constant, d. H. the sum values takes that at most slightly from an average differ. Because of this essentially constant sum it is possible from the collected in the collection items Subset of the substance the total amount of in the fluid with led substance and / or the concentration of the substance particularly easy to determine. An arrangement of collecting elements is particularly suitable for use in one Pressure relief duct.

Claims (22)

1. Probensammler (1) mit Sammelelementen (12, 13, 17) zur Adsorption eines Stoffes, welcher in einem mit einer Geschwindigkeit strömenden Fluid mitgeführt ist, worin
  • a) jedes Sammelelement (12, 13, 17) mit dem Fluid beauf­ schlagbar ist,
  • b) jedes Sammelelement (12, 13, 17) für die Adsorption des Stoffes einen von der Geschwindigkeit abhängigen Adsorptionskoeffizienten hat, der bei einer jeweiligen charakteristischen Geschwindigkeit einen jeweiligen maximalen Wert besitzt,
  • c) zumindest zwei der charakteristischen Geschwindigkeiten voneinander verschieden sind und
  • d) die Summe der Adsorptionskoeffizienten in einem Intervall der Geschwindigkeit Werte annimmt, die im wesentlichen mit einem aus den Werten gebildeten Mittelwert (16) übereinstimmt.
1. sample collector ( 1 ) with collecting elements ( 12 , 13 , 17 ) for adsorbing a substance which is carried in a fluid flowing at a speed, wherein
  • a) each collecting element ( 12 , 13 , 17 ) can be acted upon with the fluid,
  • b) each collecting element ( 12 , 13 , 17 ) for the adsorption of the substance has a speed-dependent adsorption coefficient which has a respective maximum value at a respective characteristic speed,
  • c) at least two of the characteristic speeds are different from one another and
  • d) the sum of the adsorption coefficients in an interval of the speed assumes values which essentially coincide with an average value ( 16 ) formed from the values.
2. Probensammler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Intervall zwischen zwei voneinander verschiedenen charakteristischen Geschwindigkeiten liegt.2. sample collector ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the interval lies between two different characteristic speeds. 3. Probensammler (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen maximalen Werte in etwa gleich zueinander sind.3. sample collector ( 1 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the respective maximum values are approximately equal to each other. 4. Probensammler (17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sammelelement (12, 13, 17) einen Adsorber (3) zur Adsorption des Stoffes aufweist. 4. sample collector ( 17 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that each collecting element ( 12 , 13 , 17 ) has an adsorber ( 3 ) for adsorbing the substance. 5. Probensammler (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorber (3) von einem Rohr (2) umgeben ist.5. sample collector ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the adsorber ( 3 ) is surrounded by a tube ( 2 ). 6. Probensammler (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorber (3) Silber-Zeolith und/oder Aktivkohle zur Adsorption des Stoffes aufweist.6. sample collector ( 1 ) according to one of claims 4 or 5, characterized in that the adsorber ( 3 ) has silver zeolite and / or activated carbon for adsorbing the substance. 7. Probensammler (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Sammelelement (12, 13, 17) ein Inertmaterial (6), insbesondere Siliziumoxid, aufweist.7. sample collector ( 1 ) according to claim 6, characterized in that at least one collecting element ( 12 , 13 , 17 ) has an inert material ( 6 ), in particular silicon oxide. 8. Probensammler (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorber (3) eine Schüttung aus Körnern (7) ist.8. sample collector ( 1 ) according to one of claims 4 to 7, characterized in that the adsorber ( 3 ) is a bed of grains ( 7 ). 9. Probensammler (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner (7) einen mittleren Durchmesser von 1 mm bis 2 mm haben.9. sample collector ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the grains ( 7 ) have an average diameter of 1 mm to 2 mm. 10. Probensammler (1) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sammelelement (12, 13, 17) eine Einströmungsöffnung (8) und eine Ausströmungsöffnung (9) aufweist, wobei die Sammelelemente (12, 13, 17) aneinander gehaltert sind und die Einströmungsöffnungen (8) etwa in einer Ebene (5) angeordnet sind. 10. sample collector ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that each collecting element ( 12 , 13 , 17 ) has an inflow opening ( 8 ) and an outflow opening ( 9 ), the collecting elements ( 12 , 13 , 17 ) to each other are held and the inflow openings ( 8 ) are arranged approximately in one plane ( 5 ). 11. Probensammler (1) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sammelelement (12, 13, 17) einen Querschnitt (11) hat und die Querschnitte (11) untereinander in etwa gleich sind.11. sample collector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that each collecting element ( 12 , 13 , 17 ) has a cross section ( 11 ) and the cross sections ( 11 ) are approximately the same with each other. 12. Probensammler (1) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sammelelement (12, 13, 17) eine Achse (4) hat, wobei die Sammelelemente (12, 13, 17) aneinander gehaltert und alle Achsen (4) in etwa parallel zueinander sind.12. Sample collector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that each collecting element ( 12 , 13 , 17 ) has an axis ( 4 ), the collecting elements ( 12 , 13 , 17 ) being held together and all axes ( 4th ) are roughly parallel to each other. 13. Probensammler (1) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelelemente (12, 13, 17) in einer Halterung (14) angeordnet sind.13. sample collector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting elements ( 12 , 13 , 17 ) are arranged in a holder ( 14 ). 14. Probensammler (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Adsorptionskoeffizienten in dem Intervall um maximal etwa 15%, insbesondere etwa 10%, von dem Mittelwert (16) abweicht.14. Sample collector ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sum of the adsorption coefficients in the interval deviates by a maximum of about 15%, in particular about 10%, from the mean ( 16 ). 15. Verwendung des Probensammlers (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Adsorption eines Stoffes, der in einem Gas mitgeführt ist.15. Use of the sample collector ( 1 ) according to one of the preceding claims for the adsorption of a substance which is carried in a gas. 16. Verwendung des Probensammlers (1) nach einem der An­ sprüche 1 bis 14 oder Verwendung nach Anspruch 15 zur Bestimmung der Menge und/oder Konzentration eines Stoffes, wobei für eine Zeitdauer jedes Sammelelement (12, 13, 17) von dem Fluid beaufschlagt wird und die während der Zeitdauer adsorbierte Menge des Stoffes bestimmt wird.16. Use of the sample collector ( 1 ) according to one of claims 1 to 14 or use according to claim 15 for determining the amount and / or concentration of a substance, wherein for a period of time each collecting element ( 12 , 13 , 17 ) is acted upon by the fluid and the amount of the substance adsorbed during the period is determined. 17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sammelelement (12, 13, 17) eine jeweilige Sättigungs­ dauer für die Adsorption hat und die Zeitdauer deutlich kürzer als die kürzeste Sättigungsdauer ist.17. Use according to claim 16, characterized in that each collecting element ( 12 , 13 , 17 ) has a respective saturation time for the adsorption and the time period is significantly shorter than the shortest saturation time. 18. Verwendung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn der Zeitdauer, die jedes Sammelelement (12, 13, 17) von dem Fluid beaufschlagt wird, von dem Sammel­ element (17, 12, 13) höchstens eine unwesentliche Menge des Stoffes adsorbiert ist.18. Use according to any one of claims 16 or 17, characterized in that at the beginning of the period that each collecting element ( 12 , 13 , 17 ) is acted upon by the fluid from the collecting element ( 17 , 12 , 13 ) at most one insignificant Amount of the substance is adsorbed. 19. Verwendung des Probensammlers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder Verwendung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid in einem Kanal (15), insbesondere in einem Druckentlastungskanal, geführt ist.19. Use of the sample collector ( 1 ) according to one of claims 1 to 14 or use according to one of claims 15 to 18, characterized in that the fluid is guided in a channel ( 15 ), in particular in a pressure relief channel. 20. Verwendung des Probensammlers (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (15) eine Querschnittsfläche (10) und jedes Sammelelement (12, 13, 17) eine jeweilige Querschnittsfläche (11) hat, die deutlich geringer als die Querschnittsfläche (10) des Kanals (15) ist.20. Use of the sample collector ( 1 ) according to claim 19, characterized in that the channel ( 15 ) has a cross-sectional area ( 10 ) and each collecting element ( 12 , 13 , 17 ) has a respective cross-sectional area ( 11 ) which is significantly smaller than the cross-sectional area ( 10 ) of the channel ( 15 ). 21. Verwendung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelelemente (12, 13, 17) gleichzeitig von dem Fluid beaufschlagt werden. 21. Use according to one of claims 15 to 20, characterized in that the collecting elements ( 12 , 13 , 17 ) are acted upon simultaneously by the fluid. 22. Verwendung des Probensammlers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder Verwendung nach einem der Ansprüche 15 bis 21 zur Bestimmung der Menge eines radioaktiven Stoffes, insbesondere Jod und/oder einer Jodverbindung, welcher in einem Gas, insbesondere Luft oder Luft-Helium- Gemisch, mitgeführt ist.22. Use of the sample collector ( 1 ) according to one of claims 1 to 14 or use according to one of claims 15 to 21 for determining the amount of a radioactive substance, in particular iodine and / or an iodine compound, which in a gas, in particular air or air Helium mixture is carried.
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