DE606651C

DE606651C - Vorrichtung zur Regelung der Zugabe einer Zusatzfluessigkeit zu einer Hauptfluessigkeit, z. B. von Chemikalienloesungen, bei der Wasserreinigung

Info

Publication number: DE606651C
Application number: DEM117237D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-10-14
Filing date: 1931-10-14
Publication date: 1934-12-08

Description

Zur Bestimmung- geringer Mengen von im Wasser oder anderen Flüssigkeiten von Natur aus gelösten oder künstlich zugesetzten Stoffen benutzt man. das Verfahren der Kolorimetrie oder der Nephelometrie. Wenn es sich um laufend anfallende größere Flüssigkeitsmengen handelt, in denen noch dazu der zu bestimmende Bestandteil häufig sich ändert,, so müßte man in kurzen Zwischenräumen diese Bestimmungen anstellen; was natürlich überaus lästig und mühevoll ist.

Diese kalorimetrischen Bestimmungen geschehen in der Weise, daß man der zu untersuchenden Flüssigkeit eine Indikatorlösung·

o. dgl. hinzugibt, um eine Färbung oder Trübung zu !erzielen, die der zu bestimmendien Menge des Stoffes gleichwertig ist. Verglichen wird diese Färbung oder Trübung mit einer sogenannten Standardlösung, deren Gehalt an dem zu bestimmenden Stoß bekannt ist, und in der man die Färbung oder Trübung gleichfalls erzeugt. Dadurch, daß man die Stärke der Färbung oder Trübung durch Verminderung der Flüssigkeitshöhe in der

ag dunkleren der beiden Flüssigkeiten so ändert, daß die Färbung oder Trübung gleiche Stärke besitzt, kann man rechnerisch aus den erzielten Höhen die Menge des zuzuaetziendan Stoffes feststellen.

Um nun von den häufigen Untersuchungen sich frei zu machen, ist es wünschenswert, selbsttätige Untersucnungsapparte zu verwenden, die auch bekannt sind. Man muß aber dann von Hand die Menge der zuzugebenden Chemikalienlösung einstellen. Eine selbsttätige Einregelung dieser dem Wasser zuzugebenden Lösung ist ebenfalls schon vorgeschlagen worden, aber noch nicht restlos gelungen. Man verfährt in solchen Fällen, in bekannter Weise so·, daß man Licht durch die mit dem Indikator versetzte Flüssigkeit und durch die mit demselben Indikator versetzte Standardlösung hindurch auf 'eine elektrische Photozelle fallen läßt. Sind die beiden Flüssigkeiten nicht gleich gefärbt oder gleich getrübt, so entstehen in der oder in den Photozellen verschiedene Stromstärkeni, weil sich der WiderstancL von Photozeilen, mit der Stärke des auf die Zelle fallenden Lichtes ändert. Diese verschiedenen Stromstärken kann man benutzen, um einen Hahn oder ein anderes Absperrorgan so einzustellen, daß die zuzugebende Lösung die Menge erreicht, die unter Zugabe des Indikators die gleiche Färbung annimmt, wie die Färbung in der Standardlösung.

Die bekannten Vorrichtungen arbeiteten aber nicht leinwandfrei, weil Photozellen die üble Eigenschaft haben, sich in ihrer Wirksamkeit zu ändern, ohne daß man bisher die Ursachen hierfür kennt oder diese beseitigen konnte. Die inf olge der Eigenschwankungen der Photozellen sich ergebenden schwankenden Stromstärken würden eine unzuverlässige Zugabe der zu verwendenden Chemikalien bewirken.

Durch die vorliegende Erfindung, von der ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung wiedergegeben ist, sollen nun diese Eigenschwankungen der Photozellen und damit die S unzuverlässige Zugabe der Chemikalienlösung vermieden werden.

In dem Rohryl fließt die zu behandelnde Flüssigkeit. Aus dem Behälter B gibt man nun die Chemikalienlösung hinzu, und zwar fließt diese durch das Rohr C und den Hahn D- der Flüssigkeit in der Leitung A zu. Diese zuzugebende Menge der Chemikalienlösung darf aber ein bestimmtes Maß. nicht über- und auch nicht unterschreiten, wenn man die beabsichtigte Wirkung 'erzielen will. Der HahnZ> wird von einem Elektromotor 12 gesteuert, und zwar in Abhängigkeit von einer PhotozeUe.iV. Zu diesem Zwecke entnimmt man der Rohrleitung^ eben gerktgen Teilstrom an einer Stelle, an der die Chemikalienlösung bereits zugegeben ist, z. B. durch das Rohr ZT. Dieser Tieilstrom fließt durch 'eine kleine Strahlpumpe F, die aus dem Behälter G selbsttätig eine geringe Menge Indikatorlösung ansaugt. Durch die Indikatorlösung wird in dem Wasser, das in dem Rohrf fließt, eine Färbung erzielt. Diese gefärbte Flüssigkeit fließt durch ein Rohr// und wird bei / abgeleitet. Das Rohr// ist oben und unten mit planparallelen Glasplatten abgeschlossen. Neben diesem Rohr ist 'ein weiteres Rohr K. angeordnet, das die Standardlösung enthält, in der durch denselben Indikator eine Färbung erzielt wurde. Bei L befindet sich eine Lichtquelle., die ihren Lichtstrahl einmal über den Spiegel Λί¹ durch die Röhre// mit der zu untersuchenden Flüssigkeit auf die Photozelle iV wirft. Das andere Mal fällt der Lichtstrahl von L durch die Standardlösung K, auf den Spiegel M~ und von dort gleichfalls auf die Photozelle iV.

Als Standardlösung kann man auch eine auf anderem Wege gefärbte Flüssigkeit benutzen oder auch Farbglasscheiben oder Farbtafeln. Letztere müssen aber natürlich von oben belichtet werden. Nun wird durch die PhotozeUe, je nachdem man den Lichtstrahl durch H oder K. fallen läßt, eine verschiedene Stromstärke 'erzeugt. Das wechselnde Abschalten der Lichtstrahlen auf die Photozelle geschieht durch die Blende O.

Fällt das Licht durch die Standardlösung K. auf die PhotozeBe N, die in einem Stromkreis ι liegt, so wird durch die in der Spule 2 erzeugten Kraftlinien der Kern 4 mehr oder weniger angehoben. Dadurch wird einer der beiden Schalter 5 oder 6 betätigt. Diese Schalter liegen in dem Stromkreis 7 bzw. 9. Der in dem Stromkreis 7 fließende Strom setzt den Motor 8 in Tätigkeit, der den Schalter 3 zum Regeln eines Widerstandes verstellt, und zwar wird diese Verstellung so lange dauern, bis der Kern 4 sich in Mittelstellung befindet und infolgedessen weder der Schalter 5 noch der Schalter 6 Strom erhält.

Es hat dann,die Summe des Widerstandes der Photozelle und des Regelwiderstandes 3 einen ganz bestimmten Wert. Sollte sich nun die Photozelle, während das Licht durch die Standardlösung K. fällt, in ihrer Wirksamkeit ändern, so würde die Stromstärke im Stromkreis ι sich gleichfalls ändern. Der Kern 4 wird also· aus seiner Mittelstellung gehoben oder gesenkt, wodurch einer der Schalter 5 oder 6 betätigt wird. Dadurch wird der Motor 8 vorwärts oder rückwärts laufen und den Regelwiderstand 3 so lange verstellen, bis der Kern 4 wieder in Mittelstellung stellt und damit der Motor 8 stromlos wird. In diesem Falle wird wieder die Summe der Widerstände der Photozelle ,/V und des Reglers 3 den alten Wert erreicht haben.

Nachdem der Lichtstrahl längere Zeit durch K. auf die Photozelle eingewirkt hat und damit den Widerstand richtig 'eingeregelt hat, stellt man die Blende O so> daß der Lichtstrahl durch die zu untersuchende Flüssigkeit in der Röhre// und nicht mehr durch /C auf die Photozelle fällt. Zu gleieher Zeit wird der Schalter 10 vom Stromkreis 7 auf den Stromkreis 11 umgelegt. Wenn nun die Flüssigkeit in dem. Rohr// nicht denselben Farbwert hat wie in dem Rohr K., so wird die Photozelle N verschieden erregt, und der Strom, der in dem Stromkreis 1 kreist, wird größer oder kleiner. Die Stromstärke kann durch den Regler 3 nicht mehr verändert werden, da der Motor 8 diesen Widerstand nicht mehr verstellen kann. D er Kern 4 der Spule 2 wird nun, infolge der veränderten Stromverhältnisse, wieder den Schalter 5 oder 6 betätigen, wodurch der Motor 12 vorwärts oder rückwärts läuft. Hierdurch wird der Hahn D weiter geöffnet oder geischlossen. Es wird also aus B durch die RohrleitungC die Menge der zuzugebendem Chemikalien geändert, und zwar wird dies so lange gieschleben, bis die Flüssigkeit in//; durch den Zusatz der Chemikalien denselben Farbwert erreicht hat wie in der StandardilösungZC Ist dieser Farbwert erreicht, dann wird der Kern in der Spule 2 wieder in Mittelstellung stehen. Die beiden Schalter 5 und 6 sind dann stromlos und ebenso der Motor 12. Der Hahn D wird dann nicht mehr verstellt, und die Zugabemenge aus B bleibt nunmehr dieselbe. Auch in diesem Falle ist dann wieder die Summe der Widerständlei der Photozelle N und des Reglers 3 dieselbe wie beim Durchfall des Lichtes durch die S'tandardlösung K.

Aus praktischen Gründen läßt man den Durchgang des Lichtstrahls durch die Röhre K. und die Verbindung des Schalters io mit dem Stromkreis 7 verhältnismäßig lange bestehen, während man den Lichtstrahl durch die Röhre// auf die PhotozelleN nur kurze Zeit fallen läßt. Während dieser letzteren Zeit muß natürlich der Schalter 10 den Stromkreis 11 schließen. Diese verschiedenen großen Zeiträume bei der Belichtung werden deshalb gewählt, um Überregelungen zu vermeiden.

Claims

Patentanspruch:

x5 Vorrichtung zur Regelung der Zugabe.

einer Zusatzflüssigkeit zu einer HaixptfLüssigkeit, z. B. von Chemikalienlösungen, bei der Wasserreinigung mit Hilfe einer elektrischen Photozelle, die durch eine Lichtquelle beeinflußt wird, deren Strahlen durch einen mit einem Indikator versetzten Teilstrom der Hauptflüssigkeit und durch einen Körper von konstanter Lichtabsorption (Glasscheibe * oder Standardlösung) geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis (1) der Photozelle ein regelbarer Widerstand (3) angeordnet ist, der mittels eines elektromagnetischen Relais (2, 4) derart selbsttätig verstellt wird, daß im Photozellen-Stromkreis stets eine konstante Stromstärke herrscht.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen