DE8520544U1

DE8520544U1 - Wartungseinrichtung zur mindestens teilweise automatischen Reinigung und Kalibrierung einer Meßwertgeber-Sonde

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Publication number: DE8520544U1
Application number: DE8520544U
Authority: DE
Original assignee: PROTON AG ZUG CH
Current assignee: PROTON AG ZUG CH
Priority date: 1985-05-30
Filing date: 1985-07-16
Publication date: 1988-01-07
Also published as: CH670158A5; JPS63500397A; US4852385A; GB8701860D0; EP0228385A1; DE3525401A1; WO1986007151A1; GB2189888B; GB2189888A; DE3525401C2

Description

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Cwärturigseinrichtung zur mindestens teilweise automatischen Reinigung Und Kalibrierung einer Meöswertgeber-Sonde

Gegenstand der Erfindung ist eine Wartungseinrichtung gemass Äem Oberbegriff des feinspruchs 1.

Für die Ueberwachüng biologischer oder chemischer Verfahren, Insbesondere von Fermentationsprozessen * werden allgemein Elektrochemische Messfühler, wie pH-Elektroden, insbesondere Einstabrnössketten, verwendet. Dabei wirkt es sich nachteilig feus, dass die genannten Messfühler in der Praxis nur eine begrenzte Standzeit besitzen und ihre Anzeige im Laufe der £eit eine Aenderung erfährt und zwar aus mehreren Gründen:

I. Verschmutzung durch das Reaktionsmedium; g. Nullpunktsdrift;

3. Steilheitsverlust bei pH-Elektroden, Verschiebung der· Bezugsspannung bei pH- und Redox-Elektroden und Inaktivierung bei Redox-Elektroden;

und

4. Totala.usfall der Elektrode.

die dadurch hervorgerufenen Störungen haben bisher die kontSnüierliiöhe. Ueberwachüng von biologischen und ehemischen Verfahren erschwert und teilweise unmöglich gemacht, da sie zu einer erheblichen Verfälschung der Messwerte führen und der häufig notwendige Ausbau und Ersatz des Messfühlers eine Unterbrechung des Verfahrensablauf nach sich zieht.

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Zur Behebung der durch die unter I₄ genannte Verschmutzung auftretenden Störungen sind in der Vergangenheit kontinuierliche oder diskontinuierliche Reinigungsmethoden vorgeschlager oder angewendet worden. Zu ihnen zählen:

1.1 Diskontinuierliche chemische Reinigung mit Agenzien, welche die Membran des Messfühlers säubern;

1.2 kontinuierliche Reinigung mit Wasser, das aus Spüldüsen gegen die Membran der Elektrode gespritzt wird;

1.3 mechanische kontinuierliche oder diskontinuierliche Reinigung mit rotierenden Bürsten oder Ultraschall.

Die genannten Reinigungsmethoden besitzten einige Nachteile, und zwar wird bei der unter 1.1 erwähnten Reinigungsmethode der pH-Wert stark verfläscht und in der Regel das Reinigungsmittel durch das Messmedium verdünnt. Dabei ist auch der Ver^· brauch an Reinigungsmittel verhältnismässig hoch; die unter 1.2 erwähnte Reinigungsmethode wirkt in der Regel nur bei locker anhaftenden Verunreinigungen, weshalb diese Methode nur beschränkt anwendbar ist. Ausserdem wird auch in diesem Fall der pH-Wert verfälscht. Die unter 1.3 erwähnte Reinigungsmethode ist mit grossem mechanischem Aufwand verbunden und bei abrassiven Medien mit einem hohen Verschleiss der bewegten Teile behaftet. Ultraschallreinigung erfordert ein relativ grosses Bauvolumen und ist zudem in explosionsgefährdeten Bereichen wegen der hohen Energieleistung nicht anwendbar. Neben dem Nachteil, dass die genannten Reinigungsmethoden verhältnismässig grosse Bauvolumina erfordern und für enge oder beschränkte Einbaumasse nicht geeignet sind, kommt als weiterer Nachteil hinzu, dass ihre Wirksamkeit bei hohen Drücken nicht immer gewährleistet ist.

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Die Behebung von Fehlern, die durch die unter 2. und 3. erwähnten Gründe im Laufe der Zeit verursacht werden, erfordert regelmässig wiederholte Reinigungen und Eichungen mit mindestens zwei Eichiösungen und Korrekturen an den verwendeten Messinstrumenten. Die zur Behebung dieser Fehler notwendigen Arbeiten erfordern, je nach Art des verwendeten Messmediums, der Art der Verunreinigungen und der Grosse der auftretenden Elektrodendrift einen Zeiaufwand von einigen Stunden bis mehreren Wochen- Dies bedeutet aber, dass diese Arbeiten zu einer erheblichen Beeinträchtigung des zu überwachenden Verfahrens führen und somit eine erhebliche Steigerung der Kosten bedingen.

Aus der DE-PS 2 557 542 ist bekannt, die Elektrode in Kugelhähne einzubauen, welche beim Stellungswechsel die Elektrode von dem Messmedium trennen und den Reinigungs- oder Eichlösungen zugänglich machen. Weiterhin ist aus der DE-OS 27 12 159 bekannt, Mess- und Eichlösungen in kleinen Mengen dux^ch feine Düsen auf die Elektrode zu versprühen. Ferner ist aus der DE-OS 25 14 193 ein Gerät zum automatischen Analysieren flüssiger Proben bekannt, bei dem die Proben enthaltende Reagensgläser auf einem in Sektoren unterteilten Förderband angeordnet sind und mittels des Förderbandes einzelnen Analysenstationen entsprechend einem vorgegebenen Programm zugeführt werden können. Die Steuerung erfolgt dabei bevorzugt mit Hilfe eines pneumatischen Programmiermechanismus. Schliesslich ist vorgeschlagen worden, die Elektrodenmembran in einer Vertiefung unterzubringen, in der sie bei Bedarf gereinigt oder geeicht werden kann.

Diese erwähnten Methoden sind mit verschiedenen Mängeln be-¹ haftet» zumal sie offensichtlich nicht universell anwendbar

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sinci. So ist beispielsweise die Anordnung gemäss DE-PS 25 57 542 nur für Rohre geeignet. Im Falle einer Automatisierung müsste ein By-pass angelegt werden. Ausserdem werden keine Angaben gemacht, mit welchen Mitteln und auf welche Weise die Zufuhr von Reinigungs- und Eichlösungen und deren Dosierung bewerkstelligt wird. Ausserdem wird bei diesen Methoden die Temperatur der verwendeten Eichlösungen nicht berücksichtigt, was zu einer nicht zu vernachlässigenden Beeiträchtigung der Genauigkeit der Eichung führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wartungseinrichtung für eine Messwertgeber-Sonde, die Teil einer Messeinrichtung zur kontinuierlichen Ueberv/achung biologischer oder chemischer Verfahren durch Messung analytischer Parameter in einem fluiden Medium ist, zu schaffen, welche eine einfache und wenig arbeitsintensive Reinigung und Kalibrierung des Messfühlers mit geringem Zeitaufwand gestattet und eine teilweise oder vollständige Automatisierung der Wartung erlaubt. Die gestellte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Kombination von Messertgebereinheit, Dosiereinheit und Steuereinheit wird erreicht, dass das gesamte Wartungsprogramm mit geringem Arbeits- und Zeitaufwand und ohne Ausbau des Messfühlers aus dem das Messmedium enthaltenden Behälter erreicht wird. Ausserdem erlaubt diese Kombination, bei der alle zur Durchführung der Wartung erforderlichen Funktionen mittels pneumatischer Signale ausgelöst und/oder gesteuert werden können, und die Kopplung mit einer Steuereinheit mittels Drückluftleitüngen eine mindestens teilweise Automatisierung der Wartung und eine laufende Ueberwachung des gesamten Wartungsprögrämmes auf einfache Weise.

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Vorteilhafte Ausbildungen der Messeinrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 umschrieben.

Durch die Ausbildung nach Anspruch 2 kann eine Verschmutzung oder Verdünnung des Messmediums durch die verwendete Spüloder Reinigungsflüssigkeit und/oder durch die als Eichflüssigkeit verwendeten Pufferlösungen oder eine Veränderung des pH-Wertes der Pufferlösungen durch das Messmedium verhindert werden.

Die Ausbildung nach Anspruch 3 gestattet sowohl eine genaue Dosierung der Zufuhr der Spül- oder Reinigungsflüssigkeit und der Pufferlösungen und die zeitliche Begrenzung der Zuführung der Spül- oder Reinigungsflüssigkeit und der Pufferlösungen. Ausserdem erlaubt diese Ausbildung eine laufende Ueberwachung des Druckes der Spül- oder Reinigungsflüssigkeit und des Vorhandenseins ausreichender Mengen der Pufferlösungen.

Die Ausbildung nach Anspruch 4 erlaubt eine einfache und mit wenig Zeitaufwand verbundene Ausführung aller zur Druchführung der Wartung notwendiger Arbeitsschritte.

Die Ausbildung nach Anspruch 5 gestattet eine laufende Ueberwachung aller für die erfolgreiche Durchführung der Wartung erforderlichen Arbeitsgänge und Messwerte.

Mittels der Ausbildung nach Anspruch 6 lassen sich Ungenauigkeiten, die durch nichtbeachtete Temperaturdifferenzen in den Pufferlösungen oder im Reaktionsmedium hervorgerufen werden, Vörmeiden*

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Die Ausbildung nach Anspruch 7 ermöglicht eine gleichzeitige und gleichmässige Auslösung und Ueberwachung aller Funktionen der Messwertgebereinheit und der Dosiereinheit. Dabei ist es von besonderem Vorteil, dass die Verbindung der Steuereinheit mit der zentralen Druckluftversorgung über eine einfache Steckverbindung erfolgen kann.

Die Ausbildung nach Anspruch 8 ermöglicht eine voüTautomatische Durchführung der- gesamten Wartungsprogrammes und dessen vollständige Adaptierung an den Ablauf und die Erfordernisse des zu überwachenden Verfahrens.

Die Ausbildungen nach den Ansprüchen 9 und 10 sind je nach Art des im Einzelfall durchzuführenden Messvorganges einzusetzen. Die Möglichkeit ihrer Wahl erlaubt den Einsatz der Wartungseinrichtung innerhalb eines weiten Anwendungsbereiches.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Wartungseinrich-

\ tung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beil schrieben; dabei zeigen:

Figur 1 ein Blockdiagramm der Wartungseinrichtung;

Figur 2 sine Messwertgeber-Einheit entsprechend Al der Figur

% 1 teilweise in vertikalem Längsschnitt;

Figur 3 eine Dosiereinheit entsprechend A2 der Figur 1 teilweise in vertikalem Längsschnitt; und

Figur 4 eine Steuereinheit gemäss A3 der Figur 1 in Drauf-

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Das Blockdiagramm gemass Figur 1 zeigt in schemätischer Darstellung eine Wartungseinrlchturig zur störungsfreien j mihdestens teilweise automatischen Reinigung und Kalibrierung einer Messwertgeber-Sonde, die Teil einer zur kontinuierlichen Ueberwächung biologischer oder chemischer Verfahren durch Messung analytischer Parameter in einem fluiden Medium geeigneten Messeinrichtung ist, mit einer Messwertgebereinheit Al, einer Dosiereinheit A2 und einer Steuereinheit A3. Die Messwertgeber-Einheit Al ist mit einem Kupplüngsglied Bl zur Verbindung mit der Dosiereinheit A2 und mit einer Multipol-Kupplung C₁ zur Kopplung mit der Steuereinheit A3 ausgestattet. Die Dosiereinheit A2 weist ihrerseits ein mit dem Kupplungsglied Bl in Wechselbeziehung stehendes Kupplungsglied B2 und eine Multipol-Kupplung C zur Kopplung mit der Steuereinheit A3 auf. Die Steuereinheit A3 ist mit Multipol-Kupplung en C 3.1 und C 3.2 ausgestattet, wobei C 3.1 mit der Multipol-Kupplung C von Al und C 3.2 mit der Multipol-Kupplung C von A2 korrespondieren. Die Steuereinheit A3 weist ausserdem einen Signalausgang D auf, über den sie mit einer zentralen Druckluftversorgung oder zusätzlich über pneumatisch/elektrische Wandler mit einer zentralen Prozesssteuerungs-Einheit verbunden werden kann.

Figur 2 zeigt eine den wesentlichen Bestandteil der Messwertgeber-Einheit Al bildende Messwertgeber-Sonde 2, die ein Aussenrohr 4 aufweist und in eine Spülkammer 5 eintaucht. Im Aussenrohr 4 ist ein Messfühler 6, z.B. eine pH-Elektrode verschiebbar angeordnet. Das Aussenrohr 4 trägt an seinem, einem in einem durch eine Führungsbuchse 8 angedeuteten Behälter gefindlichen, Messmedium zugewandten Kopfteil ein Ab-

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sperrorgan 10 z.B. ein Kugelventil, zur Verhinderung des Ein^ dringens des Messmediüms ins Freie. Im Aüsssehröhr 4 ist weiterhin eine mit dem Absperrorgan 10 gekoppelte Führungsein richtung 12 zur Halterung und Führung des Messfühlers 6 beim Verschieben in eine Betriebsstellung, bei der der Messfühler 6 bei geöffnetem Absperrorgan 10 in das Messmedium eintaucht, und in eine Wartungsstellung bei der der Messfühler 6 bei geschlossenem Absperrorgan 10 in das Aussenrohr 4 zurückgezogen ist, untergebracht. Die Führungseinrichtung 12 ist mit in Richtung der Längsachse des Messfühlers 6 beweglichen Betätigungsgliedern 13, 14 gekoppelt, durch welche der Messfühler 6 mittels über Druckluftleitungen 16 oder 18 eingespeister Druckluft in die Betriebsstellung oder die Wartungsstellung verschoben werden kann_s Zur Abführung der Druckluft aus dem Aussenrohr 4 sind Ableitungen 20, 22 vorgesehen. In der Spülkammer 5 ist weiterhin ein Temperaturkompensationswiderstand 24 angeordnet, dessen Messwerte der Steuereinheit A3 eingespeist werden. Die Spülkammer 5 weist ausserdem eine Einlassöffnung 26 mit einem Rückschlagventil 28 in dem Bereich auf, in dem sich der eine Membran 30 tragende Kopfteil des Messfühlers 6 befindet. Der Messfühler 6 ist von einem Innenrohr 32 umgeben, das an seinem, dem Kopfteil entgegengesetzten Endteil fest mit einer Steckverbindung 34 zur Verbindung mit einem Messgerät verbunden ist. Die Einlassöffnung entspricht dem Kupplungsglied Bl aus Figur 1 zur Verbindung der Messwertgeber-Einheit Al mit der Dosiereinheit A2 über das Kupplungsglied B2 der Dosiereinheit A2 und ist für die Einführung von Reinigungsmittel- und/oder Pufferlösungen aus der Dosiereinheit A2 vorgesehen. Zur Koppelung der Betätigungsglieder 13, 14, der Druckluftleitungen 16, 18, 20 und

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ist pine mit der 'Multipol-Küpplüng G 3.1 der Steuereinheit A3 korrespondierende Mültipol^Kupplung 35 -, entsprechend der MUltipöl-KüpplUng C_? gemäss Figur 1 vorgesehen.

Figur 3 zeigt eine für die Verwendung von Wasser als Reinigungsmittel und von zwei Pufferlösungen mit unterschiedlichen pH-Werten ausgelegte Dosiereinheit A2. Dem Kupplungsglied B2 entspricht dabei ein aus Leitungen 36, 38 und 40, die mit Rückschlag-Ventilen 42, 44 und 46 ausgestattet sind, gebildetes Zuleitungssystem 48. In die Leitung 36 zur Zuführung des Wassers, das einem Vorratsbehälter oder einer Wasserversorgungsleitung entnommen werden kann, ist zur Ueberwachung und Steuerung des Wasserdruckes ein Druckwächter 50, der über Druckiuftleitungen 52 und 54 mit der Steuereinheit A3 gekoppelt ist, sowie ein pneumatisch betätigtes Wegventil 56 eingebaut, das zur Einstellung der Dauer des Wasserzuflusses mit einem Zeitventil in der Steuereinheit A3 gekoppelt ist.

Die Dosiereinheit A2 weist ausserdem ein erstes Vorratsgefäss 60 für eitiu erste Pufferlösung, z.B. mit pH 7, und ein zweites Vorratsgefäss 62 für eine zweite Pufferlösung, z.B. mit pH 4&ldquor; auf. Im Vorratsgefäss 60 sind ein Sensor 64, und im Vorratsgefäss 62 ein Sensor 65, die über Druckluftleitungen 66j 67 mit der Steuereinheit A3 gekoppelt sind, angeordnet. Zur Förderung der ersten Pufferlösung ist eine erste Dosierpumpe 68, int vorliegenden Fall eine Kolbenpumpe, die über eine Leitung 70 mit dem Vorratsgefäss 60 verbunden und über Druckluftleitungen 72, 73 mit der Steuereinheit A3 gekoppelt ist, vorgesehen. Zur Förderung der zweiten Pufferlösung ist

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eine zweite Dosierpumpe 74, im vorliegenden Fäll eine mit der ersten identische Kolbenpumpe,- die über eine Leitung 76 mit dem Vorratsgefäss 62 verbunden und über Drucklüftleitungen 78, 79 mit dem Steuergerät A 3 gekoppelt ist, vorgesehen*

Der die Vorratsgefässe 60, 62 und die Dosierpumpen 68, 74 mit den zugehörigen Druckluftleitungen 66, 67, 72, 73, 78, umfassende Teil der Dosiereinheit A2 ist in ein Gehäuse 80 mit einer Multipol-Kupplung 82, mit Durchführungen 84, 86, für die Druckiuftieitungen 52, 54, 58 und mit Rohrverbindung gen 90, 92 für die Speiseleitungen 38, 40 eingebaut.

Die in Figur 4 dargestellte Steuereinheit weist Bedienungselemente 94, 96 zum Ein- und Ausfahren des Messfühlers 6, ein Bedienungselement 98 zum Ein- und Ausschalten der Spülung, ein Bedienungselement 102 zum Ein- und Ausschalten des Eichprogrammes, eine erste Aufforderung 106 für die Einstellung des pH-Wertes auf 7,00, eine zweite Aufforderung 108 für die Einstellung des pH-Wertes auf z.B. 4,01, ein Bedienungselement QUITTIEREN 110, pneumatische Anzeigen 111, 112, 113, 115, von denen der aktuelle Stand des Programmablaufs ablesbar ist, eine LCD-Anzeige 114, von der der aktuelle Messwert des Messfühlers 6 ablesbar ist, eine Warnanzeige 116 für ungenügenden Spülwasserdruck, einen Verstärker 117 zur Einstellung des pH-Wertes, eine Warnanzeige 118 für ungenügenden Füllzustand der Vorratsbehälter 60 und/oder 62, ein Bedienungselement EICHUNG 120, eine pneumatische Anzeige EICHUNG eine mit der Multipol-Kupplung C der Messwertgeber-Einheit Al korrespondierende Multipol-Kupplung 122, entsprechend C 3.1 von Figur 1, eine mit der Multipol-Kupplung C2 der Dosiereinheit A2 korrespondierende Multipol-Kupplung 124, entsprechend C 3.2 von Figur 1, und einen mit einer zentralen Druckluftversorgung oder einer zusätzlichen zentralen Prozesssteuerungs-Einheit koppelbaren Signalausgang 126, entsprechend D der Figur 1, auf. Ausserdem ist die Steuereinheit A3 mit zwei getrennten, in der Figur nicht dargestellten,

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Eingängen für den Temperacurkompensationswiderstand 24 und einen weiteren, nicht dargestellten, im Messmedium befindlichen Temperaturkompensationswiderstand sowie mit einem Bedienungselement 128 zum Umschalten von automatischer temperaturkompensation auf manuelle Temperaturkompensation ausgestattet.

Bei der vorliegenden Ausgestaltung der Steuerungseinheit sind sämtliche Bedienungselemente als Drucktasten ausgebildet. Die Farbe der Anzeige ist blau mit Ausnahme der Anzeige MESSUNG, die in grün erscheint. Die Warnanzeigen bei mangelndem Spülwasserdruck und/oder ungenügendem Füllzustand der Vorratsbehälter für die Pufferlösung enerscheinen rot. Weitere Einzelheiten hierzu sind der Beschreibung des Ausführungsbeispieles zu entnehmen.

Die in den Figuren 2 bis 4 beschriebene Ausgestaltung der Wartungseinrichtung der eingangs erwähnten Art ist für einen teilweise automatischen Betrieb ausgelegt. Die Auslösung sämtlicher Bedienungsschritte erfolgt ebenso wie alle Rückmeldungen durch pneumatische Signale. Bei einer für einen vollautomatischen Betrieb ausgelegten Ausgestaltung sind die hand- oder pneumatisch betätigten Ventile durch elektrisch angesteuerte Magnetventile ersetzt, des gleichen alle pneumatischen Rückmeldungen durch PE-Wandler (pneumatisch-elektrische Wandler), die ein pneumatisches Signal in ein elektrisches umwandeln. Durch diese pneumatisch/elektrische Schnittstelle kann die Messeinrichtung als Ganzes an eine zentrale Prozesssteuerungseinheit z.B. einen Rechner oder einen mikroprozessorbetriebenen pH-Verstärker, angeschlossen und von dieser gesteuert werden.

Das Ausführungsbeispiel betrifft die Reinigung und Eichung einer für die Ueberwachung eines Fermentationsprozesses verwendeten pH-Elektrode, die dem Messfühler 6 der· Figur 2 entspricht, unter Verwendung der für einen teilweise automatischen Betrieb ausgelegten Ausgestaltung der Messeinrichtung.

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Die pH-Elektrode 6 befindet sich zunächst in Betriebsstellung, wie aus der Anzeige MESSUNG (grün) ersichtlich ist. Durch Betätigen des Drucktasters 96 wird die pH-Elektrode 6 ausgefahren, wie die Anzeige WARTUNG (113 blau) zeigt. Das Absperrorgan 10, im vorliegenden Fall ein Kugelventil, schliesst; dadurch wird die Spülkammer 5 der Messwertgeber-Sonde 2 gegenüber dem Messmedium abgeschlossen. Die pH-Elektrode 6 befindet sich nunmehr in Wartungsstellung. Durch Betätigen des Kippschalters 98 wird die Spülung eingeschaltet und durch Betätigung des Kippschalters 102 die Eichung eingeschaltet. Das Wegewasserventil 56 das durch ein Zeitventil in A3 auf eine Spüldauer von etwa 1 Minute eingestellt ist, wird geöffnet; es erfolgt die Anzeige SPUELUNG (115 blau). Die Einstellung der Spüldauer auf etwa 1 Minute entspricht der Regel; sie kann aber bei Bedarf verlängert werden. Ausserdem kann der Spülvorgang im Fall einer starken Verschmutzung einmal oder mehrmals wiederholt werden. Soll der SpülVorgang wiederholt werden, so ist der Kippschalter 98 in AUS Position zu bringen und danach wieder EIN zu schalten, worauf die Spülung erneut in Gang gesetzt wird. Dieser Ablauf empfiehlt sich beispielsweise dann, wenn die Elektrode nach Prozessende sauber aufbewart werden soll. Sie bleibt nach der Spülung im V/asser stehen. Bei mangelndem Spülwasserdruck erscheint bei 116 eine rote Warnanzeige, die so lange bestehen bleibt, bis der Spülwasserdruck erhöht wird. Danach muss der Spül-.-orgäng wiederholt werden. Bei mangelndem Spülwasserdruck ist das Programm "EICHUNG" blockiert.

Nach Beendigung des Spülvorganges wird bei Stellung des Kippschalters 102 in EIN automatisch Pufferlösung mit pH 7 aus dem Vorratsgefäss 60 mittels der Dosierpumpe 68 über die Speiseleitung 38 über das Rückschlagventil 44 in die SpUlkammef 5 gepumpt. Danach zeigt die pneumatische Anzeige 106 der Steuereinheit A3 die Aufforderung, den pH-Wert 7 mittels des

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Verstärkers einzustellen. Sobald dieser pH-Wert erreicht ist, zeigt die pneumatische Anzeige 111 die Aufforderung mittels des Bedienungselementes 110 QUITTIEREN den weiteren Ablauf zu betätigen. Dadurch wird die Elektrode 6 etwa 10 Sekunden gespült, worauf die Pufferlösung r..it z.B. pH 4,01 aus dem Vorratsgefäss 62 mittels der Dosierpumpe 74 über die Speiseleitung 40 und das Rückschlagventil 46 in die Spülkammer 5 gepumpt -wird. Danach zeigt die pneumatische Anzeige 108 die Aufforderung, mittels des Reglers auf dem Verstärker 117 den pH-Wert auf den Wert von z.B. 4,01 einzustellen. Ist der Füllzustand des ersten Voratsgefässes 60 und/oder des zweiten Vorratsgefässes 62 ungenügend, so gibt der Sensor 64 und/oder der Sensor 65 über die Druckluftleitungen 66, 67 ein Signal an die Steuereinheit A3 ab, wodurch bei 118 eine rote Warnanzeige PUFFERLOESUNG ? erscheint. Diese erlischt erst, wenn die Vorratsgefässe 60 und/oder 62 gefüllt sind. Erst dann kann das Eichprogramm in Gang gesetzt werden.

Nach Beendigung des Eichprogrammes, kann dieses gegebenenfalls durch Drücken der Taste 102 wiederholt werden, was jedoch nur sinnvoll ist, wenn die pH-Elektrode 6 unklare Ergebnisse zeigt. Andernfalls kann durch Betätigen der Drucktaste 94 die Elektrode wieder in den Messraum gefahren werden, wobei das Absperrorgan 10 geöffnet wird. Nach Einfahren der pH-Elektrode 6 in den Messraum erscheint auf der LCD-Anzeige 114 der aktuelle Messwert und auf der pneumatischen Anzeige 112 die Rückmeldung MESSEN (grün).

Durch die laufende Ueberwachung des Spülwasserdruckes einerseits UWd 4er Menge der in den Vorratsgefässen vorhandenen

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Pufferlösungen und die sofortige Meldung auftretender Mangel _t·, durch das Aufleuchten von Warnsignalen im Anzeigeteil der I · Steuereinheit A3 sowie die laufende Anzeige des aktuellen

Standes des Programmablaufs wird eine einfache und störungsfreie Abwicklung des gesamten Wartungsvorganges gewährleistet. Durch den Einsatz des im Elektrodenraum angeordneten Temperaturkompensationswiderstandes 24 und eines weiteren I Temperaturkompensationswiderstandes im Messmedium, fi±e beide I mit der Steuereinheit A3 gekoppelt sind, können die T^mpera-I tür der Pufferlösungen einerseits und die Temperatur des Mess- \ mediums automatisch kompensiert wenden, wodurch Messfehler,

? die auf unterschiedliche Temperaturen zurückgehen, ausge-

f schlossen werden. Durch Betätigen des Bedienungselementes I können die Temperatur der Pufferlösungen einerseits und die &idiagr;

Temperatur des Messmediums auch manuell kompensiert werden.

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2 McjssWertgeber^Sonde

4 Aussenrohr

5 Spülkammer

6 Messfühler

8 Führungsbuchse

10 Absperrorgan

12 Führungseinrichtung

13 Betätigungsglied

14 Betätigungsglied 16 Druckluftleitung 18 Druckluftleitung 20 Ableitung

22 Ableitung

24 Temperaturkompensationswiderstand

26 Einlassöffnung

28 Rückschlagventil

30 Membran

32 Innenrohr

34 Steckverbindung

35 Multipol-Kupplung

33 Speiseleitung (für Wasser)

38 Speiseleitung (für 1. Puffer)

40 Speiseleitung (für 2. Puffer)

42 Rückschlagventil in

44 Rückschlagventil in

46 Rückschlagventil in

48 Zuleitungssystem

50 Druckwächter

52 Druckluftleitung

54 Druckluftleitung

60

64

65

66

68

70

72

73

74

76

78

79

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82

84

86

88

90

92

94

96

98

102 106 108 110 111 112 113

Wegeventil
Druckluftleitung

1. Vorratsgefäss

2. Vorratsgefäss Sensor fur 60
Sensor für 62
Druckluftleitung für 64 Druckluftleitung für 65

1. Dosierpumpe Leitung

Druckluftleitung für 68 Druckluftleitung für 68

2. Dosierpumpe Leitung

Druckluftleitung für 74 Druckluftleitung für 74 Gehäuse

MuItipol-Kupplung Durchführung für 54 Durchführung für 52 Durchführung für 58 Rohrverbindung
Rohrverb indung
Bedienungslelement MF EIN Bedienungselement MF AUS Bedienungselement Spülung EIN Bedienungselement Eichung EIN Aufforderung für Einstellung pH 7,00 Aufforderung für Einstellung pH 4,01 Bedienungselement QUITTIEREN pneumatische Anzeige QUITTIEREN pneumatische Anzeige MESSUNG pneumatische Anzeige WARTUNG

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LCD-Wert-Anzeige

pneumatische Anzeige SPÜELUNG EIN

Warnanzeige H₃O

Verstärker

Warnänzeige für 60, 62 PUFFER

Bedienungselement EICHUNG

pneumatische Anzeige EICHUNG

Multipol-Kupplung = C3.1

Multipol-Kupplung = C3.2

Signal-Ausgang

Bedienungselement Temperaturkompensation,

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Claims

Schutzansprüche

1. Warturtgseinrichtung zur mindestens teilweise automatischen Reinigung und Kalibrierung einer Messwertgeber-Sonde, wobei die Messwertgeber-Sonde Teil einer Messeinrichtung zur kontinuierlichen überwachung biologischer oder chemischer Verfahren durch Messung analytischer Parameter in einem fluiden Messmedium ist und einen herausnehmbaren Messfühler, eine Führungseinrichtung zur Halterung und Führung des Messfühlers in der Messwertgeber-Sonde zwischen einer BetriebsstP.llung und einer Wartungsstellung und ein Absperrorgan aufweist, gekennzeichnet durch

a) eine Messwertgeber-Einheit (A1) mit der Messwertgeber-Sonde (2), die ein Außenrohr (4) aufweist, -üas mittels des Absperrorgans (10) abschließbar ist und in dem der Messfühler (6) mittels pneumatischer Signale verschiebbar angeordnet ist,

b) einer Dosiereinheit (A2) zur Zuführung mindestens einer Spül- oder Reinigungsflüssigkeit und mindestens einer Pufferlösung als Eichflüssigkeit zur Messwertgeber-Einheit,

c) eine die Dosiereinheit (A2) mit der Messwertgeber-Einheit (A1) verbindende Flüssigkeitsleitung,

d) eine Steuereinheit (A3) mit Bedieriüngselementen zur AUsseridüng pneumatischer Signale zur Aus'lÖsung und/oder Steuerung aller Funktionen der Messwertgeber-Einheit i,kt) Und der Dosietfeinheit (A2) , Anzeigen für¹ die überwachung der Funktionen Und die Meldung von Störungen,

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- 19 und durch

e) die Ausbildung der die Messwertgeber-Einheit (Al) und die Dosiereinheit (A2) mit der Steuereinheit (A3) koppelnden Leitungen (C1, C3-1 bzw. C2, C3.2) als Druckluftleitungen zur Übermittlung pneumatischer Signale.

2. Wartungsexnrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messwertgebersonde (2) ein mit dem Absperrorgan (10) und einer Führungseinrichtung (12) gekoppeltes, durch von der Steuereinheit (A3) gelieferte pneumatische Signale steuerbares Betätigungsglied (14) für die Verschiebung des Messfühlers (6) aufweist.

3. Wartungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinheit (A2) eine mit einem Druckwächter (50), der über Druckluftleitungen (52,54) mit der Steuereinheit (A3) gekoppelt ist, und mit einem über eine Druckluftleitung (58) mit der Steuereinheit (A3) gekoppelten Wegeventil (56) ausgestattete Zuführung für die Spüloder Reinigungsflü&sigkeit, ein erstes, mit einem Sensor

(64) ausgestattetes, Vorratsgefäß (60) für eine erste Pufferlösung und ein zweites, mit einem Sensor (65) ausgestattetes Vorratsgefäß (62) für eine zweite Pufferlösung, eine erste Dosierpumpe (68) für die erste Pufferlösung und eine zweite Dosierpumpe (74) für die zweite Pufferlösung aufweist, und daß die Sensoren (64,65), die erste Dosierpumpe (68) und die zweite Dosierpumpe (74) mit der Steuereinheit (A3) koppelnde Druckluftleitungen (66,67,72,72,78,7S) Vorgesehen sind.

X

4. Wartungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3*

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (A3) Bedienüngselemertte (94,96,97,102,110) für folgende Funktionen aufweist:

« Verschiebung des Meßfühlers (6) aus der Betriebsstellung in diiS Wärtüngsstellung öder Umgekehrt; ■ "

&igr; · · a &igr;* &igr;

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- Einleitung oder Wiederholung von Reinigüngs- und Eichvorgärigen;

- Zuführung der Spül- öder" Reinigüngsflüssigkeiten und der Pufferlösungen.

5. Wartungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (A3) pneumatische Anzeigen (112,113; für die aktuelle stellung des Meßfühlers (6) und den aktuellen Stand des Programmablaufs (115,121) und Warnanzeigen (116,118) für die Meldung von Störungen bei der Zuführung der Spül- oder Reinigungsflüssigkeit und/oder der Pufferlösungen aufweist.

6. Wartungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (A3) swei getrennte Eingänge für zv/ei Temperaturkompensationswiderstände aufweist von denen der eine, in der Meßwertgebersonde (2) angeordnete, zur Kompensation von Temperaturschwankungen in den Pufferlösungen und der andere, im Meßmedium angeordnete, zur Kompensation von Temperaturschwankungen im Meßmedium vorgesehen sind.

7. Wartungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (A3) einen Anschluß für Verbindung mit einer zentralen Druckluftversorgung aufweist.

8. Wartungseinrichtung nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftleitungen mit elektrisch zu betreibenden Magnetventilen ausgestattet sind, daß PE-Wandler zur Umwandlung pneumatischer Signale in elektrische Signale vorgesehen sind, und daß die Steuereinheit (A3) einen Anschluß für Verbindung mit einer zentralen Prozeßsteuerung aufweist.

9. Wartungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (6) ein elektrochemischer Sensor, vorzugsweise eine pHnEjLektKode, _t is.t.

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10. Wartungseinrichtung nach Anspruch &Iacgr;, dadurch gekennzieichnet, daß der Meßfühler (6) ein optischer Sensor ist.

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