DE9208591U1 - Device for measuring or collecting the amount of a gas or solid contained in a liquid - Google Patents

Device for measuring or collecting the amount of a gas or solid contained in a liquid

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Description

R.Baltu·, SchulMlr.48,3203 Bornhai·! &Tgr;·1 ■ 02227/B04441 F«xi &Bgr;2*3&THgr;| 30, 5 Juril . l.»92R.Baltu·, SchulMlr.48,3203 Bornhai·! &Tgr;·1 ■ 02227/B04441 F«xi &Bgr;2*3&THgr;| 30, 5 Juril . l.»92 BeschreibungDescription

Vorrichtung zum Messen und Sammeln der Menge eines in einer Flüssigkeit enthaltenen Gasanteils oderDevice for measuring and collecting the quantity of a gas contained in a liquid or

Feststof -F es.Solid -F it.

Vorrichtung zum Bestimmen und Sammeln eines Gasgehaltes oder Sammeln eines Feststoffes unter Verwendung eines gasspezifischen Absorptions- oder Reaktiansmittels, welches durch In—Verbindung—bringen mit dem zu bestimmenden Gas eine Änderung der elektrischen Leitfähigkeit erfährt, sind aus DT-OS 2 315 079 und P 27 45 763.2 bekannt. Die Nachteile des zuerst genannten Verfahrens sind in P 27 45 763.2 beschrieben.Devices for determining and collecting a gas content or collecting a solid using a gas-specific absorption or reaction agent, which undergoes a change in electrical conductivity when brought into contact with the gas to be determined, are known from DT-OS 2 315 079 and P 27 45 763.2. The disadvantages of the first-mentioned method are described in P 27 45 763.2.

Weiterhin ist ein ähnliches Verfahren und eine Vorrichtung aus G 91 04 805.2 und aus der Anmeldung P 42 11 907.3 bekannt. Die Nachteile des letzgenannten Verfahrens liegen in der Benutzung von zwei Leitfähigkeitssensoren und des großen Raumbedarfes der Sensoren, die Leitfähigkeitssensoren haben große Toträume, die zu Schwankungen des Meßergebnisses führen. Diese Schwankungen kommen durch die Durchmischung der zwischen den Elektroden befindlichen Menge an Absorptions- oder Reaktionsmittel zustande. Ebenso nachteilig ist, daß zur Kompensation der Temperatureinflüsse auf das Absorptions— oder Reaktionsmittel entfernt angeordnete Temperaturfühler vorgesehen sind. Es kann nicht die tatsächlich während der Messung auftretende Temperatur des Absorptions— oder Reaktionsmittels erfaßt werden. Zur Erfassung der Leitwertänderung des Absorptions— oder Reaktionsmittels und somit der Menge Gas wird eine Brückenschaltung benutzt. Hier sind einige Fehlerquellen gegeben.Furthermore, a similar method and device are known from G 91 04 805.2 and from the application P 42 11 907.3. The disadvantages of the latter method are the use of two conductivity sensors and the large space required by the sensors; the conductivity sensors have large dead spaces, which lead to fluctuations in the measurement result. These fluctuations are caused by the mixing of the amount of absorption or reaction medium between the electrodes. Another disadvantage is that remotely arranged temperature sensors are provided to compensate for the temperature influences on the absorption or reaction medium. The temperature of the absorption or reaction medium that actually occurs during the measurement cannot be recorded. A bridge circuit is used to record the change in the conductivity of the absorption or reaction medium and thus the amount of gas. There are several sources of error here.

R.Baltua, Schul at r . 4&bgr; , 3203 Bornh·!·, &Tgr;·1 &igr; 02227/80444 &igr; Fi1IiJlJi, 30.., Ju/\< t 992R.Baltua, Schul at r . 4&bgr; , 3203 Bornh·!·, &Tgr;·1 &igr; 02227/80444 &igr; Fi 1 IiJlJi, 30.., Ju/\< t 992

Der als Entgasungszelle genutzte Schlauch hat durch seinen Innendurchmesser bedingt den Nachteil, daß nur ein Teil des Absorptions&mdash; oder Reaktionsmittels an der Schlauchwandung zur Aufnahme von eindi-f-fundiertem Gas zur Verfügung steht. Das im Schlauchinneren fließende Absorptions&mdash; oder Reaktionsmittel vermischt sich nur unregelmäßig mit der Laminarschicht. Dies führt wiederum zu Schwankungen der Anzeige.The hose used as a degassing cell has the disadvantage, due to its internal diameter, that only a portion of the absorption or reaction medium is available on the hose wall to absorb diffused gas. The absorption or reaction medium flowing inside the hose only mixes irregularly with the laminar layer. This in turn leads to fluctuations in the display.

Die neue Vorrichtung ist nur mit einer Leitfähigkeits&mdash; meßzelle ausgestattet. Das Absorptions&mdash; oder Reaktionsmittel wird in den Hohlraum des Gehäuses eingepumpt und drückt gleichzeitig verbrauchtes Absorptions- oder Reaktionsmittel aus dem Hohlraum zwischen Leitfähigkeitszelle und Membran hinaus. Der PumpVorgang wird abgebrochen, das Gas hat Gelegenheit in das frische Absorptions- oder Reaktionsmittel einzudiffundieren. Erreicht die Veränderung des Leitwertes ein bestimmtes Maß, wird wieder ein neuer Pumpvorgang mit Füllung des Gehäuses gestartet. Die Zeit zwischen den einzelnen Pumpvorgängen ist somit ein Maß für die Menge des in der Flüssigkeit enthaltenen Gases.The new device is only equipped with a conductivity measuring cell. The absorption or reaction medium is pumped into the cavity of the housing and at the same time presses used absorption or reaction medium out of the cavity between the conductivity cell and the membrane. The pumping process is stopped and the gas has the opportunity to diffuse into the fresh absorption or reaction medium. If the change in the conductivity reaches a certain level, a new pumping process is started and the housing is filled. The time between the individual pumping processes is therefore a measure of the amount of gas contained in the liquid.

PROBLEMPROBLEM

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile vermeidet und eine verbesserte Messung ermöglicht.The invention specified in claim 1 is based on the problem of creating a device which avoids the aforementioned disadvantages and enables improved measurement.

LÖSUNGSOLUTION

Dieses Problem wird mit den in den Ansprüchen 1 bis 12 aufgeführten Merkmalen gelöst.This problem is solved with the features listed in claims 1 to 12.

Baltu., 8chul«tr.4e,3203 Bornh.l·, &Tgr;·1 · 02227/&bgr;0444| Fall Hi]I1 30. Juni 1 Baltu., 8chul«tr.4e,3203 Bornh.l·, &Tgr;·1 · 02227/&bgr;0444| Case Hi]I 1 30 June 1

Erreichte VorteileBenefits achieved

Die Vorrichtung erlaubt ein einfaches, schnelles Erfassen des in einer Flüssigkeit enthaltenen Gasanteiles. Ferner, daß eine kleine, leicht zu reinigende, elektrodenähnliche, weitgehend wartungsfreie Vorrichtung zur Verfugung steht. Diese Vorrichtung kann auch kleine Probemengen in kleinen Sefäßen messen. Ferner ist eine kleinere Menge an Absorptions- oder Reaktionsmittel zur Messung nötig.The device allows for a simple, quick determination of the gas content in a liquid. Furthermore, a small, easy-to-clean, electrode-like, largely maintenance-free device is available. This device can also measure small sample quantities in small liquid containers. Furthermore, a small amount of absorption or reaction agent is required for the measurement.

B1 Schul itr. 4B13203 Bornh*l*| Tel &igr; 02227/&THgr;0444, F*x-( &Bgr;2&£&bgr;, 3O. Suni 1992B 1 school itr. 4B 1 3203 Bornh*l*| Tel &igr;02227/&THgr;0444, F*x-( &Bgr;2&£&bgr;, 3O. Suni 1992

1 ti £* &tgr; '-' ·'- ■=■' 1 ti £* &tgr;'-'·'-■=■'

AUSFÜHRUNBSBEISRIELIMPLEMENTATION EXAMPLE

Das Ausführungsbeispiel zeigt die Vorrichtung mit dem Gehäuse (4) und dem darin befindlichen "Fenster" aus Silikonkautschuk (9). Durch den Schlauch (3) wird das Absorptions- oder Reaktionsmittel in den Hohlraum (10) gepumpt. Das Gas diffundiert durch das "Fenster" aus Silikon (9) in den Hohlraum (10) und ändert den Leitwert des Absorptions&mdash; oder Reaktionsmittels. Die Änderung wird von dem Leitfähigkeitssensor (6) mit den Elektroden (5 und 8) erfaßt. Die Datenübertragung zur Auswerte- und Steuerelektronik erfolgt über das Kabel (1). Das Absorptions&mdash; oder Reaktionsmittel wird nach der Pausenzeit über den Schlauch (2) abgesaugt.The example shows the device with the housing (4) and the "window" made of silicone rubber (9) located therein. The absorption or reaction agent is pumped into the cavity (10) through the hose (3). The gas diffuses through the "window" made of silicone (9) into the cavity (10) and changes the conductivity of the absorption or reaction agent. The change is detected by the conductivity sensor (6) with the electrodes (5 and 8). The data is transmitted to the evaluation and control electronics via the cable (1). The absorption or reaction agent is sucked out via the hose (2) after the pause time.

Bezugszeichenli steList of reference symbols

1) Kabel1) Cable

2) Schlauch für vebrauchtes Absorptions- oder Reakti onsmi ttel2) Hose for used absorption or reaction agent

3) Schlauch für frisches Absorptions- oder Reaktionsmittel3) Hose for fresh absorbent or reactant

4) Gehäuse4) Housing

5) Elektrode5) Electrode

6) Keramikchip6) Ceramic chip

7) Temperatursensor7) Temperature sensor

8) Elektrode8) Electrode

9) Silikonmembran9) Silicone membrane

10) Hohlraum10) Cavity

Claims (12)

R.B.l tu., achul.tr. 48,3203 Hornhil·, T«l 102227/&Bgr;&Ogr;444, F.» · ^2>JB, 30. Juni 1.992 VORRICHTUNG ZUM MESSEN ODER SAMMELN DER MENGE EINES IN EINER FLÜSSIGKEIT ENTHALTENEN GASANTEILS ODER FESTSTOFFES SchutzansprücheR.B.l tu., achul.tr. 48,3203 Hornhil·, T«l 102227/&Bgr;&Ogr;444, F.» · ^2>JB, 30 June 1.992 DEVICE FOR MEASURING OR COLLECTING THE QUANTITY OF A GAS OR SOLID CONTAINED IN A LIQUID Claims 1. Vorrichtung zum Messen oder Sammeln der Menge eines in einer Flüssigkeit oder Gemisch breiartiger oder -fester Struktur enthaltenen Gasanteils oder Feststoffes mit Mitteln zum Trennen des Gases von der Flüssigkeit und, zum Messen, In&mdash;Berührung-bringen des Gases mit einem mit diesem unter Änderung der elektrischen Leitfähigkeit reagirendem Absorbtions&mdash; oder Reaktionsmittels, wobei die Leitfähigkeitsänderung in einer bestimmten Zeiteinheit als quantitatives Maß für den Gasgehalt auswertbar ist, dadurch gekennz ei chnet, daß als Entgasungszelle zum Trennen des Gases von der Flüssigkeit und zum In&mdash; Berührung-bringen des Gases mit dem Absorbtions&mdash; oder Reaktionsmittels ein in einem flachen Gehäuse mit beliebigem, z.B. rechtekigen oder ovalen Querschnitt eingelassenes "Fenster" aus einem homogenen, für das Gas durchlässigem Material, wie z.B. Silikonkautschuk, dient und daß sich hinter dem "Fenster" ein sehr flacher Leitfähigkeitssensor auf Keramiksubstrat mit integriertem Temperaturfühler befindet.1. Device for measuring or collecting the amount of a gas component or solid contained in a liquid or mixture of a pasty or solid structure, with means for separating the gas from the liquid and, for measuring, bringing the gas into contact with an absorption or reaction agent which reacts with it by changing the electrical conductivity, whereby the change in conductivity in a certain unit of time can be evaluated as a quantitative measure of the gas content, characterized in that a degassing cell is used for separating the gas from the liquid and for bringing the gas into contact with the absorption or reaction agent. or reactant is a "window" made of a homogeneous material that is permeable to the gas, such as silicone rubber, set into a flat housing with any cross-section, e.g. rectangular or oval, and that behind the "window" there is a very flat conductivity sensor on a ceramic substrate with an integrated temperature sensor. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch ge&mdash; kennzei chnet, daß sich zwischen dem "Fenster" und dem Leitfähigkeitssensor ein möglichst kleiner Hohlraum befindet.2. Device according to claim 1, characterized in that there is as small a cavity as possible between the "window" and the conductivity sensor. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei chnet, daß der Hohlraum mit dem Absorptions- oder Reaktionsmittel füllbar ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the cavity can be filled with the absorption or reaction agent. R.Btltu·, Schul «ti-. 48,3203 &Bgr;&agr;&Ggr;&eegr;&Pgr;·1·| &Tgr;·1 · 0222T/S0444| Farn 82&3&bgr;| 3&Ogr;. Juni 1992 ^R.Btltu·, Schul «ti-. 48,3203 &Bgr;&agr;&Ggr;&eegr;&Pgr;·1·| &Tgr;·1 · 0222T/S0444| Farn 82&3&bgr;| 3&Ogr;. June 1992 ^ 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptions- oder Reaktionsmittel in takt-förmigen Intervallen mit vorgebbaren Pausen und Fließzeiten durch den Hohlraum pumpbar ist.4. Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the absorption or reaction medium can be pumped through the cavity in cycle-like intervals with predeterminable pauses and flow times. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Pausenzeiten das zu messende Gas durch die Membran diffundiert und von dem Absorptions- oder Reaktionsmittel au-fnehmbar ist.5. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that during the pause times the gas to be measured diffuses through the membrane and can be absorbed by the absorption or reaction medium. £>. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pausenzeiten durch eine Elektronik veränderbar si nd.£>. Device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the pause times can be changed by electronics. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Pausenzeiten an die Steilheit der Änderung des Absorptions- oder Reaktionsmittels anpaßbar sind.7. Device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the ends of the pause times are adaptable to the steepness of the change in the absorption or reaction medium. 8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungen der Pausenzeiten als Maß -für die Menge des zu messenden Gases auswertbar sind.8. Device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the changes in the pause times can be evaluated as a measure of the amount of gas to be measured. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse mit dem darin befindlichen Leitfähigkeitssensor durch Schläuche mit Absorptions- oder Reaktionsmittel befüllbar oder entleerbar ist.9. Device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the housing with the conductivity sensor located therein can be filled or emptied with absorption or reaction medium through hoses. R.a«ltu·, Schul «tr. 4&bgr;,3203 Bornhal«| &Tgr;·1■02227/80444, F«,» ■ 42>3&Bgr;| 30. Juni 1,953R.a«ltu·, Schul «tr. 4&bgr;,3203 Bornhal«| &Tgr;·1■02227/80444, F«,» ■ 42>3&Bgr;| 30 June 1,953 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit dem Lei t-f ähigkei tssensor durch das Absorptions- oder Reaktionsmittel spülbar ist.10. Device according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the housing with the conductivity sensor can be flushed by the absorption or reaction medium. 11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitfähigkeitssensor aus einem -flachen Keramikchip mit Elektroden zur Messung der Lei t-f ähigkei t besteht.11. Device according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the conductivity sensor consists of a flat ceramic chip with electrodes for measuring the conductivity. 12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein auf dem Keramikchip befindlicher Temperatursensor mit der dazugehörigen Elektronik der Einfluß der Temperatur auf daß Absorptions&mdash; oder Reaktionsmittel kompensierbar ist.12. Device according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the influence of the temperature on the absorption or reaction medium can be compensated by a temperature sensor located on the ceramic chip with the associated electronics.
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