DE972203C

DE972203C - Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung stroemender Fluessigkeiten auf ihre Zusammensetzung

Info

Publication number: DE972203C
Application number: DEP8508A
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl-Ing Abele; Johann Busch
Original assignee: Phrix Werke AG
Current assignee: Phrix Werke AG
Priority date: 1952-10-14
Filing date: 1952-10-14
Publication date: 1959-06-04

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung strömender Flüssigkeiten auf ihre Zusammensetzung Es ist bekannt, die Zusammensetzung von Flüssigkeiten, z. B. den Säuregehalt oder die Carbonathärte von Wasser, durch die Änderung des Farbtones oder der Farbtiefe eines zugesetzten Indikators zu bestimmen. Solche Messungen werden auch bei strömenden Flüssigkeiten, z. B. bei der betriebsmäßigen Kontrolle einer Entcarbonisierungsanlage, üblicherweise derart durchgeführt, daß dem strömenden Wasser von Hand Proben entnommen werden, welche titrimetrisch oder nach Zusatz von Indikatorlösung kolorimetrisch untersucht werden.
Es sind auch bereits selbsttätig arbeitende Vorrichtungen zur Untersuchung von Flüssigkeiten bekanntgeworden. So werden bei einer Vorrichtung zur Feststellung des Zuckergehaltes von Kondenswasser auf einem Drehgestell angeordnete Reagenzgläser nacheinander unter die Ausläufe von das zu untersuchende Wasser und die bei Anwesenheit von Zucker eine Färbung hervorrufenden Reagenzien enthaltenden Behältern gebracht, aus denen bei Drehung des Gestelles unter Regelung durch mechanisch gesteuerte Mittel selbsttätig die erforderlichen Flüssigkeitsmengen jedem Reagenzglas zugeführt werden, das diese an anderer Stelle selbsttätig wieder entleert. Bei einem bekannten Kontrollapparat zur Feststellung der Menge an freiem Chlor in mit Chlorgas behandeltem Wasser werden unter Verwendung automatisch betätigter Ventile in einstellbaren Zeitabständen das zu untersuchende Wasser und die Indikatorflüssigkeit gleichzeitig und in einem bestimmten Verhältnis einem Schauzylinder und außerdem das zu untersuchende Wasser allein einem Vergleichszylinder zugeführt, wobei aus der Färbung des mit der Indikatorflüssigkeit versetzten und mit Chlorgas behandelten Wassers und durch Vergleich mit dem nur mit Chlorgas behandelten Wasser auf die richtige Menge freien Chlors im Wasser geschlossen werden kann.
Es ist ferner vorgeschlagen worden, die Zusammensetzung von Flüssigkeiten auf die Weise zu kontrollieren, daß man die zu untersuchende Flüssigkeit mit einer Indikatorlösung versetzt und die Farbintensitätsänderungen automatisch auf photoelektrischem Wege mißt. So ist eine absatzweise arbeitende, selbsttätige Untersuchungs- und Anzeigevorrichtung für Flüssigkeiten beschrieben worden, die einen an einem Waagebalken befestigten Analysierbehälter aufweist, der mittels eines Hebers periodisch mit der zu untersuchenden Flüssigkeit gefüllt wird und selbsttätig entleerbar ist: an dem Waagebalken sind elektrische Kontakte angeordnet, welche nach Füllung des Analysierbehälters elektrische Stromkreise zur Betätigung der Ventile eines oder mehrerer Reagenzienbehälter schließen. Der jeweils bei einer Untersuchung auftretende Farbintensitätsgrad der in dem Analysierbehälter befindlichen Flüssigkeit kann durch eine Schreibvorrichtung aufgezeichnet werden, die durch eine photoelekrische Zelle betätigt wird, welche ihrerseits unter dem Einfluß der aus dem Analysierbehälter austretenden Strahlung einer vor diesem Behälter angeordneten Lichtquelle steht.
Bei einem bekannten Verfahren zur kolorimetrischen Messung der Wasserhärte werden das zu untersuchende Wasser und die Indikatorlösung aus Vorratsgefäßen in je ein tiberlaufgefäß gebracht, deren Ausfluß röhren mit elektromagnetischen Ventilen versehen sind und sich zu einem gemeinsamen Ausfluß vereinigen, aus dem sich ihr Inhalt in ein Mischgefäß ergießt, wobei durch entsprechende Einstellung einer Schaltuhr die beiden elektromagnetischen Ventile derart gesteuert werden, daß die Vermischung des zu untersuchenden Wassers mit der Indikatorlösung, je nach Erfordernis des Betriebes, in kleineren oder größeren Zeitabständen erfolgt. Nach vollzogener Reaktion zwischen dem Farbstoff und den Härtebildnern gelangt das Reaktionsgemisch in das eigentliche Meßgefäß, in welchem man die der Wasserhärte entsprechende Farbintensitätsänderung unter Zuhilfenahme eines Photoelementes und eines schreibenden Galvanometers mißt bzw. aufzeichnet.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit automatischer Messung der Farbintensitätsänderung der zu untersuchenden, mit einer Indikatorlösung versetzten Flüssigkeit auf photoelektrischem Wege und schlägt vor, die zu untersuchende Flüssigkeit und die Indikatorlösung durch miteinander gekoppelte Dosierpumpen kontinuierlich zusammenzuführen und anbchließend zu mischen, wobei die Änderungen in der Farbintensität des Gemisches entsprechend den Stromschwankungen, wie an sich bekannt, aufgezeichnet oder aber zur Steuerung der Zusammensetzung der strömenden Flüssigkeit benutzt werden, indem der Photostrom z. B. einem Impulsgeber zugeleitet wird, der in bekannter Weise die Stromschwankungen zur Regulierung des Antriebstromes für die Zuführungspumpe eines Bestandteiles der untersuchten Flüssigkeit, z. B. der Kalkmilch in der Entcarbonisierungsanlage von Betriebswasser, verwendet. Die Erfindung ermöglicht eine sichere, vollautomatische Überwachung von strömenden Flüssigkeiten aller Art, und zwar im kontinuierlichen Betrieb, im Gegensatz zu den bisherigen, absatzweise arbeitenden Verfahrensweisen und Vorrichtungen, bei welchen es auch erforderlich ist, die Reaktionsgefäße, Schauzylinder u. dgl. vor Durchführung der jeweils nächsten Messung durch Spülen od. dgl. von von der vorangegangenen Untersuchung zurückgebliebenen Flüssigkeitsresten zu reinigen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend an Hand einer zu seiner Durchführung geeigneten, in der Zeichnung beispielsweise dargestellten Vorrichtung in seinen Einzelheiten erläutert.
Bei der gezeichneten Vorrichtung fördert eine von einem (nicht gezeichneten) Synchronmotor angetriebene Meßpumpe I eine konstante Menge der zu untersuchenden strömenden Flüssigkeit, z. B.
Betriebswasser oder Abwasser, aus der Zweigleitung 2 in eine Mischkammer 5. Mit dem Synchronmotor oder mit der Meßpumpe I ist die Dosierpumpe 3 gekoppelt, welche aus dem Vorratsgefäß 4 die Indikatorlösung zuführt. Die Konzentration des Indikators und das Verhältnis der Arbeitsvolumina der beiden Pumpen 1 und 3 sind so aufeinander abgestimmt, daß in der mit einer Rührvorrichtung (Wirbelrad) 6 ausgerüsteten Mischkammer 5 die zur Messung geeignete Färbung erzeugt wird. Die Flüssigkeit passiert dann ein Siebfilter 7, welches verhindert, daß die durch die Rührvorriehtung 6 in der Mischkammer 5 erzeugten Flüssigkeitswirbel sich bis in die Durchsichtkammer 8 fortpflanzen. Die Kammer 8 ist mit zwei gegenüberliegenden Fenstern 9 und Io ausgestattet, durch welche das Testlicht ein- und austritt. Das durch die gefärbte Flüssigkeit geschwächte, austretende Licht fällt auf eine Photozelle, welche die Lichtschwankungen in Stromschwankungen übersetzt, z. B. eine lichtelektrische Zelle zur Erzeugung von Photostrom, eine von einem Hilfsstrom gespeiste Selenzelle, eine Kaliumzelle od. dgl. Die Stromschwankungen werden bei der dargestellten Ausführung von einem Elektrographen II aufgezeichnet. An Hand der so erhaltenen Stromschwankungskurve kann dann das Mischungsverhältnis der Komponenten der untersuchten- strömenden Flüssigkeit, z. B. der Kalkmilch in der Entcarbonisierungsanlage von Wasser oder des Neutralisationsmittels bei Abwasser od. dgl., in gewünschter Weise reguliert werden.
Die Anordnung läßt sich aber vorteilhaft auch so treffen, daß eine vollautomatische Regelung der Flüssigkeitszusammensetzung möglich ist, zu welchem Zweck man den Elektrographen 11 durch einen Impulsgeber bekannter Bauart ersetzt, der entsprechend den Schwankungen des Photostromes die Arbeitsgeschwindigkeit der die Flüssigkeitskomponenten zuführenden Pumpen verändert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1 Verfahren zur Untersuchung strömender Flüssigkeiten auf ihre Zusammensetzung, wobei die zu untersuchende Flüssigkeit mit einer Indikatorlösung versetzt und die Farbintensitätsänderung automatisch auf photoelektrischem Wege gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zu untersuchende Flüssigkeit und die Indikatorlösung durch miteinander gekoppelte Dosierpumpen kontinuierlich zusammengeführt und anschließend gemischt werden und daß die den Änderungen in der Farbintensität des Gemisches entsprechenden Stromschwankungen, wie an sich bekannt, aufgezeichnet oder aber zur Steuerung der Zusammensetzung der strömenden Flüssigkeit benutzt werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch von einem Synchronmotor angetriebene Dosierpumpen (1, 3) für die zu untersuchende Flüssigkeit und die Indikatorlösung, durch eine Mischkammer (5), eine an diese anschließende Durchsichtkammer (8) und eine Siebblende (7) zwischen den beiden Kammern sowie durch eine auf Farbintensitätsänderungen des Flüssigkeitsgemisches in der Durchsichtkammer ansprechende Photozelle, der eine zur - Aufzeichnung der Stromschwankungen dienende Vorrichtung oder ein Impulsgeber zugeordnet ist, der entsprechend den Schwankungen des Photostromes die Zusammensetzung der strömenden Flüssigkeit steuert.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 396 093, 234 369, 645 431; schweizerische Patentschrift Nr. 233 S89.