ITFI20060079A1 - INSTRUMENT FOR MEASURING CHEMICAL AND / OR PHYSICAL PARAMETERS OF A LIQUID - Google Patents
INSTRUMENT FOR MEASURING CHEMICAL AND / OR PHYSICAL PARAMETERS OF A LIQUID Download PDFInfo
- Publication number
- ITFI20060079A1 ITFI20060079A1 ITFI20060079A ITFI20060079A1 IT FI20060079 A1 ITFI20060079 A1 IT FI20060079A1 IT FI20060079 A ITFI20060079 A IT FI20060079A IT FI20060079 A1 ITFI20060079 A1 IT FI20060079A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- liquid
- per
- outlet
- container
- path
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 116
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 23
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 25
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 14
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 8
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 7
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 2
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Description
“STRUMENTO PER LA MISURAZIONE DI PARAMETRI CHIMICI E/O FISICI DI UN LIQUIDO” "INSTRUMENT FOR MEASURING THE CHEMICAL AND / OR PHYSICAL PARAMETERS OF A LIQUID"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Campo tecnico Technical field
La presente invenzione riguarda perfezionamenti agli strumenti elettronici per la misurazione di parametri chimici e/o chimico-fisici di un liquido. The present invention relates to improvements in electronic instruments for measuring chemical and / or chemical-physical parameters of a liquid.
Più in particolare, l’invenzione riguarda perfezionamenti ad uno strumento o dispositivo di misurazione comprendente un analizzatore fotometrico per la misura di parametri chimici di un liquido, ad esempio per la misura del contenuto di cloro in campioni di acqua. More specifically, the invention relates to improvements to a measuring instrument or device comprising a photometric analyzer for measuring the chemical parameters of a liquid, for example for measuring the chlorine content in water samples.
Stato della tecnica State of the art
Tutti gli strumenti elettronici per la misurazione di parametri chimici e/o chimico-fisici comprendono un sensore che trasforma questi parametri in valori di tensione o di corrente, ed un’elettronica dedicata all’elaborazione del segnale proveniente da quello specifico sensore. Oltre ad elaborare il segnale, l’elettronica si incarica sia della gestione di una serie di utenze esterne allo strumento, e facenti parte in genere di un impianto quali pompe, soffianti, elettroagitatori, allarmi, ecc., sia della memorizzazione e trasmissione dei dati. In questo modo ogni strumento è diverso dall’altro: un pH-metro da un conducimetro, un misuratore di ossigeno da un misuratore di cloro, ecc. All electronic instruments for measuring chemical and / or chemical-physical parameters include a sensor that transforms these parameters into voltage or current values, and electronics dedicated to processing the signal from that specific sensor. In addition to processing the signal, the electronics are responsible for both the management of a series of users external to the instrument, and generally part of a system such as pumps, blowers, electro-agitators, alarms, etc., and for the storage and transmission of data. . In this way, each instrument is different from the other: a pH meter from a conductivity meter, an oxygen meter from a chlorine meter, etc.
Nel caso di un analizzatore fotometrico per la misura del cloro (ma anche di altri parametri), il sensore è composto da una cella di misura dotata di un proiettore o fotoemettitore (tipicamente un emettitore di luce in forma di lampada o di un LED), di un fotosensore (tipicamente un fototransitor o fotodiodo), di un elettroagitatore e di una elettrovalvola. Il sensore è poi alimentato da una serie di apparecchiature idrauliche per la circolazione dell’acqua da analizzare e per limmissione dei reagenti utilizzati dalla metodica chimica adottata, in funzione dei vari parametri da ricercare. In the case of a photometric analyzer for the measurement of chlorine (but also of other parameters), the sensor is composed of a measuring cell equipped with a projector or photo-emitter (typically a light emitter in the form of a lamp or an LED), a photosensor (typically a phototransitor or photodiode), an electro-agitator and a solenoid valve. The sensor is then powered by a series of hydraulic equipment for the circulation of the water to be analyzed and for the release of the reagents used by the chemical method adopted, according to the various parameters to be researched.
Dalla cella di misura partono normalmente due cavi schermati a due poli (uno per il fotosensore e uno per il proiettore) e due cavi a due poli non schermati (uno per Γ elettroagitatore e uno per l elettrovalvola). Questi quattro cavi, e in special modo quelli schermati, limitano la distanza tra la cella e relettronica di comando a 1-1,5 m e creano notevoli ingombri e costi per il loro cablaggio sulla macchina. Nel caso di produzioni OEM (personalizzate per un determinato cliente) questi vincoli impediscono realizzazioni esternamente percepibili come diverse le une dalle altre, per cui gli apparecchi, pur costruiti con marchi e personalizzazioni differenti, si assomigliano tutti. Two two-pole shielded cables (one for the photosensor and one for the projector) and two two-pole unshielded cables (one for the electro-stirrer and one for the solenoid valve) normally depart from the measuring cell. These four cables, and especially the shielded ones, limit the distance between the cell and the control relay to 1-1.5 m and create considerable space and costs for their wiring on the machine. In the case of OEM productions (customized for a specific customer) these constraints prevent externally perceptible realizations as different from each other, so that the devices, even if built with different brands and customizations, are all alike.
Le celle di misura dei fotometri utilizzano poi, per la determinazione dei parametri analitici, sostanze chimiche potenzialmente inquinanti e/o pericolose per l’uomo. Il tipo di sostanze da utilizzare è indicato nella metodica chimica ed è lo stesso utilizzato nei laboratori di analisi. Un fotometro esegue un certo numero di analisi per ogni ora di funzionamento in relazione ai tempi fissati nelle varie metodiche analitiche. Ci sono perciò dei tempi morti durante i quali lo strumento, essendo collegato all’utenza, consuma comunque acqua. Questa acqua pulita, perché non addizionata ai reagenti, si mescola con l’acqua inquinata proveniente dal processo di analisi generando un’enorme quantità di acqua inquinata potenzialmente da trattare prima dell’ immissione in fognatura. The measuring cells of the photometers then use, for the determination of the analytical parameters, potentially polluting and / or dangerous chemicals for humans. The type of substances to be used is indicated in the chemical method and is the same used in the analysis laboratories. A photometer performs a certain number of analyzes for each hour of operation in relation to the times set in the various analytical methods. There are therefore dead times during which the instrument, being connected to the user, still consumes water. This clean water, because it is not added to the reagents, mixes with the polluted water coming from the analysis process, generating a huge amount of potentially polluted water to be treated before being placed in the sewer.
Scopi e sommario dell’invenzione Aims and summary of the invention
Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un dispositivo o strumento di misura del tipo sopra menzionato, che superi in tutto o in parte uno o più degli inconvenienti e dei limiti delle strumentazioni esistenti. The object of the present invention is to provide a measuring device or instrument of the type mentioned above, which overcomes in whole or in part one or more of the drawbacks and limitations of existing instruments.
Secondo un primo aspetto, in una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa l’invenzione riguarda un dispositivo per la misurazione di parametri chimici in un liquido, comprendente: una base in cui sono alloggiati un analizzatore fotometrico, con una cella di misura, un fotoemettitore, un fotoricevitore ed un elettroagitatore; un’elettrovalvola per controllare l’immissione di detto liquido in detta cella; e un sistema di immissione di reagenti chimici in detta cella. Vantaggiosamente, nella base è alloggiata una scheda elettronica di controllo e comando dell’elettrovalvola e dell’ elettroagitatore, ed alla quale sono collegati detto fotoemettitore e detto fotoricevitore. A detta scheda possono essere collegate anche una o più pompe dosatrici per i reagenti necessari alla metodica chimica utilizzata ed il sensore per l’allarme in caso di mancanza acqua nella cella. La scheda elettronica è programmata per generare un segnale elettrico di misura in funzione del segnale ricevuto dal fotoricevitore. According to a first aspect, in a particularly advantageous embodiment, the invention relates to a device for measuring chemical parameters in a liquid, comprising: a base housing a photometric analyzer, with a measuring cell, a photo-emitter, a photoreceiver and an electro-stirrer; a solenoid valve to control the introduction of said liquid into said cell; and a system for introducing chemical reagents into said cell. Advantageously, the base houses an electronic control and command board for the solenoid valve and the electro-agitator, and to which said photo-emitter and said photo-receiver are connected. One or more dosing pumps for the reagents necessary for the chemical method used and the sensor for the alarm in case of lack of water in the cell can also be connected to this card. The electronic card is programmed to generate an electrical measurement signal as a function of the signal received by the photoreceiver.
L’invenzione proposta risolve in tutto od in parte i problemi sopraesposti dei dispositivi noti, creando contemporaneamente numerosi vantaggi, mediante la realizzazione di una piccola scheda elettronica a bordo dello strumento, dedicata sia alla gestione delle apparecchiature installate sulla cella (fotoricevitore, fotoemettitore, elettroagitatore, sensore mancanza acqua ed elettrovalvola), sia alla gestione delle pompe dosatrici, sia alla elaborazione del segnale ricevuto. Questo segnale elaborato viene poi trasmesso, attraverso un solo cavo a quattro poli non schermato, ovvero a sei o più poli non schermato in caso della gestione anche di una o più pompe dosatrici, alla elettronica sfruttando un’interfaccia seriale RS 485, o altre interfacce seriali (come ad esempio 232, 422, ecc.), e un protocollo di comunicazione MODBUS RTU od altro protocollo idoneo. The proposed invention solves in whole or in part the above problems of known devices, creating at the same time numerous advantages, through the realization of a small electronic card on board the instrument, dedicated both to the management of the equipment installed on the cell (photoreceiver, photoemitter, electro-agitator , lack of water sensor and solenoid valve), both for the management of the dosing pumps and for the processing of the received signal. This processed signal is then transmitted, through a single unshielded four-pole cable, or six or more unshielded poles in case of management of one or more dosing pumps, to the electronics using an RS 485 serial interface, or other interfaces. serial (such as 232, 422, etc.), and a MODBUS RTU communication protocol or other suitable protocol.
A questo punto, però, avendo realizzato l’elettronica specifica per la gestione della cella (acquisizione ed elaborazione del segnale) sulla cella stessa, la parte di elettronica rimanente, dedicata alla gestione delle utenze esterne e alla memorizzazione e trasmissione dei dati, potrà essere rappresentata da un comune personal computer. Questo PC, dotato di apposito software, potrà essere posizionato anche a notevole distanza dal sensore. Cambiando il software, e cambiando il sensore con l’eventuale idraulica dedicata, con lo stesso PC si potranno analizzare parametri diversi. In questa maniera le personalizzazioni per i clienti OEM saranno notevolmente semplificate utilizzando per esempio due scatole diverse per le due parti elettronica ed idraulica, poste anche in locali diversi; oppure un’unica scatola di forma e dimensione personalizzata per ciascun cliente; oppure l’elettronica può essere posizionata sul quadro generale di gestione dell’impianto e la cella di misura in posizione vantaggiosa per lo scarico, ecc. At this point, however, having created the specific electronics for cell management (signal acquisition and processing) on the cell itself, the remaining part of electronics, dedicated to the management of external users and data storage and transmission, can be represented by a common personal computer. This PC, equipped with special software, can also be positioned at a considerable distance from the sensor. By changing the software, and changing the sensor with any dedicated hydraulics, different parameters can be analyzed with the same PC. In this way the customizations for OEM customers will be considerably simplified by using, for example, two different boxes for the two electronic and hydraulic parts, also placed in different rooms; or a single box of customized shape and size for each customer; or the electronics can be positioned on the general management panel of the system and the measuring cell in an advantageous position for unloading, etc.
Un ulteriore vantaggio di questa, invenzione risulta il seguente. Ogni fotometro deve essere collaudato in laboratorio con acqua contenente una quantità nota di cloro. Questa quantità è determinata attraverso l’uso di un fotometro molto più sofisticato e preciso di quelli prodotti per la vendita. In caso di assistenza tecnica su fotometri installati presso Γ utilizzatore, quando occorre sostituire un fotosensore o un fotoemettitore, è necessario effettuare nuovamente la taratura del fotometro. In questo caso, però, non disponendo in loco di attrezzature sofisticate, la taratura generalmente avviene mediante utilizzo di un fotometro portatile, mediamente meno preciso della macchina da tarare. A further advantage of this invention is the following. Each photometer should be laboratory tested with water containing a known amount of chlorine. This quantity is determined through the use of a much more sophisticated and precise photometer than those produced for sale. In case of technical assistance on photometers installed by the user, when it is necessary to replace a photo-sensor or a photo-emitter, it is necessary to carry out the calibration of the photometer again. In this case, however, since no sophisticated equipment is available on site, calibration generally takes place using a portable photometer, which on average is less accurate than the machine to be calibrated.
Con la presente invenzione, essendo sia il fotosensore che il fotoemettitore irreversibilmente collegati alla scheda, è possibile collaudare, in fabbrica, mediante utilizzo di apparecchiature di precisione, tutte le celle fotometriche utilizzate come ricambio determinando per ciascuna una costante K. Immettendo questo valore K, determinato in laboratorio, nel software residente sullo strumento dove è stata sostituita la cella, si evita di effettuare la taratura dello strumento oggetto di assistenza tecnica presso il cliente con enorme risparmio di tempo e migliore precisione. With the present invention, since both the photosensor and the photoemitter are irreversibly connected to the board, it is possible to test, in the factory, using precision equipment, all the photometric cells used as spare parts, determining for each a constant K. By entering this value K, determined in the laboratory, in the software residing on the instrument where the cell was replaced, it is avoided to carry out the calibration of the instrument subject to technical assistance at the customer's premises with enormous savings in time and better precision.
Secondo una possibile forma di attuazione dell’ invenzione la base del dispositivo comprende una prima porzione (indicata nel seguito anche come porzione superiore) ed una seconda porzione (indicata nel seguito anche come porzione inferiore), tra loro vincolate in modo reversibile, e la scheda elettronica di bordo del dispositivo è alloggiata nella porzione inferiore, mentre la cella di misura, il fotoemettitore ed il fotoricevitore sono alloggiati nella porzione superiore di detta base. Questa configurazione comporta un ulteriore vantaggio rappresentato dal fatto di poter sostituire la scheda elettronica unitamente al fotoemettitore ed al fotoricevitore, in caso di guasti, anche se essa è resinata nella base del dispositivo, con un costo ridotto, in quanto le restanti parti che compongono il dispositivo sono alloggiate preferibilmente nella parte superiore della base. According to a possible embodiment of the invention, the base of the device comprises a first portion (hereinafter also referred to as the upper portion) and a second portion (hereinafter also referred to as the lower portion), reversibly connected to each other, and the board on-board electronics of the device is housed in the lower portion, while the measuring cell, the photo-emitter and the photoreceiver are housed in the upper portion of said base. This configuration involves a further advantage represented by the fact that it is possible to replace the electronic card together with the photoemitter and the photoreceiver, in the event of faults, even if it is resin-coated in the base of the device, with a reduced cost, since the remaining parts that make up the device are preferably housed in the upper part of the base.
In una possibile forma di esecuzione la porzione inferiore della base del dispositivo comprende una sede di alloggiamento della scheda, in cui detta scheda è inglobata tramite resinatura. In tal caso è vantaggioso prevedere che l elettroagitatore comprenda un motore alloggiato preferibilmente nellaporzione inferiore della base, pur non escludendo la possibilità di alloggiarlo nella porzione superiore. Il motore può essere collegato tramite un cavo direttamente saldato alla scheda e quindi dovrà essere sostituito insieme alla scheda. Oppure, potrà essere sostituita la sola scheda, ripristinando il contatto elettrico tra nuova scheda e motore tramite una saldatura. Non si esclude, viceversa, di realizzare il collegamento elettrico del motore con la scheda tramite un connettore, nel qual caso il motore è removibile indipendentemente rispetto alla scheda con un intervento minimo e motore e scheda possono essere sostituiti agevolmente in modo indipendente l’uno dall’altra. In a possible embodiment, the lower portion of the base of the device comprises a housing seat for the card, in which said card is incorporated by resining. In this case it is advantageous to provide that the electric agitator comprises a motor preferably housed in the lower portion of the base, while not excluding the possibility of housing it in the upper portion. The motor can be connected via a cable directly soldered to the board and therefore must be replaced together with the board. Alternatively, only the board can be replaced, restoring the electrical contact between the new board and the motor by welding. Vice versa, it is not excluded to make the electrical connection of the motor with the board through a connector, in which case the motor can be removed independently of the board with a minimum intervention and the motor and board can be easily replaced independently of each other. 'other.
In una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, l’elettrovalvola è applicata alla porzione superiore della base, dove sono realizzati i collegamenti di fluido tra l ingresso e l’uscita del liquido in e da detta cella di misura dell’ analizzatore fotometrico. L’elettrovalvola può essere collegata alla scheda elettronica tramite un connettore, il che facilita la sostituzione della scheda senza sostituzione dell ’ elettrovalvola. In a preferred embodiment of the invention, the solenoid valve is applied to the upper portion of the base, where the fluid connections are made between the inlet and outlet of the liquid in and from said measuring cell of the photometric analyzer. The solenoid valve can be connected to the electronic board via a connector, which facilitates the replacement of the board without replacing the solenoid valve.
In una possibile forma di realizzazione, viene previsto un ingresso del liquido ed una prima uscita del liquido, con un primo percorso tra l’ingresso e la prima uscita, che esclude detta cella di misura. Secondo una forma di attuazione, il primo percorso attraversa una camera dove possono essere posti uno o più sensori per il rilevamento di altri parametri, quali la temperatura, il pH, il Redox e l’eventuale mancanza di acqua. L’elettrovalvola può essere vantaggiosamente disposta ed utilizzata per avviare in modo saltuario e controllato il liquido anche ad un secondo percorso lungo il quale esso attraversa la cella di misura fotometrica. Il secondo percorso collega il primo percorso (e quindi l’ingresso del liquido) ad una seconda uscita attraversando la cella di misura. In questo modo il dispositivo di misura dispone di due percorsi, nel secondo dei quali vengono dosati il od i reagenti per le analisi fotometriche. In questo modo solo il liquido che fluisce nel secondo percorso, scaricato dalla seconda uscita, può essere raccolto ed inviato ad un trattamento idoneo, a cui non deve essere necessariamente sottoposto il liquido che fluisce attraverso il primo percorso, lungo il quale non viene dosato alcun reagente. In a possible embodiment, a liquid inlet and a first liquid outlet are provided, with a first path between the inlet and the first outlet, which excludes said measuring cell. According to one embodiment, the first path passes through a chamber where one or more sensors can be placed for detecting other parameters, such as temperature, pH, Redox and any lack of water. The solenoid valve can be advantageously arranged and used to start the liquid in an occasional and controlled manner also to a second path along which it crosses the photometric measurement cell. The second path connects the first path (and therefore the liquid inlet) to a second outlet by crossing the measuring cell. In this way the measuring device has two paths, in the second of which the reagent or reagents for photometric analyzes are dosed. In this way, only the liquid flowing in the second path, discharged from the second outlet, can be collected and sent to a suitable treatment, to which the liquid flowing through the first path does not necessarily have to be subjected, along which no dosing is done. reagent.
In una configurazione di questo tipo, una possibile forma di esecuzione dell’ invenzione prevede che la scheda a bordo del dispositivo sia programmabile per commutare periodicamente l’elettrovalvola da una prima posizione, in cui essa pone in collegamento il primo percorso con il secondo percorso (cioè l’ingresso con la seconda uscita), ad una seconda posizione, in cui essa interrompe il collegamento tra detto primo percorso e detto secondo percorso, nella prima posizione consentendo l ingresso di liquido nell’analizzatore fotometrico, e nella seconda posizione intercettando l’ingresso di liquido in detto analizzatore fotometrico. In a configuration of this type, a possible embodiment of the invention provides that the card on board the device is programmable to periodically switch the solenoid valve from a first position, in which it connects the first path with the second path ( i.e. the inlet with the second outlet), to a second position, in which it interrupts the connection between said first path and said second path, in the first position allowing the entry of liquid into the photometric analyzer, and in the second position by intercepting the liquid entering said photometric analyzer.
In una possibile forma di esecuzione, lungo il primo percorso è disposto un organo di rilevamento della presenza di liquido. In pratica in una forma di attuazione preferita, per rilevamento della presenza di liquido si intende il rilevamento del raggiungimento da parte del liquido di un livello minimo, che garantisce il corretto funzionamento del dispositivo. In a possible embodiment, an organ for detecting the presence of liquid is arranged along the first path. In practice, in a preferred embodiment, by detection of the presence of liquid is meant the detection of the liquid reaching a minimum level, which guarantees the correct operation of the device.
Tale organo di rilevamento del livello di liquido può essere collegato alla scheda elettronica del dispositivo. In una forma di attuazione alternativa, l’organo di rilevamento del livello do liquido è collegato ad un’unità di controllo esterna, alla quale è interfacciata anche la scheda elettronica del dispositivo. This liquid level detection organ can be connected to the electronic board of the device. In an alternative embodiment, the liquid level detection organ is connected to an external control unit, to which the electronic board of the device is also interfaced.
In una possibile forma di realizzazione dell’invenzione, l’organo di rilevamento della presenza (cioè del livello) di liquido comprende una prima resistenza variabile con la temperatura, ad esempio una resistenza PTC o preferibilmente una resistenza NTC. In a possible embodiment of the invention, the organ for detecting the presence (ie the level) of liquid comprises a first resistance variable with the temperature, for example a PTC resistance or preferably an NTC resistance.
In una forma di esecuzione preferita dell’invenzione, l’organo di rilevamento della presenza o del livello del liquido ha anche la funzione di rilevare la temperatura del liquido stesso. Questo può essere fatto con la stessa resistenza variabile con la temperatura che consente il rilevamento della presenza ovvero del livello di liquido. Peraltro, secondo una forma di esecuzione preferita dell’invenzione, l’organo di rilevamento presenta due distinte resistenze variabili con la temperatura, adibite alle due funzioni di: rilevamento della presenza, ovvero del livello di liquido; misura della temperatura del liquido, a causa dei diversi intervalli di temperatura in cui le resistenze devono essere sensibili per assolvere alle due funzioni suddette. Le due resistenze possono essere resistenze NTC, oppure resistenze PTC, oppure una resistenza NTC ed una resistenza PTC. In a preferred embodiment of the invention, the organ for detecting the presence or level of the liquid also has the function of detecting the temperature of the liquid itself. This can be done with the same variable resistance with the temperature that allows the detection of the presence or the level of liquid. Moreover, according to a preferred embodiment of the invention, the detection organ has two distinct resistances variable with the temperature, used for the two functions of: detection of the presence, or rather of the liquid level; measurement of the liquid temperature, due to the different temperature ranges in which the resistances must be sensitive to perform the two aforementioned functions. The two resistors can be NTC resistors, or PTC resistors, or an NTC resistor and a PTC resistor.
Quando il dispositivo presenta un primo ed un secondo percorso per il liquido, si può vantaggiosamente prevedere che lungo il primo percorso sia disposto almeno un ulteriore sensore per il rilevamento di un ulteriore parametro chimico e/o fisico di detto liquido. Questo sensore può essere un sensore di pH e/od un sensore Redox. When the device has a first and a second path for the liquid, it can advantageously be provided that at least one further sensor is arranged along the first path for detecting a further chemical and / or physical parameter of said liquid. This sensor can be a pH sensor and / or a Redox sensor.
Alla cella di misura fotometrica dell’analizzatore è normalmente associata almeno una pompa dosatrice per la dispensazione di almeno un reagente in detta cella di misura dell’ analizzatore fotometrico. In una possibile forma di attuazione dell’invenzione la pompa dosatrice, ad esempio una pompa peristaltica, può essere interfacciata e controllata da un’unità di controllo esterna, dotata di un microcontrollore ed interfacciata alla scheda elettronica a bordo del dispositivo. Secondo una diversa modalità di attuazione, peraltro, si può anche prevedere che la pompa dosatrice sia collegata alla scheda a bordo del dispositivo e controllata da essa. The photometric measuring cell of the analyzer is normally associated with at least one dosing pump for dispensing at least one reagent in said measuring cell of the photometric analyzer. In a possible embodiment of the invention, the metering pump, for example a peristaltic pump, can be interfaced and controlled by an external control unit, equipped with a microcontroller and interfaced to the electronic board on the device. According to a different actuation method, however, it can also be provided that the metering pump is connected to the board on the device and controlled by it.
Quando il dispositivo presenta un primo percorso ed un secondo percorso per il liquido, sboccanti in una prima apertura di uscita o scarico ed in una seconda apertura od uscita di scarico, si può vantaggiosamente prevedere che lungo il primo percorso sia posizionato un contenitore disposto, quando il dispositivo è in uso, in posizione circa verticale, comprendente un fondo e un coperchio superiore. Vantaggiosamente, secondo una possibile esecuzione dell’invenzione, dal fondo del contenitore si può estendere un organo tubolare, una prima estremità del quale è in collegamento di fluido con detta prima uscita, e una cui seconda estremità sbocca liberamente in detto contenitore, a distanza dal fondo, il liquido alimentato da detto ingresso penetrando nel contenitore e venendo scaricato per tracimazione nella seconda estremità di detto organo tubolare verso detta prima uscita. When the device has a first path and a second path for the liquid, opening in a first outlet or discharge opening and in a second outlet or discharge outlet, it can advantageously be provided that a container is positioned along the first path, when the device is in use, in an approximately vertical position, comprising a bottom and an upper cover. Advantageously, according to a possible embodiment of the invention, a tubular member can extend from the bottom of the container, a first end of which is in fluid connection with said first outlet, and a second end of which opens freely into said container, at a distance from the bottom, the liquid fed from said inlet penetrating into the container and being discharged by overflow into the second end of said tubular member towards said first outlet.
In una possibile forma di esecuzione il contenitore comprende: una sede realizzata nella base del dispositivo e formante il fondo del contenitore; e una parete cilindrica inferiormente incassata in detta sede e superiormente chiusa da detto coperchio. In una forma di esecuzione attualmente preferita, in detto contenitore sono disposti uno o più di seguenti mezzi sensori: un organo di rilevamento della presenza di liquido; un sensore di temperatura; un sensore di pH; un sensore Redox. Il od i mezzi sensori sono applicati ad esempio al coperchio che chiude il contenitore e sporgono da esso verso l interno del contenitore, all’esterno dell’organo tubolare. In a possible embodiment, the container comprises: a seat made in the base of the device and forming the bottom of the container; and a cylindrical wall recessed at the bottom in said seat and closed at the top by said lid. In a currently preferred embodiment, one or more of the following sensor means are arranged in said container: a member for detecting the presence of liquid; a temperature sensor; a pH sensor; a Redox sensor. The sensor means or means are applied for example to the lid that closes the container and protrude from it towards the inside of the container, outside the tubular organ.
Secondo una possibile forma di realizzazione del dispositivo secondo l’invenzione, la scheda elettronica “on board” è collegabile, tramite un’interfaccia (ad esempio un’interfaccia seriale RS485 o altra), ad un’unità di controllo esterna, per la gestione dei segnali di misura e per l’alimentazione elettrica. Il collegamento può essere ottenuto tramite un normale cavo non schermato a quattro o più poli tipico di un’ interfaccia seriale RS485 e le due schede (quella “on board” e l’unità di controllo esterna) potranno dialogare utilizzando un protocollo di trasmissione MODBUS RTU o altro. Non si escludono, peraltro, diverse forme di attuazione dell’interfaccia di collegamento tra il dispositivo o strumento di misura e Trinità di controllo. Quest’ultima, oltre a presentare una connessione seriale, può vantaggiosamente essere corredata di una tastiera e di un display o di altre interfacce utente. In una forma di esecuzione alternativa, la scheda a bordo del dispositivo può essere collegata ad un personal computer. According to a possible embodiment of the device according to the invention, the "on board" electronic board can be connected, through an interface (for example an RS485 serial interface or other), to an external control unit, for the management of measurement signals and for the power supply. The connection can be obtained through a normal unshielded cable with four or more poles typical of an RS485 serial interface and the two cards (the "on board" one and the external control unit) can communicate using a MODBUS RTU transmission protocol or other. Moreover, different forms of implementation of the connection interface between the measuring device or instrument and the control Trinity are not excluded. The latter, in addition to having a serial connection, can advantageously be equipped with a keyboard and a display or other user interfaces. In an alternative embodiment, the card on board the device can be connected to a personal computer.
Secondo questa possibile forma di realizzazione del dispositivo secondo l’invenzione, la scheda, essendo collegata ad uno specifico fotoemettitore e ad uno specifico fotoricevitore, permette di considerare la cella fotometrica come un unico sensore rappresentabile da una costante “K” da determinarsi in fase di collaudo in presenza di una quantità nota della sostanza da analizzare. In una possibile forma di attuazione dell’invenzione è quindi possibile, immettendo detta costante “K” nel software dell’unità di controllo, che quest’ultima “riconosca” la cella determinando in automatico la correzione da apportare alla lettura per ottenere ima corretta misura senza ulteriore taratura dello strumento sul campo. According to this possible embodiment of the device according to the invention, the card, being connected to a specific photo-emitter and to a specific photo-receiver, allows to consider the photometric cell as a single sensor that can be represented by a constant "K" to be determined during the testing in the presence of a known quantity of the substance to be analyzed. In a possible embodiment of the invention it is therefore possible, by entering said constant "K" in the software of the control unit, that the latter "recognizes" the cell by automatically determining the correction to be made to the reading in order to obtain a correct measurement without further field calibration of the instrument.
Secondo un ulteriore aspetto, l’invenzione riguarda un dispositivo per la misurazione di parametri chimici o fisici di un liquido, comprendente: un ingresso per il liquido; una prima uscita per il liquido; ed un percorso di collegamento di detto ingresso a detta prima uscita, lungo il quale è disposto un contenitore entro cui fluisce il liquido e a cui è associato almeno un organo per il rilevamento della presenza di liquido. Vantaggiosamente, secondo una forma di attuazione preferita dell’invenzione l’organo di rilevamento comprende una resistenza variabile con la temperatura, la presenza di liquido ad un livello predeterminato in detto contenitore essendo determinata in base al valore di detta resistenza. According to a further aspect, the invention relates to a device for measuring the chemical or physical parameters of a liquid, comprising: an inlet for the liquid; a first outlet for the liquid; and a path for connecting said inlet to said first outlet, along which a container is arranged into which the liquid flows and to which at least one organ for detecting the presence of liquid is associated. Advantageously, according to a preferred embodiment of the invention, the detection organ comprises a resistance variable with the temperature, the presence of liquid at a predetermined level in said container being determined based on the value of said resistance.
Secondo un ulteriore aspetto, l’invenzione riguarda anche un dispositivo per la misurazione di parametri chimici o fisici di un liquido, comprendente un ingresso per il liquido; una prima uscita per detto liquido; tra detto ingresso e detta prima uscita, un primo percorso per il liquido; una cella di misura fotometrica, con almeno un ingresso di un reagente chimico. Vantaggiosamente, la cella fotometrica può essere disposta lungo un secondo percorso per il liquido, che pone in collegamento di fluido detto ingresso con una seconda uscita; una valvola collega l’ingresso saltuariamente con detta seconda uscita. According to a further aspect, the invention also relates to a device for measuring the chemical or physical parameters of a liquid, comprising an inlet for the liquid; a first outlet for said liquid; between said inlet and said first outlet, a first path for the liquid; a photometric measuring cell, with at least one input of a chemical reagent. Advantageously, the photometric cell can be arranged along a second path for the liquid, which places said inlet in fluid connection with a second outlet; a valve occasionally connects the inlet with said second outlet.
Ulteriori vantaggiose caratteristiche e forme di realizzazione dell’invenzione sono indicate nelle allegate rivendicazioni dipendenti e nella descrizione di un possibile esempio di realizzazione non limitativo dell’invenzione. Further advantageous features and embodiments of the invention are indicated in the attached dependent claims and in the description of a possible non-limiting embodiment of the invention.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
L’invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l’unito disegno, il quale mostra una pratica forma di realizzazione non limitativa dell’invenzione. Più in particolare, nel disegno mostrano: The invention will be better understood by following the description and the attached drawing, which shows a practical non-limiting embodiment of the invention. More specifically, in the drawing they show:
le Figg.l e 2 due viste assonometriche secondo diverse angolazioni del dispositivo secondo l’invenzione in assetto montato; Figs. 1 and 2 two axonometric views according to different angles of the device according to the invention in assembled condition;
la Fig.3 una vista in pianta secondo III-III di Fig.1 ; Fig.3 is a plan view according to III-III of Fig.1;
la Fig.4 un esploso del dispositivo delle Figg. 1 a 3; Fig.4 is an exploded view of the device of Figs. 1 to 3;
la Fig.5 un esploso della sola base del dispositivo, con le principali componenti in essa contenute; Fig.5 is an exploded view of the base of the device alone, with the main components contained therein;
la Fig.6 una vista assonometrica parzialmente esplosa del dispositivo; e le Figg.7, 8 e 9 sezioni secondo VII- VII, VIII- VIII e IX-IX di Fig.3. Fig.6 is a partially exploded isometric view of the device; and Figs. 7, 8 and 9 sections according to VII-VII, VIII-VIII and IX-IX of Fig.3.
Descrizione dettagliata di una forma di attuazione preferita dell’invenzione Detailed description of a preferred embodiment of the invention
Il dispositivo, complessivamente indicato con 1, comprende una base o blocco principale 3 costituito da una prima porzione, nel seguito indicata anche come porzione superiore 5, e da una seconda porzione, nel seguito indicata anche come porzione inferiore 7, fra loro accoppiate. Nella porzione 3 è disposta una cella di misura fotometrica facente parte di un analizzatore fotometrico, con i rispettivi elementi fotoemettitore e fotoricevitore, come verrà chiarito in maggiore dettaglio nel seguito. All’interno della porzione 3 sono, inoltre, disposte le canalizzazioni che consentono l’immissione e lo scarico del liquido, tipicamente acqua, che deve essere sottoposto alla misura fotometrica. Con 9 è indicata l’elettrovalvola che ha la funzione di commutare il percorso del liquido verso la cella fotometrica. All’interno della porzione inferiore 7 è disposta una scheda elettronica opportunamente resinata, alloggiata a fianco di un motore di un elettroagitatore associato alla cella fotometrica. The device, indicated as a whole with 1, comprises a base or main block 3 consisting of a first portion, hereinafter also referred to as the upper portion 5, and a second portion, hereinafter also referred to as the lower portion 7, coupled together. In the portion 3 there is a photometric measurement cell which is part of a photometric analyzer, with the respective photoemitter and photoreceiver elements, as will be clarified in greater detail below. Inside portion 3 are also arranged the channels that allow the inlet and discharge of the liquid, typically water, which must be subjected to photometric measurement. 9 indicates the solenoid valve which has the function of switching the path of the liquid to the photometric cell. Inside the lower portion 7 there is a suitably resin-coated electronic board, housed next to a motor of an electric agitator associated with the photometric cell.
Con 11 è indicato un condotto di ingresso del liquido, mentre con 13 è indicata una prima uscita del liquido e con 15 una seconda uscita del liquido. Come apparirà chiaro dalla descrizione che segue, il liquido che entra nell’ingresso 11, e che non è sottoposto alla misurazione fotometrica, viene scaricato dalla prima uscita 13, mentre la parte di liquido che periodicamente viene immessa nella cella fotometrica ed a cui quindi viene aggiunto almeno un reagente chimico, viene scaricata dalla seconda uscita 15. 11 indicates a liquid inlet duct, 13 indicates a first liquid outlet and 15 indicates a second liquid outlet. As will become clear from the following description, the liquid entering the inlet 11, and which is not subjected to photometric measurement, is discharged from the first outlet 13, while the part of liquid which is periodically introduced into the photometric cell and to which it is therefore added at least one chemical reagent, it is discharged from the second outlet 15.
Con 19 sono indicati due ingressi per reagenti chimici da aggiungere al liquido nella cella fotometrica. In altre configurazioni può essere previsto un diverso numero di ingressi di reagenti chimici. A ciascun ingresso è associata una pompa dosatrice, ad esempio una pompa peristaltica schematicamente indicata con 20 in Fig.8 ed omessa nelle restanti figure, che dosa il reagente prelevato da un rispettivo serbatoio 22, anch’esso schematicamente mostrato nella sola Fig.8. Number 19 indicates two inputs for chemical reagents to be added to the liquid in the photometric cell. In other configurations, a different number of chemical reagent inputs may be provided. A metering pump is associated with each inlet, for example a peristaltic pump schematically indicated with 20 in Fig.8 and omitted in the remaining figures, which doses the reagent taken from a respective tank 22, also schematically shown in Fig.8 only.
Nella porzione inferiore 7 è prevista una sede 7 A per la scheda elettronica 21, che viene inserita nella sede 7A ed ivi resinata. Con 7B è indicato un foro di uscita per un cavo a quattro o più poli 21 A che collega la scheda elettronica di bordo del dispositivo 1 sia alle utenze alloggiate nella parte superiore 5 del blocco 3, sia eventualmente alla o alle pompe dosatrici, sia all’unità programmabile, ad esempio una scheda esterna corredata di un microcontrollore od un personal computer esterno al dispositivo 1. La scheda esterna od il personal computer è disposto ad una distanza qualsivoglia raggiungibile tramite il cavo a quattro o più poli non schermato fuoriuscente dal foro 7B. In the lower portion 7 there is a seat 7 A for the electronic card 21, which is inserted in the seat 7A and resin coated therein. 7B indicates an output hole for a cable with four or more poles 21 A which connects the electronic board of the device 1 both to the utilities housed in the upper part 5 of block 3, and possibly to the dosing pump (s), and to the 'programmable unit, for example an external card equipped with a microcontroller or a personal computer external to the device 1. The external card or the personal computer is placed at any distance that can be reached by means of the unshielded four or more pole cable protruding from hole 7B .
Sempre nella porzione inferiore 7 della base 3 è prevista una seconda sede 7C posta a fianco della sede 7A e di forma circolare. All’interno di essa è disposto un motorino elettrico 23 sul cui albero di uscita 25 è applicato un magnete 25A che trascina in rotazione un corrispondente magnete trascinato, posto della cella fotometrica alloggiata nella porzione 5 della base 3 ed allineata con la sede 7C in cui è disposto il motore 23. Also in the lower portion 7 of the base 3 a second seat 7C is provided, located next to the seat 7A and of circular shape. Inside it there is an electric motor 23 on whose output shaft 25 a magnet 25A is applied which rotates a corresponding driven magnet, located in the photometric cell housed in the portion 5 of the base 3 and aligned with the seat 7C in which motor 23 is arranged.
La cella fotometrica vera e propria comprende un vetrino 27, cioè un elemento cilindrico trasparente in vetro, attraverso il quale viene periodicamente fatta fluire una determinata quantità di liquido da sottoporre all’analisi fotometrica. Il liquido viene immesso dal basso e attraversa il volume interno all’elemento cilindrico 27 dal basso verso l’alto. In tale volume vengono aggiunte le necessarie dosi di reagenti chimici attraverso gli ingressi 19. The actual photometric cell comprises a slide 27, that is a transparent cylindrical element in glass, through which a certain amount of liquid is periodically flowed to be subjected to photometric analysis. The liquid is introduced from below and passes through the internal volume of the cylindrical element 27 from bottom to top. In this volume the necessary doses of chemical reagents are added through the inlets 19.
Allineati trasversalmente al volume interno della cella fotometrica sono disposti un fotoemettitore 29 ed un fotoricevitore 31, collegati alla scheda elettronica 21 alloggiata nella sede 7A della porzione inferiore 7 della base 3 del dispositivo. Il fotoemettitore ed il fotoricevitore possono essere collegati in modo stabile alla scheda elettronica 21 e quindi sostituiti insieme ad essa in caso di guasto ad uno dei tre componenti 29, 31, 21. Peraltro, non si esclude la possibilità che anche l’emettitore e/o il ricevitore siano collegati alla scheda in modo reversibile, ad esempio tramite un connettore, per eseguire la sostituzione dell’uno o dell’altro dei suddetti componenti. In alternativa, se necessario, si può sostituire uno o più dei componenti ripristinando il collegamento elettrico tramite saldatura. Arranged transversely to the internal volume of the photometric cell are a photoemitter 29 and a photoreceiver 31, connected to the electronic card 21 housed in the seat 7A of the lower portion 7 of the base 3 of the device. The photo-emitter and the photo-receiver can be connected in a stable way to the electronic board 21 and therefore replaced together with it in case of failure of one of the three components 29, 31, 21. Moreover, the possibility that the emitter and / o the receiver are connected to the board in a reversible way, for example through a connector, to replace one or the other of the aforementioned components. Alternatively, if necessary, one or more of the components can be replaced by restoring the electrical connection by welding.
Il fotoemettitore 29 può essere vantaggiosamente un LED od altra sorgente di radiazione luminosa idonea, mentre il fotoricevitore 31 può essere un fototransistore, un fotodiodo od altro sensore idoneo. Possono anche essere previsti più fotoricevitori e/o più fotoemettitori. The photoemitter 29 can advantageously be a LED or other suitable light radiation source, while the photoreceiver 31 can be a phototransistor, a photodiode or other suitable sensor. Several photoreceivers and / or more light emitters can also be provided.
Il collegamento tra la scheda elettronica di bordo 21 ed i componenti del fotorivelatore 29, 31 garantisce l’alimentazione del sensore fotometrico e la raccolta dei dati della misurazione rappresentati dai segnali elettrici generati dal fotoricevitore 31. The connection between the electronic board 21 and the components of the photodetector 29, 31 ensures the power supply of the photometric sensor and the collection of measurement data represented by the electrical signals generated by the photoreceiver 31.
L’elemento cilindrico 27 è alloggiato in una cavità 5C realizzata nella porzione 5 della base 3. La sede 5C presenta uno sviluppo cilindrico ed è inferiormente chiusa da un setto 5D che separa la sede 5C dalla sottostante porzione 7 della base 3 in corrispondenza della sede 7C dove si trova il motore 23 con il suo magnete agitatore 25A montato sull’albero ruotante 25. The cylindrical element 27 is housed in a cavity 5C made in the portion 5 of the base 3. The seat 5C has a cylindrical development and is closed at the bottom by a septum 5D which separates the seat 5C from the underlying portion 7 of the base 3 in correspondence with the seat 7C where the motor 23 is located with its stirring magnet 25A mounted on the rotating shaft 25.
La sede 5C è superiormente collegata tramite un passaggio 5E (Fig.8) alla seconda uscita 15 di scarico del liquido. In questo modo il liquido che viene immesso dal basso nella cella fotometrica fluisce verso l’alto scaricandosi attraverso il passaggio 5E nell’uscita 15. The seat 5C is connected at the top through a passage 5E (Fig. 8) to the second liquid discharge outlet 15. In this way the liquid that is introduced from the bottom into the photometric cell flows upwards discharging through the passage 5E in the outlet 15.
La porzione superiore 5 della base 3 presenta una sede 5G in cui è inserito un cilindro 39 superiormente chiuso da un coperchio 41. La sede 5G con il suo fondo 5F forma, insieme al cilindro 39 ed al coperchio 41, un contenitore in cui viene immesso in modo continuo il liquido da analizzare. L’immissione del liquido avviene attraverso un condotto 37, 37A di collegamento tra l’ingresso 11 ed il fondo 5F della sede 5G. The upper portion 5 of the base 3 has a seat 5G into which a cylinder 39 is inserted, closed at the top by a lid 41. The seat 5G with its bottom 5F forms, together with the cylinder 39 and the lid 41, a container into which it is inserted continuously the liquid to be analyzed. The liquid is introduced through a duct 37, 37A connecting the inlet 11 and the bottom 5F of the 5G seat.
Il liquido alimentato nel contenitore 39, 41, 5F, raggiunto un livello determinato, viene scaricato per tracimazione in un organo tubolare 43, una estremità inferiore del quale è inserita in un foro 5H realizzato nel fondo della sede 5G e la cui estremità superiore si trova ad un’altezza intermedia tra il fondo 5F ed il coperchio 41. In questo modo nel contenitore viene mantenuto un livello di liquido determinato. The liquid fed into the container 39, 41, 5F, having reached a determined level, is discharged by overflow into a tubular member 43, a lower end of which is inserted into a hole 5H made in the bottom of the seat 5G and whose upper end is located at an intermediate height between the bottom 5F and the lid 41. In this way, a determined level of liquid is maintained in the container.
L’organo tubolare 43 si trova in collegamento di fluido con l’uscita 13 attraverso il foro 5H. In sostanza, quindi, il liquido che entra attraverso l’ingresso 11 passa attraverso il condotto 37 A, 37, entra dal fondo 5F nel contenitore 39, 40 e raggiunto il livello definito dall’organo cilindrico 43, stramazza all’interno di questo verso l’uscita L’immissione del liquido nella cella fotometrica avviene attraverso un condotto 35 che tramite l’elettrovalvola 9 può essere posto in collegamento di fluido con il percorso che si sviluppa tra l’ingresso 11 e la prima uscita 13 del fluido. Più in particolare, il collegamento avviene tra il condotto 37, tramite una derivazione 40 (Fig.7) ricavata nel blocco formante la porzione 5 della base 3 del dispositivo, che pone l’elettrovalvola 9 in collegamento di fluido con l’ingresso 11. L’elettrovalvola collega la derivazione 40 al condotto 35. The tubular member 43 is in fluid connection with the outlet 13 through the hole 5H. In essence, therefore, the liquid entering through the inlet 11 passes through the duct 37 A, 37, enters from the bottom 5F into the container 39, 40 and having reached the level defined by the cylindrical member 43, it falls inside this direction the outlet The liquid is introduced into the photometric cell through a duct 35 which, by means of the solenoid valve 9, can be placed in fluid connection with the path that develops between the inlet 11 and the first outlet 13 of the fluid. More specifically, the connection takes place between the duct 37, through a derivation 40 (Fig.7) obtained in the block forming the portion 5 of the base 3 of the device, which places the solenoid valve 9 in fluid connection with the inlet 11. The solenoid valve connects branch 40 to conduit 35.
L’elettrovalvola 9 può chiudere il colelgamentotra la derivazione 40 (e quindi il condotto 37 e l’ingresso 11) e il condotto 35, impedendo l’ingresso di fluido nella cella di misura dell’analizzatore fotometrico, così che il liquido entrante attraverso l’ingresso 11 fluisce solo lungo il percorso che unisce l’ingresso 11 e la prima uscita o scarico 13. In una seconda posizione l’elettrovalvola è commutata per aprire il collegamento tra la derivazione 40 (e quindi il condotto 37) e il condotto 35. In questo modo, tramite la commutazione della valvola, il fluido viene dosato anche all’analizzatore fotometrico (e quindi la cella fotometrica delimitata dal vetrino 27) attraverso la derivazione 40, l’elettrovalvola 9 e il condotto 35. The solenoid valve 9 can close the connection between the branch 40 (and therefore the duct 37 and the inlet 11) and the duct 35, preventing the entry of fluid into the measuring cell of the photometric analyzer, so that the liquid entering through the inlet 11 flows only along the path that joins the inlet 11 and the first outlet or outlet 13. In a second position the solenoid valve is switched to open the connection between the branch 40 (and therefore the duct 37) and the duct 35 In this way, by switching the valve, the fluid is also dosed to the photometric analyzer (and therefore the photometric cell delimited by the slide 27) through the branch 40, the solenoid valve 9 and the duct 35.
Effettuata la misura fotometrica il liquido viene scaricato dalla seconda uscita 15. Dall’altra parte il liquido che fluisce in modo continuo attraverso il contenitore formato dal coperchio 41, dalla sede 5G e dal cilindro 39 fuoriesce dalla prima uscita o scarico 13 del dispositivo. Once the photometric measurement has been carried out, the liquid is discharged from the second outlet 15. On the other hand, the liquid that flows continuously through the container formed by the lid 41, the seat 5G and the cylinder 39 comes out of the first outlet or outlet 13 of the device.
Il coperchio 41 sostiene tre distinte sonde che si estendono all’ interno del contenitore delimitato dal cilindro 39, dal coperchio 41 stesso e dalla sede 5G realizzata nella porzione 5 della base 3 del dispositivo. Le tre sonde, indicate con 51, 53 e 55, sono posizionate all’esterno dell’organo tubolare 43 e all’intemo del cilindro 39. The lid 41 supports three distinct probes that extend inside the container delimited by the cylinder 39, the lid 41 itself and the seat 5G made in the portion 5 of the base 3 of the device. The three probes, indicated with 51, 53 and 55, are positioned outside the tubular member 43 and inside the cylinder 39.
Le due sonde 51 e 53 sono costituite da una sonda Redox e da una sonda di pH, mentre la sonda 55 ha una duplice funzione di rilevamento della temperatura del liquido che fluisce attraverso il contenitore formato dagli elementi 41, 39 e 5G e di rilevamento della presenza o meno di liquido in questo stesso volume. A tal fine la sonda 55 presenta vantaggiosamente due distinti resistori a resistenza variabili con la temperatura. In linea di principio possono essere utilizzate resistenze PTC o NTC, cioè che aumentano o diminuiscono la propria resistenza con la temperatura. In una forma di attuazione preferita dell’ invenzione vengono utilizzate due resistenze NTC. Quando la sonda 55 viene alimentata elettricamente, in assenza di liquido la resistenza adibita alla funzione di rilevamento della presenza di liquido raggiunge una temperatura particolarmente elevata, attorno ai 100°C, che è indice appunto di assenza di liquido. Quando, viceversa, nel contenitore perimetralmente delimitato dal cilindro 39 circola il liquido, questo mantiene bassa la temperatura della prima resistenza. Questa temperatura inferiore corrisponde ad un valore di resistenza che viene interpretato come presenza di liquido. L’altra resistenza variabile con la temperatura presenta un diverso campo di lavoro ed eventualmente una diversa sensibilità per consentire di determinare, in funzione del valore ohmico che essa assume, la temperatura del liquido che circola nel dispositivo 1. In questo modo con una semplice sonda utilizzante elementi resistivi variabili con la temperatura si possono ottenere sia dati relativi alla presenza o meno di liquido, sia dati relativi alla temperatura del liquido. The two probes 51 and 53 consist of a Redox probe and a pH probe, while the probe 55 has a dual function of detecting the temperature of the liquid flowing through the container formed by elements 41, 39 and 5G and detecting the presence or absence of liquid in this same volume. For this purpose the probe 55 advantageously has two distinct resistors with resistance varying with the temperature. In principle, PTC or NTC resistors can be used, i.e. they increase or decrease their resistance with temperature. In a preferred embodiment of the invention, two NTC resistors are used. When the probe 55 is electrically powered, in the absence of liquid, the resistance used for detecting the presence of liquid reaches a particularly high temperature, around 100 ° C, which is an indication of the absence of liquid. Conversely, when the liquid circulates in the perimeter container delimited by the cylinder 39, this keeps the temperature of the first resistance low. This lower temperature corresponds to a resistance value which is interpreted as the presence of liquid. The other resistance variable with the temperature has a different working range and possibly a different sensitivity to allow to determine, according to the ohmic value it assumes, the temperature of the liquid circulating in the device 1. In this way with a simple probe By using resistive elements that vary with temperature, it is possible to obtain both data relating to the presence or absence of liquid, and data relating to the temperature of the liquid.
In una possibile forma di realizzazione le sonde 51, 53, 55 sono collegate alla scheda esterna del dispositivo, anziché alla scheda interna. In una forma di realizzazione alternativa, le sonde 51, 53, 55 sono collegate alla scheda elettronica 21 posta a bordo del dispositivo. In una configurazione semplificata, può essere collegata alla scheda 21 la sola sonda 55, a cui viene eventualmente attribuita la sola funzione di rilevamento della presenza di un adeguato livello di liquido, tramite un singolo resistere NTC o PTC. Questo semplifica la struttura dello strumento e quindi le finizioni della scheda di bordo 21 a cui tale sonda 55 può essere collegata, pur riducendo le capacità di misura dello strumento 1. In a possible embodiment the probes 51, 53, 55 are connected to the external card of the device, instead of to the internal card. In an alternative embodiment, the probes 51, 53, 55 are connected to the electronic card 21 located on board the device. In a simplified configuration, only the probe 55 can be connected to the board 21, to which the sole function of detecting the presence of an adequate liquid level is possibly attributed, by means of a single NTC or PTC resistor. This simplifies the structure of the instrument and therefore the finishes of the on-board board 21 to which this probe 55 can be connected, while reducing the measurement capabilities of the instrument 1.
In una possibile configurazione la scheda elettronica 21 è collegata all’ elettrovalvola 9, al motore 23 dell’ elettroagitatore, al fotoemettitore 29 ed al fotoricevitore 41. Tramite il cavo a quattro poli non schermato 21 A la scheda elettronica di bordo 21 è collegata ad una scheda esterna schematicamente indicata con 100 (mostrata esemplificativamente nella sola Fig.4) corredata di un microcontrollore e di idonee interfacce utente, quali una tastiera ed un display (non mostrati). Il trasferimento delle informazioni, dei comandi e dei dati dalla scheda 21 avviene preferibilmente tramite un’interfaccia seriale RS485 (o altra) sfruttando un protocollo di trasmissione MODBUS RTU o con altro sistema idoneo. Non si esclude di sostituire il collegamento via cavo, ad esclusione dell’alimentazione elettrica che può comunque essere attivata per altra via, con un collegamento senza fili (wireless), con tecnologia bluetooth od altra idonea. In one possible configuration, the electronic board 21 is connected to the solenoid valve 9, to the motor 23 of the electro-agitator, to the photoemitter 29 and to the photoreceiver 41. By means of the unshielded four-pole cable 21 A the on-board electronic board 21 is connected to a external card schematically indicated with 100 (shown by way of example only in Fig.4) equipped with a microcontroller and suitable user interfaces, such as a keyboard and a display (not shown). The transfer of information, commands and data from card 21 takes place preferably via an RS485 (or other) serial interface using a MODBUS RTU transmission protocol or other suitable system. It is not excluded to replace the cable connection, with the exception of the power supply which can still be activated in another way, with a wireless connection (wireless), with Bluetooth technology or other suitable.
Da un punto di vista idraulico, come sopra descritto, il dispositivo è collegato attraverso l’ingresso 11 ad una sorgente di liquido, ad esempio tramite una derivazione da un condotto di un impianto di fornitura di acqua potabile, di un impianto di una piscina od altro. In modo continuativo si può così far fluire il liquido attraverso il contenitore 39, 41, 5G, e verso l’uscita 13. Se ne misura in modo continuativo i parametri per i quali sono adibite le sonde 51, 53, 55 (nell’esempio Redox, pH e temperatura). La sonda 55 interrompe il funzionamento del dispositivo ed eventualmente provoca la generazione di un segnale di allarme in caso di assenza di liquido (o di livello di liquido insufficiente) nel dispositivo di misura 1. From a hydraulic point of view, as described above, the device is connected through inlet 11 to a source of liquid, for example by means of a derivation from a pipe of a drinking water supply system, a swimming pool system or other. In this way it is possible to make the liquid flow continuously through the container 39, 41, 5G, and towards the outlet 13. The parameters for which the probes 51, 53, 55 are used are continuously measured (in the example Redox, pH and temperature). The probe 55 interrupts the operation of the device and possibly causes the generation of an alarm signal in case of absence of liquid (or insufficient liquid level) in the measuring device 1.
Periodicamente la scheda elettronica 21 provoca la commutazione dell’elettrovalvola 9 che determina l’immissione di una sufficiente portata di liquido nella cella fotometrica delimitata dal cilindro 27. A questa quantità di liquido vengono aggiunti i reagenti necessari tramite i dispositivi 19 e 20 e con il sensore fotoelettrico 29, 31 vengono determinati il od i parametri chimici per i quali è prevista la cella fotometrica. Ad esempio questa può essere utilizzata per determinare la quantità di cloro nell’acqua. Periodically the electronic board 21 causes the switching of the solenoid valve 9 which determines the introduction of a sufficient flow rate of liquid into the photometric cell delimited by the cylinder 27. The necessary reagents are added to this quantity of liquid by means of the devices 19 and 20 and with the photoelectric sensor 29, 31 the chemical parameters for which the photometric cell is provided are determined. For example, this can be used to determine the amount of chlorine in the water.
La o le pompe dosatrici 20 sono controllate, in questo esempio di realizzazione, dalla scheda elettronica esterna 100. Preferibilmente, peraltro, secondo una possibile variante di realizzazione, anche queste pompe saranno controllate dalla scheda elettronica di bordo 21. Non si esclude di adottare un numero di pompe dosatrici diverso da due, ad esempio anche una sola pompa o più di due pompe dosatrici. The metering pump or pumps 20 are controlled, in this embodiment example, by the external electronic card 100. Preferably, however, according to a possible embodiment variant, these pumps will also be controlled by the on-board electronic card 21. It is not excluded to adopt a number of dosing pumps other than two, for example even one pump or more than two dosing pumps.
La portata di liquido che è stata derivata verso la cella fotometrica, essendo stata addizionata di reagenti chimici potenzialmente inquinanti, viene scaricata attraverso la seconda uscita 15, anziché la prima uscita 13, per venire avviata ad un sistema di raccolta e depurazione. The liquid flow which has been derived towards the photometric cell, having been added with potentially polluting chemical reagents, is discharged through the second outlet 15, instead of the first outlet 13, to be sent to a collection and purification system.
Poiché la misura tramite la cella fotometrica viene eseguita in modo intermittente e non continuativo con portate relativamente limitate di liquido, si ottiene in questo modo il risultato di ridurre enormemente la quantità di liquido che deve essere trattato prima dello smaltimento. La portata di liquido che fuoriesce dalla prima uscita 13 può essere reimmessa in circolo o comunque non sottoposta ad alcun trattamento, in quanto a tale portata non è stata aggiunta alcuna sostanza chimica inquinante necessaria invece per le analisi fotometrica. Since the measurement through the photometric cell is performed intermittently and not continuously with relatively limited flow rates of liquid, the result of enormously reducing the quantity of liquid that must be treated before disposal is obtained. The flow rate of liquid that comes out of the first outlet 13 can be reintroduced into the circulation or in any case not subjected to any treatment, since no polluting chemical substance has been added to this flow rate, which is necessary for the photometric analysis.
L’intero dispositivo viene gestito attraverso la scheda elettronica di bordo 21 che trasmette poi i dati acquisiti per mezzo del un cavo 21 A alla scheda 100. Questa riceve direttamente dalle sonde 51, 53, 55 i restanti dati. The entire device is managed through the on-board electronic board 21 which then transmits the acquired data by means of a 21 A cable to the board 100. This receives the remaining data directly from the probes 51, 53, 55.
Quando la scheda elettronica di bordo 21 è collegata anche agli altri elementi elettrici ed elettronici dello strumento 1 (tipicamente la sonda 55, le pompe dosatrici 20, eventualmente le sonde 51, 53), l’intero strumento 1 può essere collegato ad un’unità di controllo programmabile esterna tramite un singolo collegamento via cavo sfruttando un’interfaccia seriale RS485 e protocollo di trasmissione MODBUS RTU oppure tramite una connessione wireless. In questo caso l’unità di controllo programmabile può essere un semplice personal computer dotato di apposito software. When the on-board electronic board 21 is also connected to the other electrical and electronic elements of the instrument 1 (typically the probe 55, the dosing pumps 20, possibly the probes 51, 53), the entire instrument 1 can be connected to a unit programmable external control via a single cable connection using an RS485 serial interface and MODBUS RTU transmission protocol or via a wireless connection. In this case, the programmable control unit can be a simple personal computer equipped with special software.
E’ inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica dell’invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall’ambito del concetto alla base dell’invenzione. L’eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l’ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni. It is understood that the drawing shows only an exemplification given only as a practical demonstration of the invention, which may vary in forms and arrangements without however departing from the scope of the concept underlying the invention. The possible presence of reference numbers in the attached claims is intended to facilitate the reading of the claims with reference to the description and drawing, and does not limit the scope of protection represented by the claims.
Claims (41)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITFI20060079 ITFI20060079A1 (en) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | INSTRUMENT FOR MEASURING CHEMICAL AND / OR PHYSICAL PARAMETERS OF A LIQUID |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITFI20060079 ITFI20060079A1 (en) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | INSTRUMENT FOR MEASURING CHEMICAL AND / OR PHYSICAL PARAMETERS OF A LIQUID |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITFI20060079A1 true ITFI20060079A1 (en) | 2007-09-28 |
Family
ID=40255320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ITFI20060079 ITFI20060079A1 (en) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | INSTRUMENT FOR MEASURING CHEMICAL AND / OR PHYSICAL PARAMETERS OF A LIQUID |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITFI20060079A1 (en) |
-
2006
- 2006-03-27 IT ITFI20060079 patent/ITFI20060079A1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11724012B2 (en) | Method of determining an amount of total chlorine in a water sample for a hemodialysis treatment | |
| CN107209117B (en) | For the optical electro-chemistry sensing system of industrial fluids to be monitored and controlled | |
| US9943631B2 (en) | Total chlorine water detection system for medical fluid treatments | |
| CN106053720B (en) | Calibration system | |
| US4950610A (en) | Titrating apparatus and method | |
| KR101621737B1 (en) | Measuring device for quality of tap water | |
| CN106442493A (en) | Low-concentration ammonia nitrogen detection method and device for gathered ammonia gas | |
| CN112179406A (en) | In-line measuring device | |
| CN105115921B (en) | A kind of detection means for being used to detect gas concentration in water | |
| US20150233884A1 (en) | Sampling and Analytical Platform for the Remote Deployment of Sensors | |
| US20140219872A1 (en) | Microfluidic device for analyzing a pressurized fluid | |
| US7671994B2 (en) | Method for measuring chemical levels using pH shift | |
| KR101621449B1 (en) | Possible continuous measurement integrated water meter | |
| WO2008144201A1 (en) | Apparatus for measuring chemical levels using ph shift | |
| ITFI20060079A1 (en) | INSTRUMENT FOR MEASURING CHEMICAL AND / OR PHYSICAL PARAMETERS OF A LIQUID | |
| CN218036850U (en) | Biochemical analyzer | |
| CN206460030U (en) | The integrated automonitor of city black and odorous water | |
| CN104569111A (en) | Online measurement device and method for ionic concentration of drilling fluid | |
| CN106970239A (en) | Sensor device and the system including sensor device | |
| CN112083119A (en) | Permanganate index analyzer | |
| CN209606194U (en) | A kind of device being used for diluent liquid in liquid detecting | |
| CN102368073B (en) | Measuring Apparatus, measuring method and measuring system | |
| JP4905439B2 (en) | Washing machine | |
| JP3575341B2 (en) | Water quality meter, water quality measurement method, and water quality monitoring system | |
| MXPA06005538A (en) | Device and method for analysing a liquid sample. |