SE508083C2 - Förfarande och utrustning för att bestämma halten av ett löst ämne i en vätska - Google Patents

Description

508 083 21 20 25 30 andra och tredje reagenskällor 9, 10 respektive 11. Prowätskekällan 5 och reagens- källoma 9-10 kan via anslutningsledningarna 4 och 6-8 anslutas till transportledningen 2 via första, andra eller tredje anslutningsventiler 12, 13 respektive 14. Anslutnings- ventilema är av trevägstyp. Vidare kan transportledningen 2 och avloppsledningen 3 anslutas till eller kopplas bort fiån mätslingan 1 med hjälp av en fyrvägs huvudventil 15.

I mätslingan 1 finns en pump 25 och ett element ingående i ett fotometriskt arbetande mätinstrument 26, dvs ett mätinstrument som på optisk väg analyserar den vätska som strömmar forbi mätelementet. De primära mätvärdena överförs i form av elektriska inipulser till en dator 27 för behandling och konvertering till avläsbara mätvärden på en displayruta 28 eller på en skrivare eller dylikt.

Datom 27, eller annan automatik, är vidare anordnad att styra anslutningsventilerna 12, 13, 14 och huvudventilen 15. Mer bestämt är ventilema anordnade att tidsstyras med stor precision.

Pumpen 25 imätslingan l utgörs av en deplacementpump som ger ett mycket jämnt flöde i mätslingan. Detta kan uppnås med flera olika pumptyper, såsomt ex kugghjuls- pumpar, peristaltiska pumpar (slangpumpar), skruvpumpar, centrifirgalpumpar och impellerpump ar. En pump som visat sig vara mycket lämplig är en kugghjulspump.

Ledningarna i mätslingan 1 och i transportledningen 2 är utformade av slangar eller rör anordnade att tåla undertryck eller övertryck i slingan och i transportledningen utan att deras volym påverkas mätbart. Föredragna inre diametrar i lednjngssystemet är 0.5-2.5 mm, ñreträdesvis 1-2 mm och lämpligen 1.2-1.7 mm. Såväl större som mindre diametrar och tvärsnittsareor kan emellertid tänkas. Genomgående bör dock samma dimensioner användas i så stor del av ledningssystemet som möjligt för att undvika störande fluktuationer i strömningsbilden och diametern bör vara liten för att få ner volymen.

Ledningarna kan utformas av armerad eller oarmerad slang av typ PTFE, KELP eller PEEK, företrädesvis PTFE, eller av metallmaterial såsom syrafast stål eller titan, företrädesvis titan. I det illustrerade exemplet var den inre diametern 1.5 mm och hela volymen i ledningssystemet cirka 7 ml.

I den visade utiöringsformen av utrustningen enligt uppfinningen innefattar utrustningen tre kaskadkopplade anslutningsventiler 12, 13 och 14, anslntbara till tre olika reagens- källor 9, 10 och ll. Det skall inses att detta endast utgör en bland flera tänkbara utföringsformer. I sin enklaste form kan utrustningen sålunda innehålla endast en enda 20 25 30 35 a' 508 083 anslutningsventil 12 för anslutning av transp ortledningar till prowätskekällan och till en reagenskälla. I en utrustning för testning av fler ämnen i en vätska än tre kan antalet kaskadkopplade anslumingsventiler med tillhörande anslutningsledningar givetvis även vara större än tre.

Den beskrivna utrustningens användning skall nu närmare förklaras genom beskrivning av en tänkbar applikation, nämligen undersökning av pH samt mängden fii klor och totala mängden klor i vatten i badbassänger.

Man börjar förfarandet med att leda in provvätskan, dvs i det aktuella fallet badvatten, i slingan 1 från prowätskekällan 5 via anslutningsledningen 4, anslutningsventilerna 14, 13, 12 och transportledningspartiema 23 och 22 däremellan, den fortsatta delen 21 av anslutningsledningen 2 och huvudventilen 15, såsom visas i Fig. 1. Provvätskan sugs in i mätslingan 1 med hjälp av pumpen 25, så att mätslingan helt fylls och alla rester fiån tidigare mätningar bortspolas, varefier vätska avleds genom avloppsledningen 3 till slask.

Det antas att det första man vill undersöka under det fortsatta förfarandet är mängden fii klor i vattnet. För en sådan undersökning kan som reagens användas s k DPD1, som finns i reagensvätskekällan 10. Härvid leds en viss volym V av DPD1 in i systemet via anslutningsledningen 7 och anslumingsventilen 13, som kopplas över i ett läge som förbinder anslutningsledningen 7 med transportledningens 2 ledningsparti 22. Anslut- ningsventilen 13 hålls i denna position under en viss bestämd tid, t ex 0.25 s, vilket regleras av datom 27. Under denna tid sugs nämnda reagensvolym V=Q-t, dock högst 100 ul, motsvarande en ledningslängd av ca 50 mm, in i transportledningen 2, varvid Q=flödeshastigheten och t=den tid vanmder ventilen 13 är öppen. Därefter återförs anslutningsventilen till sitt normalläge, så att prowätska åter sugs upp i transport- ledningen, Fig. 3. Mängden DPDl bildar en sektion X i ledningen och sugs framåt i ledningen av pumpen 25 genom den första anslutningsventilen 12, ledningspartiet 21 och huvudventilen 15 in i mätslingan 1, samtidigt som prowätska fyller på bakifrån från prowätskekällan 5 och samtidigt som provvätska avtappas från mätslingan 1 genom huvudventilen 15 via avloppsledningen 3 till slask.

Då sektionen X, som består av DPD1, kommit in i mätslingan 1, Fig. 4, skifias huvud- ventilen 15 om, Fig. 5, så att mätslingan 1 sluts. Detta tar ca 2 s fiån det att ventilen 13 har skiftats till normalläge efter att ha lett in den avsedda mängden DPD1 i transport- ledningen. Pumpen 25 fortsätter att därefter cirkulera provvätska och reagensvätska genom mätslingan 1 ica 20 s, så att reagensen DPD1 blandas väl i prowätskan. Därefter 508 083 i 4- 20 avläses halten fii klor genom att registrera tärgtonen hos den reagerade vätskan i mätcellen 26. Mer bestämt sker en växling till en röd fiirgton, som då mätutrusmingen är kalibrerad, ger ett mått på halten fii klor i prowätskan.

När sålunda halten fii klor har registrerats, skall totala mängden klor registreras. Som reagens för denna mätning kan användas DPD4, som finns iprowätskekällan 11.

Förfarandet är analogt med vad som beskrivits i det föregående med den skillnaden att istället anslutningsventilen 14 aktiveras för att under en kort period, t ex 0.25 s leda in DPD4 via anslutningsledningen 8 och anslutningsventilen 14 itransportledningen och därefier in i mätshngan 1 som en sektion av DPD4 motsvarande avsedd reagensvolym, för vilken mätinstrumentet är kahibrerat. Halten bundet klor kan därefter erhållas genom subtraktion av halten fii klor från halten av total mängd klor i badvattnet.

För pH-mätning kan användas t ex fenolrött i reagensvätskekällan 9. I detta fall används den första anslnmingsventilen 12, som under sagda tid, 0.25 s, leder in fenolrött iled- ningspartiet 21 och genom huvudventilen in i mätslingan 1. I detta fall kan avläsningen ske genom att ljusdetektom som ingår i mätinstrumentet på i och för sig känt sätt detekterar olika toner av rött i elementet 26, som ingår imätslingan.

Mellan varje provtagning renspolas mätslingan 1 och transportledningen 2 med prov- vätska fiån prowätskekällan 5.

Claims (8)

10 20 25 30 35 5 508 083 PATENTKRAV

1. Förfarande vid bestämning av halten av åtminstone något löst ämne i en vätska, varvid används ett mätinstrument anordnat att detektera den till halten av förevarande ämne relaterade karaktären hos en fysikalisk storhet hos vätskan, då vätskan har behandlats med en adekvat reagens, k ä n n e t e c k n a t av att en volym av reagensen uppmäts, vilken volym motsvarar en bestämd längd av en ledning i vilken reagensen transporteras, att den uppmätta volymen införlivas i en sluten slinga (1) ivilken mätinstrumentet (26) ingår, varvid den i mätslíngan införlivade reagensvolymen initialt är väsentligen oblandad med prowätskan och bildar en sektion (X) iledningen i slingan, som för övrigt är fylld med prowätska och varvid längden av nämnda sektion motsvarar eller är direkt propor- tionell mot nämnda längd av den ledning i vilken reagensen transporteras innan den införlivas i slingan, och att prowätskan och reagensen transporteras runt i mätslíngan med hjälp av en i mätslíngan ingående pump (25) tills dess prowätskan och reagensen har blandats väl i mätslíngan, varefter mätinstmmentet registrerar halten av det aktuella ämnet.

2. Förfarande enligt krav 1, känn et e ckn a t av attnämndaledningivilken reagensen uppmäts och transporteras är en transportledning (2) som icke utgör någon del av den mätslinga (1) ivilken den uppmätta reagensvolymen införlivas.

3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda sektion av reagens sugs in i mätslíngan med hjälp av den i mätslíngan ingående pumpen, varvid transport- ledningen å ena sidan är ansluten till mätslíngan, som härvid är öppen, och å andra sidan är ansluten till en provvätskekälla (5), och att mätslíngan sluts då nämnda reagenssektion sugits in i mätslíngan.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n et e c k n a t av att mätslíngan först fylls med provvätska som sugs in i den öppna mätslíngan med hjälp av pumpen i mätslíngan, varvid transportledningen är ansluten till provvätskekällan, att transportledningen (2) därefier ansluts till en reagenskälla (9, 10, 11) under en tid (t) som vid given flödeshastighet (Q) i transportledningen (2) ger en önskad reagensvolym V=Q~t, där Q=flödeshastigheten i transportledningen och t=den tid under vilken transportledningen är ansluten till reagens- källan, att transportledningen därefier åter ansluts till provvätskekällan (5), och att prov- vätska därefter åter sugs in i mätslíngan i dennas ena ände, samtidigt som provvätska lämnar mätslíngan i andra änden tills reagenssektionen sugits in i mätslíngan och denna slutits. sos oss ' '«

5. Utrustning fór att bestämma halten av åtminstone något löst änme i en vätska, känn e t e ckna d avenmätslinga (1) ivilken finns enprmip (25) och ett element (26) ingående i ett mätinstrument som detekterar karaktären hos en fysikalisk storlek relaterad till halten av förevarande änme ivätskan då denna har behandlats med en 5 adekvat reagens, en transportledning (2) med åtminstone en första ventil (12) för valfii anslutning av transp ortledningen till å ena sidan en provvätskekälla (5) och å andra sidan till en reagenskälla (9), och en huvudventil (15) som är växlingsbar mellan ett första läge ivilken mätslingan å ena sidan är ansluten till transportledningen och å andra sidan till en avlopp sledning, och ett andra läge ivilket mätslingan är sluten.

6. Utrustning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda ventiler är tidsstyrda.

7. Utrustning enligt något av kraven S och 6, k ä n n e t e c k n a d av att transport- ledningen innehåller ett flertal kaskadkopplade ventiler (12, 13, 14) fór valfri ansluming 15 av transportledningen till ett motsvarande antal reagensvätskekällor.

8. Utrustning enligt något av kraven 5-7, k ä n n e t e c k n a d av att mätinstrumentet år ett fotometriskt arbetande mätinstrument.