DE19841782A1

DE19841782A1 - Automatische Probenahmeeinrichtung für die Entnahme von Flüssigproben aus geschlossenen Leitungen oder Behältern, auch wenn diese unter Druck stehen (Inline-Probenahme)

Info

Publication number: DE19841782A1
Application number: DE1998141782
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Walz
Original assignee: WALZ KARL HEINZ
Current assignee: WALZ KARL HEINZ
Priority date: 1998-09-12
Filing date: 1998-09-12
Publication date: 2000-08-31

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Probenahmegerät für die Entnahme von Flüssigproben aus geschlossenen Leitungen oder Behältern die sowohl unter Druck als auch unter Unterdruck stehen können.

An verschiedenen Stellen auf Kläranlagen oder im Produktionsprozess bei Industriebetrieben ist es notwendig automatisch Proben aus geschlossenen Leitungen oder aus Behältern zu entnehmen. Diese Entnahmestellen können ganz verschieden beschaffen sein, und sowohl unter Druck oder Unterdruck (auch wechselnd) stehen. Die zu entnehmenden Flüssigkeiten sind ebenfalls ganz unterschiedlich. Die Temperatur kann stark schwanken, die Flüssigkeiten können abbrassiv, aggressiv, dick- oder dünnflüssig sein. Der pH-Wert kann von 1 bis 14 variieren, die Inhaltsstoffe können anderweitig gefährlich sein u. s. w.

Eine weitere Anforderung kann z. B. sein, daß bei der Probenahme keine Luft in die Leitung eingetragen wird. Aus Sicherheitsgründen soll die Entnahmestelle auch bei System-Störungen oder Spannungsausfall nie "offen" sein, so daß keine Flüssigkeit unkontrolliert austreten kann.

Grundsätzlich können verschiedene am Markt angebotene Geräte für diesen Einsatzzweck benutzt werden. Mir ist jedoch kein System bekannt, das alle oben genannten Forderungen komplett erfüllt. Immer müssen in einer Richtung Einschränkungen gemacht werden, die einen universellen Einsatz nicht zulassen.

Ein möglichst universeller Einsatz ist nur dann möglich, wenn eine Probenahmeeinrichtung folgende Forderungen erfüllt:

- einsetzbar bei Unterdruck und Überdruck (Druckbereich z. B. 0,5 bar Vakuum bis 2 bar Druck)
- nahezu verschleißfrei auch bei abbrassivem Probenmedium
- beständig gegen aggressive Medien (pH 1-14)
- ohne Lufteintrag an der Entnahmestelle
- sicherer Verschluß der Entnahmestelle auch bei Systemstörung oder Spannungsausfall

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, aus drei Keramikplatten eine Art Revolver aufzubauen, mit dem bei jeder Umdrehung der mittleren Scheibe ein genau definiertes Volumen aus der Probenflüssigkeit herausgeschnitten wird. Der Aufbau ist so gestaltet, daß zwei dieser Keramikscheiben fest in ein Gehäuse eingebaut sind und die dritte Scheibe zwischen den zwei feststehenden gedreht wird. Eine feststehende Scheibe hat eine Zulaufbohrung, die mit der Entnahmestelle verbunden ist. Die gegenüberliegende Scheibe hat eine um 180 Grad versetzte Ablaufbohrung die mit dem Probenbehälter verbunden ist. Die dazwischenbefindliche, rotierende Scheibe hat ebenfalls eine im Durchmesser identische Bohrung auf dem selben Radius. Der Antrieb der mittleren Scheibe kann entweder Schrittweise (je eine Umdrehung) oder mit einer bestimmeten Geschwindigkeit im Dauerlauf erfolgen.

Wird diese Einrichtung nun zum Beispiel an einer Druckleitung betrieben, so wird sich die Bohrung in der mittleren Scheibe jeweils mit Probenmedium füllen wenn diese die Zulaufbohrung in der einen feststehenden Scheibe (Zulaufscheibe) passiert. Danach wird die Probe in den Probenbehälter ablaufen sobald die Bohrung der mittleren Scheibe die Ablaufbohrung der anderen feststehenden Scheibe (Ablaufscheibe) passiert.

Um das System auch bei Unterdruckbedingungen einsetzbar zu machen wird die Ablaufscheibe mit einem zusätzlichen Anschluß versehen, der an eine Unterdruckpumpe angeschlossen ist.

Dieser Anschluß ist so angeordnet, daß die Bohrung in der mittleren Scheibe diesen auf ihrem Weg zwischen Probenablauf und Probenzulauf passiert. Somit wird die Bohrung in der mittleren Scheibe vor Erreichen der Probenzulaufbohrung evakuiert, was dazu führt, daß beim Passieren des Probenzulaufes die Probenflüssigkeit angesaugt wird.

Um den Einsatz auch bei pastösen Medien zu ermöglichen ist es notwendig den Probenablauf zum Probenbehälter zu unterstützen. Dies geschieht derart, das in der feststehenden Zulaufscheibe gegenüber der Probenablaufbohrung ein weiterer Anschluß angebracht wird der nach Bedarf mit Druck beaufschlagt wird, so daß die Probenflüssigkeit zum Probenbehälter ausgepresst wird.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1.

Fig. 1 zeigt das Probenahmesystem in schematischer Darstellung unter Einsatbedingung an einer geschlossenen Leitung (1) mit Antriebseinheit.

Das Probenmedium gelangt über die Probenleitung (2) in die Zulaufbohrung (3) der Zulaufplatte (4). Beim Rotieren in Pfeilrichtung (6) der Mittleren Platte (5) passiert die Probenahmebohrung (12) dieser Platte die Probenablaufbohrung (7) der Ablaufplatte (8) mit gegenüberliegendem Druckanschluß (9) in der Zulaufplatte (4), danach den Vakuumanschluß (10) in der Ablaufplatte (8), dann die Zulaufbohrung (3) in der Zulaufplatte (4) um danach wieder die Probenablaufbohrung (7) zu passieren.

Hieraus erfolgt folgender Entnahmezyklus:

- Entleeren der Probe über die Ablaufbohrung (7) in den Probenbehälter (11) mit Druckunterstützung über Druckanschluß (9)
- Evakuieren der Probenbohrung (12) beim Passieren des Vakuumanschlusses (10)
- Füllen der Probenahmebohrung (12) beim Passieren der Zulaufbohrung (3)
- Entleeren der Probe über die Ablaufbohrung (7) u.s.w.

Claims

1. Automatisches Probenahmesystem für Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Keramikscheibe mit einer exzentrischen Bohrung zwischen einer feststehenden Keramikscheibe mit einer Zulaufbohrung und einer feststehenden Keramikscheibe mit einer Ablaufbohrung, auf einer zentrischen Achse rotiert, so daß bei jeder Umdrehung eine dem Volumen der Bohrung der mittleren Platte entsprechende Probenmenge aus dem Probenzulauf "herausgeschnitten" und in den Probenbehälter abgefüllt wird.

2. Probenahmesystem nach Anspruch 1 zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung in der mittleren Scheibe beim Passieren einer weiteren Bohrung in der Ablaufscheibe, die vor der Zulaufbohrung liegt, evakuiert wird, so daß die Bohrung der mittleren Scheibe beim Passieren der Zulaufbohrung auch dann gefüllt wird, wenn der Zulauf Unterdruck aufweist.

3. Probenahmesystem nach Anspruch 1 und 2 zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufscheibe eine weitere Bohrung gegenüber der Ablaufbohrung der Ablaufscheibe erhält, über die bei pastöser Probenflüssigkeit der Probenauslauf mit Druckluft unterstützt werden kann.