DE3631765C2

DE3631765C2 -

Info

Publication number: DE3631765C2
Application number: DE3631765A
Authority: DE
Inventors: Yasukazu Mukogawa; Katsuhiko Tamura; Takaaki Itami Hyogo Jp Fukumoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-09-24
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1988-07-07
Also published as: DE3631765A1; US4765963A; JPS6270731A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Messen des Gesamtbetrages von Verunreinigungen in einer Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Gerät ist aus der US-PS 34 99 315 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung ist jedoch keine Vorrichtung vorgesehen, die bei Flüssigkeiten, die nicht mit Verunreinigungen versehen sind, den Druck und die Durchflußrate konstant hält, auch wenn der Druck in der Zuleitung und in dem Probeentnahmerohr schwankt. Derartige Schwankungen verfälschen dann das Meßergebnis.

Nach dem Stand der Technik ist ein direktes mikroskopisches Verfahren, das FI- (Fourier Index) Wertverfahren (als das SDI-Verfahren in Handoutai Process Zairyo Jitsumu Binran, Seite 438, Science Forum Company, 25. April 1983 beschrieben) oder ähnliche bekannt als Verfahren zur Bestimmung der Reinheit von Flüssigkeiten und insbesondere von reinem Wasser. Nach dem ersten Verfahren wird reines Wasser, das im aktuellen Feld herausgezogen wurde, durch einen Filter mit 0,2 µm Lochdurchmesser gefiltert und die kleinen Teilchen auf dem Filter werden mit einem Mikroskop untersucht. Nach dem zweiten Verfahren geht ein vorgeschriebener Betrag von reinem Wasser durch einen Filter mit 0,45 µm Lochdurchmessern unter einem konstanten Druck und die Durchlaßzeit wird gemessen.

Es ist bekannt, daß unter den Verunreinigungen in Flüssigkeiten und Wasser es Stoffe gibt mit extrem kleinen Teilchendurchmessern sowie ein kolloidaler Stoff. In dem oben beschriebenen direkten mikroskopischen Verfahren können jedoch nur kleine Teilchen, die größer als 0,2 µm sind, aufgefangen werden, so daß der oben beschriebene kolloidale Stoff gemessen werden kann. Zusätzlich ist viel Arbeit und Können für die Messung notwendig. In dem FI-Wertverfahren werden nur Filter mit Lochdurchmessern größer als 0,45 µm gegenwärtig benutzt im Hinblick auf die für das Filtern benötigte Zeit. Daher können nur kleine Teilchen größer als 0,45 µm aufgefangen werden, so daß die oben genannten kolloidalen Stoffe nicht gemessen werden können.

Weiterhin ist es mit keinem der oben beschriebenen Verfahren möglich, fortlaufend in dem Feld, in dem die Flüssigkeit benutzt wird, zu überwachen, und keines von Ihnen kann plötzliche Änderungen in der Flüssigkeitsqualität handhaben.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zur Messung von Verunreinigungen in Flüssigkeiten der eingangs beschriebenen Art vorzusehen, das in der Lage ist, den Gesamtbetrag von Verunreinigungen in Flüssigkeiten auf eine extrem einfache und kontinuierliche Art und Weise bei dem aktuellen Feld zu messen, wo die Flüssigkeit benutzt wird, und das außerdem in der Lage ist, Verunreinigungen mit kleinen Teilchendurchmessern zu messen, auch wenn der Druck im Probeentnahmerohr schwankt.

Diese Aufgabe wird durch ein Gerät der eingangs beschriebenen Art gelöst, das durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet ist.

Wenn es Verunreinigungen in der Flüssigkeit gibt, werden sie auf dem Filter festgehalten und setzen die Löcher des Filters zu, wodurch die Flußrate der Flüssigkeit, die durch den Filter geht, sich im Laufe der Zeit verringert. Im Hinblick auf die oben beschriebene Tatsache ist die Erfindung geeignet, den Gesamtbetrag von Verunreinigungen in einer Flüssigkeit indirekt zu bestimmen, indem die zeitabhängige Änderung in der Flußrate der Flüssigkeit, die durch den Filter für eine lange Zeit geht, zu untersuchen.

Der Gesamtbetrag von Verunreinigungen in einer Flüssigkeit kann in einer extrem einfachen und kontinuierlichen Weise ohne weitere Fähigkeiten auf dem Feld, in dem die Flüssigkeit benutzt wird, gemessen werden. Folglich kann eine plötzliche Änderung in der Qualität der Flüssigkeit entdeckt werden. Auch wenn die Teilchendurchmesser der Verunreinigungen klein sind, setzt sich der Filter langsam zu, da die Flüssigkeit eine lange Zeitdauer durch den Filter geht, so daß auch in diesem Fall die Messung des Verunreinigungsgrades durchgeführt werden kann.

Das Gerät wird im Folgenden mit Hilfe eines Ausführungsbeispieles anhand der Figur beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm der Struktur eines Ausführungsbeispieles des Gerätes.

Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Gerät zum Messen von Verunreinigungen in reinem Wasser. Die Figur zeigt, daß tatsächlich in einen Feld benutzte reine Wasser durch eine Reinwasserleitung 1 fließt. Ein Probeentnahmerohr 2 ist an die Reinwasserleitung 1 angeschlossen. Das Probeentnahmerohr 2 führt einen Teil des reinen Wassers, das in der Reinwasserleitung 1 fließt, zu einem Verunreinigungsmeßgerät. Ein Handventil 3 und ein Druck-Fluß-Konstanthalteventil bzw. ein Konstant-Druck·Konstant-Fluß-Ventil 4 sind in der Mitte des Probeentnahmerohres vorgesehen. Das Handventil 3 kann durch Handbetätigung geöffnet und geschlossen werden. Das Druck-Fluß- Konstanthalteventil 4 dient zum Konstanthalten des Druckes und der Flußrate des reinen Wassers, das durch das Probeentnahmerohr 2 fließt. Ein Filterbereich ist an das Probeentnahmerohr 2 mit Hilfe eines Paares von Verbindungen 5 gekoppelt. Dieser Filterbereich enthält einen Filterhalter 6 und einen Filter 7. Der Filterhalter 6 hält den Filter 7 entfernbar. Ein Membranfilter oder ähnliches wird als Filter 7 benutzt. Reines Wasser, das durch den Filter 7 geht, wird einem Flußmesser 8 so zugeführt, daß die Flußrate davon gemessen wird. Das Ergebnis der Messung durch den Flußmesser 8 wird einem Betriebsschaltkreis 9 zugeführt.

Der Betrieb und das Verfahren zur Benutzung der oben beschriebenen Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. Zuerst wird der Filter 7 an dem Filterhalter 6 angebracht. Der Filterbereich wird an das Probeentnahmerohr 2 mit Hilfe von Verbindungen 5 angeschlossen. Dann wird das Handventil 3 geöffnet, so daß reines Wasser von der Reinwasserleitung 1 zugeführt wird. Hierbei werden der Druck und die Flußrate des reinen Wassers, das durch das Probeentnahmerohr 2 fließt, durch das Druck-Fluß-Konstanthalteventil konstant gehalten, wenn das reine Wasser ungehindert hinter dem Ventil 4 abfließen kann.

Nun sei die Anfangsflußrate durch den Filter 7 Q _O und die Flußrate nach einer vorgeschriebenen Zeit sei Q _T, dann ist Q _O gleich Q _T, wenn der Filter 7 nicht zugesetzt ist. Wenn jedoch der Filter 7 mit in dem reinen Wasser enthaltenen Verunreinigungen zugesetzt wird, ist Q _O größer Q _T, das Verhältnis Q _T/Q _O wird kleiner, da mehr und mehr Löcher des Filters 7 zugesetzt werden. Der Betriebsschaltkreis 9 wertet das oben beschriebene Flußratenverhältnis Q _T/Q _O in einem vorgeschriebenen Zeitraum aus. Daher kann der Gesamtbetrag von Verunreinigungen in reinem Wasser indirekt gemessen werden, indem das Ergebnis der Tätigkeit des Betriebsschaltkreises 9 analysiert wird.

Das Ergebnis der Tätigkeit des Betriebsschaltkreises 9 kann auf einem Kurvenblatt während des oben erwähnten Zeitraumes aufgezeichnet werden, oder es kann auf einem Speichermedium wie Magnetplatte, Magnetband oder ähnliches zur weiteren Datenanalyse durch einen Computer gespeichert werden, usw. Somit kann das Ergebnis der Tätigkeit des Betriebsschaltkreises 9 auf verschiedene Weisen benutzt werden.

Das oben beschriebene Gerät zur Messung von Verunreinigungen kann wiederholt durch Ersetzen des Filters 7 benutzt werden, so daß es in der Lage ist, eine kontinuierliche Überwachung durchzuführen. Somit kann eine plötzliche Änderung in der Qualität des Wassers entdeckt werden.

Indem das reine Wasser für eine lange Zeitdauer (z. B. einen bis mehrmals zehn Tage) gefiltert wird, setzt sich der Filter langsam zu, selbst wenn der Teilchendurchmesser der Verunreinigungen klein ist, dadurch wird die Messung dieser kleinen Teilchen ermöglicht. Wenn ein Filter mit kleinem Lochdurchmesser als Filter 7 benutzt wird, wird er wirksamer sein.

Zusätzlich wird es aufgrund des Druck-Fluß-Konstanthalteventiles 4 keine Meßfehler in dem Fall der Schwankungen von Druck und Flußraten des reinen Wassers geben, das durch die Reinwasserleitung 1 fließt.

Obwohl in dem obigen Ausführungsbeispiel die Messung von dem Gesamtbetrag von Verunreinigungen in reinem Wasser beschrieben wurde, kann die Erfindung auch auf die Messung des Gesamtbetrages von Verunreinigungen in Chemikalien angewandt werden, vorausgesetzt, daß der Filter chemisch resistent ist.

Claims

1. Gerät zum Messen eines Gesamtbetrages von Verunreinigungen in einer Flüssigkeit mit
einem Probeentnahmerohr (2) zum Ableiten der Flüssigkeit, deren Verunreinigungsgrad gemessen werden soll,
einem Filter (7), durch den die Flüssigkeit geht, deren Verunreinigungsgrad gemessen werden soll, und
einem Durchflußmengenmesser (8) zum Erfassen der Flußrate der Flüssigkeit, die durch den Filter (7) geht,
gekennzeichnet durch
eine Druck-Flußraten-Konstanthaltevorrichtung (4) zum Konstanthalten des Druckes und der Flußrate der durch das Probeentnahmerohr (2) abgeleiteten Flüssigkeit und
eine Betriebsvorrichtung (9) zum fortlaufenden Auswerten eines dem Verunreinigungsgrad entsprechenden Wertes auf der Basis der zeitabhängigen Veränderung des Ausgangssignales des Durchflußmengenmessers (8).

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsvorrichtung (9) fortlaufend das Verhältnis der Flußrate der Flüssigkeit, die am Beginn der Messung durch den Filter (7) zu der Flußrate der Flüssigkeit, die nach einem vorbestimmten Zeitabschnitt nach Beginn der Messung durch den Filter (7) geht, bestimmt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochdurchmesser des Filters (7) kleiner als 0,1µm ausgewählt ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit reines Wasser ist.