DE10232085A1

DE10232085A1 - Measuring chamber for measuring the foreign material content of a liquid comprises a base region, and an upper region containing a suction opening

Info

Publication number: DE10232085A1
Application number: DE2002132085
Authority: DE
Inventors: Ulrich Thoma; Silke Guelpen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2003-10-02

Abstract

Measuring chamber (18) comprises a base region (31), and an upper region containing a suction opening. Independent claims are also included for the following: (1) Measuring process comprising conveying a sample of the liquid to be measured into the measuring chamber under a low pressure produced in the measuring chamber; and (2) Measuring device containing a unit for determining the conductivity, surface tension and/or pH value of the fluid.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messkammer, ein Messgerät sowie ein Messverfahren zur Ermittlung des Fremdstoffgehaltes einer Flüssigkeit. Insbesondere setzt sich die Erfindung mit der Bestimmung der Konzentration einzelner Komponenten in einem flüssigen Mehrkomponentensystem auseinander, wobei hierbei insbesondere auch ein Eintrag wasserunlöslicher Bestandteile sowohl flüssiger als auch fester Natur, wie beispielsweise Öle oder Partikel, von Interesse ist. The invention relates to a measuring chamber, a measuring device and a Measuring method for determining the foreign matter content of a liquid. In particular, the invention continues with the determination of the concentration individual components in a liquid multi-component system apart, in particular an entry that is insoluble in water Components of both liquid and solid nature, such as Oils or particles, is of interest.

Insbesondere bei industriellen Reinigungsverfahren stellt sich die Problematik, die Konzentration eines Reinigungsmittels in einer Flüssigkeit exakt zu bestimmen, um ausreichend Reinigungsmittel in der Flüssigkeit zu behalten. Verluste an Reinigungsmitteln können beispielsweise dadurch auftreten, dass diese Reinigungsmittel während des Reinigungsvorganges bzw. durch die Bindung mit verschmutzenden Partikeln oder ähnlichen Bestandteilen für eine Reinigung nicht mehr zu Verfügung stehen. Ebenso werden regelmäßig Bestandteile an Reinigungsmitteln durch die zu reinigenden Teile ausgeschleppt und stehen aus diesem Grunde zur Reinigung nicht mehr zur Verfügung. Darüber hinaus können derartige Flüssigkeiten durch den Eintrag von Kühlmittel oder Fremdstoffen, insbesondere auch durch den reinigungsbedingten Eintrag, kontaminiert werden. Ein zu großer Anteil an derartigen kontaminierenden Stoffen kann ebenfalls zu einer Unbrauchbarkeit der entsprechenden Reinigungsflüssigkeit führen. Zwar sind in der Regel Einrichtungen vorgesehen, die derartige kontaminierende Elemente aus der Reinigungsflüssigkeit wieder entfernen sollen. Einerseits kann dieses jedoch in der Regel nicht vollends geschehen und andererseits wird auch bei derartigen Entnahmeprozessen Reinigungsmittel aus der Reinigungsflüssigkeit ausgetragen. Aus diesem Grunde ist es notwendig, ein Maß für die in der Flüssigkeit enthaltene Reinigungsreserve zu erhalten, wie dieses beispielsweise durch Bestimmung der Reinigungsmittelkonzentration geschehen kann. Nur hierdurch lässt sich einerseits eine ausreichende Reinigungsmittelkonzentration und eine nicht übermäßige Kontamination gewährleisten und andererseits vermeiden, dass Flüssigkeit mit noch ausreichender Reinigungsmittelkonzentration bzw. nicht unzulässig kontaminierte Flüssigkeit bereits entsorgt wird. This is particularly the case with industrial cleaning processes Problem, the concentration of a detergent in a liquid to be determined exactly to ensure sufficient detergent in the liquid to keep. Loss of cleaning agents can result, for example occur that these detergents during the cleaning process or by binding with polluting particles or the like Components are no longer available for cleaning. As well are regular components of detergents by the cleaning parts are towed and are therefore for cleaning no longer available. In addition, such liquids through the entry of coolant or foreign substances, in particular also be contaminated by the cleaning-related entry. One too a large proportion of such contaminating substances can also lead to a Make the corresponding cleaning fluid unusable. Though facilities are usually provided that such remove contaminating elements from the cleaning liquid. On the one hand, however, this cannot usually happen completely on the other hand, detergent is also produced in such removal processes the cleaning liquid discharged. That's why it is a measure of the cleaning reserve contained in the liquid obtained, such as this by determining the Detergent concentration can happen. This is the only way to create one sufficient detergent concentration and not excessive Ensure contamination while avoiding liquid with a sufficient detergent concentration or not contaminated liquid is already disposed of.

Entsprechende Überwachungsalternativen sind beispielsweise aus der DE 41 36 442 A1, DE 199 06 940 A1 und aus der DE 199 27 666 A1 bekannt. Hierbei wird bei dem Verfahren gemäß der DE 41 36 442 A1 ein mit der dynamischen Oberflächenspannung einer Flüssigkeit korrelierter Wert mittels eines Blasentensiometers gemessen. Anhand dieses Wertes kann dann eine Aufarbeitung der Reinigungsflüssigkeit und/oder eine Nachdosierung des Reinigungsmittels durchgeführt werden. Die DE 199 06 940 A1 offenbart ein entsprechendes Untersuchungsverfahren bzw. ein hierzu geeignetes Messgerät, bei welchem eine von sowohl der Reinigungsmittelkonzentration als auch der Belastung abhängige Größe sowie eine wenigstens von der Reinigungsmittelkonzentration oder der Belastung abhängige Größe bestimmt und aus diesen Größen eine Aussage über die Reinigungsmittelkonzentration und/oder die Belastung getroffen wird. In konkreter Ausführung schlägt diese Druckschrift hierbei vor, bei konstanter Temperatur die Laufzeit von Ultraschall sowie die Viskosität der entsprechenden Reinigungsflüssigkeit zu messen, wobei die Reinigungsflüssigkeit von oben in eine Messkammer gefüllt und nach bzw. während der Messung unter aus der Messkammer herausgelassen wird. Eine ähnliche Messung schlägt die DE 199 27 666 A1 vor, bei welcher jedoch die Reinigungsflüssigkeit mittels einer Pumpe in eine Messküvette gefördert und in dieser Messküvette die Ultraschallaufzeit bzw. - dämpfung bei zwei unterschiedlichen Temperaturen ermittelt und nach vorherigen Kalibrierschritt hieraus die Konzentrationen der Einzelkomponenten bestimmt werden. Corresponding monitoring alternatives are, for example, from the DE 41 36 442 A1, DE 199 06 940 A1 and from DE 199 27 666 A1 known. Here, in the method according to DE 41 36 442 A1 one with the dynamic surface tension of a liquid correlated value measured using a bubble tensiometer. From this The cleaning liquid and / or a can then be of value Follow up with the detergent. The DE 199 06 940 A1 discloses a corresponding examination method or a suitable measuring device, in which one of the two Detergent concentration as well as the size dependent on the load and at least one of the detergent concentration or the Load dependent size determined and from these sizes a Statement about the detergent concentration and / or the load is hit. In concrete terms, this publication suggests at constant temperature, the running time of ultrasound and the To measure the viscosity of the corresponding cleaning fluid, the Cleaning liquid filled from above into a measuring chamber and after or is let out of the measuring chamber during the measurement. A similar measurement is proposed by DE 199 27 666 A1, in which however, the cleaning liquid by means of a pump in a measuring cell promoted and in this measuring cell the ultrasound time or - damping determined at two different temperatures and after previous calibration step from this the concentrations of Individual components can be determined.

Es hat sich herausgestellt, dass diese vorgeschlagenen Lösungen hinsichtlich ihrer Reproduzierbarkeit und hinsichtlich ihrer Messgenauigkeit industriellen Anforderungen nicht gewachsen sind. It has been found that these proposed solutions in terms of their reproducibility and in terms of their measurement accuracy are not able to meet industrial requirements.

Aus diesem Grunde ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ein System zu schaffen, welches industriellen Anforderungen genügt. For this reason, it is an object of the present invention to provide a system create which meets industrial requirements.

Als Lösung schlägt die Erfindung eine Messkammer, ein Messgerät sowie ein Messverfahren zur Ermittlung des Fremdstoffgehaltes einer Flüssigkeit mit den Merkmalen der anliegenden Hauptansprüche vor. As a solution, the invention proposes a measuring chamber, a measuring device and a measuring method to determine the foreign substance content of a Liquid with the features of the attached main claims.

Im Einzelnen schlägt die Erfindung eine Messkammer zur Ermittlung eines Fremdstoffgehaltes einer Flüssigkeit mit einem Bodenbereich und einem darüber angeordneten oberen Bereich vor, welche sich durch eine im oberen Bereich angeordnete Ansaugöffnung kennzeichnet. Dementsprechend schlägt die Erfindung auch ein Messverfahren zur Ermittlung des Fremdstoffgehaltes einer Flüssigkeit vor, bei welchem eine Messgröße in einer Messkammer ermittelt wird und welches sich dadurch auszeichnet, dass vor Beginn der Messung eine Probemenge der zu messenden Flüssigkeit durch einen in der Messkammer erzeugten Unterdruck in die Messkammer gefördert wird. In detail, the invention proposes a measuring chamber for the determination a foreign matter content of a liquid with a bottom area and an upper area arranged above, which is characterized by an in characterizes the upper area arranged suction opening. Accordingly, the invention also proposes a measuring method for determining the Foreign matter content of a liquid in which a measured variable in a measuring chamber is determined and which is characterized by that before starting the measurement, a sample of the sample to be measured Liquid through a negative pressure generated in the measuring chamber into the Measuring chamber is promoted.

Durch den Ansaugvorgang kann die zu messende Flüssigkeit bzw. Probemenge äußerst schonend in eine entsprechende Messkammer überführt werden. Auf diese Weise können insbesondere unnötige Verwirbelungen sowie Lufteinschlüsse vermieden werden, welche möglicherweise das entsprechende Messergebnis verfälschen. Dieses betrifft insbesondere Messungen der Dichte bzw. der Viskosität sowie der Laufzeit bzw. Dämpfung von Schall bzw. Ultraschall. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ist gewährleistet, dass die zu messende Flüssigkeit möglichst ruhig in die Messkammer überführt wird, wodurch Messergebnisse wesentlich reproduzierbarer und genauer ermittelt werden können. The liquid to be measured or Sample quantity transferred very gently into a corresponding measuring chamber become. In this way, unnecessary turbulence can in particular as well as air pockets, which may be the falsify corresponding measurement result. This applies in particular Measurements of density or viscosity as well as transit time or damping of sound or ultrasound. By the proposed according to the invention Solution ensures that the liquid to be measured is as possible is quietly transferred into the measuring chamber, which results in measurement results can be determined much more reproducibly and precisely.

Insbesondere wenn eine Einlassöffnung im Bodenbereich der Messkammer angeordnet ist, kann ein ruhiges Einströmen der zu vermessenden Flüssigkeit gewährleistet werden. Es ist insbesondere auch möglich, im Bodenbereich eine Auslassöffnung vorzusehen, so dass die Messkammer ohne Weiteres vollends geleert werden kann. Vorzugsweise dient die Einlassöffnung auch als Auslassöffnung. Especially when an inlet opening in the bottom area of the Measuring chamber is arranged, a calm inflow of the to be measured Liquid can be guaranteed. It is also possible in particular Bottom area to provide an outlet opening so that the measuring chamber can easily be emptied completely. Preferably, the Inlet opening also as outlet opening.

Des Weiteren schlägt die Erfindung ein Messgerät zur Ermittlung des Fremdstoffgehaltes einer Flüssigkeit vor, welches Mittel zum Bestimmen von Schalleigenschaften der Flüssigkeit sowie Mittel zum Bestimmen der Leitfähigkeit, der Oberflächenspannung und/oder des pH-Wertes der Flüssigkeit umfasst. Durch eine derartige Kombination von Messgrößen lässt sich die Aussagekraft der Messung der Schalleigenschaften erheblich steigern. Da aufgrund der unabhängigen Messparameter, die beim Vermessen der Schalleigenschaften beispielsweise bei verschiedenen Temperaturen gemessen werden können, nur eine begrenzte Zahl an Informationen erhalten werden kann, lässt sich durch diese Zusatzgrößen in verhältnismäßig einfacher Weise die Aussagekraft der Gesamtmessung erhöhen. Einerseits spricht die Konstanz des zusätzlich gemessenen Parameters bzw. der zusätzlich gemessenen Parameter dafür, dass die aus der Schalleigenschaft gewonnenen Informationen sich im erwarteten Bereich bewegen. Änderungen dieser zusätzlich gemessenen Parameter können hingegen beispielsweise dazu genutzt werden, ein Aufsalzen oder eine bakterielle Kontamination der Reinigungsflüssigkeit festzustellen. So konnte beispielsweise experimentell ermittelt werden, dass ein Aufsalzen auch die Beeinflussung von Schall durch die Flüssigkeit verändert, wodurch Messergebnisse nicht reproduzierbar werden würden. Durch pH-Wert- Messungen lässt sich diesbezüglich unmittelbar Abhilfe schaffen, wobei einerseits beispielsweise die Möglichkeit besteht, bei Veränderungen des pH-Wertes unmittelbar die Unbrauchbarkeit der Ultraschall- bzw. der Schallmessungen anzuzeigen und um Korrektur zu bitten. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, die Ergebnisse der pH-Wert-Messung zur Korrektur des Messergebnisses aus den Schall- bzw. Ultraschallmessungen zu nutzen. Ähnliche Informationen lassen sich auch aus Leitfähigkeitsmessungen, die ebenfalls unmittelbar auf ein Aufsalzen ansprechen, ermitteln. Messungen der Oberflächenspannung und/oder des pH-Wertes können darüber hinaus Aufschluss über andere Kontaminationen geben, insbesondere die Kontamination mit Bakterien oder ähnlichen Lebensformen, welche sich, insbesondere wenn diese einen Filter durchdringen können, auch in den Ultraschall- bzw. Schallmessungen niederschlägt und die Messergebnisse verfälschen kann. Furthermore, the invention proposes a measuring device for determining the Foreign matter content of a liquid, which means for determining of sound properties of the liquid and means for determining the Conductivity, surface tension and / or the pH of the Liquid includes. Through such a combination of measured variables the meaningfulness of the measurement of the sound properties can be considerable increase. Because of the independent measurement parameters used in Measuring the sound properties, for example, of different ones Temperatures can be measured only a limited number Information that can be obtained can be found in these additional sizes increase the informative value of the overall measurement in a relatively simple manner. On the one hand, the constancy of the additionally measured parameter speaks or the additionally measured parameters for the fact that the from the Sound property information obtained is in the expected range move. Changes to these additionally measured parameters can on the other hand can be used, for example, salting or determine bacterial contamination of the cleaning liquid. So could For example, it can be determined experimentally that salting also the Influencing sound through the liquid changes, causing Measurement results would not be reproducible. Due to pH Measures can be remedied immediately in this regard, whereby on the one hand, there is the possibility, for example, of changes in the pH value the uselessness of the ultrasound or Display sound measurements and ask for correction. on the other hand there is also the possibility of using the results of the pH measurement Correction of the measurement result from the sound or Use ultrasound measurements. Similar information can also be omitted Conductivity measurements, which also respond directly to salting, determine. Surface tension and / or pH measurements can also provide information about other contaminations, especially contamination with bacteria or the like Life forms which, especially if they penetrate a filter can also be reflected in the ultrasound and sound measurements and can falsify the measurement results.

Insbesondere im Zusammenhang mit der Überprüfung von Schalleigenschaften können Fremdpartikel die Messergebnisse dahingehend verfälschen, dass keine reproduzierbaren Aussagen getroffen werden können. Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass vor einer Messkammer zum Bestimmen der Schalleigenschaften ein Filter angeordnet ist. Durch eine derartige Anordnung kann, unabhängig von den übrigen Eigenschaften vorliegender Erfindung, auf äußerst einfache Weise gewährleistet werden, dass Schalleigenschaften, insbesondere Laufzeit oder Dämpfung von Ultraschall, auch unter industriellen Bedingungen zuverlässig und reproduzierbar gemessen und hieraus Aussagen über die Zusammensetzung der gemessenen Flüssigkeit getroffen werden können. Vorliegende Erfindung wendet sich somit bewusst von herrschenden Verfahren ab, bei welchen eine zu untersuchende Flüssigkeit als Ganzes einer entsprechenden Messkammer zugeführt wird, um durch die Filterung Bestandteile der Flüssigkeit abzutrennen, damit die Messergebnisse reproduzierbar werden bzw. der entsprechende Messvorgang beherrschbar wird. Especially in connection with the review of Sound properties can cause foreign particles to the measurement results falsify that no reproducible statements can be made. For this reason, the invention proposes that before a Measuring chamber for determining the sound properties of a filter is arranged. With such an arrangement, regardless of the other properties of the present invention, in an extremely simple manner ensure that sound properties, especially runtime or attenuation of ultrasound, even under industrial conditions measured reliably and reproducibly and from this statements about the Composition of the measured liquid can be taken. The present invention thus deliberately turns from the prevailing Process in which a liquid to be examined as a whole is one appropriate measuring chamber is fed through the filtering Separate components of the liquid so that the measurement results become reproducible or the corresponding measuring process can be mastered.

Insbesondere im Zusammenspiel mit der Messung von Schalleigenschaften, wie beispielsweise der Laufzeit bzw. Dämpfung von Ultraschall, spielt die Temperatur eine kritische Rolle. Damit die Messungen möglichst reproduzierbar und dennoch in einem vertretbaren Zeitrahmen durchgeführt werden können, wird vorgeschlagen, vor einer entsprechenden Messkammer eine Temperiereinrichtung vorzusehen. Auf diese Weise wird die zu untersuchende Flüssigkeit bereits temperiert bzw. vortemperiert der entsprechenden Messkammer zugeführt, wodurch sich eventuelle Relaxaktionszeiten reduzieren. Insbesondere kann eine derartige Vortemperierung auf geringere Flüssigkeitsvolumina abgestellt sein, insbesondere wenn diese Volumina einen entsprechenden Temperierbereich durchströmen. Auf diese Weise können während des Befüllens der entsprechenden Messkammer wesentlich größere Anteile der Flüssigkeit unmittelbar vortemperiert werden, während dieses in der Messkammer selbst, in welcher in der Regel eine Temperierung lediglich von den Messkammerwänden ausgehend erfolgen kann, schwieriger bzw. zeitaufwendiger ist. Es versteht sich, dass eine derartige Vortemperierung auch unabhängig von den übrigen Merkmalen der Erfindung vorteilhaft ist. Especially in interaction with the measurement of Sound properties, such as the transit time or damping of ultrasound, temperature plays a critical role. So that the measurements reproducible as possible and yet within a reasonable time frame can be carried out before a provide a temperature control device in the corresponding measuring chamber. To this Way, the liquid to be examined is already tempered or preheated to the corresponding measuring chamber, which results in reduce possible relaxation times. In particular, such Pre-tempering can be adjusted to lower liquid volumes, especially if these volumes have a corresponding temperature range flow through. In this way, while filling the corresponding measuring chamber much larger proportions of the liquid be preheated immediately while this is in the measuring chamber itself, in which, as a rule, tempering only from the Measuring chamber walls can be made more difficult or is more time consuming. It goes without saying that such preheating also is advantageous regardless of the other features of the invention.

Darüber hinaus schlägt die Erfindung kumulativ bzw. alternativ vor, in der Messkammer Temperierplatten vorzusehen, um eine möglichst gleichförmige und zügige Temperierung zu ermöglichen. Nach dem Stand der Technik werden lediglich am Rand einer Messküvette Heizwicklungen oder ähnliches vorgesehen, die jedoch nur sehr ungenügend eine Temperierung der hierin enthaltenen Flüssigkeit bewirken können. Die erfindungsgemäßen Temperierplatten, welche insbesondere in der Wandung einer entsprechenden Messkammer vorgesehen sein bzw. diese Wandung wenigstens teilweise bilden können, können die Zeitdauer für eine Temperierung erheblich verkürzt und eine gleichmäßigere Temperierung gewährleisten. Vorzugsweise wird für die Temperierplatten Edelstahl verwandt, da dieses Material bei verhältnismäßig geringen Kosten gegen chemische Angriffe stabil und dennoch verhältnismäßig gut wärmeleitend ist. In addition, the invention proposes, cumulatively or alternatively, in the temperature control plates to provide a to enable uniform and rapid temperature control. According to the state of the Technology are only heating coils at the edge of a measuring cell or similar provided, but only a very insufficient Can bring the temperature of the liquid contained therein. The Temperature control plates according to the invention, which in particular in the wall a corresponding measuring chamber or this wall can at least partially form the time period for a Temperature control considerably shortened and a more uniform temperature control guarantee. Stainless steel is preferred for the temperature control plates related, since this material is available at a relatively low cost chemical attacks stable but still relatively good heat conductor is.

Vorzugsweise werden zur Temperierung Peltier-Elemente verwandt, welche beispielsweise an den Temperierplatten angebracht sein können. Auf diese Weise können die Temperierplatten sowohl einer Erwärmung als auch einer Abkühlung dienen. Darüber hinaus haben derartige Elemente verhältnismäßig kurze Ansprechzeiten, so dass sich die Temperatur sehr genau regeln lässt, wodurch wiederum die Messgenauigkeit erheblich gesteigert werden kann. Peltier elements are preferably used for temperature control, which can be attached to the temperature control plates, for example. On in this way the temperature control plates can both be heated also serve to cool down. They also have such elements relatively short response times, so the temperature is very low can be regulated precisely, which in turn significantly increases the measuring accuracy can be increased.

Vorzugsweise weist die Messkammer ein Gehäuse aus Kunststoff auf. Kunststoff ist ein verhältnismäßig schlechter Wärmeleiter, so dass hierdurch die Messkammer nach außen hin ohne zusätzliche Maßnahmen verhältnismäßig gut thermisch isoliert ist. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass bei einer Temperierung lediglich die Flüssigkeit selbst und ein geringer Randbereich, der mit der Flüssigkeit in Kontakt steht, thermisch variiert, wodurch die zu temperierende Gesamtmasse reduziert und die Gesamtdauer für die Temperierung verringert wird. The measuring chamber preferably has a housing made of plastic. Plastic is a relatively poor heat conductor, so that as a result, the measuring chamber to the outside without additional measures is relatively well thermally insulated. This can ensure be that with tempering only the liquid itself and a small edge area, which is in contact with the liquid, thermally varies, which reduces the total mass to be tempered and the Total duration for the tempering is reduced.

Als vorteilhaft hat sich ein Gehäuse aus Polyacetalen bzw. Polyoximethylen (POM) erwiesen, da dieses Material gegen chemische Angriffe, welche beispielsweise von der Flüssigkeit selbst ausgehen können, verhältnismäßig stabil ist. A housing made of polyacetals or Polyoxymethylene (POM) has been proven as this material against chemical attack, which can originate, for example, from the liquid itself, is relatively stable.

Die vorbeschriebenen Ausgestaltungen der Messkammer eignen sich insbesondere im Zusammenspiel mit der Messung von Schall- bzw. Ultraschalleigenschaften, wie insbesondere Laufzeitmessungen bzw. Messungen der Dämpfung. Sie führen in diesem Zusammenhang insbesondere zu einer Verkürzung der Messdauer sowie zu zuverlässigen und reproduzierbaren Messergebnissen. The above-described configurations of the measuring chamber are suitable especially in interaction with the measurement of sound or Ultrasonic properties, such as in particular transit time measurements or Attenuation measurements. In this context, they lead in particular a shortening of the measuring time as well as reliable and reproducible measurement results.

Vorzugsweise ist wenigstens ein Schallsender und/oder Empfänger hinter einer einstückig mit einer Kammerwandung verbundenen Membran vorgesehen. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vermieden werden, dass sich an Materialübergängen Partikel oder sonstige Reste anlagern, die zu einer Verfälschung der Messergebnisse führen. Darüber hinaus werden auf diese Weise verfälschende Grenzflächen, an denen Schall in unvorhersehbarer Weise gebrochen oder reflektiert wird, vermieden bzw. reduziert. Vorzugsweise ist die Membran mit einer geringeren Rauhtiefe gefertigt als das übrige Gehäuse, wodurch sich die Messung verfälschende Einflüsse weiter reduzieren lassen. Die Membran führt darüber hinaus dazu, dass der entsprechende Schallsender bzw. -empfänger nicht unmittelbar mit der zu messenden Flüssigkeit in Kontakt steht und auf diese Weise durch die Flüssigkeit nicht angegriffen werden kann. Es versteht sich, dass das Vorhandensein einer derartigen Membran auch unabhängig von den übrigen Merkmalen der erfindungsgemäßen Messkammer vorteilhaft ist. At least one sound transmitter and / or receiver is preferably behind a membrane connected in one piece to a chamber wall intended. Such a configuration can avoid that particles or other residues attach to material transitions, which lead to a falsification of the measurement results. Furthermore In this way, falsifying interfaces at which sound in broken or reflected in an unpredictable manner, avoided or reduced. The membrane is preferably with a lower roughness depth manufactured than the rest of the case, which makes the measurement have falsifying influences further reduced. The membrane also leads that the corresponding sound transmitter or receiver is not is in direct contact with the liquid to be measured and on it Way can not be attacked by the liquid. It understands that the presence of such a membrane is also independent of the other features of the measuring chamber according to the invention is advantageous.

Vorzugsweise ist in der Messkammer ein Schallreflektor, insbesondere eine Schallreflektorplatte vorgesehen. Auf diese Weise lässt sich konstruktiv verhältnismäßig einfach eine vom Schall bzw. Ultraschall durchlaufende Messstrecke und auf diese Weise die Messgenauigkeit erhöhen. Vorzugsweise ist der Schallreflektor aus einem anderen Material als eine dahinterliegende Gehäusewand. Auf diese Weise können Grenzflächeneffekte sowie Mehrfachreflektierungen reduziert werden. Es hat sich herausgestellt, dass ein Schallreflektor aus Edelstahl, insbesondere im Zusammenspiel mit einem Kunststoffgehäuse, ausreichend gute Resultate liefert. Es versteht sich, dass ein derartiger Schallreflektor auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung vorteilhaft zur Anwendung kommen kann. Insbesondere kann hierdurch auch die Zahl der Messeinrichtungen reduziert werden, wodurch sich Kosten einsparen lassen. There is preferably a sound reflector in the measuring chamber, in particular a sound reflector plate is provided. This way constructively relatively simple one from sound or ultrasound continuous measuring section and in this way increase the measuring accuracy. The sound reflector is preferably made of a different material than one behind the housing wall. That way you can Interface effects and multiple reflections are reduced. It has emphasized that a sound reflector made of stainless steel, especially in Interaction with a plastic housing, sufficiently good results supplies. It is understood that such a sound reflector too regardless of the other features of the present invention advantageous for Application can come. In particular, this can also be the number of the measuring devices can be reduced, which saves costs to let.

Die Messgenauigkeit bei Laufzeit- bzw. Dämpfungsmessungen von Ultraschall lässt sich des Weiteren kumulativ bzw. alternativ erhöhen, wenn eine Folge von Ultraschallpulsen, beispielsweise von 200 Einzelpulsen, zur Messung in die zu messende Flüssigkeit eingebracht wird. Diese Folge von Pulsen kann dann einer üblichen Statistik unterzogen werden. Die Gesamtauswertung gestaltet sich besonders einfach, wenn lediglich Messergebnisse ab einem bestimmten Zeitpunkt zugelassen werden, weil dieser Zeitpunkt beispielsweise in Abhängigkeit vom Unterschreiten einer bestimmten Schwankungsbreite der Messergebnisse gesetzt wird. Insbesondere wenn die Messungen im Zusammenspiel mit Temperiervorgängen vorgenommen werden, kann die Schwankung bzw. die Änderung der Messwerte als Indiz für eine Temperaturänderung gewertet werden. Insofern kann, wenn die Schwankung einen vorher gewählten Wert unterschreitet, davon ausgegangen werden, dass die zu vermessende Flüssigkeit im gewünschten Maße temperiert ist. The measurement accuracy for runtime or damping measurements of Ultrasound can also be increased cumulatively or alternatively if a sequence of ultrasonic pulses, for example 200 individual pulses, is introduced into the liquid to be measured for measurement. This A series of pulses can then be subjected to customary statistics. The Overall evaluation is particularly easy, if only Measurement results are allowed from a certain point in time because of this Time, for example, depending on falling below one certain fluctuation range of the measurement results is set. Especially when the measurements interact with temperature control processes can be made, the fluctuation or change in Measured values can be interpreted as an indication of a temperature change. In this respect, if the fluctuation is a previously selected value falls below, it can be assumed that the to be measured Liquid is tempered to the desired degree.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft ein erfindungsgemäßes Messgerät sowie eine entsprechende Messkammer dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen: Further advantages, goals and characteristics of the present invention will become apparent explained with reference to the following description of the attached drawing, in which, by way of example, a measuring device according to the invention and a corresponding measuring chamber is shown. The drawing shows:

Fig. 1 einen Versorgungskreislauf für Reinigungsflüssigkeit mit einem erfindungsgemäßen Messgerät; Fig. 1 shows a power supply circuit for cleaning fluid with an inventive measuring device;

Fig. 2 eine Detaildarstellung der Primärlinie der Anordnung nach Fig. 1; FIG. 2 shows a detailed illustration of the primary line of the arrangement according to FIG. 1;

Fig. 3 eine Detaildarstellung der Sekundärlinie der Anordnung nach Fig. 1; Fig. 3 is a detailed representation of the secondary line of the arrangement of FIG. 1;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Messkammer; Fig. 4 is a schematic representation of a measuring chamber according to the invention;

Fig. 5 die Messkammer nach Fig. 4 im Schnitt; FIG. 5 shows the measuring chamber of Figure 4 in section.

Fig. 6 eine Detailansicht der Kalibriereinheit der Anordnung nach Fig. 1; FIG. 6 shows a detailed view of the calibration unit of the arrangement according to FIG. 1;

Fig. 7 eine schematische Darstellung des in Fig. 1 dargestellten Gehäuseschranks. Fig. 7 is a schematic representation of the cabinet shown in Fig. 1.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wird ein Reinigungsmittel benötigender Verbraucher 1 über eine Versorgungspumpe 2 mit Reinigungsflüssigkeit aus einer Zentralversorgung 3 versorgt. Der Verbraucher 1kann beispielsweise eine CNC-Maschine oder ähnliches sein. Mit der Zeit wird die Reinigungsflüssigkeit, welche in einem entsprechenden Versorgungskreislauf 4 zirkuliert einerseits durch Fremdstoff kontaminiert und andererseits hinsichtlich ihrer Reinigungsmittelkonzentration reduziert, so dass sie nach einer gewissen Zeit aufbereitet bzw. ausgetauscht werden muss. In the illustrated in Fig. 1 arrangement, a detergent-requiring consumers 1 is supplied via a supply pump 2 with a cleaning liquid from a central supply 3. The consumer 1 can be, for example, a CNC machine or the like. Over time, the cleaning liquid, which circulates in a corresponding supply circuit 4, is contaminated on the one hand by foreign matter and, on the other hand, its cleaning agent concentration is reduced, so that it has to be processed or replaced after a certain time.

Um die Güte der Reinigungsflüssigkeit laufend zu überprüfen, ist bei der Anordnung nach Fig. 1 ein Messgerät 5 vorgesehen, welches einerseits eine Primärlinie 6 (gestrichen dargestellt) und andererseits eine Sekundärlinie 7 (strichpunktiert dargestellt) umfasst. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel sind sowohl die Primärlinie 6 als auch die Sekundärlinie 7 im Kreislauf ausgeführt. Bei alternativen Ausführungsvarianten können diese jedoch auch einzeln bzw. beide zu einer Entsorgung führen. In order to continuously check the quality of the cleaning liquid, a measuring device 5 is provided in the arrangement according to FIG. 1, which comprises a primary line 6 (shown in broken lines) and a secondary line 7 (shown in broken lines). In the present exemplary embodiment, both the primary line 6 and the secondary line 7 are designed in a circuit. In the case of alternative design variants, however, these can also lead to disposal individually or both.

Der insbesondere in Fig. 2 dargestellte Primärkreislauf 6 umfasst im Einzelnen hinter dem Zulauf von dem eigentlichen Versorgungskreislauf 4 ein manuelles Absperrorgan 8, einen Druckbegrenzer 9, ein Sicherheitsventil 10, eine Druckanzeige 11, einen Analysenfilter 12 sowie einen Durchflusswärter 13, bevor er in die Zentralversorgung 3 mündet. The primary circuit 6 shown in FIG. 2 in particular comprises a manual shut-off device 8 , a pressure limiter 9 , a safety valve 10 , a pressure indicator 11 , an analysis filter 12 and a flow heater 13 behind the inlet from the actual supply circuit 4 before it enters the central supply 3 opens.

Es versteht sich, dass die einzelnen Baugruppen auch in einer anderen Reihenfolge angeordnet sein können, wobei die gewählte Anordnung hinsichtlich einer Überwachung des Analysenfilters 12 sowie hinsichtlich einer zuverlässigen Ansteuerung des Sicherheitsventils 10 vorteilhaft ist. It goes without saying that the individual assemblies can also be arranged in a different order, the selected arrangement being advantageous in terms of monitoring the analysis filter 12 and in terms of reliable control of the safety valve 10 .

Das Sicherheitsventil 10 wird über eine Leckwarnsonde 14 angesteuert, welche einen Austritt von Flüssigkeit in eine Sicherheitswanne 15 überwacht. The safety valve 10 is controlled via a leak warning probe 14 , which monitors the escape of liquid into a safety trough 15 .

Die Sekundärlinie 7 zweigt am Analysenfilter 12 aus der Primärlinie 6 ab. Sie ist im Einzelnen in Fig. 3 dargestellt. Der Zufluss zu der Sekundärlinie 7 wird durch ein Zufuhrventil 16 gesteuert. Für einen Messvorgang wird die zu messende Flüssigkeit aus dem Sekundärkreislauf 7 mittels einer Pumpe 17, vorzugsweise mittels einer Drehschieberpumpe, in die Messkammer 18 gesaugt. Zwischen der Messkammer 18 und der Pumpe 17 ist ein Ventil 19 vorgesehen, welches einem Umschalten zwischen Füllen und Entleeren der Messkammer dient. Zum Entleeren nutzt vorliegendes Ausführungsbeispiel eine Membranpumpe 20, mittels welcher die in der Messkammer befindliche Flüssigkeit wieder in die Sekundärlinie 7 überführt wird. Vor Eintritt in die Messkammer 18 ist darüber hinaus ein Umschaltventil 21 vorgesehen, welches zu einer Kalibriereinheit 22 führt. Darüber hinaus befindet sich in dem zu der Messkammer 18 führenden Zweig ein Temperierbehälter 23, welcher einerseits einer Vortemperierung der zu messenden Flüssigkeit und anderseits einer pH-Wertmessung 24 und Leitfähigkeitsmessung 25 dient, wobei letztere beiden Messungen durch die Temperierung in ihrer Genauigkeit ebenfalls gesteigert werden. Darüber hinaus umfasst die Sekundärlinie 7 ein Abführventil 26, welches insbesondere dazu genutzt werden kann, im Zusammenspiel mit dem Ventil 16 die durch die Membranpumpe 20 in die Sekundärlinie 7 eingebrachte Flüssigkeit in die gewünschte Richtung fließen zu lassen. The secondary line 7 branches off from the primary line 6 on the analysis filter 12 . It is shown in detail in FIG. 3. The inflow to the secondary line 7 is controlled by a supply valve 16 . For a measuring process, the liquid to be measured is drawn into the measuring chamber 18 from the secondary circuit 7 by means of a pump 17 , preferably by means of a rotary vane pump. A valve 19 is provided between the measuring chamber 18 and the pump 17 , which serves to switch between filling and emptying the measuring chamber. The present exemplary embodiment uses a diaphragm pump 20 for emptying, by means of which the liquid in the measuring chamber is transferred back into the secondary line 7 . Before entering the measuring chamber 18 , a changeover valve 21 is also provided, which leads to a calibration unit 22 . In addition, in the branch leading to the measuring chamber 18 there is a temperature control container 23 , which is used on the one hand for pre-heating the liquid to be measured and on the other hand for pH measurement 24 and conductivity measurement 25 , the accuracy of the latter two measurements also being increased by the temperature control. In addition, the secondary line 7 comprises a discharge valve 26 , which can be used in particular in cooperation with the valve 16 to let the liquid introduced into the secondary line 7 through the diaphragm pump 20 flow in the desired direction.

Die in Fig. 4 und 5 im Detail dargestellte Messkammer 18 umfasst im Wesentlichen einen Messraum 27, der von einem Grundkörper 28 aus POM umgeben ist, welcher über eine Isolation 29 in einem Gehäuse 30 angeordnet ist. Der Messraum an sich weist einen rautenförmigen Querschnitt auf, wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich. Hierdurch ergibt sich ein sich verjüngender Bodenbereich 31, sodass eine entsprechende Flüssigkeit ohne weiteres durch eine Zuleitung 32 zu- bzw. ablaufen kann. Die Messkammer 18 umfasst darüber hinaus einen Füllstandssensor 33, welcher insbesondere ausgibt, wenn der Messraum 27 zur Gänze befüllt ist und eine entsprechende Messung vorgenommen werden kann. Der Messraum wird hierbei über eine Ansaugleitung 34 mit einem Unterdruck bzw. Überdruck beaufschlagt, um die gewünschte Flüssigkeitsbewegung zu veranlassen. The measuring chamber 18 shown in detail in FIGS. 4 and 5 essentially comprises a measuring space 27 which is surrounded by a base body 28 made of POM, which is arranged in a housing 30 via insulation 29 . The measuring space itself has a diamond-shaped cross section, as can be seen in particular from FIG. 5. This results in a tapering bottom region 31 , so that a corresponding liquid can easily flow in or out through a feed line 32 . The measuring chamber 18 also includes a fill level sensor 33 , which in particular outputs when the measuring space 27 is completely filled and a corresponding measurement can be carried out. In this case, the measuring space is subjected to a negative pressure or positive pressure via an intake line 34 in order to initiate the desired liquid movement.

Darüber hinaus umfasst die Messkammer einen Ultraschallsensor 35, welcher über eine Membran 36 mit dem Messraum 27 in Wirkverbindung steht, welcher mit einer Reflektorplatte 37, die dem Ultraschallsensor gegenüberliegt, wechselwirkt und welcher mittels eines Adapters 38, der auf einen Andruckring 39 wirkt, in dem Grundkörper fixiert ist. Die Membran 36 ist einstückig mit dem Grundkörper 28 ausgebildet und bei vorliegendem Ausführungsbeispiel ca. 1 mm stark. Ihre Oberfläche wurde vorab bei vorliegendem Ausführungsbeispiel poliert, um eine geringe Raumtiefe zu erreichen. Es versteht sich, dass in einer alternativen Ausführungsform der Ultraschallsensor, welcher vorliegend gleichzeitig als Sender und als Empfänger dient, auch im Bodenbereich 31 angeordnet sein kann, wobei auch bei dieser Ausführungsform eine Reflektorplatte 37 diesem Sensor gegenüberliegend angeordnet sein sollte. In addition, the measuring chamber comprises an ultrasonic sensor 35 , which is operatively connected via a membrane 36 to the measuring chamber 27 , which interacts with a reflector plate 37 , which is opposite the ultrasonic sensor, and which by means of an adapter 38 , which acts on a pressure ring 39 , in the Base body is fixed. The membrane 36 is formed in one piece with the base body 28 and is approximately 1 mm thick in the present exemplary embodiment. In the present exemplary embodiment, its surface was polished beforehand in order to achieve a small spatial depth. It goes without saying that, in an alternative embodiment, the ultrasonic sensor, which in the present case serves simultaneously as a transmitter and a receiver, can also be arranged in the base region 31 , with a reflector plate 37 also being arranged opposite this sensor in this embodiment.

Darüber hinaus ragt in den Messraum 27 ein Temperaturfühler 40, welcher mittels einer Klemmringverschraubung 41 in dem Grundkörper 28 befestigt ist. In addition, a temperature sensor 40 projects into the measuring space 27 and is fastened in the base body 28 by means of a compression fitting 41 .

Zur Temperierung weist die Messkammer 18 Temperierplatten 42 auf, welche die Seitenwandung des Messraumes 27 bilden und auf deren Außenseite Peltierelemente 43 vorgesehen sind, die mit Kühlkörpern 44 wechselwirken. Durch Wahl der Stromrichtung können die Peltierelemente 43 kühlend bzw. wärmend auf die in der Messraum 27 befindliche Flüssigkeit wirken. Die Kühlkörper 44 werden bei vorliegendem Ausführungsbeispiel mittels Ventilatoren 45 temperiert. For temperature control, the measuring chamber 18 has temperature control plates 42 , which form the side wall of the measuring space 27 and on the outside of which Peltier elements 43 are provided, which interact with heat sinks 44 . By selecting the direction of the current, the Peltier elements 43 can have a cooling or warming effect on the liquid in the measuring space 27 . In the present exemplary embodiment, the heat sinks 44 are tempered by means of fans 45 .

Der Grundkörper 28 ist darüber hinaus über Befestigungsbohrungen 46 mit der Isolation 29 bzw. dem Gehäuse 30 verbunden. Das Messgerät an sich ist, wie in Fig. 1 dargestellt, in einem Systemschrank 47 untergebracht, wobei je nach konkretem Anwendungsfall auch Teile der Primärlinie 6 und der Sekundärlinie 7 innerhalb bzw. außerhalb dieses Schrankes vorgesehen sein können. Ebenso kann in diesem Schrank eine Auswerteeinheit 48, eine Zentralsteuerung 49 und ein Bildschirm 50vorgesehen sein. Darüber hinaus weist der Schrank vorzugsweise eine Gesamttemperierung 51, wie beispielsweise eine Ventilator, auf und umfasst die Sicherheitswanne 15. Darüber hinaus kann der Systemschrank 47 mit einem Fahrwerk 52 versehen sein. The base body 28 is also connected to the insulation 29 or the housing 30 via fastening bores 46 . As shown in FIG. 1, the measuring device itself is accommodated in a system cabinet 47 , and depending on the specific application, parts of the primary line 6 and the secondary line 7 can also be provided inside or outside this cabinet. An evaluation unit 48 , a central control 49 and a screen 50 can also be provided in this cabinet. In addition, the cabinet preferably has an overall temperature control 51 , such as a fan, and includes the safety trough 15 . In addition, the system cabinet 47 can be provided with a chassis 52 .

Vorzugsweise ist in dem Systemschrank 47 eine Schutztür 53 vorgesehen, durch welche die Kalibriereinheit 22 zugänglich ist. Die Kalibriereinheit 22 weist vorzugsweise mehrere Gefäße 54 auf, welche beispielsweise über Sauglanzen 55 Kalibriermedium der Messkammer 18 zur Verfügung stellen. Dieses kann beispielsweise über eine separate Pumpe 56 oder auch über die ohnehin vorhandene Systempumpe 17 geschehen, wobei vorzugsweise jede Sauglanze mit einem entsprechenden Ventil 57 versehen ist. Darüber hinaus weist jedes Gefäß 54 einen Füllstandssensor 58 auf, sodass durch das Messgerät rechtzeitig gewarnt werden kann, falls zu wenig Kalibrierflüssigkeit vorhanden ist. Diese kann dann ohne weiteres durch die Türe 53 nachgefüllt werden, wobei aus Sicherheitsgründen der Öffnungszustand dieser Tür 53 mittels eines Sicherheitsschalters 59 oder einer vergleichbaren Einrichtung überwacht wird. A protective door 53 is preferably provided in the system cabinet 47 , through which the calibration unit 22 is accessible. The calibration unit 22 preferably has a plurality of vessels 54 which, for example, provide calibration medium to the measuring chamber 18 via suction lances 55 . This can be done, for example, via a separate pump 56 or also via the system pump 17 which is present anyway, each suction lance preferably being provided with a corresponding valve 57 . In addition, each vessel 54 has a fill level sensor 58 , so that the measuring device can give a timely warning if there is too little calibration liquid. This can then be easily refilled through the door 53 , the opening state of this door 53 being monitored by a safety switch 59 or a comparable device for safety reasons.

Unter der Kalibriereinrichtung 22 ist eine Sicherheitswanne 60 angeordnet, welche in die Sicherheitswanne 15 mündet, sodass Kalibrierflüssigkeit nach Möglichkeit nicht unkontrolliert überlaufen oder in dem Systemschrank verteilt werden kann. A safety trough 60 is arranged under the calibration device 22 , which opens into the safety trough 15 , so that calibration liquid cannot overflow if possible or be distributed in the system cabinet.

Darüber hinaus können nicht dargestellte Spülsysteme vorgesehen sein, mittels deren die Messkammern zwischen einzelnen Messzyklen gespült werden kann, so dass insbesondere die Messergebnisse verfälschende Ablagerungen vermieden werden können. In addition, rinsing systems, not shown, can be provided by means of which the measuring chambers are rinsed between individual measuring cycles can be so that in particular the measurement results are falsifying Deposits can be avoided.

Claims

1. Measuring chamber for determining the foreign substance content of a liquid with a bottom area and an upper area arranged above it, characterized by a suction opening arranged in the upper area.

2. Measuring chamber according to claim 1, characterized by an im Bottom area arranged inlet or outlet opening.

3. Measuring chamber according to claim 1 or 2, characterized by Temperature control plates, especially made of stainless steel.

4. Measuring chamber according to one of claims 1 to 3, characterized through a housing made of plastic, especially polyacetals or polyoxymethylenes (POM).

5. Measuring chamber according to one of claims 1 to 4, characterized by a sound or ultrasonic measuring device.

6. Measuring chamber according to claim 5, characterized in that at least one sound transmitter and / or receiver behind one membrane provided in one piece with a housing wall is.

7. Measuring chamber according to claim 5 or 6, characterized by a Sound reflector, in particular a sound reflector plate, preferably made of stainless steel.

8. measuring device for determining the foreign matter content of a liquid, characterized by means for determining Sound properties of the liquid and by means of determining the Conductivity, surface tension and / or pH of the Liquid.

9. Measuring device according to claim 8, characterized by a before Measuring chamber for determining the sound properties arranged filter.

10. Measuring device according to claim 8 or 9, characterized by a before a measuring chamber for determining the sound properties arranged temperature control device.

11. Measuring method for determining the foreign substance content of a Liquid, in which a measured variable in a measuring chamber is determined, characterized in that before the start of the measurement a sample of the liquid to be measured by a liquid in the Measuring chamber generated negative pressure is conveyed into the measuring chamber becomes.

12. Measuring method according to claim 11, characterized in that a sequence of ultrasonic pulses in the liquid to be measured introduced and their transit time or damping is measured.

13. Measuring method according to claim 11 or 12, characterized characterized in that the liquid is tempered via a control loop and. only under a certain term or Measured values lying in the damping fluctuation can be used to determine the size.