專利名稱:測量過程容器中包含的過程介質的被測變量的探針系統的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種用于測量過程容器中包含的過程介質的被測變量的探針系統,特別是在化學、食品、生物技術或制藥過程中的應用。
背景技術:
在過程測量技術中用于測量介質的物理或者化學被測變量的探針系統的使用領域是多種多樣的。例如,化學、食品、生物技術或者制藥 過程要求使用測量探針來監測過程或者在該過程中制造的產品。測量探針可以例如是PH測量探針、離子選擇性電極、電導率探針、濁度探針或者用于確定被監測的過程介質中包含的諸如O2XO2、特定離子類型或者有機化合物的物質的濃度的光學或者電化學測量探針。根據現有技術,已經知道在過程介質上執行直接測量,在此情形,使用具有用來保持測量探針的軸向可移動浸沒管的探針系統。這種探針系統還被稱作可撤回組件。這些可撤回組件被緊固在過程容器上,例如在輸送過程介質的管道上。它們具有處理腔室,測量探針在操作期間能夠借助浸沒管被暫時移動到處理腔室中。不同的處理介質能夠被引入處理腔室中。例如,用于清潔測量探針的漂洗液體能夠被輸送通過處理腔室。在處理腔室中向測量探針供應例如過熱蒸汽的殺菌介質也是可能的。最后,還能夠將校準液體輸送到處理腔室中,從而執行測量探針的校準。在處理結束后,測量探針移回過程容器中或者過程介質中,從而繼續進行在線測量。在這種情形中,借助于密封件抵制了被監測過程介質的污染,或者相對地,抵制了校準液體被過程介質污染,該密封件使處理腔室和過程容器針對彼此密封。對于很多過程,特別地在食品技術、制藥和生物技術中,即使來自從過程容器或者探針系統的介質接觸部溶出的物質的輕微的污染也是不能允許的。特別對于清潔過程容器的其它過程,使用能夠侵蝕探針系統的介質接觸部并且導致不希望的腐蝕的侵蝕性介質。能夠防止這些問題的化學耐受性材料例如有鈦或者高度耐腐蝕的鎳-鉻-鑰-鎢合金。但這種材料非常昂貴。與金屬和金屬合金相比,在很大程度上化學惰性的例如PTFE、PFA或者PVDF的合成材料或者塑料通常具有顯著地更小的機械強度。在DE 102009033558A1中,描述了一種前述類型的探針系統,該探針系統被設計用于連接到過程容器的英戈爾德(Ingold)管嘴。該探針系統包括在連接狀態中被插入英戈爾德管嘴中的插塞部,該插塞部由外部保持環和保持環中錨固的插塞構成,該外部保持環由金屬制成并且利用聯接螺母可緊固在英戈爾德管嘴上,該插塞由合成材料制成并且可插入英戈爾德管嘴中。插塞的合成材料應該適合于在侵蝕性過程介質中應用,而金屬保持環應該確保借助聯接螺母魯棒地并且穩定地保持可撤回組件的足夠的強度。為了清潔和/或校準測量探針,該探針系統包括漂洗/清洗腔室部,其中放置了漂洗腔室,該漂洗腔室在過程側上由密封件針對過程介質密封。在把帶有測量探針的浸沒管撤回到漂洗腔室中的情況下,過程介質也被移位到漂洗腔室中是不可避免的。因此,漂洗腔室也將被考慮作為探針系統的介質接觸端構件。然而,DE 102009033558A1沒有同樣地提出由惰性材料制造漂洗腔室。在其中描述的探針系統中,漂洗腔室形成在探針組件的套筒部中,該套筒部借助另外的聯接螺母被緊固在浸沒管的氣動驅動器上。因此,套筒部應該以相對堅固的并且機械穩定的形式實現。由于成本的原因,由鈦或者高度耐腐蝕材料制成的套筒部的實施例將是不利的。使用合成材料的實施例將不能確保所要求的機械穩定性。
發明內容
因此,本發明的一個目的在于提供一種克服了現有技術的缺點的探針系統。在簡單構造的情形中,該探針系統應該特別允許這樣一種實施例,其中在操作期間與過程介質接觸的構件由具有足夠化學耐久性的材料制成,同時確保為了在過程測量技術中使用而要求的魯棒性和機械穩定性。通過根據權利要求I的探針系統實現了這個目的。用于測量在過程容器中包含的過程介質的被測變量的這種探針系統包括 -連接器設備,該連接器設備與過程容器的互補連接裝置可連接,-處理腔室部,該處理腔室部形成處理腔室并且具有與處理腔室連通的至少一條處理介質供應線路,-測量探針,該測量探針具有被實現用于記錄測量值的測頭,其中該測量探針被容納在浸沒管中,該浸沒管被安置為在測頭處于處理腔室外部的測量位置和測頭撤回到處理腔室中的處理位置之間軸向可移位,其中該浸沒管在其連接器設備側前端上具有前端封閉的保護性柱體,并且其中該測頭被布置在保護性柱體后面的浸沒管的穿孔段中,從而測頭在浸沒管的測量位置中經由穿孔與過程介質可接觸,并且在浸沒管的處理位置中與處理介質可接觸,和-驅動系統,該驅動系統用于浸沒管的軸向移位,該驅動系統被布置于探針系統背離連接器設備的端部區域上,其中,該處理腔室部被支撐結構圍繞,該支撐結構與連接器設備并且與驅動系統連接。因為處理腔室部被支撐結構圍繞,該支撐結構與連接器設備和驅動系統連接,所以該支撐結構為布置在連接器設備和驅動系統之間的處理腔室部執行穩定功能。因此不需要該處理腔室部獨自支承驅動系統的重量,并且因此較之不具有另外支撐結構的情況相比能夠由更加柔軟的材料制成或者以更加薄壁的方式實現。因此,處理腔室部自身能夠由很大程度上化學惰性的合成材料或者替代地由價格更高的高度耐腐蝕的金屬材料中的一種一特別地由高度耐腐蝕的諸如哈司特鎳合金(Hastelloy)—形成,其中在后一情形中,處理腔室部的壁能夠被以非常薄的方式實現,從而節約材料,并且由此節約成本。作為化學惰性材料,考慮選擇例如PVDF(聚偏二氟乙烯)、PEEK(聚醚醚酮)、PFA(全氟烷氧基烷烴)或者PTFE(聚四氟乙烯)。作為金屬耐腐蝕材料,考慮選擇諸如2. 4602或者哈司特鎳合金的高度耐腐蝕的鎳-鉻-鑰-鎢合金或者鈦。“化學惰性材料”這里特別指這樣的材料,這種材料對于過程容器中包含的過程介質和/或對于探針系統的操作期間被供應到處理腔室的處理介質是化學耐受的。化學惰性材料應該特別以這樣的方式形成使得它既不與這些介質發生化學反應,物質也不從該材料溶解到介質中。進而,應該防止該材料吸收過程介質或者清洗/漂洗介質或者其成分,即該材料必須不是多孔的,也不因腐蝕而隨著時間形成小孔。探針系統的所有介質接觸構件,即在浸沒管的位置、特別地在測量位置、處理位置中或者在浸沒管在測量位置和處理位置之間移位的情形,與過程介質形成接觸的所有的構件,在有利的實施例中均可以由這種化學惰性材料形成。在這種情形中,不同的介質接觸構件可以例如依照對各個構件提出的具體機械要求而由不同的惰性材料形成。然而,探針系統的所有介質接觸構件均由與處理腔室部相同的材料形成也是可能的。該驅動系統優選地被實現為線性驅動器并且包括可移動部和不可移動部,可移動部例如可以包括推桿,在不可移動部中形成用于可移動部的軸承。支撐結構在該實施例中被牢固地和/或以可釋放方式與不可移動部連接。如類似的介質接觸端構件,浸沒管可以整體由化學惰性材料形成。有利地,浸沒管可以由不同的材料制成的多個構件構成。例如,介質接觸的連接器設備端前端,其包括保護性柱體和浸沒管的具有穿孔并且被布置在保護性柱體后面的區段,可以被形成為由化學惰性材料制成的第一構件,并且與由機械穩定并且不必是化學惰性的材料制成的第二驅動側構件連接。在一方面,這個實施例允許浸沒管與驅動系統的機械穩定并且魯棒的連接,并且在另一方面,確保了介質接觸前端對于過程介質或者處理介質的、足夠的化學穩定性。該支撐結構可以被實現為套筒,該套筒至少部分地具有管狀壁并且容納處理腔室部,并且具有穿過壁的至少一個通道,其中處理腔室部和支撐結構按相對于彼此的朝向布置,以防止扭轉,其中通道對準與處理腔室連通的處理介質供應線路。通道優選地沿徑向延伸,從而能夠經由支撐結構上橫向布置的供應線路連接把處理介質送入處理腔室中。例如,被布置在支撐結構中的至少一個徑向可移動的阻斷部件,特別-例如借助定位銷-接合到處理腔室部的空腔中的銷連接可以用作在支撐結構和處理腔室部之間的扭轉防止器。支撐結構可以具有環形區,該環形區由支撐結構內壁中的環形臺階形成,面向連接器設備,并且鄰靠在設備環形肩臺上,該設備環形肩臺處于處理腔室部的背離連接器設備的端部區域中并且是通過減小處理腔室部的外徑而形成。以此方式,借助支撐結構,處理腔室部以形狀互鎖方式緊固在探針系統的連接器設備上。在一個實施例中,該連接器設備可以包括與支撐結構連接的凸緣,該凸緣在插入環形襯墊時可連接到與之互補的過程容器的凸緣。處理腔室部的連接器設備端可以具有環形肩臺,該環形肩臺安置在軸向方向上延伸的襯墊的管嘴所形成的底座中,其中借助至少一個密封環使形成在底座和處理腔室部之間的間隙針對過程容器密封。處理腔室部在其連接器設備端部的端部區域中可以具有支撐浸沒管的至少一個向內伸展的密封件,在浸沒管的測量位置中以及還在處理位置中,該密封件使處理腔室針對過程容器密封。在沿著軸向方向延伸的襯墊的管嘴或者處理腔室部的連接器設備端中形成的底座可以具有例如環形肩臺或者環形凹槽的空腔,在空腔中容納支撐浸沒管的擦拭環。擦拭環還可以被保持在處理腔室部的面向過程容器的端面和形成在襯墊的軸向管嘴的內壁且與這個端面相反伸展的環形臺階的區域之間。襯墊可以被形成為由化學惰性材料制成的介質接觸構件。它可以特別地由與處理腔室部相同的材料構成。、
在適合于將探針系統連接到過程容器的互補管嘴的一個實施例中,處理腔室部在其連接器設備端上包括插塞狀凸起,該插塞狀凸起被實現使得插入過程容器的管嘴中,其中連接器設備包括保持環,該保持環借助聯接螺母可緊固在互補管嘴上,并且具有背離過程容器的環形區,在處理腔室部的外壁中形成的環形臺階鄰接在該環形區上。在該實施例中,支撐結構與保持環的面向驅動系統的一側連接,其中支撐結構具有面向連接器設備的突出表面。該突出表面支撐處理腔室的背離連接器設備的環形肩臺,從而進一步穩定處理腔室部。
現在將基于附圖更加詳細地解釋本發明的其它特征、細節和優點,附圖如下圖I根據第一實施例的用于連接到過程容器的凸緣的探針系統;圖2在縱向截面的圖I所示探針系統; 圖3在沿著與圖2的縱向截面垂直的剖切平面截取的縱向截面中的圖I所示探針系統;圖4根據第二實施例的用于連接到過程容器的管嘴的、在測量位置中的探針系統;圖5在處理位置中的圖4所示探針系統。
具體實施例方式圖I示出被連接到過程容器(未被更加詳細地示意)的凸緣2的探針系統I。為了連接到過程容器的凸緣2,探針系統I包括具有互補凸緣3的連接器設備。支撐結構5與凸緣3連接,支撐結構5圍繞并且穩定在其中布置的處理腔室部4 (在圖I中不可視)。在支撐結構5的背離連接器設備的端部上,支撐結構5與探針系統I的驅動系統連接。在所示實例中,驅動系統包括具有汽缸6的氣動驅動,汽缸6中活塞(未示出)以軸向可移動方式安置,該活塞將汽缸6劃分成兩個壓力腔室。經由該兩個獨立的壓力腔室之一的壓力加載,活塞能夠沿著另一獨立的壓力腔室的方向在汽缸內軸向移動。活塞與浸沒管7連接,從而浸沒管借助軸向活塞運動能夠同樣在軸向方向上移動并且能夠撤回到處理腔室部4中或者從處理腔室部4延伸出去。能夠在例如DE 202007017297U1中找到用于具有前述類型的探針系統的這種氣動驅動的詳細說明。驅動系統還能夠替代地被實現為人工致動,或者被以某種另外的方式實現。在此情形中,支撐結構可以直接地或者經由多個中間件與驅動系統的位置固定的構件連接。圖2和圖3示出沿著相互垂直延伸的兩個剖切平面A-A和B-B截取的、通過圖I的探針系統I的縱向截面。探針系統I包括沿著軸向方向可移動的浸沒管7。例如pH測量玻璃電極的測量探針8被布置在浸沒管7中。在被實現為基本管狀套筒的處理腔室部4中,浸沒管7被以軸向可移位的方式引導。在處理腔室部4的彼此相對伸展的兩個端部區段上,在處理腔室部4和浸沒管7之間形成的環形間隙,在測量位置和在處理位置,分別被密封環12針對過程容器和針對驅動系統以液密方式密封,該密封環在每一個情形中均容納于處理腔室部的內部橫向表面中的環形凹槽中,鄰接浸沒管7。在處理腔室部4的被布置在密封環12之間的區段中,處理腔室部4的內徑變寬,從而在浸沒管7和處理腔室部4之間的這個區段中形成環形腔室,該環形腔室被過程側密封環12針對過程容器密封,這個環形腔室用作處理腔室13。浸沒管7在本實例中由多個部分構造。浸沒管7的在測量位置與過程介質接觸的前端由第一浸沒管部16形成,該第一浸沒管部16由化學惰性材料制成,例如由諸如PFA、PTFE或者PEEK的合成材料、或者由諸如鈦的金屬、或者由諸如哈司特鎳合金的高度耐腐蝕合金制成。它能夠例如經由螺紋連接或者卡口連接而與另外的后側浸沒管部17連接,該另外的后側浸沒管部17不與過程介質或者處理介質接觸。該另外的浸沒管部17不需要由特別惰性的材料構成。它能夠例如由高質量合金鋼、甚至不銹鋼形成。這個另外的浸沒管部17被直接地或者經由另外的中間件與驅動系統6連接。如果該驅動系統包括例如上述的氣動驅動,則另外的浸沒管部17與活塞連接,該活塞繼而在氣動汽缸內可移動。以此方式,在一方面,確保了浸沒管的介質接觸部不以非期望的方式與過程介質和/或處理介質互相作用,并且,在另一方面,確保了浸沒管與驅動器的機械地足夠魯棒的和穩定的連接。同時,在特定情況中用于浸沒管的介質接觸區域的高成本的高度耐腐蝕材料的量也被減少。
圖2示出從處理腔室部4延伸出去的在測量位置的浸沒管7 ;圖3示出撤回到處理腔室部中的在處理位置的浸沒管7。在浸沒管7的連接器設備側前端上,浸沒管7包括前側的封閉保護性柱體9。測量探針8的測頭11被布置在保護性柱體9之后的浸沒管的區段中,浸沒管的這個區段具有穿孔10,經由該穿孔,測頭11與液態或者氣態介質可接觸。在測量位置(圖2),浸沒管7的具有穿孔10的區段位于過程容器內,從而能夠把過程容器中含有的過程介質供應給測頭11。在處理位置(圖3),測頭位于處理腔室13內,還是在浸沒管7的該位置,通過鄰靠浸沒管7的保護性柱體9的過程側密封環12針對過程容器密封處理腔室13。為了把諸如清潔液或校準液或殺菌介質的處理介質供應到處理腔室13中,處理腔室部4包括沿徑向延伸的通道14(圖3),該通道14有開口至處理腔室13中。經由穿孔10,能夠在處理位置向測頭11供應處理介質。為了移除處理介質,處理腔室部4包括同樣沿著徑向延伸到處理腔室13中的另外的通道15。優選地,通道15與第一通道14相反地伸展。在其它實施例中,通道14和15還可以相對于徑向以一定角度傾斜。為了清潔密封件12或者浸沒管7的布置在非過程側密封件12后面的區段,一條或者多條額外的供應線路29可以被設置在處理腔室部4的遠離連接器設備的端部區域中。在具有測頭11的浸沒管7的前端撤回到處理腔室5中的情況下,過程介質能夠從過程容器逸出到處理腔室13中。為了防止侵蝕性過程介質的侵蝕的目的,處理腔室部4由化學惰性材料形成,特別地由諸如PFA、PVDF, PTFE或者PEEK的合成材料形成。替代地,它還能夠由諸如鈦的高度耐腐蝕金屬或者由例如哈司特鎳合金的高度耐腐蝕合金形成,其中通過使用盡可能小的壁厚可實現昂貴金屬材料的最少化。為了在合成材料或者因處理腔室部4的小壁厚引起的較小機械穩定性下仍然確保探針系統I的足夠穩定性,處理腔室部4被支撐結構5圍繞。支撐結構5在連接器設備側上與被設置用于連接到過程容器的凸緣3連接,并且被實現為在其遠離連接器設備的端部上以形狀互鎖方式保持處理腔室部4,并且因此將處理腔室部4固定。在支撐結構5的背離過程容器的端部上,支撐結構5與驅動系統的汽缸6連接。在本實例中,支撐結構5被實現為圍繞處理腔室部4的一體式管狀套筒。它能夠例如由不銹鋼構成。在支撐結構5的連接器設備端上,支撐結構5經由螺紋連接而以可釋放但是穩定的方式與凸緣3連接。在支撐結構5的背離連接器設備端部的相反伸展的一側,借助一個或者多個螺釘或者借助聯接螺母,支撐結構5能夠同樣地被緊固到驅動系統;在這種情形中,被緊固到氣動汽缸。在處理腔室部4的背離連接器設備的端部區域中,處理腔室部4的外徑突然地窄縮,從而形成環形肩臺18,面向過程連接并且在支撐結構5的內壁中形成的鄰靠表面19鄰靠在該環形肩臺18上。在處理腔室部4的面向過程連接的端部上,處理腔室部4被襯墊20支撐,襯墊20固定在探針系統I的連接器設備的凸緣3和過程容器的凸緣2之間。在所示實例中,襯墊20由與處理腔室部4相同的材料構成,特別由諸如PFA、PTFE、PVDF或者PEEK的合成材料構成。它包括環形墊圈形區域,該區域在過程容器的凸緣2和探針系統I的凸緣3之間延伸,并且用作與過程容器凸緣連接的密封元件。進而,襯墊20包括向內突出到凸緣3的中央開口中的沿著軸向方向延伸的管嘴21。管嘴21形成環形底座22,在處理腔室部4的連接器設備端區域中經由窄縮處理腔室部4的外徑r而形成的環形肩臺23安置在該環形底座22中。在處理腔室部4和管嘴21之間形成的環形間隙經由密封元件24以液密方式密封使得防止過程介質滲透。在襯墊20和處理腔室部4的面向過程 容器的端面之間,壓入補充用作擦拭環的另一個密封環25。支撐結構5包括與處理腔室部4的徑向通道14對準的第一徑向通道26,從而通過對準通道26和14,處理介質能夠被饋送到處理腔室13中。相應地,支撐結構5包括與處理腔室部4的通道15對準的另外的徑向通道27,以使得把處理介質引導出處理腔室13。為了確保處理腔室部4的通道14、15與支撐結構5的對準定位,經由扭轉防止器(twist-preventer)抑制了處理腔室部4相對于支撐結構5的扭轉。在所示實例中,扭轉防止器包括定位銷28,該定位銷28被彈性保持在支撐結構5的連接器設備端內壁中并且接合到處理腔室部4的空腔中。圖4和圖5示出被實現為連接到具有連接管嘴102的過程容器101的探針系統100的第二實例。圖4示出具有在測量位置的浸沒管107的探針系統101,而圖5示出具有在處理位置的浸沒管107的探針系統101。類似基于圖2和圖3描述的探針系統I,探針系統100包括用于浸沒管107的軸向運動的驅動系統(圖4和圖5未不出)。用于圖4和圖5的驅動系統例如以氣動方式或以人工方式可致動。浸沒管107按照與圖2和3所示設備的浸沒管7相同的方式實現前保護性柱體,和保護性柱體之后的具有穿孔110的區段,被容納在浸沒管中的測量探針108的測頭111通過穿孔110與過程介質可接觸或者在處理位置與處理介質可接觸。浸沒管107由前介質接觸第一浸沒管部116和經由螺紋連接或者卡口連接與該前介質接觸第一浸沒管部116連接的第二浸沒管部117形成。第二浸沒管部117被直接或者經由一個或者多個中間件與驅動系統的可移動部連接。介質接觸第一浸沒管部116由相對于過程介質并且相對于處理介質具有化學惰性的材料構成,例如由諸如PFA、PTFE或者PEEK的合成材料構成,而第二浸沒管部117不需要由惰性材料形成。浸沒管107在處理腔室部104中被引導,處理腔室部104被實現為圍繞處理腔室113的基本管狀套筒。處理腔室部104具有在內側伸展的一系列凹槽,密封環112保持在凹槽中。密封環112支撐浸沒管107。經由加寬兩個密封環112之間的處理腔室部104的內徑,在浸沒管107和處理腔室部104之間形成用作處理腔室113的環形間隙。借助界定處理腔室113的密封環112,處理腔室113針對過程容器101以液密方式密封并在后側上針對驅動系統(圖4和圖5未不出)以液密方式密封。處理腔室部104被支撐結構105圍繞,在所示實例中,支撐結構105被形成為圍繞處理腔室部104的一體式基本管狀的套筒。處理腔室部104包括沿徑向延伸并且與處理腔室113連通的多個通道(圖4和圖5未示出),從而向處理腔室供應處理液體或者將處理液體從處理腔室移除。支撐結構105包括相等數目的與處理腔室部104的徑向通道對準的徑向通道,從而處理介質能夠從外部通過支撐結構105供應到處理腔室113,并且能夠被再次從處理腔室113移除。處理腔室部104和支撐結構105的通道能夠例如按照與在圖2和圖3所示實施例的實例中等同的方式實現。如圖2和圖3中描述的實施例的實例中,能夠借助扭轉防止器抑制在圖4和圖5所示探針系統100的處理腔室部104和支撐結構105之間的扭轉運動。扭轉防止器例如可包括鎖定銷128,該鎖定銷128被彈性地保持在支撐結構105中并且接合在處理腔室部104的相對伸展的側壁中的徑向空腔中。 在連接器設備端上,處理腔室部104包括被實現為插入過程容器101的連接管嘴102中的插塞狀管狀凸起130。在凸起130的外壁中形成環形凹槽,在環形凹槽中容納向外伸展的密封環131,該密封環支撐連接管嘴102的內壁。為了在探針系統100和過程容器101的連接管嘴102之間形成穩定的機械連接,探針系統100包括保持環132,該保持環132能夠借助聯接螺母133固定在連接管嘴102上。保持環132包括用于支撐結構105的支承和緊固表面134,該支承和緊固表面134背離連接器設備并且在其上例如經由螺紋連接緊固支撐結構105。保持環132與在過程側方向上連接到保持環132的連接管嘴102的端部區域一起地形成反支承件(counterbearing),處理腔室部104經由以臺階狀窄縮處理腔室部104的外徑而形成的環形臺階135支撐在該反支承件上。保持環132和支撐結構105能夠由諸如例如高質量合金鋼甚至不銹鋼的穩定的但不必是化學惰性的材料形成為非介質接觸部,從而本質上確保了探針系統100的穩定保持和探針系統100的足夠的穩定性。在處理腔室部104的背離連接器設備的端部區域中,處理腔室部104的外徑逐步地窄縮,并且因此形成環形肩臺118,在支撐結構105的內壁中形成并且面向連接器設備119的鄰靠表面鄰靠在該環形肩臺118上。介質接觸處理腔室部104能夠由化學惰性的、在特定情況下并不很機械穩定的材料形成,例如由諸如PEEK、PTFE、PFA或者PVDF的合成材料形成。因為處理腔室部104借助保持環132被保持,并且在其與保持環132相對的%5部處被支撐結構105形狀互鎖地保持,所以并不要求處理腔室部104的特別的機械穩定性。進而,在圖2到圖5所示實施例的實例的情形中特別有利地是,針對環境并且針對處理腔室密封過程容器的密封元件被保持在處理腔室部的凹槽中。因此能夠通過移除探針系統的處理腔室部而容易地達到所有的密封元件以進行更換,這顯著地簡化了探針系統的維護。
權利要求
1.一種用于測量過程容器(101)中包含的過程介質的被測變量的探針系統(1,100),包括 -連接器設備,所述連接器設備與所述過程容器的互補連接裝置可連接; -處理腔室部(4,104),所述處理腔室部(4,104)形成處理腔室(13,113)并且具有與所述處理腔室(13,113)連通的至少一條處理介質供應線路(14,15); -測量探針(8,108),所述測量探針(8,108)具有被實現用于記錄測量值的測頭(11,111),其中所述測量探針(8,108)被容納在浸沒管(7,107)中,所述浸沒管(7,107)被安置使得其在測量位置和處理位置之間軸向可移位,在所述測量位置所述測頭(11,111)被布置在所述處理腔室(13,113)外部,在所述處理位置所述測頭(11,111)撤回到所述處理腔室(13,113)中,其中所述浸沒管(7,107)在其連接器設備側前端上具有前端封閉保護性柱體,并且其中所述測頭(11,111)被布置在所述保護性柱體后面的所述浸沒管(7,107)的穿孔(10,110)段中,從而所述測頭(11,111)在所述浸沒管(7,107)的所述測量位置經由所述穿孔(10,110)與所述過程介質可接觸,并且在所述浸沒管(7,107)的所述處理位置中與所述處理介質可接觸;和 -驅動系統,所述驅動系統用于所述浸沒管(7,107)的軸向移位,所述驅動系統被布置于所述探針系統背離所述連接器設備的端部區域, 所述探針系統的特征在于,所述處理腔室部(4,104)被支撐結構圍繞,所述支撐結構與所述連接器設備并且與所述驅動系統(5,105)連接。
2.根據權利要求I所述的探針系統(1,100),其中所述處理腔室部(4,104)由特別地相對于所述過程介質和/或所述處理介質是化學惰性的材料形成,特別地由合成材料形成。
3.根據權利要求2所述的探針系統(1,100),其中所述合成材料包括PVDF(聚偏二氟乙烯)、PEEK、PFA (全氟烷氧基烷烴)、PTFE (聚四氟乙烯)。
4.根據權利要求I到3中的一項所述的探針系統(1,100),其中在所述浸沒管(7,107)的位置,特別地在所述測量位置、所述處理位置或者在所述浸沒管(7,107)在所述測量位置和所述處理位置之間移位的情況下,所述探針系統與所述過程介質形成接觸的所有的構件,均由化學惰性材料形成,特別地由與所述處理腔室部(4,104)相同的材料形成。
5.根據權利要求I到4中的一項所述的探針系統(1,100),其中所述支撐結構(5,105)被實現為套筒,所述套筒至少部分地具有管狀壁并且容納所述處理腔室部(4,104),其中所述套筒具有穿過所述壁的至少一個通道(26,27),其中所述處理腔室部(4,104)和所述支撐結構(5,105)按相對于彼此的朝向來布置以使得防止扭轉,其中所述通道(26,27)對準用來輸送所述處理介質并且與所述處理腔室(13,113)連通的供應線路(14,15)。
6.根據權利要求I到5中的一項所述的探針系統(1,100),其中所述處理腔室部(4,104)借助所述支撐結構(5,105)以形狀互鎖方式被緊固到所述連接器設備。
7.根據權利要求I到6中的一項所述的探針系統(I),其中所述連接器設備包括與所述支撐結構(5)連接的凸緣(3),所述凸緣(3)在插入環形襯墊(20)時與所述過程容器的互補凸緣⑵可連接。
8.根據權利要求7所述的探針系統(I),其中所述處理腔室部(4)的連接器設備端具有環形肩臺(23),所述環形肩臺(23)安置在由所述襯墊(20)的軸向延伸的管嘴(21)形成的底座(22)中,其中借助至少一個密封環(24)使形成在所述底座(22)和所述處理腔室部(4)之間的間隙針對所述過程容器密封。
9.根據權利要求8所述的探針系統(I),其中在軸向延伸的襯墊(20)的所述管嘴(21)形成的所述底座(22)具有環形凹槽,在其中容納支撐所述浸沒管(7)的擦拭環(25)。
10.根據權利要求7到9中的一項所述的探針系統(I), 其中所述襯墊(20)由與所述處理腔室部(4,104)相同的材料構成。
11.根據權利要求I到6中的一項所述的探針系統(100),其中所述處理腔室部(4,104)在其連接器設備端具有插塞狀凸起(130),所述插塞狀凸起(130)被實現為進入所述過程容器(101)的互補管嘴(102)中,其中所述連接器設備包括保持環(132),所述保持環(132)借助聯接螺母(133)可緊固到所述互補管嘴(102),并且所述保持環(132)具有背離 所述過程容器(101)的環形區(135),在所述處理腔室部(4,104)的外壁形成的環形臺階支承在所述環形區(135)上。
全文摘要
本發明提供了一種用于測量過程容器(101)中包含的過程介質的被測變量的探針系統(1,100),包括連接器設備,與該過程容器的互補連接裝置可連接;處理腔室部(4,104),形成處理腔室(13,113)并且具有與處理腔室(13,113)連通的至少一條處理介質供應線路(14,15);測量探針(8,108),具有被實現用于記錄測量值的測頭(11,111),其中測量探針(8,108)被容納在浸沒管(7,107)中,浸沒管(7,107)被安置為在測量位置和處理位置之間軸向可移位,在測量位置測頭(11,111)被布置在處理腔室(13,113)外部,在處理位置測頭(11,111)撤回到處理腔室(13,113)中,其中浸沒管(7,107)在其連接器設備側前端具有前端封閉保護性柱體,并且其中測頭(11,111)被布置在保護性柱體后面的浸沒管(7,107)的穿孔(10,110)段中,從而測頭(11,111)在浸沒管(7,107)的測量位置中經由穿孔(10,110)與過程介質可接觸,并且在浸沒管(7,107)的處理位置中與處理介質可接觸;驅動系統,該驅動系統用于浸沒管(7,107)的軸向移位,該驅動系統被布置于該探針系統背離連接器設備的端部區域上。其中,處理腔室部(4,104)被支撐結構圍繞,該支撐結構與連接器設備并且與驅動系統(5,105)連接。
文檔編號G01N27/28GK102759553SQ201210126640
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者托馬斯·普福希, 英格麗德·文德利希, 雷涅·金德舍爾 申請人:恩德萊斯和豪瑟爾測量及調節技術分析儀表兩合公司