DE3636716C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung des Anteiles von nicht kondensierbaren Gasen in Dampf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des An­ spruchs 5.

Mit einem solchen, aus der DE-AS 28 46 826 bekannten Verfah­ ren wird ein zu analysierendes Dampf-Gas-Gemisch einer Be­ triebskammer entnommen, in einer Kondensationseinrichtung kondensiert und einer Meßeinrichtung zugeführt, in der nach gleichzeitigem Schließen zweier Magnetventile das Analyse­ gemisch eingeschlossen wird. Nach einer Wartezeit kann das sich einstellende Gasvolumen des Analysegemisches mit einem Meßrohr ermittelt werden. Bei diesem bekannten Verfahren ist ein gewisser Zeitaufwand für einen Spülvorgang sowie zur An­ sammlung des Gasvolumens erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art so weiterzubilden, daß eventuelle Gasanteile schnell und präzise ermittelt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 5 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird als Meßstrecke ein Kapillarrohr verwen­ det, in welchem gasgefüllte und kondensatgefüllte Rohr­ abschnitte gebildet werden. Das Längenverhältnis dieser Rohr­ abschnitte wird ermittelt und als Meßwert verwendet. Auf vorteilhafte Weise kann die Entnahme des Dampf-Gas-Gemisches und auch dessen Meßauswertung kontinuierlich oder absatzweise durchgeführt werden. Unregelmäßigkeiten in der Dampferzeugung können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung schnell ermittelt und deren Ursachen beseitigt werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung einzelner Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematisch stark vereinfachte Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform der bei der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung vorgesehenen Meßeinrichtung, und

Fig. 3 eine der den Fig. 1 und 2 entsprechende Darstel­ lung einer weiteren Ausführungsform der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene Meß­ einrichtung.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist eine Meßanordnung 2 auf, die folgende Einrichtungen umfaßt:

Eine Entnahmeeinrichtung 3, die im in Fig. 1 veranschau­ lichten Ausführungsbeispiel einen Rohrabschnitt 4 und ein Absperrorgan 5, vorzugsweise in Form eines Ventils, auf­ weist, die in geeigneter Art und Weise beispielsweise an eine nicht näher dargestellte Behandlungskammer eines Sterilisators angeschlossen sein kann. Über diese Entnah­ meeinrichtung 3 kann ein Dampf-Luft-Gemisch der Behand­ lungskammer entnommen werden und einer Kondensiereinrich­ tung 6 zugeführt werden. Diese Kondensiereinrichtung 6 weist eine Kühlschlange 7 auf, die von Kühlmittel 8 um­ spült ist, das über einen Kühlmitteleintritt 9 in einen Behälter 10 eingeführt und über einen Kühlmittelaustritt 11 wieder aus diesem abgeleitet wird. Vorzugsweise wird als Kühlmittel Wasser verwendet.

An die Kondensiereinrichtung 6 schließt sich eine Meß­ strecke 12 an, die mit der Kühlschlange 7 in Strömungs­ verbindung steht.

Schließlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 nach einer Beruhigungsstrecke eine Meßeinrichtung 13 auf, die an der Meßstrecke 12 angeordnet ist und zur Erfassung der gewünschten Meßwerte dient.

Bei der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungs­ form ist die Meßstrecke 12 als Rohr 12 mit geringem Durchmesser (nachfolgend als Kapillarrohr bezeichnet), aus Glas oder durchscheinendem Kunststoff z.B. Teflon (PTFE) ausgebildet, in welchem sich nach der Kondensie­ rung des Dampfes in der Kondensiereinrichtung 6 Konden­ satabschnitte 15 und Gasabschnitte 16 bilden, die, ähn­ lich einer laufenden Kette, aufeinanderfolgend durch das Kapillarrohr 14 hindurchlaufen, dessen Innenoberfäche sehr glatt ist.

Die der Meßstrecke 12 zugeordnete Meßeinrichtung 13 ist im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als Licht­ schranke ausgebildet, die ein Sendeteil 17 mit einer Blende 17′und ein diesen gegenüber auf der anderen Seite des Kapillarrohres 14 angeordnetes Empfängerteil 18 auf­ weist. Das Empfängerteil 18 ist über eine Verbindungslei­ tung 19 mit einer Zeitmeßeinrichtung 20 verbunden, die eine Laufzeitmessung der sich bewegenden Kondensat- und/oder Gasanteile im Kapillarrohr 14 vornimmt.

Nach Durchgang der jeweiligen Gas- und Kondensatabschnitte durch die Meßeinrichtung 13 werden diese über einen Kondensat-Gasaustritt 21 abgeleitet.

Gemäß Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform einer Meß­ einrichtung 13′ dargestellt, die anstelle der Meßeinrich­ tung 13 bei der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 verwendet werden kann. Bei der Meßeinrich­ tung 13′ handelt es sich um einen elektrischen Kondensa­ tor 22, der zwei gegenüberliegend angeordnete Kondensa­ torplatten 23 und 24 aufweist. Im Zwischenraum zwischen den Kondensatorplatten 23 und 24 ist als Dielektrikum ein Abschnitt 25 des in Fig. 1 dargestellten Kapillarrohres 14 angeordnet. Das Kapillarrohr 14 schließt sich, wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, mit einem Ende 26 an die Kondensiereinrichtung 6 an und ist an sei­ nem anderen Ende, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, mit dem Auslaß 21 versehen.

Bei dieser Ausführungsform wird der gewünschte Meßwert dadurch erhalten, daß die Kapazitätsänderung erfaßt wird, die sich durch die unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten der durch den Abschnitt 25 des Kapillarrohres hindurchlaufenden Kondensat- bzw. Gasan­ teile ergibt.

In Fig. 3 ist eine dritte Ausführungsform einer Meßein­ richtung 13′′ dargestellt, die ebenfalls bei der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 anstelle der Meßeinrichtung 13 verwendet werden kann. Diese Meß­ einrichtung 13′′ ist als Widerstandsgeber 27 ausgebildet, der zwei im Kapillarrohr 14 angeordnete Elektroden 28 und 29 aufweist. Die Elektroden 28 und 29 sind über Leitungen 30 bzw. 31 mit einem Spannungsumsetzer 32 verbunden, der in Wirkung mit einer Zeitmeßeinrichtung 33 steht. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich der gewünschte Meßwert zur Bestimmung des Gasanteiles im Dampf aus dem sich än­ dernden elektrischen Widerstand zwischen den Elektroden 28 und 29 je nachdem, ob Kondensat oder Gas an der durch die Elektroden 28 und 29 gebildeten Meßstelle vorhanden ist. Aus der Erfassung der Häufigkeit des Auftretens von somit bestimmbaren Gas- bzw. Kondensatanteilen kann letztendlich auf den Gasanteil im Dampf geschlossen wer­ den.

Mit den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsfor­ men der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es auf beson­ ders vorteilhafte Art und Weise möglich, kontinuierlich oder in absatzweisem Einsatz den Gas-, insbesondere Luft­ anteil, wie er beispielsweise bei Sterilisierverfahren im Sterilisationsdampf auftritt, während des gesamten Ver­ fahrensablaufes zu überwachen. Hierbei ergeben sich wei­ tere Vorteile dadurch, daß die erfindungsgemäße Vorrich­ tung einfach und funktionssicher aufgebaut ist und ohne großen Aufwand an vorhandene Sterilisatoren angeschlossen werden kann. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, daß die Messung vom zu sterilisierenden Gut unbeeinflußt vor­ genommen werden kann, was die Genauigkeit und damit die Sicherheit erheblich erhöht. Darüber hinaus können auch während des Sterilisationsbetriebes Undichtigkeiten im System festgestellt werden.

Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung voranstehend am Beispiel eines Sterilisationsverfahrens beschrieben wor­ den ist, kann sie auch bei allen anderen Fällen verwendet werden, bei denen es auf eine Dampfqualitätskontrolle an­ kommt, bei welcher untersucht wird, ob der verwendete Dampf frei von Fremdgasen ist.

Claims (13)

1. Verfahren zur Messung des Anteiles von nicht konden­ sierbaren Gasen in Dämpfen, insbesondere in Sattdampf, bei Verfahren, bei welchen dieser Dampf verwendet wird, wie insbesondere bei Sterilisationsverfahren, mit
einer während des Verfahrensablaufes kontinuierlichen oder absatzweisen Abzweig eines vorzugsweisen geringen Volumenstromes des Dampf-Gas-Gemisches,
einer Kondensation des Dampfes, wobei sich eine Trennung von Gas und Kondensat ergibt, und
einer Verhältnisbestimmung von Kondensat- und Gasanteilen entlang einer Meßstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßstrecke ein Kapillarrohr verwendet wird, in welchem gasgefüllte und kondensatgefüllte Rohrabschnitte gebildet werden, deren Längenverhältnis ermittelt und als Meßwert ver­ wendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Längenverhältnis der Kondensat- und Gasanteile mit Hilfe einer Lichtschranke durch Laufzeitmessung der sich bewegen­ den Kondensat- und/oder Gasanteile bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Meßstrecke bildende Kapillarrohr als Dielektrikum eines Kondensators verwendet wird und daß die Kapazität bzw. Kapazitätsänderung als Maß für den Gasanteil verwen­ det wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Kondensat und/oder Gasanteilen mit Hilfe eines Widerstandsgebers ermittelt wird.

5. Vorrichtung zur Messung des Anteiles von nicht konden­ sierbaren Gasen in Dämpfen, insbesondere in Sattdampf, bei Vorrichtungen, in welchen dieser Dampf verwendet wird, wie insbesondere bei Sterilisationsvorrichtungen, mit einer Meßanordnung
die eine Einrichtung zur Entnahme eines Dampf-Gas- Gemisches,
eine sich an die Entnahmeeinrichtung anschließende Kondensiereinrichtung und
eine mit der Kondensiereinrichtung in Verbindung stehende Meßstrecke mit einer Meßeinrichtung zur Erfassung des Kondensat-Gasanteil-Verhältnisses aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Meßstrecke (12) als Kapillarrohr (14) oder Spalt ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (13) eine Lichtschranke, bestehend aus Sendeteil (17) und Empfangsteil (18) und eine damit in Wirkverbindung stehende Zeitmeßeinrichtung (20), aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (13′′) einen Widerstandsgeber (27) und eine damit in Wirkverbindung stehende Zeitmeßeinrichtung (33) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (13′) als Kondensator (22) aus­ gebildet ist, dessen Dielektrikum das Kapillarrohr (14) oder der Spalt bildet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Meßeinrichtung (13, 13′, 13′′) eine Beruhigungsstrecke vorgeschaltet ist, deren Länge größer ist als diejenige der Meßstrecke (12) selbst.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Kapillarrohres (14) in Abhängigkeit von der durchgeleiteten Konden­ satmenge derart gewählt ist, daß die Flüssigkeitsanteile über den gesamten Querschnitt des Kapillarrohres (14) Wandberührung haben.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Kapillarrohres (14) weniger als 2 mm beträgt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Kapillarrohres (14) 1,1 mm beträgt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Kapillar­ rohres eine glatte Oberfläche aufweist.