[发明专利]散射式过程浊度计

说明书

本发明涉及用于测量液体样本(19)的浊度的散射式过程浊度计(10)，浊度计(10)包括：透明样本瓶(20)和单独的瓶头(30)，两者限定液体样本(19)的样本体积(18)，其中样本体积(18)的侧向内表面(22、32)是柱形的；样本入口(40)的样本出口(50)，液体样本通过所述样本入口流入样本体积(18)，液体样本通过所述样本出口流出样本体积(18)，两个开口(40、50)都被设置在瓶头(30)处，以及样本入口(40)被布置在瓶头(30)的柱形表面(32)处并且被布置为轴向上比样本出口(50)更接近样本瓶(20)。样本入口(40)的入口轴线(a)相对于入口横切平面(h)以10°到80°的倾角(A2)倾斜并且相对于半径(r)成超过15°的切角(A1)的角度。

技术领域

本发明涉及一种散射式过程浊度计，用于连续或准连续地测量透明样本瓶中的液体样本、例如饮用水的浊度。

背景技术

通过将测量光束投射到瓶内的液体样本中，散射式浊度计确定悬浮在样本瓶内的液体样本中的固体颗粒的浓度。设置在试管体外部的光学浊度传感器检测由悬浮固体颗粒以相对于光束轴线通常90°的角度散射的光的量。在过程浊度计中，由样本瓶限定的样本体积内的液体样本连续、准连续或定期更换以向控制电路持续地提供浊度值，以控制液体浊度。浊度计的测量频率或响应时间被限定为样本更换时间，这个时间是在规定等级中、如例如99％地完全更换瓶内的样本所需的时间。浊度计的测量频率越高，控制电路的反应时间越短，并且控制电路的反应时间越短，控制电路的控制质量越好。

在现有技术的散射式过程浊度计中，单独的瓶头被设置在瓶开口上，从而与样本瓶一起限定封闭的样本体积。瓶头具有样本入口和样本出口，两者都位于瓶头的端壁，即，位于相对于柱形样本瓶的纵轴线的横切面中的端壁。这种布置的样本更换时间是30到120秒。

发明内容

本发明的一个目标在于提供一种用于以减小的样本更换时间测量液体样本的浊度的散射式过程浊度计。

透明的样本瓶和单独的瓶头两者为液体样本限定样本体积。样本体积的侧向内表面是柱形的。样本入口和样本出口都被设置在瓶头处，液体样本通过所述样本入口流入样本体积，液体样本通过所述样本出口流出样本体积。根据本发明，样本入口没有被布置在瓶头的顶部表面处，而是被布置在瓶头的柱形侧向表面处。样本入口被布置为在轴向上比样本出口更接近样本瓶，使得如果样本瓶和瓶头竖直直立的话入口被布置在出口之下。

样本入口的入口轴线是样本排出管的空间中轴线，从而与从样本入口流入样本体积的液体流的流动矢量一致。因为入口是锥形的，所以入口轴线不相对于入口的平面成直角。

样本入口的入口轴线相对于入口横切平面以10°到80°的倾角倾斜。入口横切平面是被布置为与由样本体积柱限定的纵轴线成直角的平面。换句话说，样本入口被取向为在样本瓶方向上具有竖直分量，使得流入样本体积的液体的流动矢量具有竖直分量。

入口轴线还相对于柱的半径线成大于15°的切角的角度，使得流入样本体积的液体的流动矢量具有切向分量或者被取向为刚好相切，其会对应于大约90°的切角。

因此，流入样本体积的液体沿着样本体积的侧向内表面以螺旋线流到样本瓶的底部。液体的流动冲击向后反射并且在样本瓶的底壁处减少，使得液体在瓶头方向上回流通过样本体积的中心区域。在回流液体的方向上观察，样本出口被布置在样本入口后面，使得液体在不与通过样本入口流入样本体积的液体碰撞的情况下能够在样本入口后面径向地向外扩张。

实验已经表明样本入口和样本出口的这种布置允许将样本更换间隔显著减小到少于20到30秒。短的样本更换间隔导致增加的测量频率，使得反应时间减少并且控制电路的控制质量被相应地改进。