EP2852470B1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen von sensoren - Google Patents
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- EP2852470B1 EP2852470B1 EP14755767.2A EP14755767A EP2852470B1 EP 2852470 B1 EP2852470 B1 EP 2852470B1 EP 14755767 A EP14755767 A EP 14755767A EP 2852470 B1 EP2852470 B1 EP 2852470B1
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- B08B2230/00—Other cleaning aspects applicable to all B08B range
- B08B2230/01—Cleaning with steam
Definitions
- the invention relates to a method and a device having the features of the introductory parts of the independent claims as in DE102005021137A disclosed.
- EP 0 843 166 A1 shows a device for measuring the temperature of high-temperature melts. The temperature measurement is to be carried out with the aid of a cooled temperature measuring head which is arranged outside of the melting vessel and which works without contact and is, for example, a pyrometer or an infrared sensor.
- Fig. 2 of EP 0 843 166 A1 shows that the temperature measuring head is arranged outside of the melting tank and is cooled separately. So that the measuring spot at the front end of a concentric tube system, whose temperature is to be measured in the measuring head, remains free EP 0 843 166 A1 suggested that an inert gas is passed through the pipe system.
- the DE 102 51 077 A describes a measuring probe whose probe cable feed or probe cable duct has a flushing air connection.
- the generic DE 10 2005 021 137 A describes a capacitive sensor which is intended to be used to measure the fill level of a powdery substance, the substance being kept fluidized in a container by a fluid flow.
- a non-contact temperature measurement in which the actual temperature sensor is arranged at a distance from the melt and is therefore not in contact with the melt. So that the measuring channel is reliably kept free from penetrating melt, it is preferably flowed through by a fluid directed towards the melting vessel. This also has the advantage that the measuring spot is always blown free and the melt is stirred in this area, so that the measuring spot actually has the current melt temperature.
- the invention is based on the object of providing a method and a device of the type mentioned at the outset which do not have the disadvantages described.
- thermocouples are provided, such as are used, for example, to measure the temperature in combustion chambers.
- thermocouples during operation, ie while the thermocouple is delivering measurement results in a hot, polluted atmosphere.
- the senor is accommodated in a tube which, at its end opposite the measuring point of the sensor, is equipped with a connection for the supply of liquid or gaseous fluid.
- the fluid can be: a liquid, such as water, or a gas, such as compressed air or steam.
- Cleaning the sensor, especially its measuring point, with the through the tube in which the sensor is accommodated, supplied liquid or gaseous fluids, is done manually or automatically according to a specific program at preselectable times or at preselectable time intervals.
- thermocouples as sensors which are used in (very) hot atmospheres mixed with dust.
- a sensor 1 designed as a thermocouple (probe) is arranged in the interior of a combustion chamber 2 in such a way that its measuring point 3 is arranged in the combustion chamber 2 .
- the head 4 of the sensor 1 is arranged outside of the combustion chamber 2, with the measurement results being sent via lines (not shown) for further processing, e.g. to a display device.
- the senor 1 is accommodated in a tube 5 ("outer tube"), which is open at the end 6 lying in the region of the measuring point of the sensor 1 .
- the end 7 of the tube 5 lying outside the combustion chamber 2 is sealed off from the sensor 1 by a sealing device 8 .
- the tube 5 (outer tube) has an inside diameter that is larger than the outside diameter of the sensor 1, so that there is play between the tube 5 and the sensor 1, i.e. from the sealing device 8 to the end 6 of the tube 5, or the sensor 1 is provided with an empty tube inside. The liquid or the gaseous fluid is supplied via this empty tube.
- a connection 9 for supplying the cleaning fluid is provided on the pipe 5 .
- Gaseous fluid is fed to this connection 9 from a source (not shown) via a line 10 .
- the fluid can be: A liquid, such as water, or a gas suitable for cleaning the measuring point of the sensor, such as compressed air or steam.
- a shut-off or control element 11 (e.g. a valve) is assigned to the line 10, which leads to the connection 9, in order to regulate the supply of fluid.
- the sensor 1 is accommodated in a tube 5 for cleaning the measuring point 3 of sensors 1, which are used in a hot, dusty atmosphere in order to deliver measurement results.
- a connection 9 for supplying liquid or gaseous fluid is assigned to the pipe 5 .
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der einleitenden Teile der unabhängigen Ansprüche wie in
DE102005021137A offenbart. - Sensoren, die in verschmutzter Atmosphäre eingesetzt werden, verschmutzen, insbesondere auch an ihrer Messstelle, nach und nach, sodass die von ihnen gelieferten Messergebnisse verfälscht sind.
- Es ist schon vorgeschlagen worden, Sensoren dadurch zu reinigen, dass sie auf eine erhöhte Temperatur erhitzt werden. Dies ist eine aufwändige und mit erhöhtem Energieverbrauch verbundene Verfahrensweise, die zusätzlich die Gefahr in sich birgt, dass der Sensor, insbesondere dessen Messstelle, beschädigt wird.
-
EP 0 843 166 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Temperaturmessung von Hochtemperaturschmelzen. Dabei soll die Temperaturmessung mit Hilfe eines außerhalb des Schmelzgefäßes angeordneten, gekühlten Temperaturmesskopfes erfolgen, der berührungslos arbeitet und beispielsweise ein Pyrometer oder ein Infrarotsensor ist. Fig. 2 vonEP 0 843 166 A1 zeigt, dass der Temperaturmesskopf außerhalb des Schmelzkessels angeordnet ist und gesondert gekühlt wird. Damit der am vorderen Ende eines konzentrischen Rohrsystems befindliche Messfleck, dessen Temperatur im Messkopf gemessen werden soll, frei bleibt, wird in derEP 0 843 166 A1 vorgeschlagen, dass durch das Rohrsystem ein Inertgas geleitet wird. BeiEP 0 843 166 A1 ist vorgesehen, dass die Ströme an Medium, die durch das Rohrsystem geleitet werden, ständig strömen, damit der Messfleck frei bleibt. Die Fluidströme dienen beiEP 0 843 166 A1 nicht dazu, einen Sensor zu reinigen, sondern dazu das "Blickfeld" des Temperaturmesskopfes, der außerhalb der Schmelze, deren Temperatur zu messen ist, angeordnet ist, frei zu halten. - Die
DE 102 51 077 A beschreibt eine Messsonde, deren Sondenkabelzuführung oder deren Sondenkabelkanal einen Spülluftanschluss aufweist. - Die gattungsbildende
DE 10 2005 021 137 A beschreibt einen kapazitiven Sensor, der zur Messung der Füllstandshöhe eines pulverförmigen Stoffes dienen soll, wobei der Stoff in einem Behälter durch einen Fluidstrom fluidisiert gehalten ist. - Aus
DE 35 38 313 A1 ist es bekannt, Ölleck-Sensoren, die in Gewässern, z.B. Ölspeichertanks umgebenden Gräben, angeordnet sind, periodisch zu reinigen. Vorgesehen ist eine unter Wasser neben einem solchen Sensor angeordnete Düse. In periodischen Abständen wird unter Druck stehende Flüssigkeit und/oder Gas durch die Düse ausgestoßen, um den Sensor zu reinigen. - Aus
EP 0 843 166 A1 ist eine berührungslose Temperaturmessung bekannt, bei der der eigentliche Temperatursensor im Abstand zur Schmelze angeordnet ist und sich somit nicht im Schmelzenkontakt befindet. Damit der Messkanal zuverlässig von eindringender Schmelze freigehalten wird, wird er vorzugsweise durch ein zum Schmelzgefäß gerichtetes Fluid durchströmt. Dies bringt auch den Vorteil, dass der Messfleck stets freigeblasen wird und die Schmelze in diesem Bereich umgerührt wird, so dass der Messfleck tatsächlich jeweils die aktuelle Schmelzentemperatur besitzt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, welche die geschilderten Nachteile nicht aufweisen.
- Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren, das die Merkmale des auf das Verfahren gerichteten Anspruches 1 aufweist, und mit einer Vorrichtung, welche die Merkmale des auf die Vorrichtung gerichteten Anspruchs 3 aufweist.
- Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und bei bestimmungsgemäßer Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mit Hilfe des unter erhöhtem Druck zugeführten flüssigen oder gasförmigen Fluids erreicht, dass Verschmutzungen, die sich am als Thermoelement ausgebildeten Sensor im Bereich seiner Messstelle abgelagert haben, durch Wegblasen oder Wegspülen abgereinigt werden.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Thermoelemente vorgesehen, wie sie beispielsweise zum Messen der Temperatur in Brennkammern eingesetzt werden.
- Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung erlauben es, Thermoelemente während des Betriebes, also während das Thermoelement in heißer, verschmutzter Atmosphäre Messergebnisse liefert, zu reinigen.
- Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Sensor in einem Rohr aufgenommen, das an seinem der Messstelle des Sensors gegenüberliegenden Ende mit einem Anschluss für das Zuführen von flüssigem oder gasförmigem Fluid ausgestattet ist.
- Das Fluid kann sein: Eine Flüssigkeit, wie Wasser, oder ein Gas, wie Druckluft oder Wasserdampf.
- Das Reinigen des Sensors, insbesondere seiner Messstelle, mit dem durch das Rohr, in dem der Sensor aufgenommen ist, zugeführten flüssigen oder gasförmigen Fluids, erfolgt händisch oder aber automatisch nach einem bestimmten Programm zu vorwählbaren Zeiten oder in vorwählbaren Zeitabständen.
- Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt ebenso wie die erfindungsgemäße Vorrichtung das automatische Reinigen von Thermoelementen als Sensoren, die in (sehr) heißer, mit Staub versetzter Atmosphäre eingesetzt werden.
- Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels.
- Ein als Thermoelement ausgebildeter Sensor 1 (Messfühler) ist in dem Innenraum einer Brennkammer 2 so angeordnet, dass seine Messstelle 3 in der Brennkammer 2 angeordnet ist. Außerhalb der Brennkammer 2 ist der Kopf 4 des Sensors 1 angeordnet, wobei die Messergebnisse über nicht gezeigte Leitungen einer weiteren Verwertung, z.B. einem Anzeigegerät, zugeführt werden.
- In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 1 in einem Rohr 5 ("Außenrohr") aufgenommen, das an dem im Bereich der Messstelle des Sensors 1 liegenden Ende 6 offen ist. Das außerhalb der Brennkammer 2 liegende Ende 7 des Rohres 5 ist durch eine Dichtvorrichtung 8 gegenüber dem Sensor 1 abgedichtet.
- Das Rohr 5 (Außenrohr) hat einen Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser des Sensors 1, sodass zwischen dem Rohr 5 und dem Sensor 1 durchgehend, also von der Dichtvorrichtung 8 bis zum Ende 6 des Rohres 5, Spiel vorliegt oder der Sensor 1 ist im Inneren mit einem Leerrohr versehen. Über dieses Leerrohr wird die Flüssigkeit oder das gasförmige Fluid zugeführt.
- An dem Rohr 5 ist ein Anschluss 9 für das Zuführen des Reinigungsfluids (flüssiges oder gasförmiges Fluid) vorgesehen. Diesem Anschluss 9 wird aus einer nicht gezeigten Quelle über eine Leitung 10 gasförmiges Fluid zugeführt. Das Fluid kann sein: Eine Flüssigkeit, wie Wasser, oder ein Gas, das zum Reinigen der Messstelle des Sensors geeignet ist, wie Druckluft oder Wasserdampf.
- Zum Regeln der Zufuhr von Fluid ist der Leitung 10, die zum Anschluss 9 führt, ein Absperr- oder Regelorgan 11 (z.B. ein Ventil) zugeordnet.
- Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt beschrieben werden.
- Zum Reinigen der Messstelle 3 von Sensoren 1, die in heißer, mit Staub versetzter Atmosphäre eingesetzt werden, um Messergebnisse zu liefern, ist der Sensor 1 in einem Rohr 5 aufgenommen. Dem Rohr 5 ist ein Anschluss 9 für das Zuführen von flüssigem oder gasförmigem Fluid zugeordnet. Durch Beaufschlagen des Rohres 5 mit unter Druck stehendem, flüssigen oder gasförmigen Fluid, wie Wasser, Druckluft oder Wasserdampf, wird die Messstelle 3 des Sensors 1, die beispielsweise in einer Brennerkammer 2 angeordnet ist, gereinigt.
Claims (5)
- Verfahren zum Reinigen von Messstellen (3) von Sensoren (1), bei dem der Messstelle (3) des Sensors (1) in Richtung der Längserstreckung des Sensors (1) und in vorwählbaren Zeitabständen oder zu vorwählbaren Zeitpunkten ein flüssiges oder gasförmiges Fluid unter Druck zugeführt und an der Messstelle (3) entlang geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der als Thermoelement ausgebildete Sensor (1) derart in heißer, mit Staub versetzter Atmosphäre in einer Brennkammer (2) eingesetzt und angeordnet wird, dass die Messstelle (3) des Sensors (1) in der heißen, mit Staub versetzten Atmosphäre in der Brennkammer (2) und der Kopf (4) des Sensors (1) außerhalb der heißen, mit Staub versetzten Atmosphäre in der Brennkammer (2) angeordnet werden, und dass Verschmutzungen, die sich am Sensor (1) im Bereich seiner Messstelle (3) abgelagert haben, durch Wegblasen oder Wegspülen abgereinigt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als flüssiges Fluid Wasser und als gasförmiges Fluid Luft oder Wasserdampf verwendet wird.
- Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Sensor (1), dadurch gekennzeichnet, dass der als Thermoelement ausgebildete Sensor (1) derart in der heißen, mit Staub versetzten Atmosphäre in einer Brennkammer (2) angeordnet ist, dass die Messstelle (3) des Sensors (1) in der heißen, mit Staub versetzten Atmosphäre in der Brennkammer (2) und der Kopf (4) des Sensors (1) außerhalb der heißen, mit Staub versetzten Atmosphäre in der Brennkammer (2) angeordnet sind, dass der Sensor (1) in einem Rohr (5) aufgenommen ist, dass das Rohr (5) ein offenes Ende (6) aufweist, das im Bereich der Messstelle (3) des Sensors (1) liegt, dass dem Rohr (5) ein Anschluss (9) für das Zuführen von flüssigem oder gasförmigem Fluid zugeordnet ist, dass die Messstelle (3) des Sensors (1) über das offene Ende (6) des Rohres (5) vorsteht, und dass das Rohr (5) gegenüber der Außenfläche des Sensors (1) an seinem außerhalb der verschmutzten Atmosphäre in der Brennkammer (2) liegenden Ende (7) durch eine Dichtungsvorrichtung (8) abgedichtet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (9) für das Zuführen von flüssigem oder gasförmigem Fluid, bezogen auf das äußere Ende (7) des Rohres (5), zur Messstelle (3) des Sensors (1) hin versetzt angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Leitung (10) zum Zuführen von flüssigem oder gasförmigem Fluid, die zum Anschluss (9) führt, ein Regel- oder Absperrorgan (11), z.B. ein Ventil, vorgesehen ist.
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