專利名稱：用于可互換測量探頭的保持支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于可互換測量探頭的探頭保持支架(holderarmature)。
背景技術(shù)：
探頭保持支架為使得在大多情況下為標(biāo)準設(shè)計的測量探頭能夠以簡單的方式安裝在例如化學(xué)、制藥或生物處理中或者發(fā)生這種處理的容器中和/或從其中卸載的裝置。例如為了更換有缺陷的測量探頭，或者例如為了在清潔該處理系統(tǒng)時保護測量探頭，需要在處理過程中移除測量探頭。因此，已知類型的用于可互換探頭的保持支架在很多情況下設(shè)有處理腔室，其中測量探頭除其它功能外可以被清潔、進行功能測試和/或與處理裝置分離地校準。用于可互換探頭的保持支架例如與不同的測量探頭一起使用，比如pH值探頭、電導(dǎo)探頭、離子靈敏探頭、濁度測量探頭或氣體探頭等等。
已知類型的用于可互換探頭的保持支架被設(shè)計為基本上呈圓筒形。測量探頭從背離測量介質(zhì)的一端插入保持支架，以使得與測量探頭相連的電纜將在該端處離開保持支架。在更換測量探頭時，可以簡單地通過探頭電纜將測量探頭從保持支架中拉出，從而有時電纜會被迫與測量探頭分離。另外，電纜在保持支架的操作期間也會被拉力所拉緊，從而電纜和測量探頭之間的連接可能被削弱。
考慮到用于可互換探頭的保持支架暴露于化學(xué)處理的情況，保持支架的設(shè)計必須著重考慮安全性，以防止測量探頭從保持支架中意外移除的可能性。
專利申請EP 0 882 896 A1公開了一種用于可互換探頭的保持支架，其中測量探頭布置在浸入管中，以允許從該管中取出探頭。浸入管布置在一殼體中，其中該管可在休止位置和測量位置之間軸向移動。在浸入管和布置在其中的測量探頭之間具有至少一個密封件，該密封件將浸入管相對于測量介質(zhì)密封起來。這種保持支架包括在沒有測量探頭就位時防止浸入管軸向移動的鎖定元件。
DE 102 41 833 A1中公開了一種用于可互換探頭的保持支架，其具有處理腔室和用于防止測量探頭被意外移除的鎖定元件。這種保持支架同樣被設(shè)計為使得測量探頭從保持支架遠離測量介質(zhì)的一端插入位于保持支架內(nèi)的浸入管中。作為鎖定元件，浸入管具有可被固定地緊固的插入件，由此測量探頭被推壓在位于浸入管內(nèi)的擋塊上并指向測量介質(zhì)。
盡管在現(xiàn)有技術(shù)的水平上可以采取已知的安全措施，但是即使浸入管處于測量位置，通常測量探頭仍然有可能被強力從保持支架中拉出。其后果是測量介質(zhì)會進入保持支架并且還會由此離開從而進入周圍環(huán)境，因此，無論如何必須避免尤其是與侵蝕性和/或毒性介質(zhì)相關(guān)的危險。
現(xiàn)有技術(shù)的用于可互換測量探頭的保持支架具有可在殼體中軸向移動并且測量探頭可布置在其中的浸入管。這種浸入管至少與測量探頭的長度相匹配。浸入管的長度通常決定了保持支架的最大外側(cè)高度，即保持支架位于容器的外側(cè)的那部分的高度。尤其在使用長的測量探頭時，浸入管可在處于休止位置時從保持支架中突出或者在遠離測量介質(zhì)的一端處從保持支架的殼體中突出。在從休止位置變化到測量位置時，浸入管與布置在其內(nèi)的測量探頭一起在殼體中朝著測量介質(zhì)軸向移動。因此，現(xiàn)有技術(shù)的用于可互換測量探頭的保持支架的安裝高度根據(jù)浸入管在其位移范圍內(nèi)布置在何處以及根據(jù)可布置在浸入管中的測量探頭變化。在設(shè)計處理系統(tǒng)時尤其必須考慮安裝高度，以提供足夠的空閑空間，以便允許測量探頭從保持支架中移除。保持支架優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)集成在系統(tǒng)中，以使得保持支架易于接近，但是在將浸入管移動到不同位置時外側(cè)高度的變化不會給處理系統(tǒng)的部件、附近的物體、或者甚至可能位于附近的人帶來危險。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提出一種用于可互換測量探頭的保持支架的改進設(shè)計，其操作起來非常安全，并且克服了上述缺陷。
用于實現(xiàn)該目的技術(shù)方案通過以下方式提供，即一種用于可互換測量探頭的保持支架，其具有殼體、可在所述殼體中在休止位置和測量位置之間軸向移動的浸入管、測量探頭、布置在一驅(qū)動機構(gòu)殼體中的驅(qū)動機構(gòu)、以及設(shè)計成與該浸入管相連的驅(qū)動元件，其中該測量探頭被設(shè)計成以允許該測量探頭從該浸入管中移除的方式布置在該浸入管中，其中，該浸入管和/或可布置在該浸入管中的測量探頭始終位于該驅(qū)動機構(gòu)殼體的外面，并且一殼體附件布置在該殼體和該驅(qū)動機構(gòu)殼體之間，該殼體附件以允許該殼體附件脫離該殼體的方式與該殼體相連。
一種用于可互換測量探頭的探頭保持支架包括殼體、可在所述殼體中在休止位置和測量位置之間軸向移動的浸入管、以允許探頭從該管中取出的方式布置在該浸入管中的測量探頭、布置在一驅(qū)動機構(gòu)殼體中的驅(qū)動機構(gòu)、以及可與該浸入管相連的驅(qū)動元件，其中該入管和可布置在該浸入管中的測量探頭始終位于該驅(qū)動機構(gòu)殼體的外面。
殼體附件布置在殼體和由驅(qū)動機構(gòu)占據(jù)的驅(qū)動機構(gòu)殼體之間，該殼體附件與該殼體可松脫(或可拆卸)地相連并容納該驅(qū)動元件。該殼體附件提供了驅(qū)動機構(gòu)與殼體的空間分離并與驅(qū)動元件一起允許驅(qū)動機構(gòu)和殼體之間的熱隔離。這一點是特別有利的，因為驅(qū)動機構(gòu)殼體中產(chǎn)生的熱對于殼體和布置在殼體中的浸入管以及可布置在浸入管中的測量探頭均沒有影響。
驅(qū)動機構(gòu)與浸入管之間可松脫連接是特別有利的，因為這允許使用布置在驅(qū)動機構(gòu)殼體中且?guī)缀跬耆庋b的驅(qū)動機構(gòu)。這種布置在驅(qū)動機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)殼體中均沒有為浸入管和/或可布置在浸入管中的測量探頭留下通道開口。驅(qū)動機構(gòu)和驅(qū)動元件可與保持支架分離，因此安裝在浸入管中的測量探頭的更換可以簡單且安全的方式進行而無需將測量探頭移動通過驅(qū)動機構(gòu)。測量探頭被設(shè)計為插入保持支架中，這意味著測量探頭可從保持支架中移除以及放置入其中，或者其也可被更換為另一測量探頭。
殼體附件與殼體可松脫地相連并且優(yōu)選地與驅(qū)動機構(gòu)殼體固定連接。為了執(zhí)行可從浸入管移除的測量探頭的更換，驅(qū)動機構(gòu)殼體可與驅(qū)動元件和殼體附件一起從殼體中完全移除，或者其也可以只是相對于殼體移動和/或打開，從而使得浸入管的開口可以直接進入并且測量探頭可很容易地插入浸入管或從中移除。
殼體附件在驅(qū)動機構(gòu)殼體和殼體之間的布置是特別有利的，因為以這種方式構(gòu)造的保持支架具有固定的外側(cè)高度。浸入管通過滑動進出而產(chǎn)生的位置變化不會改變保持支架的外側(cè)高度。
有利地是，將保持支架構(gòu)造為使得驅(qū)動機構(gòu)殼體沒有用于通向和/或來自測量探頭的管道的通道開口。所有通向和/或來自測量探頭的管線可以布置為穿過保持支架的側(cè)面，因此只有驅(qū)動元件與驅(qū)動機構(gòu)直接相連。術(shù)語“管線”在本文中主要指用于向/從測量探頭傳輸動力和/或數(shù)據(jù)以及向適宜的處理和/或控制單元或操作控制中心進行輸送的電纜。
在一優(yōu)選實施例中，一用于可插入浸入管中的測量探頭的處理腔室布置在殼體中。該處理腔室被設(shè)計為使得在浸入管中布置就位的測量探頭可根據(jù)所用測量探頭的類型在休止位置進行清潔、校準和/或功能測試。
因此，處理腔室具有至少一個管道接頭，通過該管道接頭可將多種已知的清潔和校準溶液以及氣體運載進出或者抽取真空。尤其是在使用液體或氣體作為處理劑時，建議處理腔室配備有一個以上的管道接頭。處理劑可通過同一個或至少一個附加管道接頭從處理腔室中再次去除。
驅(qū)動元件優(yōu)選地被構(gòu)造為桿或套筒形，并具有軸向可動性，且與驅(qū)動機構(gòu)相連。在更靠近測量介質(zhì)的端部處，驅(qū)動元件具有可接收傳感器頭(即測量探頭處于與測量介質(zhì)相對的端部處的部分)的開口，或者其還可用作附接至傳感器頭上的電纜的電纜導(dǎo)向件。作為電纜導(dǎo)向件的構(gòu)造僅與其中通過電纜進行動力和/或數(shù)據(jù)交換的測量探頭相關(guān)，即在不是采用無線連接的情況下。由于驅(qū)動元件的設(shè)計，電纜通過保持支架的側(cè)面離開并且因此始終可消除張力。為了安裝和拆卸測量探頭，后者可由傳感器頭保持而無不會對電纜施加拉力。
驅(qū)動元件可與浸入管相連并且可借助于驅(qū)動機構(gòu)與浸入管一起從休止位置移動到測量位置。驅(qū)動元件被構(gòu)造為使得其可以容納傳感器頭。在休止位置，驅(qū)動元件位于殼體附件和驅(qū)動機構(gòu)殼體中；在測量位置，驅(qū)動元件朝著測量介質(zhì)移動并且在此情況下基本上位于殼體附件和相鄰的殼體中。
驅(qū)動元件和該驅(qū)動元件位于其中的殼體附件被設(shè)計為使得測量探頭僅可在其處于休止位置且殼體附件被打開或者松脫并且浸入管和驅(qū)動元件彼此斷開的情況下從保持支架中移除或插入其中。殼體附件與驅(qū)動機構(gòu)殼體和驅(qū)動元件一起可從殼體中完全移除。然而，優(yōu)選的布置是殼體附件通過非同心布置的軸與殼體旋轉(zhuǎn)連接。
如果殼體附件僅在一個鉸接位置處與殼體相連并且為盡可能與外面封閉的設(shè)計(優(yōu)選地，殼體附件中具有至少一個用于可與測量探頭相連的電纜的電纜導(dǎo)向通道)則是有利的。因此，如果殼體附件和殼體被封閉，則測量探頭不能從保持支架中移除。盡可能封閉的殼體附件的進一步優(yōu)點是，可防止液體和/或灰塵粒子從外面進入保持支架。
測量探頭從浸入管中的意外移除已經(jīng)通過驅(qū)動元件和殼體附件的設(shè)計被防止。另外，保持支架可配備有至少一個安全元件。在浸入管中沒有測量探頭和/或在殼體附件被打開和/或在浸入管和驅(qū)動元件之間未正確連接時，該至少一個安全元件防止浸入管的軸向位移。一個或多個安全元件可布置在保持支架中的不同位置處。
一安全元件還可用于對通向處理腔室的至少一個進入管道的打開進行控制，以使得處理腔室僅可在測量探頭位于浸入管中且浸入管處于休止位置時使用。
該至少一個安全元件可被構(gòu)造為機械和/或電子鎖定元件。機械鎖定元件例如可以為與浸入管中的凹槽嚙合并且因而防止浸入管軸向位移的螺栓。然而，鎖定元件也可被設(shè)計為電氣器件，以使得驅(qū)動機構(gòu)例如在兩個元件之間沒有電接觸時不能移動。
處理系統(tǒng)通常由處理監(jiān)視和/或控制中心進行控制和監(jiān)視。處理系統(tǒng)可具有一個或多個用于可互換探頭的保持支架。建議在此情況下將該至少一個安全元件設(shè)計為電子傳感器，其類似于電子鎖定元件可控制驅(qū)動機構(gòu)和/或向控制中心發(fā)送信號，因此關(guān)于特定保持支架狀態(tài)的報告便可送達控制中心。這是特別有利且對用戶友好的，因為從中心位置可同時監(jiān)視數(shù)個保持支架并且例如可具體地識別出有缺陷的保持支架。
為了防止任何測量介質(zhì)進入保持支架內(nèi)，浸入管和/或殼體具有至少一個密封件，所述密封件在測量位置時相對于測量介質(zhì)密封處理腔室和/或在休止位置時相對于測量介質(zhì)和周圍環(huán)境密封處理腔室。
一優(yōu)選的實施例具有至少一個附加密封件，其布置在浸入管和/或殼體處并且在休止位置可確保處理腔室相對于測量介質(zhì)以及相對于驅(qū)動元件和該驅(qū)動元件位于其中的殼體附件密封。
保持支架的驅(qū)動機構(gòu)以及驅(qū)動機構(gòu)殼體可被設(shè)計為直線型或彎曲型構(gòu)造。例如對于空間緊湊的工業(yè)系統(tǒng)中的一些位置，建議使用彎曲布置的驅(qū)動機構(gòu)。
用于保持支架的驅(qū)動機構(gòu)應(yīng)當(dāng)盡可能地小但同時非常堅固。驅(qū)動機構(gòu)可被構(gòu)造為氣動、電動、或彎曲的電氣驅(qū)動器，并且氣動驅(qū)動器為優(yōu)選的方案。保持支架也可以被手動致動。


下面參照附圖描述用于可互換測量探頭的保持支架的實施例的若干不同例子，其中圖1示出了具有處理腔室和處于測量位置的測量探頭的保持支架的局部剖視圖；圖2示出了具有處理腔室和處于休止位置的測量探頭的保持支架的局部剖視圖；圖3示出了沒有處理腔室但具有處于分離位置的彎曲驅(qū)動機構(gòu)的保持支架的透視圖；圖4示出了具有處理腔室和處于休止位置的測量探頭的保持支架的透視圖；以及圖5示出了具有處理腔室和處于測量位置的測量探頭的保持支架的透視圖。
具體實施例方式
具有處理腔室和測量探頭的探頭保持支架的局部視圖在圖1中被示出為處于測量位置，在圖2中被示出為處于休止位置。下面的描述很大程度上涉及這兩個附圖。
保持支架具有包括處理腔室1的殼體2，并帶有可在殼體2中軸向移動的浸入管3、可松脫地與浸入管3相連的驅(qū)動元件4、以及布置在浸入管3中的測量探頭。測量探頭具有傳感器5和傳感器頭6。在圖1中未示出并且其包括驅(qū)動機構(gòu)以及其它元件的保持支架的頂部(相對于附圖)在圖3至5中更詳細地示出。
殼體2在其更靠近測量介質(zhì)的端部處具有凸緣7，其允許保持支架連接到任何希望的接受器，例如管道或反應(yīng)容器。凸緣7的設(shè)計除其他因素外取決于應(yīng)用領(lǐng)域。凸緣7可以是標(biāo)準化的工藝凸緣或者可以是根據(jù)客戶要求定做的工藝連接件。
這種用于大多數(shù)不同種類反應(yīng)容器和處理系統(tǒng)的凸緣或連接件通常是已知的并且因此在此不再詳細論述。
在本例子中，殼體2內(nèi)具有被設(shè)計為處理腔室1的連續(xù)腔室，其沿著以虛線示出的軸線延伸。在大多數(shù)基本情況下，當(dāng)測量探頭伸入測量介質(zhì)并且保持支架處于測量位置時，處理腔室1朝著周圍環(huán)境至少部分地打開。
處理腔室1的目的是用于利用不同的處理劑處理傳感器5，尤其是處理傳感器5的面向測量介質(zhì)的端部處的敏感元件11。這些處理劑可以包括不同的液體或氣體；另外，可以將腔室1排空，以使得傳感器并且主要是敏感元件11可在處理腔室1中進行清潔和/或可校準測量探頭和/或可測試其適當(dāng)?shù)剡\行的能力。浸入管3的大部分外表面可與傳感器5一起在處理腔室1中進行清潔。在本例子中，處理劑可借助于殼體2上的兩個管道接頭9、10導(dǎo)入處理腔室1并隨后從其中去除。為了獲得最佳的可能處理結(jié)果，管道接頭9、10布置在處理腔室的相對端處。
浸入管3在其內(nèi)部具有中空空間，該中空空間的直徑和形狀與傳感器5的外部直徑和形狀相匹配，以使得浸入管3至少可容納傳感器5。在面向測量介質(zhì)的端部處，浸入管3被穿孔，以使得形成一個至少部分地朝著測量介質(zhì)開口(或敞開)的區(qū)域22。浸入管3朝向測量介質(zhì)的封閉由塊狀插塞13構(gòu)成。在測量位置，傳感器5以敏感元件11位于開口區(qū)域22中的方式布置在浸入管中，敏感元件11在該處可與測量介質(zhì)直接接觸。
浸入管3的更遠離測量介質(zhì)的端部是敞開的并且具有用于緊固測量探頭的連接器，從而使得至少傳感器5可插入浸入管3中且測量探頭可緊固至浸入管3。從附圖中看，這種連接器由連接襯套14(例如在傳感器5和傳感器頭6之間布置在測量探頭處的螺帽)覆蓋?，F(xiàn)有技術(shù)提供了多種用于緊固測量探頭的連接器。因此在此將不再對此進行詳細論述。
浸入管3的更遠離測量介質(zhì)的端部還包括閉合元件(參見圖3至5)，其提供了浸入管3與驅(qū)動元件4的可松脫連接。浸入管3和驅(qū)動元件4例如可借助于卡口連接、螺紋連接、插入連接或現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它連接元件進行連接。
驅(qū)動元件4優(yōu)選地被構(gòu)造為在朝向測量介質(zhì)的區(qū)域部分開口的套筒設(shè)計，例如呈半殼或套筒段的形式(也參見圖3和4)，從而使得驅(qū)動元件4可容納傳感器頭6。從封閉到開口套筒的過渡優(yōu)選地以斜角切割，以使得驅(qū)動元件4同時用作緊固到傳感器頭6的電纜16的電纜導(dǎo)向件。電纜16連接到這里未示出的處理和/或控制單元或者連接到處理控制中心，并且另外其可緊固在附圖中未示出的驅(qū)動機構(gòu)殼體的外部。
為了相對于測量介質(zhì)或周圍環(huán)境密封保持支架的不同部件，保持支架具有數(shù)個密封件。至少第一密封件18布置在浸入管3的上端(相對于圖1)且位于其外側(cè)。第二密封件19布置在殼體2的變窄區(qū)域中并位于凸耳8上。這兩個密封件18、19用于在測量位置和休止位置相對于測量介質(zhì)和周圍環(huán)境將處理腔室密封起來。
另外的密封件位于浸入管3內(nèi)且位于浸入管3和傳感器5之間。第三密封件20位于浸入管3的遠離測量介質(zhì)的遠端處，相對于圖1略高于密封件18，并且第四密封件21位于朝向測量介質(zhì)打開的區(qū)域22之上。第三和第四密封件20、21相對于進入的介質(zhì)將浸入管3的內(nèi)部以及傳感器頭6密封起來并且還用于將傳感器5在浸入管3中保持就位。
密封件18至21優(yōu)選地為由化學(xué)穩(wěn)定、可殺菌的材料制成的O形環(huán)。
在圖1所示的測量位置，浸入管3的大部分以及敏感元件11與測量介質(zhì)接觸。浸入管3前進到測量介質(zhì)中，或者換句話說，測量探頭被展開。傳感器頭6以及驅(qū)動元件4的圍繞傳感器頭6的部分位于處理腔室1的內(nèi)側(cè)。
用于處理腔室1的管道接頭9、10以如此方式布置在殼體2中或殼體2處，以使得在測量位置，它們指向處理腔室1的開口被浸入管3或驅(qū)動元件4密封和封閉，因此除了可布置于例如供應(yīng)管道中的截止閥之外，還存在著防止處理劑由于失誤而進入的機械屏障。處理腔室1在測量位置朝著周圍環(huán)境打開并且密封件18、19緊密地封閉保持支架，以防止介質(zhì)侵入。
在圖2所示的休止位置，浸入管3和布置在浸入管內(nèi)的傳感器5被置于處理腔室1中。浸入管3的處于密封件18和插塞13之間的部分具有比處理腔室1的內(nèi)部小的直徑，因此保持支架在測量期間與測量介質(zhì)接觸的幾乎所有部分可在處理腔室1中得到處理。管道接頭9、10通向處理腔室1的開口不再被堵塞。已經(jīng)被輸送入內(nèi)以用于校準和/或清潔的比如液體和/或氣體之類的處理劑可以循環(huán)和清洗浸入管3以及布置在開口區(qū)域22中的敏感元件11。僅僅插塞13的底部仍然與測量介質(zhì)接觸，并且可利用也用于清潔包含測量介質(zhì)的容器的方法進行處理。
從測量位置(參見圖1)到休止位置(參見圖2)的變化要求驅(qū)動元件4、浸入管3以及布置在浸入管3中的測量探頭朝向驅(qū)動機構(gòu)殼體運動，即相對于圖1和2而言向上運動。其結(jié)果是，在休止位置，傳感器頭6以及驅(qū)動元件4的至少一部分位于殼體附件中。
在休止位置(參見圖2)，布置在殼體2中并位于由凸耳8形成的收縮部上的第二密封件19相對于測量介質(zhì)密封處理腔室1，因此處理劑不能從處理腔室1泄漏到測量介質(zhì)中，反之亦然。密封件18現(xiàn)在位于浸入管3和處理腔室1的遠離介質(zhì)的相應(yīng)端部之間并且將處理腔室1與周圍環(huán)境密封隔開。
圖1和2所示的優(yōu)選實施例具有呈凸耳8形式的另一安全特征，該凸耳8布置在殼體2中最靠近測量介質(zhì)的區(qū)域中。凸耳8在該位置收縮殼體2并且從而同時表示處理腔室1的一端。凸耳8用作浸入管3的限位擋塊，并且相對于附圖位于凸緣7的上方。
浸入管3布置為可在殼體2中軸向移動。浸入管3以如此方式形成，以使得其可將處理腔室1與測量介質(zhì)以及周圍環(huán)境密封隔開(參見圖2)。浸入管3的在測量位置時與測量介質(zhì)接觸的部分因此具有比在測量位置時仍然位于殼體2內(nèi)的部分小的外徑，因此浸入管3的指向測量介質(zhì)的部分可滑動穿過殼體2的變窄部分。
浸入管的具有不同外徑的區(qū)段具有一個呈臺階12形式的過渡區(qū)域，所述臺階12在測量位置時座靠處理腔室1的凸耳8并且因此限定出浸入管3在處于測量位置時在殼體2中的固定位置。
在休止位置，測量探頭可利用循環(huán)通過處理腔室的處理劑進行處理，或者其可在連接襯套14已經(jīng)被松脫(或釋放)并且驅(qū)動元件4已經(jīng)分離(即脫離連接)并相對于殼體2運動之后從保持支架中移除，并且進入處理腔室1的管道被堵塞且處理腔室處于排空狀態(tài)(參見圖3和4)。為了確保處理腔室1中的處理只能在測量探頭就位時進行，保持支架具有至少一個安全元件，例如布置在浸入管的遠離測量介質(zhì)的部分內(nèi)的觸針或接觸銷(附圖中不可見)，其中該觸針由設(shè)置就位的測量探頭所致動并發(fā)送信號至處理和/或控制單元，該處理和/或控制單元隨后將打開處理腔室1的入口。
用于測量探頭的保持支架的實施例的又一例子在圖3中以透視圖的方式示出。該保持支架具有在其上布置有安全元件24的殼體2并且還具有布置在殼體2中的浸入管，其中附圖僅示出了用于連接到驅(qū)動元件4的連接元件23以及用于這里未示出的測量探頭的連接器28。保持支架還包括與殼體2可松脫地相連的殼體附件25以及用于被設(shè)計為以一定角度設(shè)置的驅(qū)動機構(gòu)的彎曲(或成角度的)驅(qū)動機構(gòu)殼體17。為清楚起見，殼體附件25以至少部分打開的方式示出。
殼體2以及保持支架呈大致圓筒形，但是也可以采取其它構(gòu)造。殼體2在面對測量介質(zhì)的端部處具有凸緣7。在與測量介質(zhì)相對的端部處，殼體2終止于從圓筒突出的扁平盤形部件27。
在殼體2內(nèi)，浸入管被布置為可在殼體內(nèi)滑動。殼體2在本實施例中并未被設(shè)計為處理腔室并且也沒有用于處理劑的管道接頭。殼體2主要用作浸入管的導(dǎo)向件和保持件，該浸入管被布置為使得其可在殼體內(nèi)軸向滑動。殼體2內(nèi)部的尺寸、設(shè)計以及關(guān)于浸入管布置的作用與圖1和2所示的處理腔室相似。
浸入管布置在殼體2中并且可容納測量探頭，尤其是容納測量探頭的傳感器。為了緊固測量探頭，浸入管配備有連接器28，該連接器28在休止位置時在遠離測量介質(zhì)的遠端處從殼體2突出。連接器28可以為可與針對圖1和2的描述中提及的測量探頭的連接襯套相連的任何已知測量探頭連接器的形式。
殼體2與殼體附件25可松脫地相連，殼體附件25優(yōu)選地被設(shè)計為可圍繞一軸線旋轉(zhuǎn)，該軸線偏心地布置且靠近外側(cè)邊界，沿著該軸線具有一個用于將殼體2與殼體附件25相連的裝置。所述裝置可被構(gòu)造為例如銷、釘或桿。殼體附件25與殼體2可彼此完全分離。殼體附件25用于保護與驅(qū)動機構(gòu)殼體17中的驅(qū)動機構(gòu)相連的驅(qū)動元件4免受外界影響，并提供殼體2和驅(qū)動機構(gòu)殼體17之間的連接。優(yōu)選但并非絕對要求的是，殼體附件25與驅(qū)動機構(gòu)殼體17穩(wěn)固連接并且只能與后者一起運動。
殼體附件25在更靠近測量介質(zhì)的端部處具有溝槽29，該溝槽可精確地配合盤形部件27的外緣。圖3中的保持支架被示出為沒有測量探頭但是具有至少部分地打開的殼體附件25。電子和/或機械安全元件24布置在盤形部件27的外緣處，該安全元件24防止浸入管3或布置在浸入管3中的測量探頭在殼體附件25相對于殼體2旋轉(zhuǎn)脫離或處于打開狀態(tài)時被展開進入測量介質(zhì)。在殼體附件25封閉時，其與安全元件24接觸并且從而松開鎖定，因此浸入管3可被送入測量介質(zhì)。安全元件24可被構(gòu)造為例如響應(yīng)于壓下并且與一個和浸入管3中的凹槽嚙合的螺栓配合的鍵或其它元件。在殼體附件25將安全元件24推壓到殼體2中時，螺栓從浸入管3的凹槽中釋放，并且浸入管3可借助于驅(qū)動機構(gòu)運動。在殼體附件25脫離殼體2時，螺栓重新嚙合在凹槽中。除了形成機械閉鎖之外，安全元件24以及其它的安全元件還可例如電連接到驅(qū)動機構(gòu)和/或處理控制中心或處理和/或控制單元，以便在最簡單的情況下控制驅(qū)動機構(gòu)的操作狀態(tài)(開/關(guān))。
驅(qū)動元件4基本上為細長的套筒，其與布置在驅(qū)動機構(gòu)殼體17中的驅(qū)動機構(gòu)相連。驅(qū)動元件4的更遠離測量介質(zhì)的部分呈閉環(huán)套筒30的形式，而更靠近測量介質(zhì)的部分為至少部分地打開的套筒段31，套筒段31在連接元件32中朝著測量介質(zhì)終止，該連接元件32可與浸入管中的連接元件23配合。在休止位置，閉環(huán)套筒30的端部位于驅(qū)動機構(gòu)26中。
在殼體附件封閉時，連接元件23和32彼此嚙合，以使得在浸入管和驅(qū)動元件4之間形成可松脫的連接。連接元件23、32被設(shè)計為使得它們在殼體附件25封閉時彼此嚙合和咬合并且在殼體附件25被打開時又易于彼此脫離。在連接元件23、32正確地嚙合時觸發(fā)又一安全元件，以使得如果驅(qū)動機構(gòu)被驅(qū)動元件正確地連接到浸入管的話，則浸入管只能被送入測量介質(zhì)。如果連接元件23、32未嚙合，即使驅(qū)動元件與浸入管接觸，也防止了浸入管的展開。
如果浸入管3內(nèi)沒有測量探頭，則結(jié)合圖1和2所述的安全元件防止了浸入管3的展開。安全元件24在殼體附件25被打開時防止了浸入管3的展開。又一安全元件在連接元件32、23松脫時防止了浸入管的展開。在配備有所有這三個安全元件的保持支架中，僅在測量探頭處于保持支架中、殼體附件25封閉并且驅(qū)動機構(gòu)通過驅(qū)動元件與浸入管相連時，浸入管3才可展開進入測量介質(zhì)(還參見圖4和5)。
圖4以透視圖的方式示出了處于休止位置的保持支架的實施例的又一例子，其中具有設(shè)置就位的測量探頭、封閉的殼體附件25、以及用于直線型驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)殼體26。殼體附件25再次被示出為朝著周圍環(huán)境至少部分地打開。
測量探頭借助于連接襯套14與在休止位置時處于殼體2內(nèi)并且在本圖中不可見的浸入管相連。驅(qū)動元件4借助于連接元件23、32同樣地與浸入管相連，并且殼體附件25的溝槽29包圍盤形部件27的外緣。在這里示出的休止位置，傳感器頭6處于位于殼體附件25中的套筒段31內(nèi)。附接到傳感器頭6上的電纜16通過驅(qū)動元件4通向保持支架的外面，尤其是在套筒30和套筒段31之間的過渡部分15處。殼體附件25具有為此目的而設(shè)計的通道開口。
在本實施例中，殼體2具有三個管道接頭9、10、33，以作為處理劑從布置在殼體2中的處理腔室進出的入口和出口。
圖5示出了如圖4所示的探頭保持支架的同一實施例，不過其處于測量位置。浸入管3已經(jīng)由驅(qū)動元件4移動并且現(xiàn)在例如從殼體2突出進入測量介質(zhì)并且可與測量介質(zhì)接觸。在殼體附件25的區(qū)域中，該圖主要使驅(qū)動元件4的封閉套管30可見。套筒段31幾乎完全位于殼體2內(nèi)，因此僅一個小的開口仍處于殼體附件的區(qū)域中，如果使用具有電纜的測量探頭的話，電纜16穿過所述開口通向外面。
在展開入測量介質(zhì)時，浸入管3、驅(qū)動元件4以及布置在其中的測量探頭借助于布置在驅(qū)動機構(gòu)殼體26中的驅(qū)動機構(gòu)朝著測量介質(zhì)軸向前進。
測量探頭僅可在休止位置時被安裝或拆卸，并且殼體附件25處于打開狀態(tài)，因為在測量位置時通向浸入管并且從而也通向測量探頭的通路被驅(qū)動元件4的封閉部件30堵塞。當(dāng)測量探頭在處理腔室中被處理時，主要通過基本上封閉的殼體附件25防止測量探頭的移除。
為更清楚起見，在圖3至5中殼體附件25均被示出為向周圍環(huán)境部分地打開。在操作期間，有利的是，殼體附件基本上封閉，以使得液體或灰塵粒子均不能通過殼體附件進入探頭保持支架。封閉的殼體附件可通過將更換測量探頭所需的開口封閉來實現(xiàn)，例如借助于分隔蓋帽、可動的閉合元件或者柔性波紋管，其中閉合元件可具有用于電纜的通道。
根據(jù)本發(fā)明的探頭保持支架可被實施為具有處理腔室或不具有處理腔室，優(yōu)選地給出了包括處理腔室的形式。
測量探頭的浸入深度可通過保持支架的位移高度、即浸入管在殼體中的移動距離改變。然而，最大的浸入深度由所用測量探頭的長度并且尤其是所用傳感器的長度確定。
根據(jù)所用測量探頭的長度，至少浸入管的長度應(yīng)當(dāng)匹配。通過改變殼體和/或殼體附件的長度可使之適應(yīng)于不同的探頭長度。如果探頭保持支架具有處理腔室，優(yōu)選地適應(yīng)于殼體附件，因為浸入管的外面在浸入管被拉動通過處理腔室時已經(jīng)被清潔以及因為在處理期間大部分敏感元件已經(jīng)位于處理腔室內(nèi)。還可以設(shè)想，如果使用特別長的傳感器，則將保持支架的主要部分布置在包含測量介質(zhì)的容器內(nèi)。因此，根據(jù)探頭保持支架的設(shè)計，保持支架可與所有常規(guī)的可以購得的不同長度的傳感器一起使用。
浸入管3的設(shè)計以及開口區(qū)域22在浸入管更靠近介質(zhì)的端部處的布置代表了浸入管對于敏感元件位于端部處的測量探頭和傳感器而言尤其有利的優(yōu)選實施例。浸入管還可在其它位置處具有一個或多個窗口，以使得其敏感元件并非布置在端部處的傳感器的測量探頭同樣可安裝在保持支架中并且用于測量介質(zhì)的不同參數(shù)的測量。
殼體2可具有如圖1和2所示的凸耳8，以用作位移限制擋塊。該擋塊的目的是防止浸入管過深地進入探頭保持支架所連接的容器中。殼體2還可被設(shè)計為不具有該凸耳8，在此情況下密封件19可布置在殼體內(nèi)側(cè)的溝槽中，并且浸入管3可被設(shè)計為具有均勻的內(nèi)徑。
所示實施例中的驅(qū)動元件已經(jīng)被示出為部分開口的套筒。其它可能的設(shè)計包括獨立的桿以及具有不同尺寸的開口的套筒段，或者如果使用沒有電纜的測量探頭，則也可以是完全封閉的套筒。
驅(qū)動元件和殼體附件具有驅(qū)動元件和殼體對于熱導(dǎo)而言彼此分開的效果，以使得驅(qū)動機構(gòu)中產(chǎn)生的熱對于布置在殼體中的浸入管中的測量探頭而言沒有影響。
附圖標(biāo)記列表1 處理腔室2 殼體3 浸入管4 驅(qū)動元件5 傳感器6 傳感器頭7 凸緣8 凸耳9 管道接頭10管道接頭11敏感元件12臺階13插塞14連接襯套15電纜導(dǎo)向件16電纜17彎曲驅(qū)動機構(gòu)殼體18第一密封件19第二密封件20第三密封件21第四密封件22開口區(qū)域23連接元件24安全元件
25殼體附件26驅(qū)動機構(gòu)殼體27盤形部件28連接器29溝槽30套筒31套筒段32連接元件33管道接頭
權(quán)利要求
1.一種用于可互換測量探頭的探頭保持支架，其具有殼體(2)、可在所述殼體(2)中在休止位置和測量位置之間軸向移動的浸入管(3)、測量探頭、布置在一驅(qū)動機構(gòu)殼體(17，26)中的驅(qū)動機構(gòu)、以及設(shè)計成與該浸入管(3)相連的驅(qū)動元件(4)，其中該測量探頭被設(shè)計成以允許該測量探頭從該浸入管(3)中移除的方式布置在該浸入管(3)中，其特征在于，該浸入管(3)和/或可布置在該浸入管(3)中的測量探頭始終位于該驅(qū)動機構(gòu)殼體(17，26)的外面，并且一殼體附件(25)布置在該殼體(2)和該驅(qū)動機構(gòu)殼體(17，26)之間，該殼體附件(25)以允許該殼體附件(25)脫離該殼體(2)的方式與該殼體(2)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探頭保持支架，其特征在于，來自和/或通向該測量探頭的管道被布置為直接從殼體附件(25)引出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的探頭保持支架，其特征在于，該殼體附件(25)容納該驅(qū)動元件(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的探頭保持支架，其特征在于，用于可布置在該浸入管(3)中的測量探頭的處理腔室(1)布置在該殼體(2)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探頭保持支架，其特征在于，該處理腔室(1)包括至少一個供應(yīng)和/或去除至少一種處理劑的管道接頭(9，10，33)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的探頭保持支架，其特征在于，該探頭保持支架包括至少一個安全元件，該至少一個安全元件被設(shè)計為使得在該浸入管(3)中沒有測量探頭和/或在該浸入管(3)和該驅(qū)動元件(4)之間未連接和/或在該殼體附件(25)打開時，其防止該浸入管(3)的軸向位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的探頭保持支架，其特征在于，該探頭保持支架包括至少一個安全元件，其控制該至少一種處理劑流入該處理腔室(1)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的探頭保持支架，其特征在于，該至少一個安全元件為機械和/或電子鎖定元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的探頭保持支架，其特征在于，該至少一個安全元件為電子傳感器，其被設(shè)計為向與該保持支架和/或該測量探頭相連的處理和/或控制單元和/或控制中心發(fā)送信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的探頭保持支架，其特征在于，該測量探頭包括傳感器(5)和傳感器頭(6)，其中該測量探頭被設(shè)計為以如此方式布置在該保持支架中，以使得該傳感器(5)位于該浸入管(3)中，并且該傳感器頭(6)位于該驅(qū)動元件(4)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的探頭保持支架，其特征在于，該測量探頭僅在該休止位置且該殼體附件(25)打開以及該驅(qū)動元件(4)與該浸入管(3)分離時可從該探頭保持支架中移除。
12.根據(jù)權(quán)利要求4至11之一所述的探頭保持支架，其特征在于，該浸入管(3)和/或該殼體(2)包括至少一個密封件(18，19，20，21)，該至少一個密封件(18，19，20，21)在該測量位置相對于測量介質(zhì)密封該處理腔室(1)和/或在該休止位置相對于測量介質(zhì)以及周圍環(huán)境密封該處理腔室(1)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的探頭保持支架，其特征在于，該驅(qū)動機構(gòu)被設(shè)計為直線型驅(qū)動機構(gòu)或彎曲驅(qū)動機構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的探頭保持支架，其特征在于，該驅(qū)動機構(gòu)被設(shè)計為氣動驅(qū)動機構(gòu)或電動驅(qū)動機構(gòu)。
全文摘要
一種用于可互換測量探頭的探頭保持支架，其具有殼體(2)、可在所述殼體(2)中在休止位置和測量位置之間軸向移動的浸入管(3)、測量探頭、布置在一驅(qū)動機構(gòu)殼體(17，26)中的驅(qū)動機構(gòu)、以及設(shè)計成與該浸入管(3)相連的驅(qū)動元件(4)，其中該測量探頭被設(shè)計成以允許該測量探頭從該浸入管(3)中移除的方式布置在該浸入管(3)中，其特征在于，該浸入管(3)和/或可布置在該浸入管(3)中的測量探頭始終位于該驅(qū)動機構(gòu)殼體(17，26)的外面，并且一殼體附件(25)布置在該殼體(2)和該驅(qū)動機構(gòu)殼體(17，26)之間，該殼體附件(25)以允許該殼體附件(25)脫離該殼體(2)的方式與該殼體(2)相連。
文檔編號G01N27/28GK1912402SQ200610114860
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月10日
發(fā)明者米夏埃爾·托特維茨, 丹尼爾·卡德拉斯 申請人:梅特勒-托萊多股份公司