傳導性測量裝置和液體處理裝置的製作方法

2023-12-09 13:59:21 3

專利名稱：傳導性測量裝置和液體處理裝置的製作方法
傳導性測量裝置和液體處理裝置本發明涉及根據權利要求1的前序部分的傳導性測量裝置。本發明還涉及根據權利要求25的前序部分的液體處理裝置。這類傳導性測量裝置尤其用於例如在水過濾裝置中測量水的灌充液位並用來確定相應的流量。德國發明專利申請公開號DE102005035045A1公開一種帶有測量元件的傳導性測量裝置，所述測量元件具有在載體上在相對兩側豎向延伸的多個電極，這些電極向上變寬， 從而在確定灌充液位時考慮容器形狀。一個實施例還規定了豎向延伸的杆狀電極，其中容器壁滿足指數函數分布。歐洲發明專利申請公開號EP1589325A2公開一種具有測量元件的傳導性測量裝置，該測量元件同樣有多個杆狀電極，所述杆狀電極具有從下到上連續的接觸面。使用這樣的電極，可以連續確定灌充液位的高度。在灌充液位測量開始時往往希望確定液體特性參數例如水硬度，從而在測量灌充液位高度時允許該值例如作為校正係數。因此，本發明的一個目的是提供一種傳導性測量裝置，藉此可確定至少一種液體參數，而測量結果不會因測量當中的灌充液位升高而失真。本發明的另一個目的是提供一種對此有所改進的液體處理裝置。該目的通過根據權利要求1的至少用於確定導電液體的灌充液位高度的傳導性測量裝置來完成。這些電極在第一端的區域內具有至少一個屏蔽區域，其中，每個電極至少具有分別與該屏蔽區域相鄰的第一和第二暴露接觸表面，該屏蔽區域的豎向延伸尺寸大於該第一暴露接觸表面的豎向延伸尺寸。在測量元件豎向配置時，第一接觸表面在下而第二接觸表面在上。屏蔽區域布置在這兩個暴露接觸表面之間。已經發現，可藉助第一暴露接觸表面在灌充液位測量開始前高精度地進行這種參數測量，因為在灌充液位測量開始之前屏蔽區域能提供足夠的時間來執行這種測量。第一暴露接觸表面的豎向延伸尺寸因此應優選選擇成足夠小，使用於確定期望液體參數的測量時間多於在完全接觸第一暴露接觸表面之前所經歷的時間。另外，屏蔽區域的豎向延伸尺寸應大到足以在灌充液位到達第二暴露接觸表面之前完成該測量過程。另一方面，屏蔽區域的豎向延伸尺寸應儘可能小，從而能儘量向下地通過第二暴露接觸表面的接觸來執行灌充液位測量。例如如果參數測量需要20毫秒，則灌充液位在小於20毫秒的時間內的變化應導致第一暴露接觸表面完全接觸。另一方面，屏蔽區域的豎向延伸尺寸必須足夠大，從而灌充液位的變化需要大於20毫秒的時間來到達第二暴露接觸表面。因此，優選使第一接觸表面的豎向延伸尺寸和屏蔽區域的豎向延伸尺寸適應灌充液位隨時間的變化。因此，至少該屏蔽區域的豎向延伸尺寸能由灌充液位升高的速度和參數測量的持續時間來確定。還優選的是，屏蔽區域的豎向延伸尺寸小於第二接觸表面的豎向延伸尺寸，其中該第二接觸表面的豎向延伸尺寸優選適應其中布置有傳導性測量裝置的液體容器的豎向尺寸。這些電極優選在屏蔽區域內完全嵌入載體中。這有以下優點，即，液體不可能在屏蔽區域接觸電極，從而不會出現參數測量失真。第一暴露接觸表面優選至少包括在電極第一端上的端面。由於該端面僅沿水平方向延伸而沒有豎向分量，所以完全接觸該端面所用的時間非常短，從而在確定期望參數時能獲得高的測量精度。還可將端面區域中的一個側面作為第一接觸表面，如果暴露接觸表面的該部分的豎向延伸尺寸滿足上述的關於灌充液位隨時間變化的條件。根據另一個實施例，這些電極相對屏蔽區域的下端從載體向下突出。在這個實施例中也要注意，電極側面的豎向延伸尺寸足夠小，以獲得期望的測量精度。根據另一個實施例，在載體的區域中形成用於接納電極的通道並且這些電極縮進這些通道內。在灌充過程開始時，液體在這些通道內升高並接觸電極端面。本實施例有以下優點，上升液體的波動不會影響測量精度。這些通道優選有以下尺寸，即，能使液體在該通道內沒有任何困難地上升並抵達電極的端面。根據另一個實施例，第一暴露接觸表面還可以是在電極第一端的區域中的側面。 在本實施例中，所述端面優選被屏蔽。優選的是，兩個電極的第一暴露接觸側表面被布置成彼此相對。因此，這些表面布置在一個受保護區域，從而濺射水等不會導致測量值失真。根據另一個實施例，第一暴露側表面布置與該端面間隔布置，該端面優選被屏蔽。 這有以下優點，第一接觸表面僅在達到一定灌充液位後與液體接觸。在液體最初注入過程中的任何波動已經隨著灌充液位升高而平靜下來，從而不會出現錯誤測量。第二暴露接觸表面優選是電極的側面。所述第二暴露接觸表面從屏蔽區域起延伸至電極的第二端區域並且用來確定灌充液面高度。第二暴露接觸表面的豎向延伸尺寸取決於其中設有傳導性測量裝置的容器的高度。這些電極優選在其長度範圍內有恆定的橫截面，該橫截面例如為圓形。這簡化了電極生產。這些電極優選是杆狀的。根據另一個實施例而規定，載體是支承板，這些電極並排布置在支承板的平面內。 將這些電極設置在同一支承板上有以下優點，形成能容易安置在相應的液體容器中的單元。載體優選在兩個電極之間在下端具有凹槽。由此形成兩條支腿，其中所述電極的下端部段優選隨屏蔽區域容納在所述支腿中。所述凹槽有以下優點，在兩個電極之間，尤其在它們的端面之間，不會形成可能導致錯誤測量的液膜。這種結構同樣有利於液體的排出。在防止幹擾性液膜的另一個實施例中，載體下端是傾斜的。這種優選沿載體橫向的傾斜還有利於殘留液體的排出。這些電極可以由金屬、尤其是鋼構成。
還有以下可能性，這些電極由導電塑料構成。載體可以與電極材料無關地由非導電塑料製成。使用塑料提供以下優點，通過疏水添加劑來幫助液體排出，從而防止錯誤測量。另外，該裝置優選包括分析單元，該分析單元還優選有電源。分析單元可以布置在外面。還可以將分析單元集成到測量元件中，從而實現結構緊湊的構件，這種結構緊湊的構件可容易安裝在液體容器中。本發明還涉及一種液體處理裝置，具有接納未處理液體的第一容器和接納處理後液體的第二容器，還具有帶測量元件的、用於確定導電液體的灌充液面高度的傳導性測量裝置，該測量元件具有載體和至少兩個杆狀電極，這些電極具有第一端和第二端並且豎向延伸。這些電極在第一端附近具有屏蔽區域，每個所述電極至少具有靠近屏蔽區域的第一和第二暴露接觸表面。電極的第二接觸表面優選布置在容器中，以免受到濺射液和液體波動的影響。為此，測量元件靠近容器壁布置並且電極的第二暴露接觸表面靠近該壁。根據另一實施例，在容器中可以設置屏蔽件來免受濺射水的影響。這種屏蔽件例如可以通過布置在容器中的分隔壁實現。優選的液體處理裝置是水處理裝置，尤其是水過濾器。以下將參考附圖來更詳細地描述本發明的示例性實施例。

圖1是帶有測量元件的傳導性測量裝置的側視圖；圖2是圖1中的測量元件的端面的俯視圖；圖3是圖1所示測量元件沿線III-III的橫截面圖；圖4是根據另一實施例的傳導性測量裝置的側視圖；圖5是根據另一實施例的測量元件的側視圖；圖6是根據另一實施例的測量元件的側試圖；圖7是根據圖6的測量元件沿線VII-VII的橫截面圖；圖8是根據另一實施例的傳導性測量裝置的前視圖；圖9是圖8所示的傳導性測量裝置的後視圖；圖10是水處理裝置的豎向剖視圖。圖1示出傳導性測量裝置1的前側32，其包括通過連接器62連接到分析單元60 的測量元件10。分析單元60優選具有其自身的電源。測量元件具有載體12，在載體上布置有兩個電極40a、b。載體12和電極40a、b豎向延伸。電極40a、b具有第一暴露接觸表面46，在如圖所示的實施例中，第一暴露接觸表面由電極40a、b的端面48形成。這些電極40a、b在其第一端42與載體12的底端平齊。 第一暴露表面46向上連接有屏蔽區域22。延伸穿過屏蔽區域22的電極40a、b用虛線標示。向上連接有第二暴露接觸表面52，該第二暴露接觸表面由電極40a、b的側面形成。電極40a、b延伸到載體12的上端14並與連接器62相連。電極40a、b在第二暴露接觸表面52區域中部分嵌埋入載體，從而電極的後側34 也在該區域內被遮蓋。在圖1中示出測量元件的前側32。通過第一暴露接觸表面52實現與被測液體的初次接觸，從而可執行初次測量來確定液體參數。隨著灌充液位升高(也見圖10)，第一暴露接觸表面的接觸情況沒有變化， 因為在第一暴露接觸表面的上方區域22中的電極被屏蔽。只有當灌充液位達到屏蔽區域 22上端M並與第二暴露接觸表面52接觸時，才能進行進一步測量來確定灌充液位高度。灌充液位從屏蔽區域22的下端沈上升到屏蔽區域的上端M需要一定的時間，該時間可被用於在兩個電極40a、b的端面48處的測量。屏蔽區域22的豎向延伸尺寸被選擇成大到足以有充分時間供在端面48處的測量所用。圖2示出測量元件10的仰視圖。如圖所示，電極40a、b完全嵌入載體12中，僅露出端面48。圖3示出沿線III-III的圖1所示裝置的截面圖。如圖所示，電極40a、b具有圓形橫截面並且部分嵌埋入載體12中。電極40a、b的其它部分外露並形成接觸表面52、53。圖4示出另一個實施例，其與圖1所示實施例的區別在於電極40a、b在下端42縮短構成。在載體12內，有通道^a、28b位於屏蔽區域22中，其中端部48位於這些通道^a、 ^b內部。被測液體首先在通道^aJSb內升高，直至其接觸端面48。為了利於液體進入通道^aJSb內，可以設有多個排氣孔(未示出)。另外，在這個實施例中，屏蔽區域22的豎向延伸尺寸適應灌充的速度。圖5示出在載體12下端16具有斜面17的另一個實施例。這防止在電極40a、b 端面48之間形成液膜。由於載體12的下端面的傾斜形狀，殘餘液體能毫無困難地流出。在這裡所示出的實施例中，兩個電極40a、b相對載體12下端16向下突出。由於有斜面17，電極40a、b的第一端42在高度上錯開，以確保第一暴露接觸表面48具有相同尺寸。不但端面48可以用作第一外露接觸表面，而且電極40a、b的鄰接側面也可用作第一外露接觸表面。考慮到灌充液位隨時間變化，這些側面的豎向延伸尺寸應較短地構成並必須適應所需要的測量時間。灌充液位必須儘快到達屏蔽區域，以便藉助兩個第一暴露接觸表面的測量結果不會受到液體灌充高度上升的影響。圖6示出另一個實施例，其中屏蔽區域22還包圍電極40a、b的端面48。剛好位於端面48上方的電極側面50用作第一暴露接觸表面。在所示出的實施例中，載體12具有窗口 36，從而使由側面50形成的兩個第一暴露接觸表面46彼此相對布置。該配置結構有以下優點，兩個第一暴露接觸表面46布置在平靜液體區域，波動或濺射水不會導致測量值失真。圖7示出沿線VII-VII的、在窗口 36區域中的測量元件10的下部區域的截面圖。 如圖所示，電極40a、b同樣具有圓形橫截面並且一部分嵌埋入載體12中。圖8示出另一個實施例，其中測量元件10具有幾乎在整個屏蔽區域範圍豎向延伸的凹槽。由此形成基本構成屏蔽區域22的兩條支腿39a、b。在測量元件10的底側，可以看到電極40a、b的兩個端面48。和前面的實施例一樣，載體12如圖所示基本呈板狀件形式。與前面的實施例不同，載體有兩個溝槽18和20，溝槽中布置有電極40a、b。這兩個暴露接觸表面52因此受到額外保護以免受濺射液或潑濺液的影響。在圖9中示出測量元件10的後側34。根據圖8和圖9的實施例示出分析單元60，其以測量元件10的整體部件形式設置並布置在載體12的上端。
圖10示出水處理裝置70。它是具有構成第一容器72的水鬥的水過濾器。第一容器72布置在構成水罐的第二容器86中。在第一容器的底部80設有濾芯84。待過濾液體 92被注入罩蓋74的開口 76。液體流經濾芯84並在其中被過濾。過濾後的水94在濾芯84 的底側流入帶有底部88的第二容器86並聚集在這裡。在第一容器72中靠近右壁82地示意示出了傳導性測量裝置1。分析單元60布置在罩蓋74區域內並且還優選包括可從上方看到的顯示單元。該顯示單元優選顯示已流過濾芯的水量和/或濾芯耗用情況。例如已經在前面的實施例中詳細說明的測量元件10從分析單元60起向下延伸。如圖所示，具有暴露接觸表面52的前側靠近右壁82。當通過罩蓋74的開口 76注入水時可能發生的濺射水和潑濺水(由箭頭表示)最多也就飛濺到測量元件10的後側34，因此不會到達前側32上的暴露接觸表面52。基本避免了由濺射水78 和潑濺水造成的測量值失真。在另一個實施例中規定，第二容器86中也設有傳導性測量裝置1。為了說明這個實施例，後側34靠近第二容器86的壁90，而帶有暴露接觸表面的前側32朝向容器內部。 為使可能因流出濾芯84而出現的濺射水78遠離測量元件10，第二容器86在下側區域中具有分隔壁96，分隔壁基本罩住裝置1的整個前側32。附圖標記一覽表1-傳導性測量裝置；10-測量元件；12-載體；14-上端；16-下端；17-斜面； 18-溝槽；20-溝槽；22-屏蔽區域；24-屏蔽區域的上端；26-屏蔽區域的下端J8a、b_通道；30-入口 ；32-前側；34-後側；35-腔室；36-窗口 ；38-凹槽；39a、b_支腿；40a、b_電極；42-第一端；44-第二端；46-第一暴露接觸表面；48-端面；50-側面；52-第二暴露接觸表面；53-側面；60-分析單元；62-連接器；70-液體處理裝置；72-第一容器；74-罩蓋； 76-注入口 ；78-濺射水和潑濺水；80-第一容器底部；82-第一容器右壁；84-濾芯；86-第二容器；88-第二容器底部；90-第二容器的壁；92-未過濾的水/液體；94-過濾後的水/ 液體；96-分隔壁。
權利要求
1.一種至少用於確定導電液體的灌充液面高度的傳導性測量裝置(1)，具有測量元件 (10)，該測量元件具有至少一個載體(1 和至少兩個具有第一端0 和第二端G4)的且豎向延伸的電極(40a，b)，其特徵是，這些電極(40a，b)在該第一端0 區域具有至少一個屏蔽區域(22)，每個所述電極(40a，b)至少具有與該屏蔽區域02)鄰近的第一和第二暴露接觸表面06，52)，該屏蔽區域02)的豎向延伸尺寸大於該第一暴露接觸表面G6)的豎向延伸尺寸。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是，該第一暴露接觸表面G6)的豎向延伸尺寸和該屏蔽區域02)的豎向延伸尺寸適應灌充液面高度隨時間的變化。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵是，該屏蔽區域02)的豎向延伸尺寸小於該第二暴露接觸表面(52)的豎向延伸尺寸。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的裝置，其特徵是，這些電極(40a，b)在該屏蔽區域02)完全嵌入該載體(12)中。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，其特徵是，該第一暴露接觸表面G6)在這些電極G0a，b)的第一端02)具有至少一個端面08)。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特徵是，這些電極(40a，b)相對該屏蔽區域02)的下端06)從該載體(12)向下突出。
7.根據權利要求1至5中任一項所述的裝置，其特徵是，在該載體(12)的屏蔽區域 (22)形成多個通道Q8a，^b)來接納這些電極G0a，b)，並且這些電極(40a，b)縮進到該通道(28a, 28b)中。
8.根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，其特徵是，該第一暴露接觸表面G6)是在這些電極G0a，b)的第一端^))區域內的這些電極G0a，b)的側面(50)。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特徵是，所述兩個電極(40a，b)的第一暴露側面 (50)彼此相對布置。
10.根據權利要求6至9中任一項所述的裝置，其特徵是，該第一暴露側面(50)與端面 (48)間隔布置。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的裝置，其特徵是，該第二暴露接觸表面(52) 總是這些電極(40a, b)的側面(53)。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的裝置，其特徵是，該第二暴露接觸表面(52) 從該屏蔽區域02)起延伸到這些電極G0a，b)的第二端04)區域。
13.根據權利要求1至12中任一項所述的裝置，其特徵是，這些電極(40a，b)在其長度範圍具有恆定的橫截面。
14.根據權利要求1至13中任一項所述的裝置，其特徵是，該載體(1 為支承板，這些電極(40a，b)在該支承板的平面內並排布置。
15.根據權利要求1至14中任一項所述的裝置，其特徵是，該載體(1 在下端(16)在這些電極(40a, b)之間具有凹槽(38)。
16.根據權利要求1至15中任一項所述的裝置，其特徵是，該載體(1 的下端(16)是傾斜的。
17.根據權利要求1至16中任一項所述的裝置，其特徵是，這些電極(40a，b)由金屬構成。
18.根據權利要求1至16中任一項所述的裝置，其特徵是，這些電極(40a，b)由導電塑料構成。
19.根據權利要求1至18中任一項所述的裝置，其特徵是，該載體(1 由非導電塑料構成。
20.根據權利要求18或19所述的裝置，其特徵是，該塑料含有至少一種疏水活性添加劑。
21.根據權利要求1至20中任一項所述的裝置，其特徵是，設有分析單元(60)。
22.根據權利要求21所述的裝置，其特徵是，該分析單元(60)有電源。
23.根據權利要求21或22所述的裝置，其特徵是，該分析單元(60)被集成到該測量元件(10)中。
24.一種液體處理裝置(70)，包括接納未處理液體的第一容器m和接納處理後液體的第二容器(86)以及具有測量元件(10)的傳導性測量裝置(1)，該測量元件(10)具有至少一個載體(12)和至少兩個具有第一端G2)和第二端04)且豎向延伸的電極G0a，b)， 其特徵是，這些電極(40a，b)在該第一端0 區域具有至少一個屏蔽區域(22)，每個所述電極(40a，b)至少具有與該屏蔽區域02)鄰近的第一和第二暴露接觸表面06，52)。
25.根據權利要求M所述的裝置，其特徵是，這些電極(40a，b)的第二暴露接觸表面 (52)布置在該容器(72，86)中，以免受到濺射液或潑濺水的影響。
26.根據權利要求M或25所述的裝置，其特徵是，該測量元件(10)緊挨著該容器(72， 86)的壁(82，90)布置，這些電極G0a，b)的第二暴露接觸表面(5 靠近該壁(82，90)。
27.根據權利要求M至沈中任一項所述的裝置，其特徵是，在該容器(72，86)中設有屏蔽件來阻擋濺射水和潑濺水。
28.根據權利要求27所述的裝置，其特徵是，分隔壁(96)作為屏蔽件布置在所述容器 (72，86)中。
29.根據權利要求M至28中任一項所述的裝置，其特徵是，該液體處理裝置為水處理直ο
全文摘要
本發明提供傳導性測量裝置(1)，至少用於確定導電液體的灌充液面高度。該裝置設有測量元件(10)，該測量元件具有至少一個載體(12)和至少兩個電極(40a，40b)，該電極有第一端(42)和第二端(44)並且豎向延伸，該電極(40a，b)在第一端(42)區域具有至少一個屏蔽區域(22)，並且每個電極(40a，40b)至少具有分別與屏蔽區域(22)鄰近的第一和第二暴露接觸表面(46，52)。本發明還提供帶有這樣的傳導性測量裝置(1)的液體處理裝置(70)。
文檔編號G01F23/24GK102246011SQ200980149405
公開日2011年11月16日 申請日期2009年12月9日 優先權日2008年12月10日
發明者C·海德森, S·霍特, T·扣勒, U·朗 申請人:布麗塔有限責任公司