专利名称：用于可互换测量探头的保持支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于可互换测量探头的探头保持支架(holderarmature)。
背景技术：
探头保持支架为使得在大多情况下为标准设计的测量探头能够以简单的方式安装在例如化学、制药或生物处理中或者发生这种处理的容器中和/或从其中卸载的装置。例如为了更换有缺陷的测量探头，或者例如为了在清洁该处理系统时保护测量探头，需要在处理过程中移除测量探头。因此，已知类型的用于可互换探头的保持支架在很多情况下设有处理腔室，其中测量探头除其它功能外可以被清洁、进行功能测试和/或与处理装置分离地校准。用于可互换探头的保持支架例如与不同的测量探头一起使用，比如pH值探头、电导探头、离子灵敏探头、浊度测量探头或气体探头等等。
已知类型的用于可互换探头的保持支架被设计为基本上呈圆筒形。测量探头从背离测量介质的一端插入保持支架，以使得与测量探头相连的电缆将在该端处离开保持支架。在更换测量探头时，可以简单地通过探头电缆将测量探头从保持支架中拉出，从而有时电缆会被迫与测量探头分离。另外，电缆在保持支架的操作期间也会被拉力所拉紧，从而电缆和测量探头之间的连接可能被削弱。
考虑到用于可互换探头的保持支架暴露于化学处理的情况，保持支架的设计必须着重考虑安全性，以防止测量探头从保持支架中意外移除的可能性。
专利申请EP 0 882 896 A1公开了一种用于可互换探头的保持支架，其中测量探头布置在浸入管中，以允许从该管中取出探头。浸入管布置在一壳体中，其中该管可在休止位置和测量位置之间轴向移动。在浸入管和布置在其中的测量探头之间具有至少一个密封件，该密封件将浸入管相对于测量介质密封起来。这种保持支架包括在没有测量探头就位时防止浸入管轴向移动的锁定元件。
DE 102 41 833 A1中公开了一种用于可互换探头的保持支架，其具有处理腔室和用于防止测量探头被意外移除的锁定元件。这种保持支架同样被设计为使得测量探头从保持支架远离测量介质的一端插入位于保持支架内的浸入管中。作为锁定元件，浸入管具有可被固定地紧固的插入件，由此测量探头被推压在位于浸入管内的挡块上并指向测量介质。
尽管在现有技术的水平上可以采取已知的安全措施，但是即使浸入管处于测量位置，通常测量探头仍然有可能被强力从保持支架中拉出。其后果是测量介质会进入保持支架并且还会由此离开从而进入周围环境，因此，无论如何必须避免尤其是与侵蚀性和/或毒性介质相关的危险。
现有技术的用于可互换测量探头的保持支架具有可在壳体中轴向移动并且测量探头可布置在其中的浸入管。这种浸入管至少与测量探头的长度相匹配。浸入管的长度通常决定了保持支架的最大外侧高度，即保持支架位于容器的外侧的那部分的高度。尤其在使用长的测量探头时，浸入管可在处于休止位置时从保持支架中突出或者在远离测量介质的一端处从保持支架的壳体中突出。在从休止位置变化到测量位置时，浸入管与布置在其内的测量探头一起在壳体中朝着测量介质轴向移动。因此，现有技术的用于可互换测量探头的保持支架的安装高度根据浸入管在其位移范围内布置在何处以及根据可布置在浸入管中的测量探头变化。在设计处理系统时尤其必须考虑安装高度，以提供足够的空闲空间，以便允许测量探头从保持支架中移除。保持支架优选地应当集成在系统中，以使得保持支架易于接近，但是在将浸入管移动到不同位置时外侧高度的变化不会给处理系统的部件、附近的物体、或者甚至可能位于附近的人带来危险。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种用于可互换测量探头的保持支架的改进设计，其操作起来非常安全，并且克服了上述缺陷。
用于实现该目的技术方案通过以下方式提供，即一种用于可互换测量探头的保持支架，其具有壳体、可在所述壳体中在休止位置和测量位置之间轴向移动的浸入管、测量探头、布置在一驱动机构壳体中的驱动机构、以及设计成与该浸入管相连的驱动元件，其中该测量探头被设计成以允许该测量探头从该浸入管中移除的方式布置在该浸入管中，其中，该浸入管和/或可布置在该浸入管中的测量探头始终位于该驱动机构壳体的外面，并且一壳体附件布置在该壳体和该驱动机构壳体之间，该壳体附件以允许该壳体附件脱离该壳体的方式与该壳体相连。
一种用于可互换测量探头的探头保持支架包括壳体、可在所述壳体中在休止位置和测量位置之间轴向移动的浸入管、以允许探头从该管中取出的方式布置在该浸入管中的测量探头、布置在一驱动机构壳体中的驱动机构、以及可与该浸入管相连的驱动元件，其中该入管和可布置在该浸入管中的测量探头始终位于该驱动机构壳体的外面。
壳体附件布置在壳体和由驱动机构占据的驱动机构壳体之间，该壳体附件与该壳体可松脱(或可拆卸)地相连并容纳该驱动元件。该壳体附件提供了驱动机构与壳体的空间分离并与驱动元件一起允许驱动机构和壳体之间的热隔离。这一点是特别有利的，因为驱动机构壳体中产生的热对于壳体和布置在壳体中的浸入管以及可布置在浸入管中的测量探头均没有影响。
驱动机构与浸入管之间可松脱连接是特别有利的，因为这允许使用布置在驱动机构壳体中且几乎完全封装的驱动机构。这种布置在驱动机构和驱动机构壳体中均没有为浸入管和/或可布置在浸入管中的测量探头留下通道开口。驱动机构和驱动元件可与保持支架分离，因此安装在浸入管中的测量探头的更换可以简单且安全的方式进行而无需将测量探头移动通过驱动机构。测量探头被设计为插入保持支架中，这意味着测量探头可从保持支架中移除以及放置入其中，或者其也可被更换为另一测量探头。
壳体附件与壳体可松脱地相连并且优选地与驱动机构壳体固定连接。为了执行可从浸入管移除的测量探头的更换，驱动机构壳体可与驱动元件和壳体附件一起从壳体中完全移除，或者其也可以只是相对于壳体移动和/或打开，从而使得浸入管的开口可以直接进入并且测量探头可很容易地插入浸入管或从中移除。
壳体附件在驱动机构壳体和壳体之间的布置是特别有利的，因为以这种方式构造的保持支架具有固定的外侧高度。浸入管通过滑动进出而产生的位置变化不会改变保持支架的外侧高度。
有利地是，将保持支架构造为使得驱动机构壳体没有用于通向和/或来自测量探头的管道的通道开口。所有通向和/或来自测量探头的管线可以布置为穿过保持支架的侧面，因此只有驱动元件与驱动机构直接相连。术语“管线”在本文中主要指用于向/从测量探头传输动力和/或数据以及向适宜的处理和/或控制单元或操作控制中心进行输送的电缆。
在一优选实施例中，一用于可插入浸入管中的测量探头的处理腔室布置在壳体中。该处理腔室被设计为使得在浸入管中布置就位的测量探头可根据所用测量探头的类型在休止位置进行清洁、校准和/或功能测试。
因此，处理腔室具有至少一个管道接头，通过该管道接头可将多种已知的清洁和校准溶液以及气体运载进出或者抽取真空。尤其是在使用液体或气体作为处理剂时，建议处理腔室配备有一个以上的管道接头。处理剂可通过同一个或至少一个附加管道接头从处理腔室中再次去除。
驱动元件优选地被构造为杆或套筒形，并具有轴向可动性，且与驱动机构相连。在更靠近测量介质的端部处，驱动元件具有可接收传感器头(即测量探头处于与测量介质相对的端部处的部分)的开口，或者其还可用作附接至传感器头上的电缆的电缆导向件。作为电缆导向件的构造仅与其中通过电缆进行动力和/或数据交换的测量探头相关，即在不是采用无线连接的情况下。由于驱动元件的设计，电缆通过保持支架的侧面离开并且因此始终可消除张力。为了安装和拆卸测量探头，后者可由传感器头保持而无不会对电缆施加拉力。
驱动元件可与浸入管相连并且可借助于驱动机构与浸入管一起从休止位置移动到测量位置。驱动元件被构造为使得其可以容纳传感器头。在休止位置，驱动元件位于壳体附件和驱动机构壳体中；在测量位置，驱动元件朝着测量介质移动并且在此情况下基本上位于壳体附件和相邻的壳体中。
驱动元件和该驱动元件位于其中的壳体附件被设计为使得测量探头仅可在其处于休止位置且壳体附件被打开或者松脱并且浸入管和驱动元件彼此断开的情况下从保持支架中移除或插入其中。壳体附件与驱动机构壳体和驱动元件一起可从壳体中完全移除。然而，优选的布置是壳体附件通过非同心布置的轴与壳体旋转连接。
如果壳体附件仅在一个铰接位置处与壳体相连并且为尽可能与外面封闭的设计(优选地，壳体附件中具有至少一个用于可与测量探头相连的电缆的电缆导向通道)则是有利的。因此，如果壳体附件和壳体被封闭，则测量探头不能从保持支架中移除。尽可能封闭的壳体附件的进一步优点是，可防止液体和/或灰尘粒子从外面进入保持支架。
测量探头从浸入管中的意外移除已经通过驱动元件和壳体附件的设计被防止。另外，保持支架可配备有至少一个安全元件。在浸入管中没有测量探头和/或在壳体附件被打开和/或在浸入管和驱动元件之间未正确连接时，该至少一个安全元件防止浸入管的轴向位移。一个或多个安全元件可布置在保持支架中的不同位置处。
一安全元件还可用于对通向处理腔室的至少一个进入管道的打开进行控制，以使得处理腔室仅可在测量探头位于浸入管中且浸入管处于休止位置时使用。
该至少一个安全元件可被构造为机械和/或电子锁定元件。机械锁定元件例如可以为与浸入管中的凹槽啮合并且因而防止浸入管轴向位移的螺栓。然而，锁定元件也可被设计为电气器件，以使得驱动机构例如在两个元件之间没有电接触时不能移动。
处理系统通常由处理监视和/或控制中心进行控制和监视。处理系统可具有一个或多个用于可互换探头的保持支架。建议在此情况下将该至少一个安全元件设计为电子传感器，其类似于电子锁定元件可控制驱动机构和/或向控制中心发送信号，因此关于特定保持支架状态的报告便可送达控制中心。这是特别有利且对用户友好的，因为从中心位置可同时监视数个保持支架并且例如可具体地识别出有缺陷的保持支架。
为了防止任何测量介质进入保持支架内，浸入管和/或壳体具有至少一个密封件，所述密封件在测量位置时相对于测量介质密封处理腔室和/或在休止位置时相对于测量介质和周围环境密封处理腔室。
一优选的实施例具有至少一个附加密封件，其布置在浸入管和/或壳体处并且在休止位置可确保处理腔室相对于测量介质以及相对于驱动元件和该驱动元件位于其中的壳体附件密封。
保持支架的驱动机构以及驱动机构壳体可被设计为直线型或弯曲型构造。例如对于空间紧凑的工业系统中的一些位置，建议使用弯曲布置的驱动机构。
用于保持支架的驱动机构应当尽可能地小但同时非常坚固。驱动机构可被构造为气动、电动、或弯曲的电气驱动器，并且气动驱动器为优选的方案。保持支架也可以被手动致动。
下面参照附图描述用于可互换测量探头的保持支架的实施例的若干不同例子，其中图1示出了具有处理腔室和处于测量位置的测量探头的保持支架的局部剖视图；图2示出了具有处理腔室和处于休止位置的测量探头的保持支架的局部剖视图；图3示出了没有处理腔室但具有处于分离位置的弯曲驱动机构的保持支架的透视图；图4示出了具有处理腔室和处于休止位置的测量探头的保持支架的透视图；以及图5示出了具有处理腔室和处于测量位置的测量探头的保持支架的透视图。
具体实施例方式
具有处理腔室和测量探头的探头保持支架的局部视图在图1中被示出为处于测量位置，在图2中被示出为处于休止位置。下面的描述很大程度上涉及这两个附图。
保持支架具有包括处理腔室1的壳体2，并带有可在壳体2中轴向移动的浸入管3、可松脱地与浸入管3相连的驱动元件4、以及布置在浸入管3中的测量探头。测量探头具有传感器5和传感器头6。在图1中未示出并且其包括驱动机构以及其它元件的保持支架的顶部(相对于附图)在图3至5中更详细地示出。
壳体2在其更靠近测量介质的端部处具有凸缘7，其允许保持支架连接到任何希望的接受器，例如管道或反应容器。凸缘7的设计除其他因素外取决于应用领域。凸缘7可以是标准化的工艺凸缘或者可以是根据客户要求定做的工艺连接件。
这种用于大多数不同种类反应容器和处理系统的凸缘或连接件通常是已知的并且因此在此不再详细论述。
在本例子中，壳体2内具有被设计为处理腔室1的连续腔室，其沿着以虚线示出的轴线延伸。在大多数基本情况下，当测量探头伸入测量介质并且保持支架处于测量位置时，处理腔室1朝着周围环境至少部分地打开。
处理腔室1的目的是用于利用不同的处理剂处理传感器5，尤其是处理传感器5的面向测量介质的端部处的敏感元件11。这些处理剂可以包括不同的液体或气体；另外，可以将腔室1排空，以使得传感器并且主要是敏感元件11可在处理腔室1中进行清洁和/或可校准测量探头和/或可测试其适当地运行的能力。浸入管3的大部分外表面可与传感器5一起在处理腔室1中进行清洁。在本例子中，处理剂可借助于壳体2上的两个管道接头9、10导入处理腔室1并随后从其中去除。为了获得最佳的可能处理结果，管道接头9、10布置在处理腔室的相对端处。
浸入管3在其内部具有中空空间，该中空空间的直径和形状与传感器5的外部直径和形状相匹配，以使得浸入管3至少可容纳传感器5。在面向测量介质的端部处，浸入管3被穿孔，以使得形成一个至少部分地朝着测量介质开口(或敞开)的区域22。浸入管3朝向测量介质的封闭由块状插塞13构成。在测量位置，传感器5以敏感元件11位于开口区域22中的方式布置在浸入管中，敏感元件11在该处可与测量介质直接接触。
浸入管3的更远离测量介质的端部是敞开的并且具有用于紧固测量探头的连接器，从而使得至少传感器5可插入浸入管3中且测量探头可紧固至浸入管3。从附图中看，这种连接器由连接衬套14(例如在传感器5和传感器头6之间布置在测量探头处的螺帽)覆盖。现有技术提供了多种用于紧固测量探头的连接器。因此在此将不再对此进行详细论述。
浸入管3的更远离测量介质的端部还包括闭合元件(参见图3至5)，其提供了浸入管3与驱动元件4的可松脱连接。浸入管3和驱动元件4例如可借助于卡口连接、螺纹连接、插入连接或现有技术中已知的其它连接元件进行连接。
驱动元件4优选地被构造为在朝向测量介质的区域部分开口的套筒设计，例如呈半壳或套筒段的形式(也参见图3和4)，从而使得驱动元件4可容纳传感器头6。从封闭到开口套筒的过渡优选地以斜角切割，以使得驱动元件4同时用作紧固到传感器头6的电缆16的电缆导向件。电缆16连接到这里未示出的处理和/或控制单元或者连接到处理控制中心，并且另外其可紧固在附图中未示出的驱动机构壳体的外部。
为了相对于测量介质或周围环境密封保持支架的不同部件，保持支架具有数个密封件。至少第一密封件18布置在浸入管3的上端(相对于图1)且位于其外侧。第二密封件19布置在壳体2的变窄区域中并位于凸耳8上。这两个密封件18、19用于在测量位置和休止位置相对于测量介质和周围环境将处理腔室密封起来。
另外的密封件位于浸入管3内且位于浸入管3和传感器5之间。第三密封件20位于浸入管3的远离测量介质的远端处，相对于图1略高于密封件18，并且第四密封件21位于朝向测量介质打开的区域22之上。第三和第四密封件20、21相对于进入的介质将浸入管3的内部以及传感器头6密封起来并且还用于将传感器5在浸入管3中保持就位。
密封件18至21优选地为由化学稳定、可杀菌的材料制成的O形环。
在图1所示的测量位置，浸入管3的大部分以及敏感元件11与测量介质接触。浸入管3前进到测量介质中，或者换句话说，测量探头被展开。传感器头6以及驱动元件4的围绕传感器头6的部分位于处理腔室1的内侧。
用于处理腔室1的管道接头9、10以如此方式布置在壳体2中或壳体2处，以使得在测量位置，它们指向处理腔室1的开口被浸入管3或驱动元件4密封和封闭，因此除了可布置于例如供应管道中的截止阀之外，还存在着防止处理剂由于失误而进入的机械屏障。处理腔室1在测量位置朝着周围环境打开并且密封件18、19紧密地封闭保持支架，以防止介质侵入。
在图2所示的休止位置，浸入管3和布置在浸入管内的传感器5被置于处理腔室1中。浸入管3的处于密封件18和插塞13之间的部分具有比处理腔室1的内部小的直径，因此保持支架在测量期间与测量介质接触的几乎所有部分可在处理腔室1中得到处理。管道接头9、10通向处理腔室1的开口不再被堵塞。已经被输送入内以用于校准和/或清洁的比如液体和/或气体之类的处理剂可以循环和清洗浸入管3以及布置在开口区域22中的敏感元件11。仅仅插塞13的底部仍然与测量介质接触，并且可利用也用于清洁包含测量介质的容器的方法进行处理。
从测量位置(参见图1)到休止位置(参见图2)的变化要求驱动元件4、浸入管3以及布置在浸入管3中的测量探头朝向驱动机构壳体运动，即相对于图1和2而言向上运动。其结果是，在休止位置，传感器头6以及驱动元件4的至少一部分位于壳体附件中。
在休止位置(参见图2)，布置在壳体2中并位于由凸耳8形成的收缩部上的第二密封件19相对于测量介质密封处理腔室1，因此处理剂不能从处理腔室1泄漏到测量介质中，反之亦然。密封件18现在位于浸入管3和处理腔室1的远离介质的相应端部之间并且将处理腔室1与周围环境密封隔开。
图1和2所示的优选实施例具有呈凸耳8形式的另一安全特征，该凸耳8布置在壳体2中最靠近测量介质的区域中。凸耳8在该位置收缩壳体2并且从而同时表示处理腔室1的一端。凸耳8用作浸入管3的限位挡块，并且相对于附图位于凸缘7的上方。
浸入管3布置为可在壳体2中轴向移动。浸入管3以如此方式形成，以使得其可将处理腔室1与测量介质以及周围环境密封隔开(参见图2)。浸入管3的在测量位置时与测量介质接触的部分因此具有比在测量位置时仍然位于壳体2内的部分小的外径，因此浸入管3的指向测量介质的部分可滑动穿过壳体2的变窄部分。
浸入管的具有不同外径的区段具有一个呈台阶12形式的过渡区域，所述台阶12在测量位置时座靠处理腔室1的凸耳8并且因此限定出浸入管3在处于测量位置时在壳体2中的固定位置。
在休止位置，测量探头可利用循环通过处理腔室的处理剂进行处理，或者其可在连接衬套14已经被松脱(或释放)并且驱动元件4已经分离(即脱离连接)并相对于壳体2运动之后从保持支架中移除，并且进入处理腔室1的管道被堵塞且处理腔室处于排空状态(参见图3和4)。为了确保处理腔室1中的处理只能在测量探头就位时进行，保持支架具有至少一个安全元件，例如布置在浸入管的远离测量介质的部分内的触针或接触销(附图中不可见)，其中该触针由设置就位的测量探头所致动并发送信号至处理和/或控制单元，该处理和/或控制单元随后将打开处理腔室1的入口。
用于测量探头的保持支架的实施例的又一例子在图3中以透视图的方式示出。该保持支架具有在其上布置有安全元件24的壳体2并且还具有布置在壳体2中的浸入管，其中附图仅示出了用于连接到驱动元件4的连接元件23以及用于这里未示出的测量探头的连接器28。保持支架还包括与壳体2可松脱地相连的壳体附件25以及用于被设计为以一定角度设置的驱动机构的弯曲(或成角度的)驱动机构壳体17。为清楚起见，壳体附件25以至少部分打开的方式示出。
壳体2以及保持支架呈大致圆筒形，但是也可以采取其它构造。壳体2在面对测量介质的端部处具有凸缘7。在与测量介质相对的端部处，壳体2终止于从圆筒突出的扁平盘形部件27。
在壳体2内，浸入管被布置为可在壳体内滑动。壳体2在本实施例中并未被设计为处理腔室并且也没有用于处理剂的管道接头。壳体2主要用作浸入管的导向件和保持件，该浸入管被布置为使得其可在壳体内轴向滑动。壳体2内部的尺寸、设计以及关于浸入管布置的作用与图1和2所示的处理腔室相似。
浸入管布置在壳体2中并且可容纳测量探头，尤其是容纳测量探头的传感器。为了紧固测量探头，浸入管配备有连接器28，该连接器28在休止位置时在远离测量介质的远端处从壳体2突出。连接器28可以为可与针对图1和2的描述中提及的测量探头的连接衬套相连的任何已知测量探头连接器的形式。
壳体2与壳体附件25可松脱地相连，壳体附件25优选地被设计为可围绕一轴线旋转，该轴线偏心地布置且靠近外侧边界，沿着该轴线具有一个用于将壳体2与壳体附件25相连的装置。所述装置可被构造为例如销、钉或杆。壳体附件25与壳体2可彼此完全分离。壳体附件25用于保护与驱动机构壳体17中的驱动机构相连的驱动元件4免受外界影响，并提供壳体2和驱动机构壳体17之间的连接。优选但并非绝对要求的是，壳体附件25与驱动机构壳体17稳固连接并且只能与后者一起运动。
壳体附件25在更靠近测量介质的端部处具有沟槽29，该沟槽可精确地配合盘形部件27的外缘。图3中的保持支架被示出为没有测量探头但是具有至少部分地打开的壳体附件25。电子和/或机械安全元件24布置在盘形部件27的外缘处，该安全元件24防止浸入管3或布置在浸入管3中的测量探头在壳体附件25相对于壳体2旋转脱离或处于打开状态时被展开进入测量介质。在壳体附件25封闭时，其与安全元件24接触并且从而松开锁定，因此浸入管3可被送入测量介质。安全元件24可被构造为例如响应于压下并且与一个和浸入管3中的凹槽啮合的螺栓配合的键或其它元件。在壳体附件25将安全元件24推压到壳体2中时，螺栓从浸入管3的凹槽中释放，并且浸入管3可借助于驱动机构运动。在壳体附件25脱离壳体2时，螺栓重新啮合在凹槽中。除了形成机械闭锁之外，安全元件24以及其它的安全元件还可例如电连接到驱动机构和/或处理控制中心或处理和/或控制单元，以便在最简单的情况下控制驱动机构的操作状态(开/关)。
驱动元件4基本上为细长的套筒，其与布置在驱动机构壳体17中的驱动机构相连。驱动元件4的更远离测量介质的部分呈闭环套筒30的形式，而更靠近测量介质的部分为至少部分地打开的套筒段31，套筒段31在连接元件32中朝着测量介质终止，该连接元件32可与浸入管中的连接元件23配合。在休止位置，闭环套筒30的端部位于驱动机构26中。
在壳体附件封闭时，连接元件23和32彼此啮合，以使得在浸入管和驱动元件4之间形成可松脱的连接。连接元件23、32被设计为使得它们在壳体附件25封闭时彼此啮合和咬合并且在壳体附件25被打开时又易于彼此脱离。在连接元件23、32正确地啮合时触发又一安全元件，以使得如果驱动机构被驱动元件正确地连接到浸入管的话，则浸入管只能被送入测量介质。如果连接元件23、32未啮合，即使驱动元件与浸入管接触，也防止了浸入管的展开。
如果浸入管3内没有测量探头，则结合图1和2所述的安全元件防止了浸入管3的展开。安全元件24在壳体附件25被打开时防止了浸入管3的展开。又一安全元件在连接元件32、23松脱时防止了浸入管的展开。在配备有所有这三个安全元件的保持支架中，仅在测量探头处于保持支架中、壳体附件25封闭并且驱动机构通过驱动元件与浸入管相连时，浸入管3才可展开进入测量介质(还参见图4和5)。
图4以透视图的方式示出了处于休止位置的保持支架的实施例的又一例子，其中具有设置就位的测量探头、封闭的壳体附件25、以及用于直线型驱动机构的驱动机构壳体26。壳体附件25再次被示出为朝着周围环境至少部分地打开。
测量探头借助于连接衬套14与在休止位置时处于壳体2内并且在本图中不可见的浸入管相连。驱动元件4借助于连接元件23、32同样地与浸入管相连，并且壳体附件25的沟槽29包围盘形部件27的外缘。在这里示出的休止位置，传感器头6处于位于壳体附件25中的套筒段31内。附接到传感器头6上的电缆16通过驱动元件4通向保持支架的外面，尤其是在套筒30和套筒段31之间的过渡部分15处。壳体附件25具有为此目的而设计的通道开口。
在本实施例中，壳体2具有三个管道接头9、10、33，以作为处理剂从布置在壳体2中的处理腔室进出的入口和出口。
图5示出了如图4所示的探头保持支架的同一实施例，不过其处于测量位置。浸入管3已经由驱动元件4移动并且现在例如从壳体2突出进入测量介质并且可与测量介质接触。在壳体附件25的区域中，该图主要使驱动元件4的封闭套管30可见。套筒段31几乎完全位于壳体2内，因此仅一个小的开口仍处于壳体附件的区域中，如果使用具有电缆的测量探头的话，电缆16穿过所述开口通向外面。
在展开入测量介质时，浸入管3、驱动元件4以及布置在其中的测量探头借助于布置在驱动机构壳体26中的驱动机构朝着测量介质轴向前进。
测量探头仅可在休止位置时被安装或拆卸，并且壳体附件25处于打开状态，因为在测量位置时通向浸入管并且从而也通向测量探头的通路被驱动元件4的封闭部件30堵塞。当测量探头在处理腔室中被处理时，主要通过基本上封闭的壳体附件25防止测量探头的移除。
为更清楚起见，在图3至5中壳体附件25均被示出为向周围环境部分地打开。在操作期间，有利的是，壳体附件基本上封闭，以使得液体或灰尘粒子均不能通过壳体附件进入探头保持支架。封闭的壳体附件可通过将更换测量探头所需的开口封闭来实现，例如借助于分隔盖帽、可动的闭合元件或者柔性波纹管，其中闭合元件可具有用于电缆的通道。
根据本发明的探头保持支架可被实施为具有处理腔室或不具有处理腔室，优选地给出了包括处理腔室的形式。
测量探头的浸入深度可通过保持支架的位移高度、即浸入管在壳体中的移动距离改变。然而，最大的浸入深度由所用测量探头的长度并且尤其是所用传感器的长度确定。
根据所用测量探头的长度，至少浸入管的长度应当匹配。通过改变壳体和/或壳体附件的长度可使之适应于不同的探头长度。如果探头保持支架具有处理腔室，优选地适应于壳体附件，因为浸入管的外面在浸入管被拉动通过处理腔室时已经被清洁以及因为在处理期间大部分敏感元件已经位于处理腔室内。还可以设想，如果使用特别长的传感器，则将保持支架的主要部分布置在包含测量介质的容器内。因此，根据探头保持支架的设计，保持支架可与所有常规的可以购得的不同长度的传感器一起使用。
浸入管3的设计以及开口区域22在浸入管更靠近介质的端部处的布置代表了浸入管对于敏感元件位于端部处的测量探头和传感器而言尤其有利的优选实施例。浸入管还可在其它位置处具有一个或多个窗口，以使得其敏感元件并非布置在端部处的传感器的测量探头同样可安装在保持支架中并且用于测量介质的不同参数的测量。
壳体2可具有如图1和2所示的凸耳8，以用作位移限制挡块。该挡块的目的是防止浸入管过深地进入探头保持支架所连接的容器中。壳体2还可被设计为不具有该凸耳8，在此情况下密封件19可布置在壳体内侧的沟槽中，并且浸入管3可被设计为具有均匀的内径。
所示实施例中的驱动元件已经被示出为部分开口的套筒。其它可能的设计包括独立的杆以及具有不同尺寸的开口的套筒段，或者如果使用没有电缆的测量探头，则也可以是完全封闭的套筒。
驱动元件和壳体附件具有驱动元件和壳体对于热导而言彼此分开的效果，以使得驱动机构中产生的热对于布置在壳体中的浸入管中的测量探头而言没有影响。
附图标记列表1 处理腔室2 壳体3 浸入管4 驱动元件5 传感器6 传感器头7 凸缘8 凸耳9 管道接头10管道接头11敏感元件12台阶13插塞14连接衬套15电缆导向件16电缆17弯曲驱动机构壳体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开口区域23连接元件24安全元件
25壳体附件26驱动机构壳体27盘形部件28连接器29沟槽30套筒31套筒段32连接元件33管道接头
权利要求
1.一种用于可互换测量探头的探头保持支架，其具有壳体(2)、可在所述壳体(2)中在休止位置和测量位置之间轴向移动的浸入管(3)、测量探头、布置在一驱动机构壳体(17，26)中的驱动机构、以及设计成与该浸入管(3)相连的驱动元件(4)，其中该测量探头被设计成以允许该测量探头从该浸入管(3)中移除的方式布置在该浸入管(3)中，其特征在于，该浸入管(3)和/或可布置在该浸入管(3)中的测量探头始终位于该驱动机构壳体(17，26)的外面，并且一壳体附件(25)布置在该壳体(2)和该驱动机构壳体(17，26)之间，该壳体附件(25)以允许该壳体附件(25)脱离该壳体(2)的方式与该壳体(2)相连。
2.根据权利要求1所述的探头保持支架，其特征在于，来自和/或通向该测量探头的管道被布置为直接从壳体附件(25)引出。
3.根据权利要求1或2所述的探头保持支架，其特征在于，该壳体附件(25)容纳该驱动元件(4)。
4.根据权利要求1至3之一所述的探头保持支架，其特征在于，用于可布置在该浸入管(3)中的测量探头的处理腔室(1)布置在该壳体(2)中。
5.根据权利要求4所述的探头保持支架，其特征在于，该处理腔室(1)包括至少一个供应和/或去除至少一种处理剂的管道接头(9，10，33)。
6.根据权利要求1至5之一所述的探头保持支架，其特征在于，该探头保持支架包括至少一个安全元件，该至少一个安全元件被设计为使得在该浸入管(3)中没有测量探头和/或在该浸入管(3)和该驱动元件(4)之间未连接和/或在该壳体附件(25)打开时，其防止该浸入管(3)的轴向位移。
7.根据权利要求4或5所述的探头保持支架，其特征在于，该探头保持支架包括至少一个安全元件，其控制该至少一种处理剂流入该处理腔室(1)。
8.根据权利要求6或7所述的探头保持支架，其特征在于，该至少一个安全元件为机械和/或电子锁定元件。
9.根据权利要求6或7所述的探头保持支架，其特征在于，该至少一个安全元件为电子传感器，其被设计为向与该保持支架和/或该测量探头相连的处理和/或控制单元和/或控制中心发送信号。
10.根据权利要求1至9之一所述的探头保持支架，其特征在于，该测量探头包括传感器(5)和传感器头(6)，其中该测量探头被设计为以如此方式布置在该保持支架中，以使得该传感器(5)位于该浸入管(3)中，并且该传感器头(6)位于该驱动元件(4)中。
11.根据权利要求1至10之一所述的探头保持支架，其特征在于，该测量探头仅在该休止位置且该壳体附件(25)打开以及该驱动元件(4)与该浸入管(3)分离时可从该探头保持支架中移除。
12.根据权利要求4至11之一所述的探头保持支架，其特征在于，该浸入管(3)和/或该壳体(2)包括至少一个密封件(18，19，20，21)，该至少一个密封件(18，19，20，21)在该测量位置相对于测量介质密封该处理腔室(1)和/或在该休止位置相对于测量介质以及周围环境密封该处理腔室(1)。
13.根据权利要求1至12之一所述的探头保持支架，其特征在于，该驱动机构被设计为直线型驱动机构或弯曲驱动机构。
14.根据权利要求1至12之一所述的探头保持支架，其特征在于，该驱动机构被设计为气动驱动机构或电动驱动机构。
全文摘要
一种用于可互换测量探头的探头保持支架，其具有壳体(2)、可在所述壳体(2)中在休止位置和测量位置之间轴向移动的浸入管(3)、测量探头、布置在一驱动机构壳体(17，26)中的驱动机构、以及设计成与该浸入管(3)相连的驱动元件(4)，其中该测量探头被设计成以允许该测量探头从该浸入管(3)中移除的方式布置在该浸入管(3)中，其特征在于，该浸入管(3)和/或可布置在该浸入管(3)中的测量探头始终位于该驱动机构壳体(17，26)的外面，并且一壳体附件(25)布置在该壳体(2)和该驱动机构壳体(17，26)之间，该壳体附件(25)以允许该壳体附件(25)脱离该壳体(2)的方式与该壳体(2)相连。
文档编号G01N27/28GK1912402SQ200610114860
公开日2007年2月14日 申请日期2006年8月9日 优先权日2005年8月10日
发明者米夏埃尔·托特维茨, 丹尼尔·卡德拉斯 申请人:梅特勒-托莱多股份公司