Funktionsweise der Reinigungs-Vorrichtung am amperometrischen Sensor

Im membranbedeckten amperometrischen Sensor wird die Arbeitselektrode durch eine meist empfindliche Membran vom Wasser und vom Desinfektionsmittel getrennt. Eine Reinigungs-Vorrichtung ist nicht realisierbar. Diese Membran kann durch Substanzen, die sich im Wasser befinden, verschmutzt werden. Diese Verschmutzung hält die zu messenden Moleküle zurück und vermindert die Sensibilität der Messung.

Durch die Membran ist ein membranbedeckter amperometrischer Sensor empfindlich gegenüber Druck. Für einige Desinfektionsmittel gibt es die Möglichkeit, die Messung ohne Membran auszuführen. Die fehlende Membran führt zu einer Druckstabilität des Sensors. Gleichzeitig diesem Fall liegt die Arbeitselektrode offen, so dass die Oberfläche mechanisch gereinigt werden kann.

Eine Düse der Durchfluss-Armatur mit 6mm Durchmesser in etwa 15 Millimeter Entfernung bringt einen konstanten Strahl der Flüssigkeit (symbolisiert durch blauen Pfeil) mit dem Desinfektionsmittel in senkrechter Richtung der Arbeitselektrode (3). Eine Membran, sonst unter (1) gekennzeichnet, ist nicht vorhanden. Diese Moleküle treffen direkt auf die Arbeitselektrode (3). Die Arbeits-Elektrode (3) ist aus einem Edelmetall (Gold oder Platin) damit sie nicht korrodiert. Die Arbeits-Elektrode (3) steht unter einer sehr kleinen aber genauen elektrischen Spannung. Deshalb gibt das Desinfektionsmittel an der Oberfläche der Arbeitselektrode Elektronen ab. Diese Elektronen fließen im 3-Elektroden-System zur Gegen-Elektrode (5) und bilden einen sehr kleinen elektrischen Arbeits-Strom. Die Gegen-Elektrode (5) ist als zweiter Punkt neben der Arbeits-Elektrode (4) erkennbar. Durch diese Methode wird die Referenz-Elektrode (4) stromfrei gehalten. Der elektrische Arbeits-Strom wird gemessen und mit der Temperatur zu einem elektrischen Signal (6) verarbeitet. Dieses Signal kann ein Standard-Spannungs-Signal von 0 bis -2000 Millivolt oder ein Standard-Strom-Signal 4 bis 20 Milliampere oder eine Standard-Bus-Signal „ModBus RTU“ sein.

Die Referenz-Elektrode (4) besitzt eine sehr dünne Silber-Salz-Beschichtung. Gemeinsam bilden diese Beschichtung und der Elektrolyt einen sehr genauen Spannungs-Nullpunkt. Nur dieser genaue Nullpunkt ermöglicht, die exakte elektrische Spannung für die Oberfläche der Arbeits-Elektrode einzustellen.

Neben dem Signal-Anschluss (6) ist abhängig vom Typ des Ausgangssignales eine Spannungsversorgung (7) erforderlich.

Der Wasserstrahl wird wegen der äußeren Abdichtung (roter Dichtring) durch die zentrische Haupt-Öffnung geleitet. 4 kleine Neben-Öffnungen entstehen im dahinter liegenden Hohlraum eine Verwirbelung. Diese Verwirbelung reicht aus, um die 3 Kugeln zu bewegen, die sich im Raum befinden.

Nach dem Zufallsprinzip treffen die Kugeln auf die Oberfläche der Arbeits- und der Gegenelektrode. Die vorhandene Reibung reicht aus, um die Oberflächen sauber zu halten.

Die Reinigung mit 3 Kugeln hat nebenher zur Folge, dass die Sensibilität der Messung sich verdreifacht. Dies ist bei der Auswahl des Sensors zu beachten. Das Tutorial zur Auswahl eines Membranbedeckten Amperometrischen Sensors berücksichtigt diese Veränderung des Messbereiches.