测定水的UV透射率的方法技术

本发明专利技术涉及一种测定UV消毒设备中的水的UV透射率的方法，水流过该设备，其中该设备具有多个辐射器装置(1)，每个该装置具有UV辐射源(2)、围绕该UV辐射源(2)的套管(3)以及UV‑C传感器(6)，套管的开口端(12)具有端面(13)，UV‑C传感器检测从套管(3)发出的不受水影响的UV辐射，还包括至少一个另外的UV传感器(23)，其与辐射器装置(1)的套管(3)间隔设置，其中该方法具有以下步骤：a)对于至少一个辐射器装置(1)，通过UV‑C传感器(6)测量从套管(3)发出的UV辐射功率；b)通过与UV辐射源间隔设置的至少一个另外的UV传感器测量透射的辐射功率的数值；c)通过发出的辐射功率的数值和透射的辐射功率的数值测定水的透射率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测定水的UV透射率的方法
本专利技术涉及一种具有权利要求1的前序特征的测定水的UV透射率的方法。
技术介绍
数十年来，UV辐射器已被用于消毒饮用水和空调池中的废水，以及对生物实验室的工作区域进行消毒。在UV水处理设备中，UV-C辐射源布置在石英玻璃套管中以照射水。套管保护辐射源免受外部损坏，并同时确保有效的工作温度。UV消毒设备通常包括多个UV辐射器，其布置在流通反应器中，水从流通反应器中通过，或者设置在开放的通道中。当水流过反应器或通道时，被暴露在适当剂量的UV-C辐射下，从而达到期望的效果。为了监测释放到水中的辐射剂量，反应器中通常具有UV传感器，该传感器与辐射器表面正交并且间隔设置，该传感器接收作为释放到水中的辐射功率的表征的信号。该检测也可以检测照射强度的变化，但不能检测其原因。由UV传感器检测到的照射强度受许多因素的影响，例如UV辐射器或UV传感器的老化、围绕UV辐射器的其中一个二氧化硅套管上的涂层形成以及水质的变化。在这方面，水质是特别关键的，这是由于理想的UV剂量取决于此。UV辐射被溶解在水中的物质所削弱。特别地，铁、锰、腐植酸和其它有机成分对UV透射率具有影响。因此，为了测定水质，必须测量UV透射率。UV辐射在水中的弱化很大程度上取决于波长。因此，使用对UV消毒水有效的254nm的波长来测定UV透射率。通常使用单独的透射测量方法来测量UV透射率。US6,791,092B2公开了例如具有分析室的透射测量装置，该分析室用于使液体通过，其中安装有与UV辐射器，以及和该UV辐射器不同间隔的三个UV传感器。通过评估测量信号，可以通过该装置的几何形状(Geometrie)来推断液体的透射率。饮用水的UV透射率的典型值为85-98％/cm，废水为50-75％/cm。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种测定水的UV透射率的方法，该方法独立于辐射源的操作状态和老化条件而进行，并且可以省略单独的透射测量方法。该目的通过具有权利要求1的特征的方法实现。据此，提供了一种测定UV消毒设备中的水的UV透射率的方法，水流过该设备，所述UV消毒设备具有多个辐射器装置，每个所述辐射器装置具有UV辐射源；围绕该UV辐射源套管，所述套管的开口端具有端面；和，UV-C传感器，所述UV-C传感器检测从套管发出的不受水影响的UV辐射，所述UV消毒设备还包括至少一个另外的UV传感器，所述至少一个另外的UV-C传感器与所述辐射器装置的所述套管的间隔设置，该方法具有以下步骤：对于至少一个辐射器装置，通过UV-C传感器测量从套管发出的UV辐射功率的数值；通过与所述UV辐射源间隔设置的所述至少一个另外的UV传感器测量透射的辐射功率的数值；通过所述发出的辐射功率的数值和所述透射的辐射功率的数值测定水的透射率。尽管不使用单独的透射测量方法，但是根据该方法，可以测定水的透射率。UV辐射源优选地由套管同心地围绕。UV消毒设备可以是封闭的通流反应器的一部分，也可以设置在开放的通道中。UV-C传感器有利地与套管的端面光学连接，使得UV-C传感器的感应表面能够检测从套管的端面发出的UV辐射。因此可以排除外部影响来测定从套管发出的UV辐射器功率。在这方面，套管的大致环形的正面应被认为是端面，而不是例如整个圆形横截面。当UV辐射从端面发出时，该辐射在所述套管的长度上进入套管材料并且在正面分开。与在套管内的一端测量UV辐射的方法相比，本专利技术的方法主要从辐射器的端部区域检测到辐射，在端面处测量更适用于检测辐射器的条件和当前功率。优选地，与套管间隔设置的至少一个另外的UV传感器设置在流动的水中。在一种实施方式中，在该方法的最后一步中，“通过发出的辐射功率的量和透射辐射功率的量测定水的透射率”，水的透射率通过所述UV消毒设备的几何形状(Geometrie)来决定。在另一种实施方式中，在该方法的最后一步中，水的透射率由与透射值成比例的中间值测定，并且所述中间值通过发出的辐射功率的数值和透射的辐射功率的数值的商的对数来计算。而作为替代的是，在该方法的最后一步中有利地也可以使用查找表来决定水的透射率。与套管间隔设置的至少一个另外的UV-C传感器优选地与所述套管的圆周表面正交地设置。具体实施方式下面通过附图更详细地说明本专利技术的优选实施方式。图1是辐射器装置1的纵向截面图，该辐射器装置1具有辐射源2，并包括连接件5和UV-C传感器6，辐射源2被大体上为圆柱形的套管3围绕，套管3由透UV材料制成并且沿其纵向轴线4与辐射源2同轴地布置。连接件5具有衬套7，辐射源2的接触座8容纳在衬套7中。衬套7穿过环形盘9，与在衬套7的区域环绕套管3的密封系统10相协作，环形盘9形成为套管3的开口端12的座11。套管3具有均匀的壁厚，并且其开口端12被垂直于其纵向轴线4切割以形成环形的端面13。端面13至少部分地抵靠于环形盘9。密封系统10从外部密封套管3。连接件5的衬套7与电连接件14相连，电连接件14用于辐射器装置1的连接器插头15。连接插头15通过盖螺母16固定于作为连接件5一部分的电连接件14。第二盖螺母17设置为用于安装所述密封系统10。在套管3的座11的区域，盘9具有穿透凹部18，UV-C传感器6的耦合光学器件19至少部分地布置在其中。UV-C传感器6通过连接件20与电连接插头21连接。由UV辐射源2产生的光在穿过透UV材质的套管3后发生衍射。优选地，套管3由石英玻璃组成。由此，这在一定程度上导致了全反射。因此，有一部分光留在套管3中并在套管3内来回反射。因此，套管3用作一种半导体。UV辐射从套管3的端面13出现，并通过耦合光学器件19穿过空气缝隙到达传感器6。还可以提供的是，将耦合光学器件19直接连接至端面13。此外，具有或不具有空气缝隙的情况下，传感器6与端面13直接的轴向连接也可以很适合。在所有情况下，如果UV-C传感器6包括边缘滤波器则是有益的。在本专利技术的实施方式中，仅测量从环形端面13发出的一部分光。在另一个实施方式中，提供的是，使用适当的光学转换片，使得从环形端面13发出的辐射得到更广泛甚至全面利用。传感器6或耦合光学器件19的耦合表面不必要正交于辐照源4的纵向轴线。优选地，UV-C传感器6具有碳化硅(SiC)二极管。UV辐射器装置是UV辐射设备中流通反应器的一部分。UV辐射器装置的连接件和电连接件从水22中伸出。除了与UV辐射器装置相关联的UV-C传感器6之外，本专利技术还提供了一个另外的UV传感器23，其与套管3间隔设置，如图所示，在与反应器相连的壁24的区域中。设置为具有一定距离的UV传感器23通常可以测定水中的照射强度。在这方面，其测量轴线优选地与套管3的表面正交。通过测定进入和透射的辐射功率可以使用Beer-Lambert(比尔-朗伯)定律测定层厚度d的水的透射率T。UV辐射器装置1可以独立于透水率T来测量照射强度。因此，考虑到反应器的结构，可以测定进入水的绝对辐射功率。与套管3间隔设置的传感器23接收代表透射辐射功率的信号。如果辐射源2在操作期间产生波动，则将会对两个传感器6、23的两个测量变量(发出的辐射功率和透射辐射功率)产生影响。随后能够得到来自两个UV-C传感器6、23的辐射值的商的对数与透射值成比例的结果，并且该结果可以通过设备的几何形状进行标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定UV消毒设备中的水的UV透射率的方法，水流过该设备，其中，所述UV消毒设备具有‑多个辐射器装置(1)，每个所述辐射器装置(1)具有‑‑UV辐射源(2)，‑‑围绕该UV辐射源(2)的套管(3)，所述套管(3)的开口端(12)具有端面(13)，和‑‑UV‑C传感器(6)，所述UV‑C传感器(6)检测从所述套管(3)发出的不受水影响的UV辐射，‑以及至少一个另外的UV传感器(23)，所述至少一个另外的UV‑C传感器(23)与所述辐射器装置(1)的所述套管(3)间隔设置，其中，该方法具有以下步骤：a)对于至少一个辐射器装置(1)，通过UV‑C传感器(6)测量从所述套管(3)发出的UV辐射功率的数值；b)通过与所述UV辐射源间隔设置的所述至少一个另外的UV传感器测量透射的辐射功率的数值；c)通过所述发出的辐射功率的数值和所述透射的辐射功率的数值来测定水的透射率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.16 DE 102015000263.51.一种测定UV消毒设备中的水的UV透射率的方法，水流过该设备，其中，所述UV消毒设备具有-多个辐射器装置(1)，每个所述辐射器装置(1)具有--UV辐射源(2)，--围绕该UV辐射源(2)的套管(3)，所述套管(3)的开口端(12)具有端面(13)，和--UV-C传感器(6)，所述UV-C传感器(6)检测从所述套管(3)发出的不受水影响的UV辐射，-以及至少一个另外的UV传感器(23)，所述至少一个另外的UV-C传感器(23)与所述辐射器装置(1)的所述套管(3)间隔设置，其中，该方法具有以下步骤：a)对于至少一个辐射器装置(1)，通过UV-C传感器(6)测量从所述套管(3)发出的UV辐射功率的数值；b)通过与所述UV辐射源间隔设置的所述至少一个另外的UV传感器测量透射的辐射功率的数值；c)通过所述发出的辐射功率的数值和所述透射的辐射功率的数值来测定水的透射率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述U...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·克鲁格，U·卡尼高斯基，
申请(专利权)人：木质部知识产权管理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU