传感器系统以及传感器技术方案

本发明专利技术涉及一种用于测量用于包装件生产的消毒设备中消毒剂浓度的传感器系统，该系统包括传感器（３００），适于设置在消毒气体中，用于测量该消毒气体的浓度；电子处理电路，用于测定来自于该传感器（３００）的输出，其中该传感器系统进一步包括Ｉ／Ｏ单元，用于与处理控制系统相通信。该传感器系统进一步包括用于操作该传感器的高压电源供应，第一电极（３０１），该第一电极（３０１）与设置为距其一段距离的第二电极（３０２）一起形成电晕间隙。当电压施加在该间隙，并且电晕电流在该电极（３０１、３０２）之间流动时，该系统利用该间隙的电特性测量，以确定在该间隙中消毒剂的浓度。本发明专利技术还涉及一种传感器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于测量用于包装件生产的消毒i殳备中消毒 剂浓度的传感器系统。本专利技术还涉及一种用于包装件消毒的设备， 其包括该传感器系统。本专利技术还涉及一种用于测量气态消毒剂浓度 的传感器。
技术介绍
用于容器8消毒的一种设备如图1所示(来自于SE0203692-9 )。 该设备1典型地由被分成数个区域的罩组成。在第一区域，即加热 区域2中，引入热空气用于加热包装件。在第二区域，即消毒区域 3中，引入过氧化氢用于消毒该经加热的容器8。过氧化氢通过喷 嘴13被注入。在第三区域，即排放区域4，引入热的经消毒气体用 于排放容器8，以及在最后区域，即填充区域5中，包装件8填充 入经消毒的内容物。容器8通过设置在传送带10上的设备1被传 送。在图1中，容器的闭合顶端ll朝下放置，而它们打开的底端 12朝上。气态的过氧化氢通常以液态形式提供给气化器(图未示)， 在该气化器中它与加热的经消毒空气气流混合。消毒剂和空气流被 注入到消毒区域3中的分立容器8中。消毒的程度取决于多种因素， 如单个的包装件8暴露于过氧化氢的浓度、暴露时间、温度等。过 低的过氧化氢浓度会导致消毒程度的不充分，而过高的浓度可带来 在经填充的包装件8中的过氧化氢剩余，这是不可接受的。另外， 过高的浓度在经济上是不利的。在一个备选的相关消毒方法中，消 毒剂^皮允许冷凝在包装件的表面并由此^皮蒸发。 另一种用于包装件消毒的设备如图2所示。在该设备21中， 利用引导辊25、 27的方式，包装材^牛巻材24^皮引导通过包含有液 态过氧化氢溶液的处理池29。离开该处理池29后，巻材在两个才齐 干辊31 ( squeegee rollers )之间经过，4吏过氧4匕氢均匀；也分布在巻 才才24上。'然后巻才才(web ) 24通过入口 39进入力口^!室37,并矛j用 引导辊33、 35的方式，该巻材被引导通过该加热室37，最后通过 出口41，巻材离开该加热室37。该力。热室37包4舌力o热酉己置，示意 性地用虚线框43表示，其用于实现巻材上过氧化氢的蒸发。显而 易见地，蒸发率取决于例如加热温度以及过氧化氢的环境浓度。如 杲在加热室中的过氧化氢浓度过低，过氧化氢将会过快蒸发，从而 导致不能完全消毒的风险。另一方面，如果浓度过高，当巻材离开 加热室后，该巻材上保留过氧化氢残留的风险会加大。图2中还显 示了主催化剂45,主催化剂45在过氧化氢释》文入环境空气之前， 对其进行分解。明显地，在上述任何情况下，对消毒剂浓度的精确测量是至关 重要的。如果浓度测量方法粗略，则会导致过多的消毒剂一皮^吏用， 因为需保证确定量的最低消毒水平。这进而会导致更长的蒸发时 间，从而减緩了生产率。传统:t也，浓度测量通过以下两种方式中的一种进^亍间4妻测量，例力o通过测量与加热空气的质量;充量或体积:流量相 结合的液态消毒剂的质量流量或体积流量的方式，以及通过测量如 温度和压力等参H的方式进行。间4妻测量方法的优点是其通常成本 低、测量精确(至少经4交长时间测量后)。而其缺点的例子为，在 响应变化方面，它相当纟爰'隄，因为其测量消毒剂和空气随时间的平 均消耗，这会导致消毒剂非最优化量的使用。另外，用于有效处理 控制的关《建信息涉及针对每个单个包装件的信息。该信息可确^呆安全处理、可追溯性以及最低损耗。但该关键信息不能利用所述间接 方法获得。直接测量，例如，通过在特定位置i更置浓度传感器进行直才妄测 量。目前为止，所用的一些已有浓度传感器被证明是精确的，但大体上，它们(例如IR-传感器的情形)非常易于损坏、体积过大并 且对于期望的应用而言价格过于昂贵。另外，传感器需要被设置的环境较为苛刻，因为过氧化氢具有 腐蚀性，因此首要标准是传感器材料能够经受该苛刻环境。第二个 标准是该传感器材料不应使该不稳定的过氧化氢品质降低。传感器 通常仅与整个消毒剂体积的一'J、部分接触，因此第二标准不如第一 标准要求那么严格。经消毒意口未着去除或杀灭孩i生物至适应于特定应用的确定程 度。根据应用，可选"^不同的杀菌水平，以符合包装产品期望的上 架寿命。本文中，消毒处理为用于进行的与物体消毒相关的操作的通用 术语，例如，上述处理中的一种、用于暴露该消毒剂的气体生成、 之后的蒸发和/或在暴露后排;改以去除消毒剂。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种传感器系统，当用于消毒处理 时，其可消除或至少减少现有技术中存在的缺点。本专利技术的另一个目的是提供一种消毒设备，其通过使用本专利技术的传感器系统可容许 改进的处理控制。这些目的通过根据权利要求l中的系统以及利用 所述系统的设备实现。优选的实施方式在从属权利要求中4皮露。因此本专利技术涉及一种用于测量用于包装件生产的消毒i殳备中消毒剂浓度的传感器系统。该系统包括传感器，适于设置在消毒气体中，用于测量该消毒气体的浓度；电子处理电^各，用于测定来自 于该传感器的l餘出，以及i/o单元，用于与处理4空制系统相通信。 本专利技术的传感器系统进一步包括高压电源供应，用于该传感器才喿 作；第一电极，该第一电极与设置为距其一段距离的第二电极一起 形成电暈间隙(corona gap )。当电压施力口在该间隙，并且电晕电;充 在该电4及之间流动时，该系统利用该间隙的电特性测量以确定在该 间隙中消毒剂的浓度。本专利技术的传感器系统提供了 一种简单、价格合理以及可靠的在 线浓度测量。其简单确保了传感器系统的坚固耐用。其合理的成本 可使必要时在单个的消毒i殳备中i殳置ft个传感器，而不显著影响该 消毒设备的总成本。该测量的可靠性和精确度确保了进行预定程度 的消毒的同时，消^毛最少量的消毒剂的可能性。该传感器系统确保 了监测单个容器的消毒程度。在一些方面偏离的容器(涉及它们的 消毒剂暴露)可^皮分别标记，并—皮丟弃或留待后续处理。在一个或多个实施方式中，该系统可包括"没置于同才羊消毒气体 中的温度传感器。使用温度传感器确保了传感器输出和环境气体温 度的相关性。因为该输出多少与温度相关，因此为4青确地得出该消 毒剂的绝对浓度，使用温度传感器是必要的。该第 一 电极也可具有比该第二电极低的电位。该关系被称作 "负电4立"。为该电晕间隙l吏用负电位已一皮i正明可导致在水和消毒 剂之间的改进的区別，这确保了对消毒剂的改进的测量以及区别水 和消毒剂的可能性。在一个或多个实施方式中，该系统适于倾4+变4匕(ramp)施加 在该电晕间隙的电压，并测定所4f的作为电压函凄t的该电晕间隙的电特性，以推断冷凝和/或该传感器的状态。消毒剂的冷凝在很多消 毒处理中是 一 个关键参数。利用本专利技术的用于该测量的传感器系 统，可高度精确及高速率地确定冷凝的发生(例如，实际露点)。 电压的倾斜变化还可4全查该电晕间隙的状态，并由此自动地传送状态信息至控制系统。通过该方式，该传感器系统的维护可针对单个 的应用特别进行，从而降低了维护成本。在一个或多个实施方式中，该第一电才及具有尖端头的形式，并 且该第二电极提供了 一种保护结构，优选地以大致上U形环或圆顶 形的形式。利用周围保护该电极的结构作为4妻地点，可减少该传感 器中部件的数量。另外，绕电极的较少的材料增加了该电极周围气 体的流动，这改进了精确度，同时不显著影响消毒气体的气流。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量用于包装件生产的消毒设备中消毒剂浓度的传感器系统，所述系统包括：　传感器（３００），其适于设置在消毒气体中，用于测量该消毒气体的浓度；　电子处理电路，其用于测定来自于该传感器（３００）的输出，其中该传感器系统进一步包括Ｉ／Ｏ单元，用于与处理控制系统相通信；　其特征在于，该传感器系统包括用于操作该传感器的高压电源供应，第一电极（３０１），该第一电极（３０１）与设置为距其一段距离的第二电极（３０２）一起形成电晕间隙，以及当电压施加在该间隙并且电晕电流在该电极（３０１、３０２）之间流动时，该系统利用该间隙的电特性测量，以确定在该间隙中消毒剂的浓度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托尔比约恩罗森勒夫，佩尔奥兰德斯，安德斯彼得松，安东尼格劳泽，爱德华科尔比，
申请(专利权)人：利乐拉瓦尔集团及财务有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]