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WO2001040745A1 - Device for measuring and monitoring the radiation capacity of the uv rays of a waste water disinfection installation - Google Patents

Device for measuring and monitoring the radiation capacity of the uv rays of a waste water disinfection installation Download PDF

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Publication number
WO2001040745A1
WO2001040745A1 PCT/EP2000/011895 EP0011895W WO0140745A1 WO 2001040745 A1 WO2001040745 A1 WO 2001040745A1 EP 0011895 W EP0011895 W EP 0011895W WO 0140745 A1 WO0140745 A1 WO 0140745A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor head
calibration
sensor
serial number
digital
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2000/011895
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German (de)
French (fr)
Inventor
Boris Rudkowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wedeco AG
Original Assignee
Wedeco AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wedeco AG filed Critical Wedeco AG
Priority to AU20027/01A priority Critical patent/AU2002701A/en
Publication of WO2001040745A1 publication Critical patent/WO2001040745A1/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C02F1/325Irradiation devices or lamp constructions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/10Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
    • G01J1/16Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors
    • G01J1/18Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors using comparison with a reference electric value
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/326Lamp control systems

Definitions

  • the present invention relates to a device for measuring and monitoring the radiation power of UV rays of a water disinfection system with the features of the preamble of claim 1.
  • Such monitoring devices are used in wastewater disinfection systems as well as in drinking water disinfection systems in order to guarantee compliance with a prescribed minimum UV dose rate for killing bacteria contained in the water.
  • Such lower limits for the permissible dose rate in disinfection systems are usually prescribed for the operation of these systems.
  • the analog sensor and the control unit connected to the sensor or at least the analog input stage of the evaluation electronics as a whole, against a reference sensor.
  • the calibration must either be carried out on site together with the permanently installed evaluation electronics, or the sensor is dismantled together with the evaluation electronics and the entire system is sent in for calibration.
  • the sensor head in the structural unit comprises a sensor, an analog-digital converter (ADC) and a digitally programmable calibration device
  • ADC analog-digital converter
  • the sensor head can be used independently of the downstream one Evaluation electronics of the control unit are calibrated against a reference sensor.
  • the calibration is carried out in such a way that a defined digital value is transmitted for a specific UV intensity. Changes over time in the input side of the control and regulating device are therefore without influence on the measured value.
  • a programmable serial number memory is also available in the structural unit of the sensor head. Furthermore, a bus logic is advantageously provided for the sensor head, which enables an exchange of the various digital data for the ADC, the calibration device and possibly the serial number memory via a common line that is as simple as possible.
  • the calibration device is a non-volatile digital potentiometer.
  • the bus logic if provided, is preferably internal to the ADC, the
  • Calibration device and preferably also connected to the serial number memory.
  • the bus logic or the serial number memory is set up so that the serial number can only be written once.
  • the serial number can be read as often as required.
  • the device is particularly susceptible to malfunctions in that all data is transmitted digitally between the sensor head and the control unit.
  • the invention also relates to a method for operating a UV radiation sensor head, in which not only an analog measured value is read out by evaluation electronics arranged separately from the UV sensor head. Compared to these known methods, a method is to be created which enables the sensor head to be calibrated without simultaneous adjustment to the control or regulation electronics.
  • Figure 1 Em block diagram of the structural
  • Figure 2 a schematic arrangement of a
  • Calibration device with which a sensor head according to the invention can be calibrated without the control or regulation device connected in operation.
  • the sensor head comprises a housing 1 with a window 2 which is transparent to the radiation to be registered.
  • a sensor 3 preferably in the form of a UV-sensitive photodiode
  • a calibration module 4 an analog-digital converter 5
  • the bus logic 6 is connected via a digital line 10 to a remote control or regulation unit (not shown).
  • a digital connection with the ADC 5 a digital connection 12 with the calibration module 4 and a digital connection 13 with the
  • This digital sensor head is one with its housing 1 in the vicinity of a UV lamp
  • Waste water disinfection system mounted so that a UV radiation 16 to be measured falls through the window 2 onto the sensor 3.
  • the analog signal of the sensor 3 is passed via the connection 15 to the calibration module 4, preferably in the form of a digital, non-volatile potentiometer.
  • the signal m is changed in a manner known per se and fed to the ADC 5.
  • the digital signal generated there which corresponds to the output value of the calibration module 4, goes to the bus logic 6 via the digital connection 11 and is transmitted via the data line 10 at the request of the control unit.
  • the entire sensor head 1 is removed from the UV disinfection system without its downstream control or regulation unit and calibrated against a reference sensor.
  • a reference sensor Such an arrangement is illustrated schematically in FIG. 2.
  • the sensor 1 to be tested like the reference sensor 20, is irradiated with UV radiation 16 from a UV radiation source 21, the wavelength and the intensity of the radiation 16 essentially corresponds to that in practical operation.
  • the sensor heads 1 and 20 transmit their digital measurement data via data lines 22 to an calibration device 23, for example a suitably equipped computer. This in turn transfers the essential data recorded during the calibration process to a printer 24 or a similar output unit for documenting the calibration.
  • the radiation 16 will fall on the sensor 3 and generate a corresponding digital signal via the calibration module 4 and the ADC 5.
  • This signal like the serial number stored in the serial number memory 7, is transmitted to the calibration device 23 and the value of the signal emitted by the sensor head 1 is compared with that from the reference sensor head 20. If a discrepancy is found, a digital signal is transmitted via the data line 22 and the bus logic 6 via the internal connection 12 to the calibration module 4, which then gives the relationship between the signal that comes from the sensor 3 m and the calibration module 4 and the analog one Signal that is output from the calibration module 4 to the ADC 5 changes. In particular, this is possible with a 4 m calibration module of a digital programmable potentiometer with non-volatile memory.
  • the measuring cycle is now carried out again, the sensor 3 emitting the same analog signal when the UV radiation 16 is unchanged, which is now transformed in a new way by the calibration module 4 and via the ADC 5 to a new digital value is converted. This digital value should correspond to that which is output by the reference sensor head 20. If the calibration was successful, the calibration process is completed and documented together with the serial number of the sensor head 1 on the device 24. If the calibration was not yet successful, a new cycle m is run through in the manner described above.
  • Waste water disinfection systems can be calibrated against a reference sensor at a location remote from the control or regulation unit, without the part of the evaluation electronics contained in the control or regulation unit having to be removed and sent in together with the sensor. This reduces assembly times, calibration times and transport costs.
  • the electronic components mentioned can be, for example, the following components available as standard:

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Abstract

The invention relates to a device for measuring and monitoring the radiation capacity of the UV radiators of a waste water disinfection installation. Said device comprises at least one sensor head (1) that adjoins the UV radiators when in operation and with a control device that is disposed separately from the radiators. Said sensor head (1) comprises, as one integral part, a sensor (3), an A/D converter (ADC) (5) and a digital programmable calibration component (4).

Description

Vorrichtung zur Messung und Überwachung der Strahlungsleistung von UV-Strahlen einer AbwasserdesinfektionsanlageDevice for measuring and monitoring the radiation power of UV rays from a wastewater disinfection system

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung und Überwachung der Strahlungsleistung von UV- Strahlen einer Wasserdesinfektionsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to a device for measuring and monitoring the radiation power of UV rays of a water disinfection system with the features of the preamble of claim 1.

Derartige Uber achungsvorrichtungen werden bei Abwasserdesinfektionsanlagen ebenso wie bei Trmkwasserdesinfektionsanlagen eingesetzt, um die Einhaltung einer vorgeschriebenen minimalen UV- Dosisleistung zur Abtotung von im Wasser enthaltenen Bakterien zu garantieren. Derartige Untergrenzen für die zulassige Dosisleistung in Desinfektionsanlagen sind üblicherweise für den Betrieb dieser Anlagen vorgeschrieben . Zur Überwachung der von den UV-Strahlern abgegebenen Strahlungsintensität, die mit zunehmendem Alter des UV- Strahlers abnimmt, werden bislang ausschließlich analoge UV-Sensorkopfe verwendet, die über eine analoge Meßleitung das Meßergebnis an eine Steuer- und Regelemheit übermitteln.Such monitoring devices are used in wastewater disinfection systems as well as in drinking water disinfection systems in order to guarantee compliance with a prescribed minimum UV dose rate for killing bacteria contained in the water. Such lower limits for the permissible dose rate in disinfection systems are usually prescribed for the operation of these systems. To monitor the radiation intensity emitted by the UV emitters, which decreases with increasing age of the UV emitter, so far only analog UV sensor heads have been used, which transmit the measurement result to a control unit via an analog measuring line.

Zur Sicherung konstanter Betriebsdaten ist es erforderlich, m regelm ßigen Abstanden den analogen Sensor sowie die mit dem Sensor verbundene Steuer- und Regelemheit, zumindest aber die analoge Eingangsstufe der Auswerteelektronik insgesamt gegen einen Referenzsensor zu kalibrieren. Hierzu muß die Kalibrierung entweder vor Ort gemeinsam mit der fest installierten Auswerteelektronik vorgenommen werden, oder der Sensor wird zusammen mit der Auswerteelektronik demontiert und das Gesamtsystem zur Kalibrierung eingeschickt .To ensure constant operating data, it is necessary to regularly calibrate the analog sensor and the control unit connected to the sensor, or at least the analog input stage of the evaluation electronics as a whole, against a reference sensor. For this purpose, the calibration must either be carried out on site together with the permanently installed evaluation electronics, or the sensor is dismantled together with the evaluation electronics and the entire system is sent in for calibration.

Beide Kalibrierungsvaπanten sind sehr aufwendig und damit kostenintensiv.Both calibration variants are very complex and therefore costly.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Messung und Überwachung von Strahlungsleistungen von UV-Strahlern dahingehend zu verbessern, daß der verwendete Sensorkopf unabhängig von der Steuer- und Regelungsemheit kalibriert werden kann.It is therefore an object of the present invention to improve a device for measuring and monitoring the radiation power of UV lamps in such a way that the sensor head used can be calibrated independently of the control unit.

Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelost.This object is achieved by a device with the features of claim 1.

Weil der Sensorkopf m baulicher Einheit einen Sensor, einen Analog-Digital-Wandler (ADC) und einen digital programmierbaren Kalibπerungsbaustem umfaßt, kann der Sensorkopf allein unabhängig von der nachgeschalteten Auswerteelektronik der Steuer- und Regelungsemheit gegen einen Referenzsensor kalibriert werden. Die Kalibrierung erfolgt dabei in der Weise, daß zu einer bestimmten UV- Intensitat ein festgelegter digitaler Wert übermittelt wird. Zeitliche Veränderungen in der Eingangsseite der Steuer- und Regelvorrichtung sind damit ohne Einfluß auf den Meßwert.Because the sensor head in the structural unit comprises a sensor, an analog-digital converter (ADC) and a digitally programmable calibration device, the sensor head can be used independently of the downstream one Evaluation electronics of the control unit are calibrated against a reference sensor. The calibration is carried out in such a way that a defined digital value is transmitted for a specific UV intensity. Changes over time in the input side of the control and regulating device are therefore without influence on the measured value.

Für amtliche Dokumentationszwecke ist vorteilhaft, wenn m der baulichen Einheit des Sensorkopfes außerdem ein programmierbarer Seriennummernspeicher vorhanden ist. Weiter ist vorteilhaft dem Sensorkopf eine Buslogik vorgesehen, der einen Austausch der verschiedenen digitalen Daten für den ADC, den Kalibrierungsbaustem und gegebenenfalls den Seriennummernspeicher über eine gemeinsame, möglichst einfache Leitung ermöglicht.For official documentation purposes, it is advantageous if a programmable serial number memory is also available in the structural unit of the sensor head. Furthermore, a bus logic is advantageously provided for the sensor head, which enables an exchange of the various digital data for the ADC, the calibration device and possibly the serial number memory via a common line that is as simple as possible.

In der Praxis ist vorteilhaft, wenn der Kalibrierungsbaustem ein nicht fluchtiges digitales Potentiometer ist. Die Buslogik ist, falls vorgesehen, intern vorzugsweise mit dem ADC, demIn practice it is advantageous if the calibration device is a non-volatile digital potentiometer. The bus logic, if provided, is preferably internal to the ADC, the

Kalibrierungsbaustem und vorzugsweise auch mit dem Seriennummernspeicher verbunden.Calibration device and preferably also connected to the serial number memory.

Die Buslogik oder der Seriennummernspeicher wird zur Sicherheit gegen Manipulation so eingerichtet, daß ein Schreiben der Seriennummer nur einmalig möglich ist. Das Lesen der Seriennummer kann beliebig oft erfolgen.For security against manipulation, the bus logic or the serial number memory is set up so that the serial number can only be written once. The serial number can be read as often as required.

Insgesamt wird die Vorrichtung dadurch besonders storun- anfallig, daß die Übertragung sämtlicher Daten zwischen dem Sensorkopf und der Steuerungs- oder Regelungsemheit digital erfolgt. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Betrieb eines UV-Strahlungs-Sensorkopfes, bei dem nicht lediglich ein analoger Meßwert durch eine vom UV-Sensorkopf separat angeordnete Auswerteelektronik ausgelesen wird. Gegenüber diesen bekannten Verfahren soll ein Verfahren geschaffen werden, das ein Kalibrieren des Sensorkopfes ohne gleichzeitigen Abgleich mit der steuerungs- oder regelungsseitigen Elektronik ermöglicht.Overall, the device is particularly susceptible to malfunctions in that all data is transmitted digitally between the sensor head and the control unit. The invention also relates to a method for operating a UV radiation sensor head, in which not only an analog measured value is read out by evaluation electronics arranged separately from the UV sensor head. Compared to these known methods, a method is to be created which enables the sensor head to be calibrated without simultaneous adjustment to the control or regulation electronics.

Bei diesen erfmdungsgemaßen Verfahren gemäß Anspruch 8 ist vorgesehen, daß insgesamt zwei Betriebszustande vorliegen können, nämlichIn the case of these methods according to the invention, it is provided that a total of two operating states can exist, namely

1. das Auslesen von digitalen Signalen, die eine UV- Intensitat repräsentiere; und1. the reading out of digital signals that represent a UV intensity; and

2. das Kalibrieren des UV-Sensorkopfes zum Abgleich einer auf den Sensor einfallenden UV-Intensitat mit einem hierfür vorgesehenen Signal .2. Calibrating the UV sensor head in order to compare a UV intensity incident on the sensor with a signal provided for this purpose.

Wenn weiter vorgesehen ist, daß eine Seriennummer des Sensorkopfes ausgelesen wird, ist eine einfache und eindeutige Dokumentation möglich. Eine Manipulation wird erschwert oder unmöglich gemacht, wenn der Vorgang des Beschreibens des Seπennummernspeichers nur einmal erfolgen kann.If it is further provided that a serial number of the sensor head is read out, simple and clear documentation is possible. Manipulation is made difficult or impossible if the process of writing the serial number memory can only be done once.

Bei der Kalibrierung kann insbesondere vorgesehen sein, die einfallende Intensität mit einem Referenzsensor zu erfassen; einen Stellwert für einen im Sensorkopf integrierten Kalibrierungsbaustem zu berechnen; den berechneten Stellwert m einen Speicher des Kalibrierungsbaustems zu schreiben; die Intensität der einfallenden UV-Strahlung zu erfassen und das von dem zu kalibrierenden Sensorkopf abgegebene digitale Signal mit dem Sollsignal zu vergleichen; den Kalibrierungsvorgang zu dokumentieren, falls das abgegebene Signal mit dem Sollsignal übereinstimmt oder, falls das abgegebene Signal mit dem Sollsignal nicht übereinstimmt, die Kalibrierung ab dem erstgenannten Schritt zu wiederholen.During calibration, provision can in particular be made to detect the incident intensity with a reference sensor; calculate a manipulated variable for a calibration module integrated in the sensor head; to write the calculated manipulated variable m into a memory of the calibration site; to detect the intensity of the incident UV radiation and the digital signal emitted by the sensor head to be calibrated to compare the target signal; to document the calibration process if the signal given matches the target signal or, if the signal given does not match the target signal, repeat the calibration from the first step.

Eine weitestgehende Storungsfreiheit wird garantiert, wenn wahrend des Kalibπerungsvorganges sowohl der zu kalibrierende UV-Sensor als auch der Referenzsensorkopf über einen digitalen Datenbus mit einer Kalibrierungs- und Dokumentationsvorrichtung verbunden sind.The greatest possible freedom from interference is guaranteed if both the UV sensor to be calibrated and the reference sensor head are connected to a calibration and documentation device via a digital data bus during the calibration process.

Im folgenden wird em Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben .In the following, an exemplary embodiment of the present invention is described with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

Figur 1: Em Blockschaltbild der baulicherFigure 1: Em block diagram of the structural

Einheit integrierten Bauelemente des erfmdungsgemaßen Sensorkopfes; sowieUnit of integrated components of the sensor head according to the invention; such as

Figur 2: eine schematische Anordnung einerFigure 2: a schematic arrangement of a

Kalibrierungseinrichtung, mit der em erfmdungsgemaßer Sensorkopf ohne die im Betrieb nachgeschaltete Steuerungs- oder Rgelungsvorrichtung kalibriert werden kann .Calibration device with which a sensor head according to the invention can be calibrated without the control or regulation device connected in operation.

In der Figur 1 ist em erfmdungsgemaßer Sensorkopf als Blockschaltbild dargestellt. Der Sensorkopf umfaßt em Gehäuse 1 mit einem für die zu registrierende Strahlung durchlässigen Fenster 2. In dem Gehäuse befinden sich em Sensor 3, vorzugsweise Form einer UV-empfmdlichen Photodiode, ein Kalibrierungsbaustem 4, em Analog- Digital-Wandler 5, eine Buslogik 6 sowie em Seriennummernspeicher 7. Die Buslogik 6 ist über eine digitale Leitung 10 mit einer entfernt liegenden Steueroder Regelungsemheit (nicht dargestellt) verbunden. Intern ist eine digitale Verbindung mit dem ADC 5, eine digitale Verbindung 12 mit dem Kalibrierungsbaustem 4 sowie eine digitale Verbindung 13 mit dem1 shows a sensor head according to the invention as a block diagram. The sensor head comprises a housing 1 with a window 2 which is transparent to the radiation to be registered. In the housing there are a sensor 3, preferably in the form of a UV-sensitive photodiode, a calibration module 4, an analog-digital converter 5, a bus logic 6 and em Serial number memory 7. The bus logic 6 is connected via a digital line 10 to a remote control or regulation unit (not shown). Internally there is a digital connection with the ADC 5, a digital connection 12 with the calibration module 4 and a digital connection 13 with the

Seriennummernspeicher 7 vorgesehen. Analoge Verbindungen 15 bestehen zwischen dem ADC 5 und demSerial number memory 7 provided. Analog connections 15 exist between the ADC 5 and the

Kalibrierungsbaustem 4 sowie zwischen dem Sensor 3 und dem Kalibrierungsbaustem 4.Calibration module 4 and between the sensor 3 and the calibration module 4.

Dieser digitale Sensorkopf wird mit seinem Gehäuse 1 in der Nahe eines UV-Strahlers einerThis digital sensor head is one with its housing 1 in the vicinity of a UV lamp

Abwasserdesinfektionsanlage so montiert, daß durch das Fenster 2 eine zu messende UV-Strahlung 16 auf den Sensor 3 fallt. Das analoge Signal des Sensors 3 wird über die Verbindung 15 an den Kalibrierungsbaustem 4, vorzugsweise m Gestalt eines digitalen, nicht fluchtigen Potentiometers geleitet. Dort wird das Signal m an sich bekannter Weise verändert und dem ADC 5 zugeleitet. Das dort generierte digitale Signal, das dem Ausgangswert des Kalibrierungsbausteins 4 entspricht, geht über die digitale Verbindung 11 an die Buslogik 6 und wird auf Anforderung der Steuerungs- oder Regelungsemheit ber die Datenleitung 10 übermittelt.Waste water disinfection system mounted so that a UV radiation 16 to be measured falls through the window 2 onto the sensor 3. The analog signal of the sensor 3 is passed via the connection 15 to the calibration module 4, preferably in the form of a digital, non-volatile potentiometer. There the signal m is changed in a manner known per se and fed to the ADC 5. The digital signal generated there, which corresponds to the output value of the calibration module 4, goes to the bus logic 6 via the digital connection 11 and is transmitted via the data line 10 at the request of the control unit.

Für eine Kalibrierung wird der gesamte Sensorkopf 1 ohne seine nachgeschaltete Steuerungs- oder Regelungsemheit aus der UV-Desmfektionsanlage entnommen und gegen einen Referenzsensor kalibriert. Eine derartige Anordnung ist in der Figur 2 scnematisch veranschaulicht. Dort wird der zu prüfende Sensor 1 ebenso wie em Referenzsensor 20 mit UV-Strahlung 16 aus einer UV-Strahlenquelle 21 bestrahlt, wobei die Wellenlange und die Intensität der Strahlung 16 im wesentlichen derjenigen im praktischen Betrieb entspricht. Die Sensorkopfe 1 und 20 übermitteln ihre digitalen Meßdaten über Datenleitungen 22 an em - Kalibπerungsgerat 23, beispielsweise einen entsprechend eingerichteten Computer. Dieser übergibt wiederum die wahrend des Kalibπerungsvorganges aufgenommenen wesentlichen Daten an einen Drucker 24 oder eine ahnliche Ausgabeeinheit zur Dokumentation der Kalibrierung.For calibration, the entire sensor head 1 is removed from the UV disinfection system without its downstream control or regulation unit and calibrated against a reference sensor. Such an arrangement is illustrated schematically in FIG. 2. There, the sensor 1 to be tested, like the reference sensor 20, is irradiated with UV radiation 16 from a UV radiation source 21, the wavelength and the intensity of the radiation 16 essentially corresponds to that in practical operation. The sensor heads 1 and 20 transmit their digital measurement data via data lines 22 to an calibration device 23, for example a suitably equipped computer. This in turn transfers the essential data recorded during the calibration process to a printer 24 or a similar output unit for documenting the calibration.

Im einzelnen wird bei der Kalibrierung in der Anordnung gemäß Figur 2 die Strahlung 16 auf den Sensor 3 fallen und über den Kalibrierungsbaustem 4 und den ADC 5 em entsprechendes digitales Signal erzeugen. Dieses Signal wird ebenso wie die im Seriennummernspeicher 7 gespeicherte Seriennummer an das Kalibπerungsgerat 23 übermittelt und der Wert des vom Sensorkopf 1 abgegebenen Signals mit demjenigen aus dem Referenzsensorkopf 20 verglichen. Wird eine Abweichung festgestellt, so wird über die Datenleitung 22 und die Buslogik 6 em digitales Signal über die interne Verbindung 12 an den Kalibrierungsbaustem 4 übermittelt, der daraufhin das Verhältnis zwischen dem Signal, das aus dem Sensor 3 m den Kalibrierungsbaustem 4 eintritt und demjenigen analogen Signal, das aus dem Kalibrierungsbaustem 4 an den ADC 5 abgegeben wird, verändert. Insbesondere ist dies mit einem Kalibrierungsbaustem 4 m Gestalt eines digitalen programmierbaren Potentiometers mit nicht fluchtigem Speicher möglich.In particular, during the calibration in the arrangement according to FIG. 2, the radiation 16 will fall on the sensor 3 and generate a corresponding digital signal via the calibration module 4 and the ADC 5. This signal, like the serial number stored in the serial number memory 7, is transmitted to the calibration device 23 and the value of the signal emitted by the sensor head 1 is compared with that from the reference sensor head 20. If a discrepancy is found, a digital signal is transmitted via the data line 22 and the bus logic 6 via the internal connection 12 to the calibration module 4, which then gives the relationship between the signal that comes from the sensor 3 m and the calibration module 4 and the analog one Signal that is output from the calibration module 4 to the ADC 5 changes. In particular, this is possible with a 4 m calibration module of a digital programmable potentiometer with non-volatile memory.

Der Meßzyklus wird nun erneut ausgeführt, wobei der Sensor 3 bei unverändert einfallender UV-Strahlung 16 dasselbe analoge Signal abgibt, das durch den Kalibrierungsbaustem 4 nun in neuer Weise umgeformt wird und über den ADC 5 zu einem neuen digitalen Wert umgewandelt wird. Dieser digitale Wert sollte demjenigen entsprechen, der vom Referenzsensorkopf 20 abgegeben wird. Ist die Kalibrierung erfolgreich gewesen, so wird der Kalibrierungsvorgang abgeschlossen und zusammen mit der Seriennummer des Sensorkopfs 1 am Gerat 24 dokumentiert. War die Kalibrierung noch nicht erfolgreich, so wird e erneuter Zyklus m der oben beschriebenen Weise durchlaufen.The measuring cycle is now carried out again, the sensor 3 emitting the same analog signal when the UV radiation 16 is unchanged, which is now transformed in a new way by the calibration module 4 and via the ADC 5 to a new digital value is converted. This digital value should correspond to that which is output by the reference sensor head 20. If the calibration was successful, the calibration process is completed and documented together with the serial number of the sensor head 1 on the device 24. If the calibration was not yet successful, a new cycle m is run through in the manner described above.

Insgesamt ergibt sich also eine Vorrichtung und em Verfahren, mit der e UV-Sensor fürOverall, this results in a device and method with which the UV sensor for

Abwasserdesinfektionsanlagen an einem von der Steuerungsoder Regelungsemheit entfernten Ort gegen einen Referenzsensor kalibriert werden kann, ohne daß der m der Steuerungs- oder Regelungsemheit enthaltene Teil der Auswerteelektronik mit dem Sensor zusammen ausgebaut und eingeschickt werden muß. Sowohl die Montagezeiten als auch die Kalibrierungszeiten sowie Transportkosten werden hierdurch gesenkt.Waste water disinfection systems can be calibrated against a reference sensor at a location remote from the control or regulation unit, without the part of the evaluation electronics contained in the control or regulation unit having to be removed and sent in together with the sensor. This reduces assembly times, calibration times and transport costs.

Die Möglichkeit, den Seriennummernspeicher des Sensorkopfs 1 n eindeutiger Weise zu beschreiben und wahrend der Kalibrierung mit auszulesen, erhöht die Prozeßsicherheit .The possibility of clearly describing the serial number memory of the sensor head 1 and reading it out during the calibration increases the process reliability.

Die erwähnten elektronischen Bauelemente können beispielsweise folgende serienmäßig verfugbare Bausteine sein :The electronic components mentioned can be, for example, the following components available as standard:

- ADC 5: MAX 111 der Fa. Maxim;- ADC 5: MAX 111 from Maxim;

- Kalibrierungsbaustem 4 : digitales Potentiometer DS1803-100 der Fa. DALLAS;- Calibration module 4: digital potentiometer DS1803-100 from DALLAS;

- Seriennummernspeicher 7: PROM N82S123AN der Fa. Philips; - Sensor 3: Photodiode CUV250 (UV-C) der Fa. OEC;- Serial number memory 7: PROM N82S123AN from Philips; - Sensor 3: Photodiode CUV250 (UV-C) from OEC;

- Buslogik 6:GAL22V10B der Fa. LATTICE.- Bus logic 6: GAL22V10B from LATTICE.

Da die Sensorkopfe m der beschriebenen Anwendung unter Wasser betrieben werden müssen, ergibt sich gegenüber den bekannten Sensorkopfen der Vorteil, dass für eine Kalibrierung keine Öffnung des Gehäuses 1 erforderlich ist und somit eine ursprünglich werksseitig hergestellte Wasserdichtigkeit wahrend der Kalibrierung erhalten bleibt . Since the sensor heads m of the application described have to be operated under water, there is the advantage over the known sensor heads that no opening of the housing 1 is required for a calibration and thus an original factory-made watertightness is maintained during the calibration.

Claims

P a t e n t an s p rü ch e P atent to sp 1. Vorrichtung zur Messung und Überwachung der Strahlungsleistung von UV-Strahlern einer Wasserdesinfektionsanlage, mit wenigstens einem im Betrieb den Strahlern benachbarten Sensorkopf (1) sowie mit einer von den Strahlern entfernt angeordneten Steuerungs- oder Regelungsemheit, da du r c h ge k e nn z e i c h n e t , dass der Sensorkopf (1) m baulicher Einheit einen Sensor (3), einen Analog-Digital-Wandler (ADC) (5) und einen digital programmierbaren Kalibrierungsbaustem (4) umfasst .1.Device for measuring and monitoring the radiation power of UV emitters of a water disinfection system, with at least one sensor head (1) which is adjacent to the emitters during operation, and with a control or regulating unit arranged away from the emitters, since you can see that the sensor head (1) in the structural unit comprises a sensor (3), an analog-digital converter (ADC) (5) and a digitally programmable calibration module (4). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in dem Sensorkopf2. Device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in the sensor head (1) außerdem em Seriennummernspeicher (7) vorgesehen(1) also provided serial number memory (7) 3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in dem Sensorkopf (1) eine Buslogik (6) vorgesehen ist.3. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a bus logic (6) is provided in the sensor head (1). 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kalibrierungsbaustem (4) em nichtfluchtiges digitales Potentiometer ist. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the calibration module (4) is em non-volatile digital potentiometer. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 und 4, da du r ch ge k e n n z e i ch n e t , dass die Buslogik (6) intern mit dem ADC (5), dem Kalibrierungsbaustem (4) und vorzugsweise auch mit dem Seriennummernspeicher (7) verbunden ist.5. Device according to one of the preceding claims 3 and 4, since you r ch ge kennzei ch net that the bus logic (6) internally connected to the ADC (5), the calibration module (4) and preferably also to the serial number memory (7) is. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r ch ge k e n n z e i c h n e t , dass die Buslogik (6) nur für em einmaliges Schreiben einer Seriennummer den Seriennummernspeicher (7) eingerichtet ist.6. Device according to one of the preceding claims, that the bus logic (6) is only set up for a one-time writing of a serial number in the serial number memory (7). 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r ch ge ke n n z e i c hn e t , dass die Übertragung von Signalen zwischen dem Sensorkopf (1) und der Steuerungs- oder Regelungsemheit digital erfolgt .7. Device according to one of the preceding claims, that the transmission of signals between the sensor head (1) and the control unit takes place digitally. 8. Verfahren zum Betrieb eines UV-Strahlungssensorkopfes, dadur ch ge k e nn z e i chne t , dass folgende Betriebszustande vorgesehen sind:8. Method for operating a UV radiation sensor head, so that the following operating states are provided: - Auslesen von digitalen Signalen, die eine UV- Intensitat repräsentieren;- Reading out digital signals that represent a UV intensity; - Kalibrieren des UV-Sensorkopfes (1) zum Abgleich einer auf den Sensor einfallenden UV-Intensitat (16) mit einem hierfür vorgesehenen Signal .- Calibrate the UV sensor head (1) to compare an incident UV intensity (16) on the sensor with a signal provided for this purpose. 9. Verfahren nach Anspruch 8, da du r ch ge ke nn z e i chne t , dass zusätzlich der Schritt vorgesehen ist, eine Seriennummer des Sensorkopfes (1) auszulesen.9. The method according to claim 8, since it is known that the step is additionally provided to read out a serial number of the sensor head (1). 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r ch g e ke n n z e i c hn e t , dass zusätzlich einmalig der Schritt vorgesehen ist, eine Seriennummer einen nur einmalig beschreibbaren Seriennummernspeicher (7) des Sensorkopfes (1) zu schreiben .10. The method according to any one of the preceding claims, since du r ch ge ke nnzeic hn et that the step is additionally provided once, a Write a serial number memory (7) of the sensor head (1) that can only be written once. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r ch ge k e n n z e i ch n e t , dass bei der Kalibrierung folgendes vorgesehen ist,11. The method as claimed in one of the preceding claims, that the following is provided in the calibration, - Erfassen der einfallenden Intensität (16) mit einem Referenzsensor (20);- Detecting the incident intensity (16) with a reference sensor (20); - Berechnen eines Stellwertes für einen im Sensorkopf (1) integrierten Kalibrierungsbaustem (4);- Calculating a manipulated variable for a calibration module (4) integrated in the sensor head (1); - Eingeben des berechneten Stellwertes m einen Speicher des Kalibπerungsbaustems (4);- Entering the calculated control value m into a memory of the calibration building system (4); - Erfassen der Intensität (16) und Vergleich des von dem zu kalibrierenden Sensorkopf (1) abgegebenen digitalen Signals mit dem Sollsignal;- Detecting the intensity (16) and comparing the digital signal emitted by the sensor head (1) to be calibrated with the target signal; - Dokumentation des Kalibπerungsvorgangs, falls das abgegebene Signal mit dem Sollsignal übereinstimmt; oder- Documentation of the calibration process if the signal emitted matches the target signal; or - Wiederholung der Kalibrierung ab dem ersten Schritt.- Repeat the calibration from the first step. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r ch ge k e n n z e i ch ne t , dass wahrend des Kalibrierungsvorgangs sowohl der zu kalibrierende UV-Sensorkopf (1) als auch der Referenzsensorkopf (20) über einen digitalen Datenbus12. The method according to any one of the preceding claims, since it is known that during the calibration process both the UV sensor head (1) to be calibrated and the reference sensor head (20) are connected via a digital data bus (22) mit einer Kalibπerungs- und Dokumentationsvorrichtung (23,24) verbunden sind.(22) are connected to a calibration and documentation device (23, 24). 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da du r ch ge k e n n z e i ch n e t , dass das Gehäuse des Sensorkopfes (1) für einen Kalibπerungsvorgang nicht geöffnet wird. 1 /113. The method according to any one of the preceding claims, since you mark that the housing of the sensor head (1) is not opened for a calibration process. 1/1
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