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DE102019134903A1 - Method for controlling an analyzer - Google Patents

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DE102019134903A1
DE102019134903A1 DE102019134903.6A DE102019134903A DE102019134903A1 DE 102019134903 A1 DE102019134903 A1 DE 102019134903A1 DE 102019134903 A DE102019134903 A DE 102019134903A DE 102019134903 A1 DE102019134903 A1 DE 102019134903A1
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DE
Germany
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heating
temperature
heating power
current
reactor chamber
Prior art date
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German (de)
Inventor
Ulrich Rottensteiner
Eva-Maria Petat
Christian Cramer
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.)
Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to CN202011422103.9A priority patent/CN113009165B/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Analysators (1) umfassend zumindest die folgenden Schritte:- Ermitteln einer Grenzheizleistung mit zumindest den folgenden Teilschritten:- wiederholtes Messen einer Temperatur der Reaktorkammer (10) durch den Temperatursensor (12),- Speichern der jeweils gemessenen Temperatur in den Speicher (14),- wiederholtes Heizen der Reaktorkammer (10) mit einer vorbestimmten Heizleistung durch die Heizung (11),- Speichern der jeweiligen Heizleistung in den Speicher (14),- Ermitteln der Grenzheizleistung basierend auf der höchsten abgespeicherten Heizleistung;- Messen der aktuellen Temperatur der Reaktorkammer (10);- Vergleichen der aktuellen Temperatur mit der zuletzt gespeicherten Temperatur;- Speichern der aktuellen Temperatur in den Speicher (14);- Heizen mit einer aktuellen Heizleistung der Reaktorkammer (10) durch die Heizung (11);- Vergleichen der aktuellen Heizleistung mit der Grenzheizleistung;- Abspeichern der aktuellen Heizleistung in den Speicher (14);- Ausgeben einer Fehlermeldung, falls die aktuelle Heizleistung größer als die Grenzheizleistung ist und die aktuelle Temperatur gleich der zuletzt gespeicherten Temperatur ist.The invention relates to a method for controlling an analyzer (1) comprising at least the following steps: determining a limit heating power with at least the following sub-steps: repeated measurement of a temperature of the reactor chamber (10) by the temperature sensor (12), Temperature in the memory (14), - repeated heating of the reactor chamber (10) with a predetermined heating output by the heater (11), - storing the respective heating output in the memory (14), - determining the limit heating output based on the highest stored heating output; - measuring the current temperature of the reactor chamber (10); - comparing the current temperature with the last stored temperature; - storing the current temperature in the memory (14); - heating with a current heating power of the reactor chamber (10) by the heater (11 ); - Compare the current heating output with the limit heating output; - Saving the current heating output g into the memory (14); - Output of an error message if the current heating output is greater than the limit heating output and the current temperature is the same as the last stored temperature.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Analysators.The invention relates to a method for controlling an analyzer.

In der Analysemesstechnik, insbesondere im Bereich der Wasserwirtschaft, der Umweltanalytik, im industriellen Bereich, z.B. in der Lebensmitteltechnik, der Biotechnologie und der Pharmazie, sowie für verschiedenste Laboranwendungen sind Messgrößen wie der pH-Wert, die Leitfähigkeit, oder auch die Konzentration von Analyten, wie beispielsweise Ionen oder gelösten Gasen in einem gasförmigen oder flüssigen Messmedium von großer Bedeutung. Diese Messgrößen können beispielsweise mittels elektrochemischer Sensoren erfasst und/oder überwacht werden, wie zum Beispiel potentiometrische, amperometrische, voltammetrische oder coulometrische Sensoren, oder auch Leitfähigkeitssensoren. Diese Sensoren sind häufig in Analysatoren integriert.In analytical measurement technology, especially in the field of water management, environmental analysis, in the industrial sector, e.g. in food technology, biotechnology and pharmacy, as well as for a wide variety of laboratory applications, measured variables such as the pH value, the conductivity, or the concentration of analytes, such as ions or dissolved gases in a gaseous or liquid measuring medium are of great importance. These measured variables can be recorded and / or monitored, for example, by means of electrochemical sensors, such as potentiometric, amperometric, voltammetric or coulometric sensors, or else conductivity sensors. These sensors are often integrated in analyzers.

Mithilfe von Analysatoren können Summenparameter, zum Beispiel der chemische Sauerstoffbedarf (CSB), Gesamtphosphor (TP) oder Gesamtstickstoff (TN) bestimmt werden. Hierzu muss die zu analysierende Probe vor der Messung mithilfe von Aufschlussreagenz und hoher Temperatur in einem Reaktor aufgeschlossen werden. Um eine gewisse Temperatur im Reaktor einzustellen, muss diese im Reaktor gemessen werden. Dies geschieht in der Regel über einen Sensor, welcher möglichst nahe an die zu erhitzende Flüssigkeit herangebracht wird. Der Reaktor besteht oft aus Glas, da dieses nicht elektrisch leitfähig, gut wärmeleitfähig, chemisch gut beständig und vor allem durchlässig für Licht gewisser Wellenlängen ist.With the help of analyzers, total parameters such as chemical oxygen demand (COD), total phosphorus (TP) or total nitrogen (TN) can be determined. For this purpose, the sample to be analyzed must be digested in a reactor with the aid of digestion reagent and high temperature before the measurement. In order to set a certain temperature in the reactor, this must be measured in the reactor. This is usually done via a sensor, which is brought as close as possible to the liquid to be heated. The reactor is often made of glass because it is not electrically conductive, has good thermal conductivity, has good chemical resistance and, above all, is permeable to light of certain wavelengths.

Beim Aufschluss entsteht ein gewisser Überdruck. Dieser ist bei der Messung des CSB besonders hoch, da die Probe bei vergleichsweise hoher Temperatur aufgeschlossen wird. Aufgrund der komplizierten Bauform der Reaktoren und dem Umstand, dass Glasreaktoren vorwiegend in Handarbeit entstehen, kommt es vor, dass sich unter der zyklischen Belastung allmählich feinste Risse im Glas bilden, welche bei hoher Temperatur zu Undichtigkeiten in der Tasche für den Temperatur-Sensor führen. Das aggressive Reagenzien Gemisch, welches oft schwefelsauer ist, kann dann durch den Riss diffundieren und langsam den Temperatursensor schädigen. Es kann darüber hinaus auch durch die reine thermische zyklische Belastung zu einem Schaden am Temperatursensor kommen.A certain overpressure arises during the digestion. This is particularly high when measuring the COD, since the sample is digested at a comparatively high temperature. Due to the complicated design of the reactors and the fact that glass reactors are mainly made by hand, it can happen that the cyclic loading causes the finest cracks to form in the glass, which at high temperatures lead to leaks in the pocket for the temperature sensor. The aggressive reagent mixture, which is often sulfuric acid, can then diffuse through the crack and slowly damage the temperature sensor. In addition, the pure thermal cyclical load can also damage the temperature sensor.

Beide Fälle äußern sich dann in willkürlichen, unverlässlichen Temperaturwerten. Da die Temperatur wie oben beschrieben die Regelgröße der Reaktorheizungsregelung darstellt, führen falsche Temperaturwerte zu unkontrolliertem Heizen des Reaktors. Im besten Fall, d.h. bei Drahtbruch des Sensors zeigt dieser eine sehr hohe Temperatur an und die Heizung geht aus, was zum Beispiel über einen Temperaturgrenzwertschalter erfolgt. Kommt es hingegen zu einem partiellen Kurzschluss, so kann eine zu niedrige Temperatur angezeigt werden. Dann wird der Reaktor unkontrolliert beheizt und der Druck im Reaktor steigt immer weiter an, bis die Überdruckvorrichtung des Reaktors anspricht oder die schwächste Stelle des Systems nachgibt.Both cases are then expressed in arbitrary, unreliable temperature values. Since, as described above, the temperature represents the control variable of the reactor heating control, incorrect temperature values lead to uncontrolled heating of the reactor. In the best case, i.e. in the event of a wire break in the sensor, it indicates a very high temperature and the heating goes out, which is done via a temperature limit switch, for example. If, on the other hand, a partial short circuit occurs, a temperature that is too low can be displayed. Then the reactor is heated in an uncontrolled manner and the pressure in the reactor continues to rise until the overpressure device of the reactor responds or the weakest point in the system gives way.

Im Stand der Technik sind Schmelzsicherungen oder Bimetallschalter bekannt, um ein unkontrolliertes Heizen des Reaktors zu verhindern. Diese können bei einer vorbestimmten Temperatur im Reaktor ansprechen, und irreversibel oder reversibel den Heizstrom auf 0 setzen. Die Komponenten weisen jedoch eine gewisse thermische Trägheit auf, welche meist zu groß für das Abfangen des Fehlers ist oder einen hohen konstruktiven Aufwand erfordert. Darüber hinaus sind z.B. Schmelzsicherungen nur für den einmaligen Einsatz gefertigt und daher ist die Baugruppe nach Auslösen nicht mehr funktionsfähig.Fuses or bimetal switches are known in the prior art in order to prevent uncontrolled heating of the reactor. These can respond at a predetermined temperature in the reactor and irreversibly or reversibly set the heating current to 0. However, the components have a certain thermal inertia, which is usually too great to intercept the fault or requires a high level of design effort. In addition, fuses, for example, are only manufactured for one-time use and therefore the assembly is no longer functional after being triggered.

In bisherigen Reaktoren soll eine Überdruckvorrichtung ein Bersten des Glasreaktors, beziehungsweise der schwächsten Stelle des Systems, und damit eine Gefährdung des Bedieners, verhindern. Überdruckvorrichtungen sind jedoch oft Einweg-Einrichtungen, zum Beispiel in Form von sogenannten Berstscheiben, so dass es durch oben beschriebenen Fehler zum Ausfall einer Komponente kommt. Hierdurch wird der Analysator für eine gewisse Zeit außer Betrieb gesetzt, was für manche Benutzer nicht tolerierbar ist.In previous reactors, an overpressure device is intended to prevent the glass reactor or the weakest point of the system from bursting and thus preventing the operator from being endangered. However, overpressure devices are often disposable devices, for example in the form of so-called bursting disks, so that a component fails due to the faults described above. This puts the analyzer out of operation for a certain period of time, which some users cannot tolerate.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Analysators bereitzustellen, welches ein außer Betrieb Setzen des Analysators vermeidet.It is therefore an object of the invention to provide a method for operating an analyzer which avoids putting the analyzer out of operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.This object is achieved according to the invention by a method according to claim 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:

  • - Bereitstellen eines Analysators mit einer Reaktorkammer, einer Heizung, welche dazu geeignet ist, die Reaktorkammer zu heizen, einem Temperatursensor, welcher dazu geeignet ist, eine Temperatur der Reaktorkammer zu messen, einer Steuereinheit, welche mit dem Temperatursensor und der Heizung verbunden ist und einen Speicher aufweist;
  • - Ermitteln einer Grenzheizleistung mit zumindest den folgenden Teilschritten:
    • - wiederholtes Messen einer Temperatur der Reaktorkammer durch den Temperatursensor,
    • - Speichern der jeweils gemessenen Temperatur in den Speicher,
    • - wiederholtes Heizen der Reaktorkammer mit einer vorbestimmten Heizleistung durch die Heizung,
    • - Speichern der jeweiligen Heizleistung in den Speicher,
    • - Ermitteln der Grenzheizleistung basierend auf der höchsten abgespeicherten Heizleistung;
  • - Messen der aktuellen Temperatur der Reaktorkammer;
  • - Vergleichen der aktuellen Temperatur mit der zuletzt gespeicherten Temperatur;
  • - Speichern der aktuellen Temperatur in den Speicher;
  • - Heizen mit einer aktuellen Heizleistung der Reaktorkammer durch die Heizung;
  • - Vergleichen der aktuellen Heizleistung mit der Grenzheizleistung;
  • - Abspeichern der aktuellen Heizleistung in den Speicher;
  • - Ausgeben einer Fehlermeldung, falls die aktuelle Heizleistung größer als die Grenzheizleistung ist und die aktuelle Temperatur gleich der zuletzt gespeicherten Temperatur ist.
The method according to the invention comprises at least the following steps:
  • - Providing an analyzer with a reactor chamber, a heater which is suitable for heating the reactor chamber, a temperature sensor which is suitable for measuring a temperature of the reactor chamber, a control unit which is connected to the temperature sensor and the heater and a Has memory;
  • - Determination of a limit heating power with at least the following sub-steps:
    • - repeated measurement of a temperature of the reactor chamber by the temperature sensor,
    • - Storage of the respective measured temperature in the memory,
    • - repeated heating of the reactor chamber with a predetermined heating power by the heater,
    • - Storage of the respective heating output in the memory,
    • - Determination of the limit heating power based on the highest stored heating power;
  • - measuring the current temperature of the reactor chamber;
  • - Compare the current temperature with the last stored temperature;
  • - Save the current temperature in the memory;
  • - Heating with a current heating power of the reactor chamber by the heater;
  • - Comparing the current heating output with the limit heating output;
  • - Storage of the current heating output in the memory;
  • - Output of an error message if the current heating output is greater than the limit heating output and the current temperature is the same as the temperature last saved.

Anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ermöglicht, dass der Reaktor des Analysators nicht überhitzt wird und vor einer Überhitzung die Heizung abschaltet. Somit wird vermieden, dass der Reaktor explodiert, oder ein Sicherheitsventil geöffnet werden muss. Es wird ein unkontrolliertes Heizen bei gefülltem Reaktor verhindert, welches zum Austritt von hochkorrosivem oder giftigem Reaktionsgemisch führen kann. Somit wird mehr Sicherheit für den Benutzer garantiert. Ebenso werden die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des Analysators sowie des Reaktors deutlich erhöht.The method according to the invention enables the reactor of the analyzer not to be overheated and to switch off the heating before overheating. This prevents the reactor from exploding or having to open a safety valve. Uncontrolled heating when the reactor is full is prevented, which can lead to the escape of a highly corrosive or toxic reaction mixture. This guarantees more security for the user. The reliability and the service life of the analyzer and the reactor are also significantly increased.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die vorbestimmte Heizleistung und/oder die aktuelle Heizleistung eine über ein vorbestimmtes Zeitintervall gemittelte Heizleistung.According to one embodiment of the invention, the predetermined heating power and / or the current heating power is a heating power averaged over a predetermined time interval.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die vorbestimmte Heizleistung und/oder die aktuelle Heizleistung größer null, wenn die gemessene aktuelle Temperatur unterhalb einer Zieltemperatur liegt.According to one embodiment of the invention, the predetermined heating power and / or the current heating power is greater than zero when the measured current temperature is below a target temperature.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt des Ermittelns der Grenzheizleistung einen Teilschritt des Addierens eines Sicherheits-Offsets.According to one embodiment of the invention, the step of determining the limit heating power comprises a substep of adding a safety offset.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Schritt des Ermittelns einer Grenzheizleistung regelmäßig wiederholt, so dass die Grenzheizleistung regelmäßig angepasst wird.According to one embodiment of the invention, the step of determining a limit heating power is repeated regularly, so that the limit heating power is regularly adjusted.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Schritt des Ermittelns einer Grenzheizleistung so oft wiederholt, bis mindestens 10 Heizleistungen abgespeichert wurden. Vorzugsweise wird der Schritt des Ermittelns einer Grenzheizleistung so oft wiederholt, bis mindestens 100 Heizleistungen abgespeichert wurden. Vorzugsweise wird der Schritt des Ermittelns einer Grenzheizleistung so oft wiederholt, bis mindestens derart viele Heizleistungen abgespeichert wurden, dass alle in einem vorbestimmten Verwendungszeitraum zu erwartenden Heizleistungen abgespeichert wurden.According to one embodiment of the invention, the step of determining a limit heating output is repeated until at least 10 heating outputs have been stored. The step of determining a limit heating output is preferably repeated until at least 100 heating outputs have been stored. The step of determining a limit heating output is preferably repeated until at least enough heating outputs have been stored that all heating outputs to be expected in a predetermined period of use have been stored.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entspricht die Grenzheizleistung einer maximalen Heizleistung der Heizung.According to one embodiment of the invention, the limit heating output corresponds to a maximum heating output of the heater.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird beim Schritt des Ermittelns einer Grenzheizleistung das wiederholte Messen einer Temperatur der Reaktorkammer und das wiederholte Heizen der Reaktorkammer innerhalb von 10 Sekunden wiederholt. Vorzugsweise wird beim Schritt des Ermittelns einer Grenzheizleistung das wiederholte Messen einer Temperatur der Reaktorkammer und das wiederholte Heizen der Reaktorkammer innerhalb von 5 Sekunden wiederholt. Besonders bevorzugt wird beim Schritt des Ermittelns einer Grenzheizleistung das wiederholte Messen einer Temperatur der Reaktorkammer und das wiederholte Heizen der Reaktorkammer innerhalb von 1 Sekunde wiederholt.According to one embodiment of the invention, in the step of determining a limit heating power, the repeated measurement of a temperature of the reactor chamber and the repeated heating of the reactor chamber are repeated within 10 seconds. In the step of determining a limit heating power, the repeated measurement of a temperature of the reactor chamber and the repeated heating of the reactor chamber are preferably repeated within 5 seconds. Particularly preferably, in the step of determining a limit heating power, the repeated measurement of a temperature of the reactor chamber and the repeated heating of the reactor chamber are repeated within 1 second.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung basiert die Grenzheizleistung auf einer Filterung der abgespeicherten maximalen Heizleistungen.According to one embodiment of the invention, the limit heating power is based on filtering the stored maximum heating power.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Filterung eine gleitende Mittelwert- oder Medianfilterung und basiert mindestens auf den 3 zuletzt abgespeicherten Heizleistungen. Vorzugsweise basiert die Filterung auf den 5 zuletzt abgespeicherten Heizleistungen. Besonders bevorzugt basiert die Filterung auf den 10 zuletzt abgespeicherten Heizleistungen.According to one embodiment of the invention, the filtering comprises a sliding mean value or median filtering and is based at least on the 3 most recently stored heating outputs. The filtering is preferably based on the 5 most recently stored heating outputs. The filtering is particularly preferably based on the last 10 heating outputs stored.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Speicher einen Ringspeicher auf und die vorbestimmte Heizleistung sowie die aktuelle Heizleistung wird in den Ringspeicher geschrieben.According to one embodiment of the invention, the memory has a ring memory and the predetermined heating power and the current heating power are written into the ring memory.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigen:

  • - 1: eine schematische Darstellung eines Analysators für das erfindungsgemäße Verfahren.
The invention is explained in more detail on the basis of the following description of the figures. Show it:
  • - 1 : a schematic representation of an analyzer for the method according to the invention.

1 zeigt einen Analysator 1 mit einer Reaktorkammer 10, einer Heizung 11, einem Temperatursensor 12 und einer Steuereinheit 13, welche mit dem Temperatursensor 12 und der Heizung 11 verbunden ist. 1 shows an analyzer 1 with a reactor chamber 10 , a heater 11 , a temperature sensor 12th and a control unit 13th , which with the temperature sensor 12th and the heater 11 connected is.

Die Heizung 11 ist dazu geeignet, die Reaktorkammer 10 zu heizen. Die Heizung 11 ist zum Beispiel eine Heizspirale. Die Heizung 11 ist beispielsweise um die Reaktorkammer 10 herum angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform ist die Heizung 11 in einer Wandung der Reaktorkammer 10 integriert. In einer weiteren Ausführung ist die Heizung 11 zum Beispiel ein Heizwiderstand, welcher auf dem Reaktor 10 angebracht ist. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist die Heizung 11 in der Reaktorkammer 10 angeordnet.The heating system 11 is suitable for the reactor chamber 10 to heat. The heating system 11 is for example a heating coil. The heating system 11 is for example around the reactor chamber 10 arranged around. In an alternative embodiment, the heater is 11 in a wall of the reactor chamber 10 integrated. In a further embodiment there is the heater 11 for example a heating resistor, which is on the reactor 10 is appropriate. In a further alternative embodiment, the heater is 11 in the reactor chamber 10 arranged.

Der Temperatursensor 12 ist dazu geeignet, eine Temperatur der Reaktorkammer 10 zu messen. Der Temperatursensor 12 ist beispielsweise in der Reaktorkammer 10 angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform ist der Temperatursensor 12 in der Wandung der Reaktorkammer 10 angeordnet. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist der Temperatursensor 12 an einer Außenwand der Reaktorkammer 10 angeordnet.The temperature sensor 12th is suitable for a temperature of the reactor chamber 10 to eat. The temperature sensor 12th is for example in the reactor chamber 10 arranged. In an alternative embodiment, the temperature sensor 12th in the wall of the reactor chamber 10 arranged. In a further alternative embodiment, the temperature sensor 12th on an outer wall of the reactor chamber 10 arranged.

Beim Temperatursensor 12 handelt es sich um einen Temperatursensor, der die Temperatur entweder nach dem Widerstandsprinzip misst, zum Beispiel einen PT100, PT1000, PTC oder NTC, oder aber die Temperatur mithilfe eines thermoelektrischen Effekts, zum Beispiel Thermoelemente des Typs K, J, N oder andere, misst.With the temperature sensor 12th is a temperature sensor that measures the temperature either according to the resistance principle, for example a PT100, PT1000, PTC or NTC, or the temperature using a thermoelectric effect, for example thermocouples of type K, J, N or others .

Die Steuereinheit 13 weist einen Speicher 14 auf. Der Speicher 14 ist zum Beispiel ein Ringspeicher. Unter Ringspeicher wird verstanden, dass der Speicher 14 eine begrenzte Speicherkapazität aufweist und derart Daten speichert, dass die zuerst gespeicherten Daten bei vollem Speicher zuerst gelöscht werden. In anderen Worten funktioniert der Ringspeicher gemäß dem first-in frist-out Prinzip, auch FIFO-Prinzip genannt.The control unit 13th assigns a memory 14th on. The memory 14th is for example a ring buffer. Ring buffer is understood to mean that the memory 14th has a limited storage capacity and stores data in such a way that the data stored first are deleted first when the memory is full. In other words, the ring buffer works according to the first-in, time-out principle, also known as the FIFO principle.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines Analysators 1 beschrieben.The method according to the invention for controlling an analyzer is described below 1 described.

Zuerst wird der oben beschriebene Analysator 1 bereitgestellt. Dies umfasst, dass der Analysator 1 bereit zum Messbetrieb ist. Zum Beispiel enthält der Reaktor 10 schon ein Prozessmedium. Idealerweise ist das Prozessmedium durch zum Beispiel die Heizung 11 schon auf eine gewünschte Zieltemperatur erhitzt. Somit ist es eine Aufgabe der Steuereinheit 13 den Analysator 1 intelligent zu steuern, so dass die Temperatur des Prozessmediums über eine vorbestimmte Zeit konstant auf der Zieltemperatur gehalten wird, bzw. falls die Zieltemperatur vom Benutzer absichtlich geändert wird, auf dieser geänderten Zieltemperatur gehalten wird.First the analyzer described above 1 provided. This includes that the analyzer 1 is ready for measuring operation. For example, the reactor contains 10 already a process medium. Ideally, the process medium is through, for example, the heater 11 already heated to a desired target temperature. Thus it is a task of the control unit 13th the analyzer 1 intelligent control so that the temperature of the process medium is kept constant at the target temperature for a predetermined time, or if the target temperature is intentionally changed by the user, is kept at this changed target temperature.

Als nächstes wird eine Grenzheizleistung ermittelt. Hierzu werden zumindest die folgenden Teilschritte durchgeführt:

  • Als erster Teilschritt wird die Temperatur der Reaktorkammer 10, bzw. der Reaktorwand, bzw. des Prozessmediums, je nachdem, wie und wo der Temperatursensor 12 angebracht ist, durch den Temperatursensor 12 wiederholt gemessen. Beispielsweise wird das Messen der Temperatur der Reaktorkammer 10 in vorbestimmten Intervallen wiederholt.
  • Beispielsweise wird die Temperaturmessung innerhalb von 10 Sekunden wiederholt.
  • Vorzugsweise wird die Temperaturmessung innerhalb von 5 Sekunden wiederholt.
  • Besonders bevorzugt wird die Temperaturmessung innerhalb von 1 Sekunde wiederholt. In einer alternativen Ausführungsform wird die Temperaturmessung in einer anderen Zeitspanne wiederholt.
Next, a limit heating power is determined. For this purpose, at least the following sub-steps are carried out:
  • The first step is the temperature of the reactor chamber 10 , or the reactor wall, or the process medium, depending on how and where the temperature sensor 12th attached by the temperature sensor 12th measured repeatedly. For example, measuring the temperature of the reactor chamber 10 repeated at predetermined intervals.
  • For example, the temperature measurement is repeated within 10 seconds.
  • The temperature measurement is preferably repeated within 5 seconds.
  • The temperature measurement is particularly preferably repeated within 1 second. In an alternative embodiment, the temperature measurement is repeated in a different period of time.

Dann wird ein Teilschritt des Speicherns der jeweils gemessenen Temperatur in den Speicher 14 durchgeführt. Somit kann ein Temperaturverlauf erstellt werden, was später zur Fehlererkennung dient. Auf die Fehlererkennung wird später im Detail eingegangen. Unter Speichern der Temperatur wird selbstredend das Speichern des der gemessenen Temperatur entsprechenden Temperaturwerts verstanden.Then a sub-step of storing the respectively measured temperature in the memory is carried out 14th carried out. In this way, a temperature profile can be created, which will later be used for error detection. Error detection will be discussed in detail later. Saving the temperature is, of course, understood to mean saving the temperature value corresponding to the measured temperature.

Ein anschließender Teilschritt umfasst das wiederholte Heizen der Reaktorkammer 10 mit einer vorbestimmten Heizleistung durch die Heizung 11. Auch hier wird zum Beispiel, wie bei dem Teilschritt der Temperaturmessung, die vorbestimmte Heizleistung durch die Heizung 11 während vorbestimmten Intervallen abgegeben sowie im Speicher 14 abgespeichert. Beispielsweise sind die vorbestimmten Intervalle dieselben wie die Intervalle bei der zuvor genannten Temperaturmessung. Durch das Speichern der Heizleistung kann später ein Verlauf der Heizleistung erstellt werden. Unter Speichern der Heizleistung wird selbstredend das Speichern des der abgegebenen Heizleistung entsprechenden Heizleistungswert verstanden.A subsequent sub-step includes repeated heating of the reactor chamber 10 with a predetermined heating power through the heater 11 . Here too, for example, as in the temperature measurement sub-step, the predetermined heating power is provided by the heater 11 dispensed during predetermined intervals as well as in memory 14th saved. For example, the predetermined intervals are the same as the intervals in the aforementioned temperature measurement. By saving the heating output, a course of the heating output can be created later. Saving the heating output is of course understood to mean the saving of the heating output value corresponding to the output heating output.

Alternativ kann die Heizung 11 auch kontinuierlich die vorbestimmte Heizleistung abgeben. Die vorbestimmte Heizleistung wird beispielsweise als eine über ein vorbestimmtes Zeitintervall gemittelte Heizleistung erfasst. Das Erfassen der Heizleistung basiert auf einer Filterung der Heizleistungen innerhalb eines Zeitfensters. Die Filterung ist zum Beispiel eine Mittelwertfilterung oder eine Medianfilterung. Beispielsweise ist die Filterung eine gleitende Filterung. Die Mittelwertfilterung umfasst mindestens 3, vorzugsweise 5, besonders bevorzugt 10 zuletzt abgespeicherte Heizleistungen. Die Filterung geschieht alternativ basierend auf einem Mittelwert aller in einer Zeitspanne abgegebenen Heizleistungen. Die Zeitspanne zur Bildung des Mittelwerts ist beispielsweise kleiner als 60 Sekunden, vorzugsweise kleiner als 10 Sekunden, besonders bevorzugt kleiner als 1 Sekunde. Somit werden bei starken Schwankungen des Heizwerts, sogenannte Heizspitzen durch die Mittelwertbildung geglättet, ohne dass eine Fehlermeldung ausgelöst wird.
Das Speichern der Heizleistung basierend auf einem Mittelwert der Heizleistungen ist besonders bei einem Heizbetrieb mit kontinuierlich abgegebener Heizleistung von Vorteil, da so eine genaue Kontrolle, der von der Heizung 11 abgegebenen Heizleistung möglich ist.
Alternatively, the heater 11 also continuously deliver the predetermined heating power. The predetermined heating power is taken as one over a predetermined time interval, for example averaged heating power recorded. The recording of the heating output is based on filtering the heating output within a time window. The filtering is, for example, a mean value filtering or a median filtering. For example, the filtering is a sliding filtering. The mean value filtering comprises at least 3, preferably 5, particularly preferably 10 most recently stored heating outputs. The filtering takes place alternatively on the basis of an average value of all heating outputs delivered in a period of time. The time span for forming the mean value is, for example, less than 60 seconds, preferably less than 10 seconds, particularly preferably less than 1 second. In this way, in the event of strong fluctuations in the calorific value, so-called heating peaks are smoothed out by the averaging without triggering an error message.
Saving the heating output based on an average value of the heating output is particularly advantageous in a heating mode with continuously emitted heating output, since it enables precise control of the heating system 11 output is possible.

Optional wird ein Teilschritt des Vergleichens der gemessenen Temperatur mit der Zieltemperatur durchgeführt. Wenn die gemessene Temperatur unterhalb der Zieltemperatur liegt, wird die vorbestimmte Heizleistung größer null gewählt.Optionally, a sub-step of comparing the measured temperature with the target temperature is carried out. If the measured temperature is below the target temperature, the predetermined heating power is selected to be greater than zero.

In einem nächsten Teilschritt wird die von der Heizung 11 abgegebene vorbestimmte Heizleistung im Speicher 14 abgespeichert. Dies geschieht vorzugsweise zu denselben Zeitpunkten wie beim Teilschritt der Temperaturspeicherung. In anderen Worten wird die abgegebene vorbestimmte Heizleistung sowie die Temperatur derart abgespeichert, dass die Heizleistung genau einer entsprechenden gemessenen Temperatur zuordenbar ist. Ein Verlauf der Heizleistung in zusammen mit dem zeitgleichen Verlauf der Temperatur kann somit erstellt werden, was später zur Fehlererkennung dient.The next step is the heating 11 output predetermined heating power in the memory 14th saved. This is preferably done at the same times as in the temperature storage sub-step. In other words, the predetermined heating power output and the temperature are stored in such a way that the heating power can be assigned precisely to a corresponding measured temperature. A course of the heating output together with the simultaneous course of the temperature can thus be created, which is used later for error detection.

Als nächstes erfolgt ein Teilschritt des Ermittelns der Grenzheizleistung basierend auf der höchsten abgespeicherten Heizleistung. Dies geschieht zum Beispiel indem alle abgespeicherten Heizleistungen verglichen werden und die Heizleistung mit dem höchsten Wert als Grenzheizleistung definiert wird.The next step is a sub-step of determining the limit heating output based on the highest stored heating output. This is done, for example, by comparing all stored heating outputs and defining the heating output with the highest value as the limit heating output.

Optional wird in einem Teilschritt ein Sicherheits-Offset auf die ermittelte Grenzheizleistung addiert. Somit wird die Grenzheizleistung um den Sicherheits-Offset erhöht. Der Sicherheits-Offset basiert auf Erfahrungswerten.Optionally, a safety offset can be added to the determined limit heating power in a partial step. Thus, the limit heating power is increased by the safety offset. The safety offset is based on empirical values.

Optional wird der Schritt des Ermittelns einer Grenzheizleistung so oft wiederholt wird, bis mindestens 10 Heizleistungen abgespeichert wurden. Dies bedeutet, dass mindestens derart viele Heizleistungen abgespeichert wurden, dass alle in einem vorbestimmten Verwendungszeitraum zu erwartenden Heizleistungen abgespeichert wurden. Unter vorbestimmten Verwendungszeitraum wird der Zeitraum verstanden, der für ein Durchführen eines Prozesses, zum Beispiel das sogenannte Aufschließen eines Prozessmediums notwendig ist. Ein solcher Zeitraum kann beispielsweise nur Minuten oder wenige Stunden betragen.Optionally, the step of determining a limit heating output is repeated until at least 10 heating outputs have been stored. This means that at least so many heating outputs have been stored that all heating outputs to be expected in a predetermined period of use have been stored. A predetermined period of use is understood to mean the period of time that is necessary for carrying out a process, for example the so-called unlocking of a process medium. Such a period of time can be, for example, only minutes or a few hours.

In einem nächsten Schritt des Verfahrens zur Steuerung des Analysators 1 wird die aktuelle Temperatur der Reaktorkammer 10 gemessen.In a next step of the process to control the analyzer 1 becomes the current temperature of the reactor chamber 10 measured.

Anschließend wird die aktuelle Temperatur, mit der zuletzt im Speicher 14 gespeicherten Temperatur verglichen. Die aktuelle Temperatur wir zum Beispiel zu einem Zeitpunkt, beispielsweise nach verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne nach der letzten im Speicher 14 gespeicherten Temperaturmessung, durchgeführt.Then the current temperature, with the last one in the memory 14th stored temperature compared. The current temperature is for example at a point in time, for example after a predetermined period of time has elapsed after the last one in the memory 14th stored temperature measurement.

Als nächstes wird die aktuelle Temperatur im Speicher 14 gespeichert. Wenn der Speicher 14 ein Ringspeicher ist und voll ist, wird der älteste gespeicherte Temperaturwert verworfen und die aktuell gemessene Temperatur wird abgespeichert.Next is the current temperature in memory 14th saved. When the memory 14th a ring memory is and is full, the oldest stored temperature value is discarded and the currently measured temperature is saved.

Dann wird die Reaktorkammer 10 mit einer aktuellen Heizleistung durch die Heizung 11 geheizt. Das Heizen mit der aktuellen Heizleistung kann, wie oben beschrieben, kontinuierlich, oder unterbrochen, d.h. nur während begrenzter Zeitintervalle geschehen.Then the reactor chamber 10 with a current heating output by the heater 11 heated. The heating with the current heating power can, as described above, be continuous or interrupted, ie only take place during limited time intervals.

In einem folgenden Schritt wird die aktuelle Heizleistung mit der Grenzheizleistung verglichen. Somit wird ermittelt, ob die aktuelle Heizleistung oberhalb oder unterhalb der Grenzheizleistung liegt.In a following step, the current heating output is compared with the limit heating output. It is thus determined whether the current heating output is above or below the limit heating output.

Anschließend wird die aktuelle Heizleistung in den Speicher 14 abgespeichert. Geschieht das abgeben der aktuellen Heizleistung kontinuierlich, so kann, wie oben beschrieben, eine gemittelte aktuelle Heizleistung abgespeichert werden. Wird die aktuelle Heizleistung nur während begrenzter Zeitintervalle abgegeben, so kann auch hier eine über das Zeitintervall gemittelte aktuelle Heizleistung abgespeichert werden.The current heating output is then stored in the memory 14th saved. If the current heating output is output continuously, an averaged current heating output can be stored, as described above. If the current heating output is only emitted during limited time intervals, a current heating output averaged over the time interval can also be stored here.

In einem weiteren Schritt wird eine Fehlermeldung ausgegeben, falls die aktuellen Heizleistung größer als die Grenzheizleistung ist und die aktuelle Temperatur gleich der zuletzt gespeicherten Temperatur ist.In a further step, an error message is output if the current heating output is greater than the limit heating output and the current temperature is the same as the temperature last saved.

In einer Ausführungsform wird der Schritt des Ermittelns der Grenzheizleistung regelmäßig wiederholt. Die ermittelten Grenzheizleistungen für jeweils einen vorbestimmten Verwendungszeitraum können in einen Speicher geschrieben werden und das Maximum über die letzten X ermittelten Grenzheizleistungen kann als Grenzwert verwendet werden. Somit wird die Grenzheizleistung von der Steuereinheit 13 regelmäßig angepasst. Durch eine regelmäßige Wiederholung des Ermittelns der Grenzheizleistung ist das Verfahren in gewisser Weise selbstlernend, da zum Beispiel durch Alterung bedingte konstruktive Änderungen, beispielsweise Widerstandszunahme der Heizwendel der Heizung 11, oder auch Umgebungseinflüsse wie die Temperatur bei der Ermittlung der Grenzheizleistung berücksichtigt werden können.In one embodiment, the step of determining the limit heating power is repeated regularly. The determined limit heating powers for each predetermined period of use can be written into a memory and the maximum over the last X determined limit heat powers can be used as a limit value. Thus, the limit heating power is determined by the control unit 13th adjusted regularly. By regularly repeating the determination of the limit heating power, the method is to a certain extent self-learning, since, for example, structural changes caused by aging, for example an increase in resistance of the heating coil of the heater 11 , or environmental influences such as the temperature can be taken into account when determining the limit heating output.

Vorzugsweise wurde, wie oben beschrieben, zur Ermittlung der Grenzheizleistung ausreichend viele Heizleistungen verwendet, so dass Temperaturschwankungen der Umgebung des Analysator 1 zu genüge berücksichtigt wurden. Temperaturschwankungen zwischen einem Tagbetrieb und Nachtbetrieb, oder einem Sommerbetrieb und einem Winterbetrieb des Analysator 1 sind vorzugsweise somit bei der Ermittlung der Grenzheizleistung berücksichtigt.As described above, a sufficient number of heating outputs was preferably used to determine the limit heating output, so that temperature fluctuations in the environment of the analyzer 1 have been sufficiently taken into account. Temperature fluctuations between daytime and nighttime operation, or between summer and winter operation of the analyzer 1 are therefore preferably taken into account when determining the limit heating output.

Steigt also die Temperatur der Reaktorkammer 10 nicht an, obwohl die Heizleistung erhöht wurde, so muss ein Temperaturverlust, zum Beispiel durch einen Riss in der Reaktorkammer 10 vorliegen, oder der Temperatursensor 12 selbst ist fehlerhaft, so dass zum Beispiel eine zu niedrige Temperatur angezeigt wird.So the temperature of the reactor chamber rises 10 does not turn on, although the heating power has been increased, there must be a temperature loss, for example due to a crack in the reactor chamber 10 or the temperature sensor 12th itself is faulty, so that, for example, a temperature that is too low is displayed.

Der Analysator 1 kann zusätzlich einen Temperatursensor zur Messung der Umgebungstemperatur aufweisen. In diesem Fall kann die Umgebungstemperatur bei der Fehlererkennung berücksichtig werden. Fällt z.B. die Umgebungstemperatur abnormal schnell ab, ist zu erwarten, dass nicht unbedingt ein Fehler vor liegt, wenn die Heizleistung steigt und die Temperatur der Reaktorkammer 10 kurzzeitig konstant bleibt. In diesem Fall kann die Steuereinheit 13 ein Warnsignal anstelle einer Fehlermeldung ausgeben.The analyzer 1 can also have a temperature sensor for measuring the ambient temperature. In this case, the ambient temperature can be taken into account when detecting the error. If, for example, the ambient temperature drops abnormally quickly, it is to be expected that there is not necessarily a fault if the heating power increases and the temperature of the reactor chamber increases 10 remains constant for a short time. In this case the control unit can 13th give a warning signal instead of an error message.

Wird durch den Bediener die Zieltemperatur verändert, so muss die Grenzheizleistung zurückgesetzt werden und der Speicher 14 wird ab dem Zeitpunkt der Sollwert-Veränderung neu gefüllt und somit eine neue Grenzheizleistung ermittelt.If the operator changes the target temperature, the limit heating output must be reset and the memory must be reset 14th is refilled from the time the setpoint is changed and a new limit heating output is thus determined.

Durch die Erfindung ist es möglich, ein intelligentes Steuerverfahren bereitzustellen, was unkontrolliertes Heizen bei gefüllter Reaktorkammer 10 verhindert. Somit wird eine potentielle Rissbildung beziehungsweise ein Auslösen der Überdrucksicherung in der Reaktorkammer 10 verhindert und ein Austritt von Prozessmedium wegen einer defekten Reaktorkammer 10 quasi unmöglich.The invention makes it possible to provide an intelligent control method, which prevents uncontrolled heating when the reactor chamber is filled 10 prevented. Thus, a potential crack formation or a triggering of the overpressure protection in the reactor chamber 10 prevented and a leakage of process medium due to a defective reactor chamber 10 practically impossible.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Analysator Analyzer
1010
ReaktorkammerReactor chamber
1111
Heizungheater
1212th
TemperatursensorTemperature sensor
1313th
SteuereinheitControl unit
1414th
SpeicherStorage

Claims (11)

Verfahren zur Steuerung eines Analysators (1) umfassend zumindest die folgenden Schritte: - Bereitstellen eines Analysators (1) mit einer Reaktorkammer (10), einer Heizung (11), welche dazu geeignet ist, die Reaktorkammer (10) zu heizen, einem Temperatursensor (12), welcher dazu geeignet ist, eine Temperatur der Reaktorkammer (10) zu messen, einer Steuereinheit (13), welche mit dem Temperatursensor (12) und der Heizung (11) verbunden ist und einen Speicher (14) aufweist; - Ermitteln einer Grenzheizleistung mit zumindest den folgenden Teilschritten: - wiederholtes Messen einer Temperatur der Reaktorkammer (10) durch den Temperatursensor (12), - Speichern der jeweils gemessenen Temperatur in den Speicher (14), - wiederholtes Heizen der Reaktorkammer (10) mit einer vorbestimmten Heizleistung durch die Heizung (11), - Speichern der jeweiligen Heizleistung in den Speicher (14), - Ermitteln der Grenzheizleistung basierend auf der höchsten abgespeicherten Heizleistung; - Messen der aktuellen Temperatur der Reaktorkammer (10); - Vergleichen der aktuellen Temperatur mit der zuletzt gespeicherten Temperatur; - Speichern der aktuellen Temperatur in den Speicher (14); - Heizen mit einer aktuellen Heizleistung der Reaktorkammer (10) durch die Heizung (11); - Vergleichen der aktuellen Heizleistung mit der Grenzheizleistung; - Abspeichern der aktuellen Heizleistung in den Speicher (14); - Ausgeben einer Fehlermeldung, falls die aktuelle Heizleistung größer als die Grenzheizleistung ist und die aktuelle Temperatur gleich der zuletzt gespeicherten Temperatur ist.A method for controlling an analyzer (1) comprising at least the following steps: - Provision of an analyzer (1) with a reactor chamber (10), a heater (11) which is suitable for heating the reactor chamber (10), a temperature sensor (12) which is suitable for measuring a temperature of the reactor chamber (10) ) to measure, a control unit (13) which is connected to the temperature sensor (12) and the heater (11) and has a memory (14); - Determination of a limit heating power with at least the following sub-steps: - repeated measurement of a temperature of the reactor chamber (10) by the temperature sensor (12), - Storage of the respective measured temperature in the memory (14), - repeated heating of the reactor chamber (10) with a predetermined heating power by the heater (11), - Storing the respective heating power in the memory (14), - Determination of the limit heating power based on the highest stored heating power; - Measuring the current temperature of the reactor chamber (10); - Compare the current temperature with the last stored temperature; - Saving the current temperature in the memory (14); - Heating with a current heating power of the reactor chamber (10) by the heater (11); - Comparing the current heating output with the limit heating output; - Storing the current heating power in the memory (14); - Output of an error message if the current heating output is greater than the limit heating output and the current temperature is the same as the temperature last saved. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Heizleistung und/oder die aktuelle Heizleistung eine über ein vorbestimmtes Zeitintervall gemittelte Heizleistung ist.Procedure according to Claim 1 , wherein the predetermined heating power and / or the current heating power is a heating power averaged over a predetermined time interval. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die vorbestimmte Heizleistung und/oder die aktuelle Heizleistung größer null ist, wenn die gemessene aktuelle Temperatur unterhalb einer Zieltemperatur liegt.Procedure according to Claim 1 or 2 , the predetermined heating power and / or the current heating power is greater than zero if the measured current temperature is below a target temperature. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Ermittelns der Grenzheizleistung einen Teilschritt des Addierens eines Sicherheits-Offsets umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the step of determining the limit heating power comprises a substep of adding a safety offset. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Ermittelns einer Grenzheizleistung regelmäßig wiederholt wird, so dass die Grenzheizleistung regelmäßig angepasst wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the step of determining a limit heating power is repeated regularly, so that the limit heating power is regularly adjusted. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Ermittelns einer Grenzheizleistung so oft wiederholt wird, bis mindestens 10 Heizleistungen abgespeichert wurden, vorzugsweise mindestens 100 Heizleistungen abgespeichert wurden, besonders bevorzugt mindestens derart viele Heizleistungen abgespeichert wurden, dass alle in einem vorbestimmten Verwendungszeitraum zu erwartenden Heizleistungen abgespeichert wurden.Method according to one of the preceding claims, wherein the step of determining a limit heating output is repeated until at least 10 heating outputs have been saved, preferably at least 100 heating outputs have been saved, particularly preferably at least as many heating outputs have been saved that all can be expected in a predetermined usage period Heating capacities have been saved. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Grenzheizleistung einer maximalen Heizleistung der Heizung (11) entspricht.Method according to one of the preceding claims, wherein the limit heating power corresponds to a maximum heating power of the heater (11). Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Schritt des Ermittelns einer Grenzheizleistung das wiederholte Messen einer Temperatur der Reaktorkammer (10) und das wiederholte Heizen der Reaktorkammer (10) innerhalb von 10 Sekunden, vorzugsweise innerhalb von 5 Sekunden, besonders bevorzugt innerhalb von 1 Sekunde wiederholt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein in the step of determining a limit heating power the repeated measurement of a temperature of the reactor chamber (10) and the repeated heating of the reactor chamber (10) within 10 seconds, preferably within 5 seconds, particularly preferably within 1 second is repeated. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Grenzheizleistung auf einer Filterung der abgespeicherten maximalen Heizleistungen basiert.Method according to one of the preceding claims, wherein the limit heating power is based on a filtering of the stored maximum heating power. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Filterung eine gleitende Mittelwert- oder Medianfilterung umfasst und mindestens auf den 3, vorzugsweise auf den 5, besonders bevorzugt auf den 10 zuletzt abgespeicherten Heizleistungen basiert.Procedure according to Claim 9 , wherein the filtering comprises a sliding mean value or median filtering and is based at least on the 3, preferably on the 5, particularly preferably on the 10 most recently stored heating powers. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Speicher (14) einen Ringspeicher aufweist und die vorbestimmte Heizleistung sowie die aktuelle Heizleistung in den Ringspeicher geschrieben wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the memory (14) has a ring memory and the predetermined heating power and the current heating power are written into the ring memory.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0536363U (en) * 1991-10-18 1993-05-18 山武ハネウエル株式会社 Gas chromatograph temperature controller
JP2984893B2 (en) * 1993-09-09 1999-11-29 株式会社山武 Temperature control method of thermostat for gas chromatograph
CN101031800B (en) * 2004-09-30 2011-01-05 爱科来株式会社 Analyzer
CN101750504B (en) * 2008-12-05 2013-11-27 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 Liquid temperature controlling system and method of biochemistry analyzer
JP6675829B2 (en) * 2015-03-03 2020-04-08 新コスモス電機株式会社 Gas analyzer and method for adjusting gas analyzer
DE202015009585U1 (en) * 2015-04-23 2018-06-13 Thyssenkrupp Ag Reactor for the polymerization of lactide

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