DE2810117A1

DE2810117A1 - Cell with differently sized cross-sectional regions - has stepped change of clear cross section and is used for determining light absorption

Info

Publication number: DE2810117A1
Application number: DE19782810117
Authority: DE
Inventors: Rolf Dielitzsch; Juergen Zschetke
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1978-03-09
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1979-09-13

Abstract

The cell is used in conjunction with a device intended to determine the light absorption of liquids. The device is equipped with an arrangement (10, 12) which discontinuously displaces the cell (1) in the longitudinal direction by the amount of a cross-sectional step. A photocell (9) may be provided which automatically controls the cell-displacement arrangement when certain upper or lower limiting values of light incidence are reached. The arrangement is thus moved automatically in the direction of larger or smaller cross-section respectively.

Description

Küvette und Vorrichtung zu ihrem Gebrauch Cuvette and device for its use

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Küvette, d. h., einen Glasbehälter mit planparallelen Wänden. Bei Füllung mit einer Flüssigkeit entsteht eine Flüssigkeitsschicht bestimmter Dicke, durch die Lichtstrahlen hindurchgeleitet werden können. Das Maß der Abschwächung dieser Lichtstrahlen beim Durchgang durch die beispielsweise mit Farbstoffen versetzte Flüssigkeit (die Abschwächung durch das Glas der Küvette selbst wird als Konstante berücksichtigt) bezeichnet die Lichtabsorption der Flüssigkeit . Die abgeschwächten, von einer beliebigen Lichtquelle herrührenden Strahlen werden zweckmäßigerweise mit Hilfe einer Fotozelle gemessen. Die von der Fotozelle abgegebene Spannung kann in ihrem zeitlichen Verlauf aufgezeichnet werden, so wenn die Flüssigkeit mehr oder minder gleichmäßig durch die Küvette strömt und in ihrer Absorptionsfähigkeit variabel ist. Der Meßbereich der Fotozelle ist begrenzt und sehr viel geringer als die mögliche Variationsbreite der Lichtabsorption. Dem wird Rechnung getragen, indem beim Erreichen einer Grenze des Meßbereiches (was durch eine Alarmeinrichtung angezeigt werden kann) die Küvette durch eine andere mit größerer oder geringerer Schichtdicke ausgewechselt wird, je nachdem, ob die-Absorptionsfähigkeit der Flüssigkeit gesunken oder gestiegen ist.The present invention relates to a cuvette, i. i.e., a glass container with plane-parallel walls. When filled with a liquid, a layer of liquid is created certain thickness through which light rays can be passed. The measure the attenuation of these light rays when they pass through, for example with Liquid mixed with color (the attenuation by the glass of the cuvette itself is taken into account as a constant) denotes the light absorption of the liquid . The attenuated rays from any light source become expediently measured with the help of a photocell. The one emitted by the photocell Stress can be recorded over time, so when the fluid flows more or less evenly through the cuvette and in its absorption capacity is variable. The measuring range of the photocell is limited and much smaller than the possible range of variation in light absorption. This is taken into account by when a limit of the measuring range is reached (which is indicated by an alarm device can be replaced) the cuvette by another one with a greater or lesser path length is replaced depending on whether the absorption capacity of the liquid has decreased or has risen.

Dieser Austausch der Küvetten ist umständlich und besonders störend, wenn dadurch ein an sich kontinuierlicher Meßvorgang unterbrochen werden muß.This exchange of the cuvettes is cumbersome and particularly annoying, if a continuous measuring process has to be interrupted as a result.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine in mehreren Meßbereichen gleich gut einsetzbare Küvette, sowie eine Vorrichtung, mit der unter Verwendung dieser Küvette der Vorgang der Meßbereichsumschaltung bei der Messung der Lichtabsorption in Flüssigkeiten automatisiert werden kann.The object of the present invention is one in several measuring ranges equally usable cuvette, as well as a device with which to use This cuvette is the process of switching the measuring range when measuring the light absorption can be automated in liquids.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Küvette über ihre Länge verteilt Bereiche mit unterschiedlichem lichten Querschnitt aufweist, wobei in besonderer Ausgestaltung der Erfindung der lichte Querschnitt sich stufenweise ändert. Eine derartige Küvette vereinigt gewissermaßen mehrere der bekannten Küvetten in sich und kann durch einfaches Verschieben in ihrer Halterung mit dem Bereich der jeweils gewünschten Schichtdicke in den Strahlengang zwischen Lichtquelle und Fotozelle gebracht werden. Die Strömung der zu untersuchenden Flüssigkeit durch die Küvette braucht dabei nicht unterbrochen zu werden.To solve this problem it is proposed that the cuvette over their length has distributed areas with different clear cross-sections, wherein in a special embodiment of the invention, the clear cross-section is gradual changes. Such a cuvette to a certain extent combines several of the known cuvettes in itself and can be easily moved in its holder with the area the desired layer thickness in the beam path between the light source and Photocell are brought. The flow of the liquid under investigation through the cuvette does not need to be interrupted.

Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Küvette kann eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lichtabsorption von Flüssigkeiten nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dahingehend ausgestaltet werden, daß sie mit einer Einrichtung zum diskontinuierlichen Verschieben der Küvette in Längsrichtung um jeweils eine Querschnittsstufe versehen ist. Diese Einrichtung kann aus einem elektromotorischen, linear wirkenden Antrieb bestehen.Using the cuvette according to the invention, a device for determining the light absorption of liquids according to a further feature the invention to the effect that they are equipped with a device for discontinuous displacement of the cuvette in the longitudinal direction by one cross-sectional step at a time is provided. This device can consist of an electromotive, linear acting Drive exist.

In weiterer Ausgestaltung einer solchen mit einer Fotozelle versehenen Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß die Einrichtung zum Verschieben der Küvette durch die Fotozelle beim Erreichen bestimmter oberer bzw. unterer Grenzwerte des Lichteinfalls in die Richtung größeren bzw.In a further refinement, one of these is provided with a photocell Apparatus is proposed that the device for moving the cuvette by the photo cell when certain upper or lower limit values of the Incidence of light in the direction of larger resp.

kleineren Querschnitts der Küvette selbsttätig steuerbar ist. Die Umschaltung in den nächsten Meßbereich erfolgt so automatisch, indem eine Flüssigkeitsschicht anderer Dicke in den Strahlengang geschoben wird.smaller cross-section of the cuvette is automatically controllable. the Switching to the next measuring range takes place automatically by adding a layer of liquid other thickness is pushed into the beam path.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Figur 1 die Ansicht A der Figur 2 und Figur 2 einen Schnitt entsprechend der Linie BC der Figur 1.An embodiment of the invention is shown in the drawing, namely, Figure 1 shows the view A of Figure 2 and Figure 2 is a corresponding section the line BC of Figure 1.

Eine Küvette 1 ist in z. B. drei Bereiche 2, 3 4 mit fortlaufend wachsender Wanddicke an zwei einander gegenüberliegendenSeiten geteilt. Der Übergang von einer Wanddicke zur anderen erfolgt stufenweise. Der so im Innern der Küvette verbleibende leere Raum, der mit Flüssigkeit gefüllt werden kann, wird dadurch von Bereich zu Bereich mehr eingeschränkt, insbesondeie wird die Schichtdicke der Flüssigkeit zwischen den verdickten Wänden immer geringer. Die Küvette 1 ist mit einem Zufluß 5 und einem Abfluß 6 versehen, durch die die zu untersuchende Flüssigkeit, z. B. eine wässerige oder alkoholische Lösung von Farbstoff strömt. Die Lichtabsorptionsfähigkeit der Flüssigkeit wird gemessen, indem das von einer Lichtquelle 7 ausgehende Licht, durch Kollimatoren 8 gebündelt durch einen der Bereiche (hier den Bereich 3) der Küvette 1 geleitet wird, wo es gegebenenfalls in einem Filter 9 gefiltert auf eine Fotozelle 10 trifft. Die von der Fotozelle 10 abgegebenen Spannung wird in einer nicht näher beschriebenen Registriereinheit 15 in ihrem zeitlichen Verlauf aufgezeichnet. Die Küvette 1 ist auf einem Schlitten 11 angebracht, der in Führungen 16 gleitet.A cuvette 1 is in z. B. three areas 2, 3 4 with continuously growing Wall thickness divided on two opposite sides. The transition from one Wall thickness to the other is gradual. The one remaining inside the cuvette This creates empty space that can be filled with liquid from area to Area more restricted, in particular the layer thickness of the liquid between the thickened walls less and less. The cuvette 1 is with an inflow 5 and a Drain 6 provided through which the liquid to be examined, for. B. an aqueous one or alcoholic solution of dye flows. The light absorbency of the Liquid is measured by the light emanating from a light source 7 through Collimators 8 bundled by one of the areas (here area 3) of the cuvette 1, where it is optionally filtered in a filter 9 on a photocell 10 hits. The one from the Photo cell 10 output voltage is in a registration unit 15 not described in more detail in its temporal course recorded. The cuvette 1 is mounted on a carriage 11 which is guided in guides 16 slides.

Die Verschiebung erfolgt durch Drehen einer Schraubspindel 12, die wahlweise in dem einen oder anderen Drehsinn durch einen Getriebemotor 13 angetrieben wird.The shift is carried out by turning a screw spindle 12, which optionally driven in one or the other direction of rotation by a gear motor 13 will.

Die Steuerung des Getriebemotors 13 erfolgt durch eine ebenfalls an die Fotozelle 10 angeschlossene Steuereinheit 14, die unter anderem Grenzwertgeber aufweist.The gear motor 13 is also controlled by a the photocell 10 connected control unit 14, which, among other things, limit value transmitter having.

Sinkt die Transparenz der durch die Küvette 1 strömenden Flüssigkeit, nimmt auch die Intensität des auf die Fotozelle 10 auftreffenden Lichtes ab. Beim Erreichen eines unteren Grenzwertes spricht die Steuereinheit 14 an und startet den Getriebemotor 13 in einem bestimmten Drehsinn und für eine bestimmte, vorher festgelegte Zeitdauer. Die dadurch in Drehung versetzte Schraubenspindel 12 zieht den Schlitten so (in der Figur 2 nach oben), daß der Bereich 4 der Küvette 1 mit seiner nur geringen Flüssigkeitsschichtdicke zwischen die Lichtquelle 7 und die Fotozelle 10 gebracht wird. Umgekehrt erreicht bei steigender Transparenz der Flüssigkeit die Spannung der Fotozelle 10 einen oberen Grenzwert, worauf die Steuereinheit 14 den Getriebemotor 13 im entgegengesetzten Drehsinn startet. Der Schlitten wird so in die entgegengesetzte Richtung (in der Figur 2 nach unten) geschoben, wodurch der Bereich 2 der Küvette 1 mit seiner großen Flüssigkeitsschichtdicke für die Messung benutzt wird.If the transparency of the liquid flowing through the cuvette 1 decreases, the intensity of the light incident on the photocell 10 also decreases. At the When a lower limit value is reached, the control unit 14 responds and starts the gear motor 13 in a certain direction of rotation and for a certain, before specified period of time. The screw spindle 12, which is thereby set in rotation, pulls the slide so (in the figure 2 upwards) that the area 4 of the cuvette 1 with its only small liquid layer thickness between the light source 7 and the Photo cell 10 is brought. Conversely, when the transparency of the liquid increases the voltage of the photocell 10 has an upper limit value, whereupon the control unit 14 the gear motor 13 starts in the opposite direction of rotation. The sled will be like this pushed in the opposite direction (in the figure 2 down), whereby the area 2 of the cuvette 1 with its large liquid layer thickness for the measurement is used.

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Claims

Cuvette and device for its use protection claims cuvette, characterized in that it is distributed over its length areas (2, 3, 4) with different Has clear cross-section.

2. Cuvette according to claim 1, characterized in that the light Cross-section is changed in stages.

3. Device for determining the light absorption of liquids with a cuvette according to claim 2, characterized in that it is equipped with a device (10, 11, 12, 13) for discontinuous displacement of the cuvette (1) in the longitudinal direction is provided by one cross-sectional step.

4. Apparatus according to claim 3 with a photocell, characterized in that that the device (10, 11, 12, 13) for moving the cuvette (1) through the photocell (9) when certain upper or lower limit values of the incidence of light are reached in the direction of the larger or smaller cross section of the cuvette can be controlled automatically is.