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Verfahren und Einrichtung zur Ermittlung des Fremdstoffgehaltes in einem Trägermaterial
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Ermittlung des Fremdstoffgehaltes in einem Trägermaterial durch Auswertung von Reflexions- und Absorptionserscheinungen im
Infrarotbereich. Als erläuterndes Beispiel für die Anwendung der Erfindung wird nachfolgend die konti- nuierliche Ermittlung des Wassergehaltes in einer bewegten Materialschicht beschrieben, also eine Auf- gabe, die häufig, z. B. in der Papierfabrikation, auftritt.
Bisher wurde zur Messung der in Papier oder in anderem Material vorhandenen Menge an Wasser oder anderer Flüssigkeit die Dämpfung von ss-Strahlung, die Änderung der resultierenden Impedanz oder der Dielektrizitätskonstante oder die ebenfalls vom Fremdstoffgehalt abhängige Absorption von Mikrowellen ausgewertet. Keine dieser Methoden war jedoch in solchem Grade erfolgreich, dass sie weit verbreitete Anwendung gefunden hätte.
Die Erfindung befasst sich deshalb mit der Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zur Ermittlung bzw.
Messung der Menge einer Flüssigkeit oder eines andern Stoffes in einem Trägermaterial zu schaffen. Insbesondere soll eine Messeinrichtung geschaffen werden, die keine Berührung des Materials erfordert, verhältnismässig billig und leicht zu bedienen ist, betriebssicher arbeitet, sowohl bei laufenden Arbeitsprozessen alS'auch im Laboratorium anwendbar ist und schliesslich den gesuchten Fremdstoffgehalt im Trägermaterial innerhalb eines weiten Bereiches ermitteln kann. Im Rahmen der Erfindung werden für die Lösung dieser Aufgabe Reflexions- und Absorptionserscheinungen im Infrarotbereich ausgewertet.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird eine gebündelte Strahlung, die ein Infrarotspektrum aufweist, auf das einen bestimmten Fremdstoff enthaltende Trägermaterial, z. B. eine Papierschicht, in der Wasser absorbiert ist, geworfen. Durch das erwähnte Strahlenbündel werden nacheinander zwei die Infrarotstrahlung unterschiedlich monochromatisierende Einrichtungen hindurchbewegt, u. zw. entweder vor oder nach Reflexion der Strahlung am Trägermaterial. Dadurch werden zwei monochromatische Wellenlängen bzw. schmale Wellenbänder erhalten. Die eine Wellenlänge wird dabei so gewählt, dass sie im Absorptionsband des betreffenden Fremdstoffes liegt, wogegen die andere, die als Bezugswellenlänge dient, ausserhalb dieses Absorptionsbandes liegen muss.
Diese beiden Wellenlängen werden in Abhängigkeit vom Fremdstoffgehalt im Trägermaterial nichtproportional beeinflusst. Mit Hilfe einer geeigneten Infrarot-Abtasteinrichtung wird die vom Trägermaterial reflektierte Strahlung kontinuierlichaufgenommen, um von dieser ein pulsierendes elektrisches Signal ableiten zu können. Die Amplituden der beiden Komponenten dieses Signals sind proportional dem Reflexionsvermögen des Fremdstoff enthaltenden Trägermaterials bei den beiden Wellenlängen. Das Verhältnis dieser Amplituden ergibt somit als Analogwert den Gehalt an dem betreffenden Stoff an.
Unter der Bezeichnung"Fremdstoff"sollen hier Moleküle verstanden werden, die im Trägermaterial festgehalten sind und ihre Beschaffenheit nicht ändern. Unter Trägermaterial soll jenes Material verstanden werden, an oder in dem der Fremdstoff so gebunden ist, dass er Strahlung reflektieren kann.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer erläutert werden. Fig. 1 stellt schematisch eine erfindungsgemässe Einrichtung zur Messung des Fremdstoffgehaltes ineinem flüssigenoder einem festen Trägermaterial dar. Fig. 2 zeigt in Ansicht und teilweise geschnitten einen in dieser Einrichtung verwendeten Abtastkopf. Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 2 erkennbare rotierende Filtereinheit, gesehen in Richtung der Pfeile 3-3 in Fig. 2. Fig. 4 zeigt in Diagrammform die Beziehung zwi-
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schen dem Ausgangssignal einer photosensitiven Einrichtung und der von ihr aufgenommenen reflektierten Strahlung. Die Fig. 5 und 6 stellen zur Erleichterung der Erklärung der Erfindung die an verschiedenen Punkten der Einrichtung auftretenden Signale dar.
In Fig. 1 ist eine Fremdstoffe enthaltende Materialschicht 1 dargestellt, von der beispielsweise angenommen sei, dass es sich um eine mit hoher Geschwindigkeit in Richtung des eingezeichneten Pfeiles durch eine Papierfabrikationsmaschine laufende nasse Papierschicht handelt. Im Abstand von dieser Papierschicht 1 befindet sich eine Strahlungsquelle, die in Form einer Glühlampe 2 angedeutet ist und ein kontinuierliches Spektrum liefert, das sich in den Infrarotbereich erstreckt. Die Strahlung der Lampe 2 wird mit Hilfe einer Sammellinse 3 (Kondensor) gebündelt, die ein paralleles, teils im sichtbaren, teils im unsichtbaren Spektralbereich liegendes Strahlenbündel senkrecht auf eine Ebene wirft, in der sich zwei Interferenz-Schmalbandfilter 4 und 5 befinden. Das Filter 4 ist in Fig. 1 im Strahlenweg gezeichnet, doch laufen beide Filter mit einer Drehzahl von z.
B. 600 Umdr/min, so dass sie in rascher Aufeinanderfolge abwechselnd in den Strahlenweg gelangen und dadurch einzelne Strahlungsimpulse zur Papierschicht durchlassen, die beim gewählten Beispiel mit einer Frequenz von 10 Hz aufeinanderfolgen und an der nassen Papierschicht reflektiert werden.
Die von der Papierschicht 1 reflektierten Strahlungsimpulse werden von einer photosensitiven Einrichtung, beispielsweise einer Bleisulfid-Photozelle 6, aufgenommen, die in einer integrierenden Kugel 7 angeordnet ist. Die über jeweils eines der Filter zur Papierschicht gelangende Strahlung durchsetzt zunächst ein für Infrarotstrahlung durchlässiges Fenster 8 an der Oberseite der Kugel 7 und sodann ein ähnliches, vorzugsweise aber grösseres Fenster 9, das diametral gegenüber dem Fenster 8 an der Unterseite der Kugel 7 vorgesehen ist. Die abwechselnd eintreffenden Strahlungen werden nach Auftreffen auf der Papierschicht 1 durch das untere Fenster 9 diffus reflektiert, wobei die Strahlen auf die Innenfläche der Kugel auftreffen und an dieser mehrfach reflektiert werden, so dass sich im Kugelinneren eine gleichmä- ssige Strahlungsverteilung ergibt.
Die Photozelle 6 wandelt die eintreffenden Strahlungsimpulse verschiedener Intensität in entsprechende elektrische Impulse um, die einem Vorverstärker 10 zugeführt werden. Die elektrischen Impulse werden weiterverarbeitet, um von ihnen in nachfolgend beschriebener Weise ein Gleichstrom-Ausgangssignal abzuleiten, das den Wassergehalt der Papierschicht angibt.
Es ist ohne weiteres erkennbar, dass die beiden Filter 4 und 5 auch im Strahlenweg zwischen der reflektierenden Papierschicht 1 und der Photozelle 6 angeordnet sein können.
Die Filter 4 und 5 werden so gewählt, dass sie verschiedene Wellenlängen bzw. schmale Wellenbänder durchlassen. Diese Wellenlängen hängen von der Art des Trägermaterials und des darin befindlichen Fremdstoffes ab. Im vorliegenden Beispiel, in dem die Menge des in einer Papierschicht absorbierten Wassers ermittelt werden soll, hat das Filter 4 vorzugsweise ein schmales Durchlassband, dessen Bandmitte bei einer Wellenlänge von 1, 94 Mikron liegt, weil diese Wellenlänge eine von mehreren Wellenlängen des Spektrums ist, bei welchen eine starke Absorption in Wasser bzw. eine stark ausgeprägte Änderung des Reflexionsvermögens der nassen Papierschicht für Infrarotstrahlung in Abhängigkeit von ihrem Wassergehalt auftritt.
Für die Mitte des Durchlassbandes des Filters besteht eine gewisse Toleranz, da gute Ergebnisse auch mit einem Filter erzielt werden, dessen Bandmitte bei 1, 91 Mikron liegt und dessen Halbwertsbreite 0, 08 Mikron beträgt ; ein solches Filter vermindert praktisch nur die Intensität der interessierenden Strahlung von 1, 94 Mikron. Für die Messung des Feuchtigkeitsgehaltes von Papier kann anderseits auch eine Wellenlänge von etwa 2, 67 Mikron angewendet werden.
Das Filter 5, das nur eine Bezugsstrahlung durchlässt, wird so gewählt, dass sein Durchlassband zur Gänze ausserhalb des Durchlassbandes des Filters 4 sowie anderer Absorptionsbänder von Wasser liegt. Am günstigsten hat sich bei der Messung des Wassergehaltes von Papier eine Bezugswellenlänge von l, 63 Mikron erwiesen. Andere geeignete, d. h. durch Änderungen des Wassergehaltes nicht beeinflusste Bezugswellenlängen liegen bei etwa 1, 0, 1, 2, 2,2 Mikron.
Die Strahlungsimpuise mit den Wellenlängen von 1, 94 und 1, 63 Mikron werden von der Photozelle 6 aufgenommen, nachdem sie die Filter 4 und 5 durchsetzt haben und an der Papierschicht Ireflektiert worden sind. Die Ausgangsspannung der Photozelle 6 hat den in Fig. 5 dargestellten Verlauf. Der erste Impuls, der beispielsweise der Strahlung mit 1, 94 Mikron Wellenlänge entspricht, welche vom Filter 4 kommt, ist mit 4a bezeichnet und hat grössere Amplitude als der nachfolgende Impuls 5a, der die Intensität der vom Filter 5 kommenden Bezugsstrahlung mit der Wellenlänge von 1, 63 Mikron angibt, weil die Intensität der Bezugsstrahlung geringer gewählt worden ist.
Wenn die Wassermenge in der Papierschicht zunimmt, so nimmt die Amplitude des Impulses 4a infolge der erhöhten Absorption und einer entsprechenden geringeren Reflexion ab, wogegen die Amplitude des Bezugsimpulses 5a im wesentlichen konstant bleibt.
Wenn sich die Vorspannung der Photozelle 6 oder die Intensität der Strahlungsquelle 2 ändert, so
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ändern sich die Amplituden beider Impulse 4a und 5a gemeinsam, doch bleibt das Amplitudenverhältnis der Impulse konstant. Dies geht aus Fig. 4 hervor. wo dargestellt ist, wie sich der Photozellenstrom in
Abhängigkeit von der Wellenlänge ändert, wenn Infrarotstrahlung an einer Papierschicht reflektiert wird.
Die voll ausgezogene Kurve 11 stellt den Frequenzgang des Ausgangsstromes bei einem bestimmten Strah- lungspegel dar. Man erkennt, dass dieser Ausgangsstrom über einen grossen Teil des Spektrums konstant ist. Bei etwa 1. 94 Mikron ergibt sich jedoch durch den Wassergehalt in der Papierschicht eine erhöhte Absorption, wodurch die reflektierte Strahlung und demnach auch der Ausgangsstrom der Photozelle stark absinken. Die Tiefe dieser nach unten gerichteten Kurvenzacke hängt von der im Papiermaterial vorhandenen Wassermenge ab. Die gestrichelte Kurve 12 gibt an, wie der Ausgangsstrom der Photozelle 6 beispielsweise bei Verminderung der Strahlungsintensität der Lichtquelle absinkt.
Die Kurve 12 liegt zwar durchwegs tiefer als die Kurve 11, hat aber bei 1, 94 Mikron doch im wesentlichen den gleichen relativen
Verlauf, d. h. sie zeigt das gleiche Verhältnis der Photozellenströme bei 1, 94 Mikron und bei der Bezugswellenlänge von 1, 63 Mikron an. Das hat zur Folge, dass das Amplitudenverhältnis der Impulse 4a und 5a in Fig. 5 konstant bleibt, solange der Wassergehalt in der Papierschicht konstant ist.
Es ist zu beachten, dass die Amplitude des Impulses 4a, der von der reflektiertenStrahlung mit l, 94 Mikron Wellenlänge herrührt, in Abhängigkeit vom Wassergehalt und von andern Faktoren veränderlich ist, wogegen die Amplitude des Impulses 5a, der von der reflektierten Strahlung mit 1. 63 Mikron Wellenlänge herrührt, sich nur mit den erwähnten andern Faktoren, nicht aber mit dem Wassergehalt ändert. Es ist also aus dem Amplitudenverhältnis der beiden Impulse der Wassergehalt bzw. eine Änderung desselben ermittelbar.
Die in Fig. 5 dargestellte Wellenspannung der Photozelle 6 wird dem Vorverstärker 10 zugeführt, der den Wellenverlauf etwas filtert bzw. glättet. Die Ausgangsspannung des Vorverstärkers 10 wird einem'sehr stabilen, abgestimmten Verstärker 13 mit veränderlichem Verstärkungsgrad zugefuhrt. Der Verstärker 13 bewirkt eine elektronische Kompensation der Schwankungen bestimmter Variabler, wie beispielsweise der Intensität der Lichtquelle 2, der Vorspannung der Photozelle 6 und der Netzspannung, indem er eine Ausgangsspannung mit einem konstanten Mittelwert von beispielsweise 30 V liefert. Dabei bleibt das Amplitudenverhältnis der Impulse 4a und 5a in Fig. 5 unveränderlich erhalten. Der Verstärker 13 kann z. B. Ein- gangspegel. von 0, 2 bis 10 V aufnehmen.
Die Regelung des Verstärkers 13 mit veränderlichem Verstärkungsgrad erfolgt mit Hilfe eines Rückkopplungskreises, der eine Teilspannung vom Ausgang aufnimmt und über einen Gleichrichter 14 und einen Verstärker 15 zum Eingang zurückführt.
Die Ausgangsspannung des Verstärkers 13 wird einem abgestimmten Verstärker 16 zugeführt, in dem die gewünschte Frequenzkomponente, d. h. die im vorliegenden Beispiel 10 Hz betragende Filterwechselfrequenz, die aus dem Wellenverlauf nach Fig. 6 ableitbar ist, verstärkt wird. Die in Fig. 6 dargestellte Spannungswelle wird gemeinsam mit einem Bezugssignal, das von einer weiteren photosensitiven Einrich- tung, beispielsweise einer Photozelle 18 in Fig. l, abgeleitet wird, einem Demodulator 19 zugeführt. Die Photozelle 18 liefert ein durch aufeinanderfolgende Bezugsimpulse gebildetes Rechteckwellensignal mit einer Frequenz von 10 Hz. Die Gestalt der Bezugsimpulse und ihre Grösse und Lage bezüglich der Impulse 4b und 5b gehen aus der Kurve 17 in Fig. 6 hervor.
Im Zeitintervall von 0 bis t integriert der Demodulator 19 die Fläche des Impulses 4b. Während des Zeitintervalls von t bis 2t integriert der Demodulator die Fläche des Impulses 5b. Um dies zu erreichen, wird z. B. der Wellenverlauf nach Fig. 6 dem Gitter einer (nicht gezeigten) Vakuumtriode zugeführt, deren Anoden- und Kathodenwiderstände gleich gross bemessen sind. Die Spannung am Anodenwiderstand ist dann um 1800 gegen die Spannung am Kathodenwiderstand in der Phase gedreht. Das Bezugssignal 17 nach Fig. 6 wird zur Betätigung eines (nicht dargestellten) Relais herangezogen, das abwechselnd die am Anodenwiderstand bzw. am Kathodenwiderstand auftretende Spannung einem Filternetzwerk zuführt, welches den Mittelwert der (positiv genommenen) Komponente 4b und der (negativ genommenen) Komponente 5b bildet.
Auf diese Weise wird eine Ausgangsgleichspannung erhalten, die als eichbares Mass für den Wassergehalt der Papierschicht verwendbar ist.
Das in Form einer Rechteckwelle vorliegende, dem Demodulator 19 über die Ader 20 zugeführte Synchronisiersignal kann auch auf verschiedene andere Arten gewonnen werden. Im vorliegenden Falle wird hiezu, wie schon erläutert, eine Photozelle 18 verwendet, die gemäss Fig. 1 so angeordnet ist, dass sie Licht von der Lichtquelle 1 über einen im wesentlichen halbkreisförmigen Schlitz 21 in einer Scheibe 20 aufnimmt, die gemeinsam mit den Filtern 4 und 5 umläuft. Die Lagebeziehung des Schlitzes 21 zu den Filtern 4 und 5 ist am besten aus Fig. 3 erkennbar, die eine Draufsicht auf die Scheibe 22 zeigt.
Während einer Halbdrehung der Scheibe 22 um den Bogen ct wird die Photozelle 18 durch den Schlitz 21 hindurch belichtet. Diese Belichtungszeit entspricht dem Zeitintervall zwischen den Punkten 0 und t auf der Zeitachse in Fig. 6. Gleichzeitig ist beispielsweise das Filter 4 wirksam. Während der nächsten Halb-
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drehung wird der Lichtweg von der Lichtquelle 2 zur Photozelle 18 durch den ungeschlitzten Teil der Scheibe 22 unterbrochen und in diesem Zeitintervall ist das Filter 5 wirksam.
Die Scheibe 22 liegt koaxial mit einem Rad 23, an dem es mit Hilfe von durch Langlöcher 25 geführten Schrauben 24 befestigt ist. Diese Bauweise ermöglicht eine derartige Justierung der Winkellage der Scheibe 22, dass der Schlitz 21 das Lichtstrahlenbündel genau in dem Zeitpunkt unterbricht, in dem das eine Filter in den Strahlungsweg eintritt und das andere den Strahlungsweg verlässt.
Die Ausführung nach Fig. 3 stellt nur ein Beispiel für die Ableitung des Synchronisiersignals dar, die auch in beliebiger anderer Weise erfolgen kann. Beispielsweise kann an jedem Ende des vom Schlitz 21 definierten Bogens ein Loch vorgesehen sein, so dass auf die Photozelle 18 nur kurze Lichtimpulse auftreffen, wobei von den dadurch ausgelösten kurzen elektrischen Impulsen ein (nicht dargestellter) Multivibrator oder ein ähnliches Gerät gesteuert werden kann, um das gewünschte Synchronisiersignal in Form einer Rechteckwelle zu erzielen. Eine weitere (ebenfalls nicht dargestellte) Möglichkeit besteht darin, am Rad 23 einen Permanentmagneten anzuordnen, der durch elektromagnetische Induktion in einer feststehenden Spule synchronisierende Spannungsimpulse erzeugt.
Der Aufbau eines für die erfindungsgemässe Einrichtung verwendbaren Abtastkopfes ist in Fig. 2 dargestellt. Dieser Abtastkopf ist zweckmässig in ein metallisches Gehäuse 26 eingeschlossen, das durch eine unterbrochene Linie angedeutet ist und eine zweckdienliche Gestalt haben kann. Der Abtastkopf enthält die Lichtquelle 2, die Sammellinse 3, die Filter 4 und 5 sowie das Rad 23, an dem diese Filter zwecks Ermöglichung einer Umlaufbewegung befestigt sind, ferner die Synchronisierscheibe 22 und die integrierende Kugel 7. Ferner sind innerhalb des Gehäuses 26 die beiden Photozellen 6 und 18 angeordnet. Gegebenenfalls können sich auch die Vorverstärker 10 und 27 für die Photozellen 6 bzw. 18 innerhalb des Gehäuses 26 befinden.
Das Rad 23 ist an einer Welle 28 montiert, die drehbar an einem geeigneten Tragteil, wie beispielsweise an einem Auslegerarm 29, gelagert ist. Der erwähnte Arm 29 und die Welle 28 sind so angeordnet, dass sie die von den Filtern 4 und 5 kommende monochromatische Infrarotstrahlung auf dem Wege zum Fenster 8 der integrierenden Kugel 7 nicht stören. Ein Teil des Rades 23 ist als Schnurscheibe ausgebildet und weist eine Umfangsrille 30 auf, in die eine endlose Rundschnur 31 greift, die auch eine von einem Motor 33 angetriebene Antriebsrolle 32 umschlingt. Die Drehzahl des Motors ist so gewählt, dass die Filter 4 und 5 mit 600 Umdr/min umlaufen. Es ist ohne weiteres erkennbar, dass die erforderliche Drehzahl von den für den Betrieb der elektronischen Bestandteile des Systems gewählten Parametern abhängt.
Der Einfachheit halber ist als photosensitive Einrichtung eine Bleisulfid-Photozelle angenommen worden, doch können hiefür auch andere Einrichtungen, wie Bolometer, Sperrschichtzellen oder Photoleiter sowie beliebige andere Einrichtungen verwendet werden, die ein Ausgangssignal liefern, das von der Intensität der auf ihren empfindlichen Stoff auftreffenden Infrarotstrahlung abhängt.
Es können auch mehrere photosensitive Einrichtungen in Parallelschaltung angewendet werden. Dies bietet insbesondere bei Verwendung von Photoleitern Vorteile, weil der Störabstand bei grösseren Schichtflächen grösser ist, so dass der Einfluss von Rauschspannungen herabgesetzt wird. Das empfindliche Element der jeweils verwendeten photosensitiven Einrichtung soll eine mit der Innenfläche der integrierenden Kugel 7 koinzidierende Lage haben, damit die aufgenommene Strahlung einen Maximalwert annimmt und mit der auf andere Teile des Kugelinneren fallenden Strahlung übereinstimmt.
Die integrierende Kugel 7 kann eine dünne Hülle aus Aluminium sein, deren Innenfläche mittels eines Sandstrahlgebläses aufgerauht ist, um eine Zerstreuung jeder in den Innenraum eintretendenStrah- lung und eine Mehrfachreflexion derselben zu bewirken. Das Eintrittsfenster 8, welches das parallele Bündel von Infrarotstrahlung von den Filtern 4 bzw. 5 aufnimmt, kann aus beliebigem, für Infrarot durchlässigem Werkstoff, wie Glas oder einem dünnen Film aus Polyäthylen, bestehen. Jedenfalls soll darauf Bedacht genommen werden, die Dämpfung der Strahlung in diesem Fenster sowie im Fenster 9 möglichst gering zu halten.
Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel hat das Eintrittsfenster 8 einen Durchmesser von 18 mm und das Austrittsfenster 9 einen Durchmesser von 38 mm, wobei der Innendurchmesser der integrierenden Kugel 7 etwa 16 cm beträgt.
Das Fenster 9 dient auch als Eintrittsfenster für die an der Oberfläche der Papierschicht 1 diffus reflektierte Strahlung. Die Papierschicht 1 kann mit einer Geschwindigkeit von bis zu 800 m/min vorgeschoben werden. Es ist zu bemerken, dass die Vorschubebene der Papierschicht 1 etwas gegen die einfallende Strahlung geneigt sein kann, damit die Wahrscheinlichkeit herabgesetzt wird, dass von der im allgemeinen ebenen Oberfläche der Papierschicht 1 Strahlen direkt in ihrer Einfallsrichtung und somit zurück durch das Einlassfenster 8 reflektiert werden.
Mit ändern Worten soll der Hauptteil der gesamten, an der Oberfläche der Papierschicht 1 reflektierten Strahlung zunächst auf die aufgerauhte Innenfläche der
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Kugel 7 und nicht auf den vom Fenster 8 eingenommenen Flächenteil auftreffen, d. h. alle direkt reflektierten Strahlen sollen einen solchen Reflexionswinkel einschliessen, dass sie neben dem Einlassfenster 8 auftreffen. Dadurch wird die Amplitude der Ausgangssignale erhöht.
An Stelle der Interferenz-Schmalbandfilter 4 und 5 können auch andere Einrichtungen zur Erzielung einer monochromatischen Strahlung angewendet werden, wie beispielsweise optische Gitter, Prismen, Blenden oder monochromatische Reflektoren. Das Ausgangssignal dieser Einrichtung kann einem beliebigen Schreib- oder Steuergerät zugeführt oder aber unmittelbar an einem Messgerät 34 beobachtet werden.
Der Aufbau und die Arbeitsweise einer erfindungsgemässen Einrichtung sind vorstehend unter Bezugnahme auf die Ermittlung des Wassergehaltes einer Papierschicht beschrieben worden. Damit sollte aber nur die Beschreibung erleichtert werden. Die Erfindung bietet darüber hinaus noch zahlreiche andere Anwendungsmöglichkeiten, wie beispielsweise die Ermittlung des Gehaltes an einer Flüssigkeit, wie Wasser, in andern organischen oder zelluloseartigen Materialien. Beispielsweise können bei der Messung des Wassergehaltes von Baumwollstoffen gute Ergebnisse mit der gleichen Einrichtung unter Verwendung einer Infrarotstrahlung mit 1. 94 Mikron Wellenlänge, die vom Wassergehalt beeinflusst wird, und einer Bezugsstrahlung mit 1, 63 Mikron Wellenlänge erzielt werden.
Selbstverständlich können auf Grund der schon angegebenen Zahlenwerte auch andere paarweise kom- binierte Wellenlängen bzw. schmale Wellenbänder zur Ermittlung des Wassergehaltes verwendet werden, bzw. kann der Fachmann, falls der Gehalt eines ändern Fremdstoffes in einem andern Trägermaterial ermittelt werden soll, andere geeignete Kombinationen von Wellenlängen bzw. schmalen Wellenbändern finden, die sich für die jeweils vorliegende Kombination von Fremdstoff-Trägermaterial eignen.
Auch die beschriebene bauliche Ausführung der Einrichtung sowie ihre elektrische Schaltung können mannigfaltig abgewandelt werden, um sie den Erfordernissen der Ermittlung bestimmter Stoffgehalte in vorgegebenen Trägermaterialien anzupassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Ermittlung des Fremdstoffgehaltes in einem Trägermaterial, unter Verwendung von zwei gegen das Trägermaterial gerichteten Infrarotstrahlungen, dadurch gekennzeichnet, dass in verschiedenen, schmalen Wellenbändern liegende Infrarotstrahlungen verwendet werden, die so gewählt sind, dass die Reflexion der Strahlung in dem einen Wellenband vom Fremdstoffgehalt im Trägermaterial abhängig, die Reflexion der Strahlung im andern Wellenband hingegen im wesentlichen unabhängig von diesem Fremdstoffgehalt ist, und dass die Intensitäten der vom Trägermaterial reflektierten Strahlungen beider Wellenbänder ermittelt und daraus entsprechende elektrische Signalwellen abgeleitet werden, wobei die den beiden Strahlungen entsprechenden Signalwellen miteinander verglichen werden.