AT510630A1 - SPECTROMETER - Google Patents

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AT510630A1 AT17462010A AT17462010A AT510630A1 AT 510630 A1 AT510630 A1 AT 510630A1 AT 17462010 A AT17462010 A AT 17462010A AT 17462010 A AT17462010 A AT 17462010A AT 510630 A1 AT510630 A1 AT 510630A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spektrometer (1) zur Untersuchung der Inhaltsstoffe eines Fluids (2), mit einem Gehäuse (3) mit darin angeordneter Lichtquelle (4) und darin angeordnetem Detektor (5), wobei das Licht der Lichtquelle (4) durch ein Sendefenster (7) entlang einer vorgegebenen Pfadlänge ( x) durch das zu untersuchende Fluid (2) und durch ein Empfangsfenster (8) zum Detektor (5) geführt wird. Zum einfachen Umrüsten des Spektrometers (1) auf verschiedene Pfadlängen ( x)ist zumindest ein Einsatz (10) mit einem Durchtrittskanal (11) für den Lichtstrahl und zumindest einem Fenster (12) zur Anordnung vor dem Sendefenster (7) und bzw. oder dem Empfangsfenster (8) zur Verkürzung der Pfadlänge ( x)vorgesehen.The invention relates to a spectrometer (1) for examining the constituents of a fluid (2), comprising a housing (3) with a light source (4) arranged therein and a detector (5) arranged therein, the light from the light source (4) passing through a transmission window (7) along a predetermined path length (x) through the fluid to be examined (2) and through a receiving window (8) to the detector (5) is guided. For simple conversion of the spectrometer (1) to different path lengths (x) is at least one insert (10) with a passage channel (11) for the light beam and at least one window (12) for arrangement in front of the transmission window (7) and / or Receiving window (8) for shortening the path length (x) provided.

Description

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Die Erfindung betrifft ein Spektrometer zur Untersuchung der Inhaltsstoffe eines Fluids mit einem Gehäuse mit darin angeordneter Lichtquelle und darin angeordnetem Detektor, wobei das Licht der Lichtquelle durch ein Sendefenster entlang einer vorgegebenen Pfadlänge durch das zu untersuchende Fluid und durch ein Empfangsfenster zum Detektor geführt wird.The invention relates to a spectrometer for examining the constituents of a fluid having a housing with a light source arranged therein and a detector therein, wherein the light of the light source is guided through a transmission window along a predetermined path length through the fluid to be examined and through a receiving window to the detector.

Das Spektrometer kann eine oder mehrere Lichtquellen und auch einen oder mehrere Detektoren umfassen. Bei der Spektroskopie wird die Intensität des ausgesandten Lichts durch bestimmte Inhaltsstoffe des zu messenden Fluids reduziert und durch die Erfassung der Intensität des empfangenen Lichts bei Kenntnis der Intensität des ausgesandten Lichts auf die Konzentration des Inhaltsstoffes rückgeschlossen. Verschiedene Inhaltsstoffe haben unterschiedliche Absorptionseigenschaften und weisen bei verschiedenen Lichtwellenlängen ihre optimalen Absorptionseigenschaften auf. Demgemäß gibt es für die Erfassung bestimmter Inhaltsstoffe auch bestimmte geeignete Wellenlängen. Durch die Aussendung von Licht mit einem breiteren Wellenlängenbereich können auch gleichzeitig die Konzentrationen mehrerer Inhaltsstoffe im zu untersuchenden Fluid durchgeführt werden. Beispielsweise eignen sich Blitzlampen dazu besonders.The spectrometer may include one or more light sources and also one or more detectors. In spectroscopy, the intensity of the emitted light is reduced by certain ingredients of the fluid to be measured and inferred by the detection of the intensity of the received light with knowledge of the intensity of the emitted light on the concentration of the ingredient. Different ingredients have different absorption properties and have optimal absorption properties at different wavelengths of light. Accordingly, there are certain suitable wavelengths for the detection of certain ingredients. By emitting light with a broader wavelength range, the concentrations of several ingredients in the fluid to be examined can also be carried out at the same time. For example, flash lamps are particularly suitable.

Um geeignete Messergebnisse zu erzielen, ist die Einhaltung bestimmter Absorptionsbereiche zweckmäßig. Je nach Beschaffenheit des zu untersuchenden Fluids und Art des zu untersuchenden Inhaltsstoffes sind für die Einhaltung dieser Absorptionsbereiche verschiedene Pfadlängen, also jene Längen, über welche das Licht durch das zu untersuchende Fluid tritt, erforderlich bzw. von Vorteil. Üblicherweise wird in Abhängigkeit der Boschaffenheit des zu untersuchenden Fluids und der zu messenden InhalLsstorfe auf verschiedene Spektrometer mit verschiedenen Pfadlängen zurückgegriffen. Dies bedeutet für den Nutzer einen erhöhten Kosten- aber auch OrgsnisaLionsaufwand.In order to achieve suitable measurement results, the maintenance of certain absorption ranges is appropriate. Depending on the nature of the fluid to be examined and the nature of the substance to be examined, different path lengths, ie those lengths over which the light passes through the fluid to be examined, are required or advantageous for the maintenance of these absorption regions. Usually, different spectrometers with different path lengths are used, depending on the bulkiness of the fluid to be examined and the quantity of inhalables to be measured. This means for the user an increased cost but also OrgsnisaLionsaufwand.

Im Stand der Technik sind auch Spektrometer bekannt geworden, welche variable Pfadlängen aufweisen. Beispiel5we-j_se beschreibt - 2 - # ·ΙΜ I * «·· Φ * * « · * • · • # * 1 die US 5 168 367 A ein solches Spektrometer. Die Konstruktion ist jedoch relativ aufwendig und auch fehleranfällig, da die Pfadlänge durch den Benutzer richtig eingestellt und durch entsprechende Messlehren überprüft werden muss.In the prior art, spectrometers have become known, which have variable path lengths. Example 5we-j_se describes - 2 - # · ΙΜ I * «·· Φ * *« · * • · • # * 1 US 5 168 367 A such a spectrometer. However, the construction is relatively complex and error-prone, since the path length must be set correctly by the user and checked by appropriate gauges.

Eine Konstruktion eines Spektrometers mit mehreren Pfadlängen ist beispielsweise aus der US 6 643 016 B2 bekannt geworden. Auch diese Konstruktion ist durch eine relativ komplizierte Bauweise unc in der Folge durch erhöhte Kosten gekennzeichnet.A construction of a spectrometer with several path lengths has become known, for example, from US Pat. No. 6,643,016 B2. This construction is characterized by a relatively complicated construction unc in consequence of increased costs.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines oben genannten Spektrometers, bei dem die Pfadlänge zur Anpassung an das zu untersuchende Fluid oder den zu untersuchenden Inhaltsstoff einfach geändert werden kann. Die Kosten des Spektrometers sollen möglichst gering sein und die Änderung der Pfadlänge soll möglich rasch und einfach vorgenommen werden können. Nachteile bekannter Spektrometer sollen vermieden oder zumindest reduziert werden.The object of the present invention is therefore to provide an abovementioned spectrometer in which the path length for adaptation to the fluid to be investigated or the ingredient to be examined can be easily changed. The cost of the spectrometer should be as low as possible and the change in the path length should be possible quickly and easily. Disadvantages of known spectrometers should be avoided or at least reduced.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zumindest ei.n Einsatz mit einem Durchl.rittskanal für der. Lichtstrahl und zumindest einem Fenster zur Anordnung vor dem Sendefenster und bzw. oder dem Hmp-fanqsfenster zur Verkürzung der Pfadlänge vorgesehen ist. Die gegenständliche Erfindung sieht somit zumindest einen Einsatz vor, der vor dem Sendefenster und bzw. oder Empfangsfenster des Spektrometers angeordnet wird und die Pfad’änge entsprechend verkürzt.. Somit ist eine Anpassung des Spektrometers an geänderte Bedingungen besonders leicht und einfach möglich. Der Benutzer muss bloß den Einsatz oder mehrere Einsätze anschaffen und kein weiteres Spektrometer mit geänderter Pfadlänge besitzen. Der zumindest eine Einsatz verringert natürlich die Transmission des Li cht.Strahls, was jedoch durch entsprechende Anhebung der Intensität der Lichtquelle einfach korrigiert werden kann. Eine entsprechende Konstruktion des Spektrometers und des zumindest einen Einsatzes vorausgesetzt, ist der Aufwand für die Änderung der Pfadlänge besonders gering und kann besonders rasch vorgenommen werden.This object is achieved in that at least ei.n use with a Durchl.rittskanal for the. Light beam and at least one window for arrangement in front of the transmission window and / or the Hmp fanqsfenster is provided to shorten the path length. The subject invention thus provides at least one insert, which is arranged in front of the transmission window and / or receiving window of the spectrometer and correspondingly shortens the path length. Thus, adaptation of the spectrometer to changed conditions is particularly easy and simply possible. The user only has to purchase the insert or multiple inserts and not have another spectrometer with changed path length. Of course, the at least one use reduces the transmission of the Li cht.Strahls, but this can be easily corrected by appropriate increase in the intensity of the light source. Assuming a corresponding construction of the spectrometer and the at least one insert, the cost of changing the path length is particularly low and can be carried out particularly quickly.

Vorteilhafterweise ist jeweils ein Einsatz vor dem Sendefenster 3 und vor dem Empfangsfenster zur Verkürzung der Pfadlänge vorgesehen .Advantageously, an insert is provided in front of the transmission window 3 and in front of the reception window for shortening the path length.

Wenn die Einsätze identisch aufgebaut sind, können die Herstellungskosten derselben reduziert werden und Fehlmontagen durch den Benutzer vermieden werden.If the inserts are identically constructed, the manufacturing costs thereof can be reduced and mis-assembly by the user can be avoided.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Einsatzes ist an der dem Sendefenster oder Empfangsfenster des Spektrometers zugewandten Seite eine Dichtung, vorzugsweise ein Dichtring aus elastischem. Material, vorgesehen. Der Einsatz zur Verkürzung der optischen Pfadlänge wird einfach über dem Sendefenster oder Emp-fangsfenster des Spektrometers angeordnet und der Durchtrittskanal durch die Dichtung gegenüber dem Fluid abgedichtet. Somit wird der tichtstrahl im Bereich zwischen Sende- oder Empfangsfenster und dem Fenster im Einsatz nicht beeinflusst, wodurch Messfehler auftreten könnten. In einfachster Weise ist d.ie Dichtung durch einen entsprechenden Dichtstreifen oder Dichtwulst, der in einer Nut an der Stirnwand des Einsatzes angeordnet ist, bzw. durch einen 0-R.ing, gebildet. U:r. eine Korrosion des Einsatzes zu verhindern, insbesondere bei Spektrometersonden, welche in das zu messende Fluid eingebracht bzw. eingetaucht werden, ist es von Vorteil, wenn jeder Einsatz aus Edelstahl gebildet ist. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Einsätze keine Kanten oder Ecken aufweisen, an welchen sich Verunreinigungen anlagern könnten. Für bestimmte Anwendungen ist es natürlich auch möglich, die Einsätze aus anderen Metallen oder aus Kunststoff zu fertigen.According to a preferred embodiment of the insert, a seal, preferably a sealing ring made of elastic, is provided on the side facing the transmission window or receiving window of the spectrometer. Material, provided. The optical path length shortening insert is simply placed over the transmission window or reception window of the spectrometer and the passageway sealed by the seal against the fluid. Thus, the beam of light in the area between the transmitting or receiving window and the window in use is not affected, which could lead to measurement errors. In the simplest way, the seal is formed by a corresponding sealing strip or sealing bead, which is arranged in a groove on the end wall of the insert, or by a 0-R.ing. U: r. To prevent corrosion of the insert, in particular in Spektrometersonden, which are introduced or immersed in the fluid to be measured, it is advantageous if each insert is made of stainless steel. In addition, it is advantageous if the inserts have no edges or corners to which impurities could accumulate. For certain applications, it is of course also possible to manufacture the inserts made of other metals or plastic.

Bei Spektrometern, welche in eine zu messende Flüssigkeit getaucht werden und die zu untersuchenden Inhaltsstoffe „in situ" erfassen, ist es üblich, das Sendefenster und Empfangsfenster in regelmäßigen Abständen zu reinigen. Dazu sind Düsen am Spektrometer angeordnet, welche eine Spülflüssigkeit oder Spülluft auf das Sendeienstei und Empfangsfenster richten und dadurch Verunreinigungen von der Oberfläche entfernen. Wird nun die optische Pfadlänge durch zumindest einen Einsatz verändert, ist es zweckmäßig oder notwendig, die Richtung der Spülflüssigkeit oder Spülluft - 4 • · «In the case of spectrometers, which are immersed in a liquid to be measured and the ingredients to be examined "in situ". It is customary to clean the transmission window and the reception window at regular intervals. For this purpose, nozzles are arranged on the spectrometer, which direct a rinsing liquid or purging air on the Sendeienstei and receiving window and thereby remove impurities from the surface. If the optical path length is changed by at least one insert, it is expedient or necessary to determine the direction of the rinsing liquid or purging air.

t zurr. Ser.cef erst er oder Empfangsfenster nunmehr auf das Fenster in dem Einsatz zu ändern. Zweckmäßigerweise sind zu diesem Zweck im Spektrometer auswechselbare sogenannte Spülsteine mit Spülkanälen zur Führung der Spülflüssigkeit oder Spülluft zur Spülung des Sendefensters und des Empfangsfensters vorgesehen. Diese Spülsteine werden vorzugsweise mit an die verwendeten Einsätze angepassten Spülkanälen vorgesehen. Je nach Pfadlänge wird der Winkel der Spülkanäle entsprechend geändert, um den Strahl der Spülflüssigkeit oder Spülluft genau auf das jeweilige zu reinigende Fenster zu richten.t back to. Ser.cef now he or receiving window now to change the window in the insert. Expediently, so-called flushing stones with flushing channels for guiding the flushing liquid or flushing air for flushing the transmission window and the reception window are provided for this purpose in the spectrometer. These purging blocks are preferably provided with flushing channels adapted to the inserts used. Depending on the path length of the angle of the flushing channels is changed accordingly to direct the jet of rinsing liquid or purging air exactly to the respective window to be cleaned.

Um den Montageaufwand für die Veränderung der Pfadlänge noch weiter zu verringern, können die Einsätze allenfalls zusammen mit dem Spülstein auch einstückig hergestellt sein. Somit ist es für den Benutzer nur mehr erforderlich, ein Bauteil am Spektrometer zu befestigen bzw. zu demontieren.In order to further reduce the assembly effort for changing the path length, the inserts may at best be made in one piece with the purging plug. Thus, it is only necessary for the user to attach a component to the spectrometer or to dismantle.

Vorteilhafterweise ist ein Set verschiedener Einsätze und allenfalls verschiedene Spülsteine für verschiedene Pfadlängen vorgesehen. Beispielsweise können Einsätze zur Erzielung von Pfad.: änqer. von 3 5, j::>, 5, 2, 1 und 0,5 mm vorgesehen sein. Die größte Ffadiänge wird bei einem sehr klaren Medium, beispielsweise Trinkwasser, und die kleinste Pfadlänge bei einem optisch sehr dichten Medium oder einem Medium mit hoher Stoffkonzentration eingesetzt werden, um den erforderlichen Absorptionsbereich für die spektrometrische Messung erzielen zu können. 'Jm Fehl monr.ager. zu vermeiden, können die verschiedener. Einsätze eine Codierung aufweisen. Eine solche Codierung kann im einfachsten Fall durch eine bloße Farbcodierung oder durch Ziffern an den Einsätzen und allenfalls Spülsteinen realisiert werden bis hin zu elektronischer Codierungen, beispielsweise durch RFID (Radio Fre-quency Idenr.iticatior.) -Transponder, welche auch gleich ei ne auto-ir.ati sehe Anoassunc der Intensität der Lichtquelle des Spekironeters ermöglichen.Advantageously, a set of different inserts and possibly different rinsing stones for different path lengths is provided. For example, missions can be used to obtain path: änqer. of 3 5, j ::>, 5, 2, 1 and 0.5 mm. The largest fading length is used with a very clear medium, for example drinking water, and the smallest path length with a visually very dense medium or a medium with a high substance concentration, in order to be able to achieve the required absorption range for the spectrometric measurement. 'In the wrong monr.ager. To avoid, the various can. Inserts have a coding. Such coding can be realized in the simplest case by a mere color coding or by numbers on the inserts and possibly purging stones up to electronic coding, for example by RFID (Radio Fre- quency Idenr.iticatior.) Transponder, which also ei ne auto -ir.ati see Anoassunc allow the intensity of the light source of Spekironeters.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der bei gefügten Zeichnungen näher erläutern. I * * · * · * * « « * 4 4* * * · • * * ·The present invention will now be explained in more detail with reference to the attached drawings. I * * * * * * * «« * 4 4 * * * · * * * ·

Darin zeigenShow in it

Fig. 1 einen prinzipiellen Aufbau eines Spektrometers;Fig. 1 shows a basic structure of a spectrometer;

Fi q. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer spek-Lrcmetrisehen Sonde mit zwei erfindungsgemäßen Einsätzen zur Verkürzung der Pfadlänge;Fi q. FIG. 2 is a perspective view of a section of a spectrometer probe with two inserts according to the invention for shortening the path length; FIG.

Fig. 3 die Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit: demontierten Einsätzen, in Seitenansicht;Fig. 3 shows the embodiment of FIG. 2 with: dismantled inserts, in side view;

Fig. 4 die Ausfiihrungsform gemäß Fig. 3 in Draufsicht.;FIG. 4 shows the embodiment according to FIG. 3 in plan view;

Fig. 5a bis So verschiedene Ansichten auf eine Ausführungsform eines Einsatzes zur Verkürzung der Pfadlänge; und5a to 5b show different views of an embodiment of an insert for shortening the path length; and

Fig. 6a bis 6d verschiedene Ansichten auf einen auswechselbaren Spül stein.Fig. 6a to 6d different views on a replaceable flushing stone.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Spektrometers 1, insbesondere einer spokzroxetrischen Sonde, die in das zu untersuchende Fluid 2 eingebracht bzw. eingetaucht wird. Innerhalb eines Gehäuses 3 sind zumindest eine Lichtquelle 4 und zumindest ein Detektor 5 angeordne:. Das Licht der Lichtquelle 4 wird allenfalls über eine Optik 6 durch ein Sendefenster 7 in das zu untersuchende Fluid 2 und über ein Kmpfangsfenster 8 und eine all fällige Optik 9 zum Detektor 5 gerichtet. Aus dem Unterschied der Intensität des durch den Detektor ß empfangenen Lichts und der Intensität des von der Lichtquelle 4 ausgesandten Lichts kann auf die Konzentration bestimmter Inhal t.sstof fo irn Fluid 2 rückgeschlossen werden. Das Fluid 2 wird entlang der Pfadlängc Ax vom Sendefenster 7 zum Empfangsfenster 8 vom Licht durchleuchtet.Fig. 1 shows the basic structure of a spectrometer 1, in particular a spokzroxetrischen probe, which is introduced or immersed in the fluid 2 to be examined. Within a housing 3, at least one light source 4 and at least one detector 5 are arranged. The light of the light source 4 is possibly directed via an optical system 6 through a transmission window 7 in the fluid to be examined 2 and a Kmpfangsfenster 8 and all due optics 9 to the detector 5. From the difference between the intensity of the light received by the detector β and the intensity of the light emitted by the light source 4, it is possible to deduce the concentration of certain contents in the fluid 2. The fluid 2 is transilluminated along the Pfadlängc Ax from the transmitting window 7 to the receiving window 8 from the light.

Bet der sogenannten Zwo 1strahl-Messmethode wird parallel zum Mossstrahl zwischen den Sendefenstcr 7 und dem Empfangsfenster 8 zu Referenzzwecken ein Referenzl!chtstrahl außerhalb des Fluids 2 im Gehäuse 3 von der l.,i chtquel io 4 zum Detektor b geschickt. Für bestimmte Fluide 2 und zur Bestimmung bestimmter Inhaltsstof- 6 fe sind verschiedene Pfadiäncon Δχ zweckmäßig. Während beispielsweise bei sehr Klarem Trinkwasser eine sehr große Pfadlänge Δχ möglich ist, muss die Pfadlänge Δχ bei optisch sehr dichten Medien oder Medien mit sehr hoher Stoffkonzentration wesentlich geringer sein, um optimale Messergebnisse zu erzielen.By reference to the so-called Zwo 1-beam measuring method, a reference light beam outside the fluid 2 in the housing 3 is sent parallel to the Moss beam between the transmitting window 7 and the receiving window 8 to the detector b. For certain fluids 2 and for the determination of particular ingredients, different pathogenic Δχ are useful. While, for example, a very long path length Δχ is possible for very clear drinking water, the path length Δχ for visually very dense media or media with a very high substance concentration must be significantly lower in order to achieve optimum measurement results.

Fig. 2, 3 und 4 zeigen einen Ausschnitt einer Ausführungsvariante eines Spektrometers 1, bei dem die Pfadlänge Δχ durch zwei Einsätze 10 verkürzt wird. Die Einsätze 10, weiche im dargestellten Ausführungsbeispiel beiderseits, d.h. sowohl an der Seite des SendetensLers 7 als auch an der Seite des Empfangsfensters 8 des Spektrometers 1 angeordnet sind, umfassen einen Durchtrittskanal 11 für den Lichtstrahl und zumindest ein Fenster 12, die in einem entsprechenden Gehäuse, vorzugsweise aus Edelstahl, angeordnet sind. Der Einsatz 10 wird vor dem Sendefenster 7 bzw. Empfangsfenster 8 derart anoeordnei, dass das vom Sendefenster 7 herrührende Licht durch der. Durchtrittskanal 11 des Einsatzes 10 und dessen Fenster 12 in das zu messende Fluid 2 gelangen kann und danach durch das Fenster 12 und den Lurchtrittskanal 11 des zweiten Einsatzes IC in das Empfangsfenster 8 des Spektrometers 1 und den Detektor 5 gelangt. Mit Hilfe entsprechender Befestigungselemente, insbesondere Schrauber. 1.3, werden die Einsätze 10 am Gehäuse 3 des Spektrometers 1 befestigt.. Um zu verhindern, dass das Fluid 2 in den Durchrrittskanal 1" des Einsatzes 10 gelangt und dort zu Messfehlern führt, ist an der dem Sendefenster 7 oder Empfängstenster 8 zugewandten Seite ries Einsatzes 10 vorzugsweise eine Dichtung 14, beispielsweise in Form eines O-Ringes, angeordnet. Durch die Anordnung derartiger Einsätze 10 kann somit die Pfadlänge Δχ entsprechend auf eine geringere Pfadlänge Δχ' reduziert werden. Die Montage der Einsätze 10 ist besonders rasch und einfach durchführbar. Anstelle von Schrauben 13 können auch andere Befesligungsclemente verwendet werden, weiche beispielsweise eine werkzeuglose Montage und Demontage zuiassen.2, 3 and 4 show a detail of an embodiment variant of a spectrometer 1 in which the path length Δχ is shortened by two inserts 10. The inserts 10, which in the illustrated embodiment, on both sides, i. are arranged both on the side of the transmitting sensor 7 and on the side of the receiving window 8 of the spectrometer 1, comprise a passageway 11 for the light beam and at least one window 12, which are arranged in a corresponding housing, preferably made of stainless steel. The insert 10 is anoeordnei before the transmission window 7 or receiving window 8 such that the originating from the transmission window 7 light through the. Passage channel 11 of the insert 10 and the window 12 can get into the fluid to be measured 2 and then passes through the window 12 and the Lurchtrittskanal 11 of the second insert IC in the receiving window 8 of the spectrometer 1 and the detector 5. With the help of appropriate fasteners, especially screwdrivers. 1.3, the inserts 10 are attached to the housing 3 of the spectrometer 1. In order to prevent the fluid 2 from entering the passageway 1 " the insert 10 passes and there leads to measurement errors, is on the transmitting window 7 or 8 receiving window 8 facing side ries insert 10 preferably a seal 14, for example in the form of an O-ring arranged. By arranging such inserts 10, the path length Δχ can thus be reduced correspondingly to a smaller path length Δχ '. The assembly of the inserts 10 is particularly quick and easy to carry out. Instead of screws 13 and other Befesligungsclemente can be used, for example, zuiassen a tool-free assembly and disassembly.

Die Fig. 5a bis Sc zeigen verschiedene Ans’einten auf eine Aus für.-rungsform eines Einsatzes 10. Fig. 3a zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Ausführunqsferm eines Einsatzes 10 von schräg vorne auf das Fenster 12. Fig. 5b eine perspektivische Ansicht auf den Einsatz 10 gemäß Fig. 5a von der Rückseite, das ist. jene vor das Sendefenster5a to 5c show various views of an embodiment of an insert 10. FIG. 3a shows a perspective view of an embodiment of an insert 10 obliquely from the front onto the window 12. FIG. 5b shows a perspective view the insert 10 of FIG. 5a from the back, which is. those in front of the broadcasting window

Seite mit der der Einsatz 10 vor das Sendefenster 7 bzw. Empfangsfenster 8 des Spektrometers 1 platziert wird. Fig. 5c zeigt eine Ansicht auf den Einsatz 10 von vorne, d.h. auf die Seite mit dem Fenster 12, Fi.g. 5d einen Schnitt durch den Einsatz 10 gemäß Fig. 5c entlang der Schnittlinie A-A und Fig. 5e einen Schnitt durch den Einsatz 10 gemäß Fig. 5c entlang der Schnittlinie B-B. Der Einsatz 10 umfasst den Durchtrittskanal 11, das Fenster 12 sowie zwei Bohrungen 15 für die Aufnahme der Schrauben 13 (siehe Fig. 3). Die Bohrungen 15 sind vorzugsweise schräg angeordnet, um eine optimale Befestigung des Einsatzes 10 am Gehäuse 3 des Spektrometers .1 zu gewährleisten. Das Fenster 12, das insbesondere aus Saphirglas besteht, ist im Einsatz 10 eingepresst bzw. eingeklebt. Zur Erzielung verschiedener Pfadlängen Δχ können verschiedene Einsätze 10 mit verschiedenen Abmessungen vorgesehen sein. Diese können beispielsweise farblich codiert sein, um die Anwendung für den Benutzer besonders einfach zu gestalten.Side with the insert 10 in front of the transmitting window 7 and receiving window 8 of the spectrometer 1 is placed. Fig. 5c shows a view of the insert 10 from the front, i. to the side with the window 12, Fi.g. 5d shows a section through the insert 10 according to FIG. 5c along the section line A-A and FIG. 5e shows a section through the insert 10 according to FIG. 5c along the section line B-B. The insert 10 includes the passageway 11, the window 12 and two holes 15 for receiving the screws 13 (see FIG. 3). The holes 15 are preferably arranged obliquely to ensure optimum attachment of the insert 10 on the housing 3 of the spectrometer .1. The window 12, which consists in particular of sapphire glass, is pressed or glued in the insert 10. To achieve different path lengths Δχ different inserts 10 may be provided with different dimensions. These can be color-coded, for example, to make the application particularly easy for the user.

Die beiderseits, d.h. vor dem. Sendefenster 7 und dem Empfangsfenster 8 des Spektrometers 1, ungeordneten Einsätze 10 können auch einstückig herqestellt sein (nicht dargestellt).The two sides, i. before the. Transmit window 7 and the receiving window 8 of the spectrometer 1, disordered inserts 10 may also be integrally produced (not shown).

Be· Spektrometern 1, welche direkt im zu untersuchenden Fluid 2 angeordnet werden, ist es üblich, das Sendefenster 7 und das Empfangsfenster 8 regelmäßig zu reinigen. Dafür wird eine Spülflüssigkeit oder Spülluft verwendet, die unter entsprechendem Druck auf das Sendefenster 7 bzw. Empfangsfenster 8 gerichtet wird. Die Spülflüssigkeit oder Spülluft 'wird in Spülkanälen 17, die in entsprechenden Spülsteinen 16 an Gehäuse 3 des Spektrometers 1 angeordnet sind, geführt. Die Figuren 6a bis 6d zeigen verschiedene Ansichten auf eine Aus f ihn rur.as form eines solchen Spülsteins 16, wie er in eine entsprechende Ausnehmung 16 in Gehäuse 3 des Spektrometers 1 ungeordnet werden kann (siehe Fig. 3 und 4). Fig. 6a zeigt eine perspektivisehe Ansicht auf einen Spülstein 16 von der dem zu untersuchenden Fluid 2 zugewandten Seite, Fig. 6b eine perspektivische Ansicht auf den Spülstein 16 gemäß Fig. 6a von der ünterseite, Fig. 6c eine Ansicht auf den Spülstein 16 gemäß Fig. 6a von oben, d.h. von der dem zu untersuchenden Fluid 2 zugewandten Seite. Fig. 6d zeigt schließlich ein Schnittbild durch den Spülstein 16 gemäß Fig. 6c entlang der Schnittline B-3. Der 8Be · Spectrometers 1, which are arranged directly in the fluid to be examined 2, it is customary to clean the transmission window 7 and the receiving window 8 regularly. For a rinsing liquid or purge air is used, which is directed under appropriate pressure on the transmission window 7 and receiving window 8. The rinsing liquid or rinsing air is guided in rinsing channels 17, which are arranged in corresponding rinsing stones 16 on housing 3 of the spectrometer 1. Figures 6a to 6d show different views of an off f rur.as form of such a purging plug 16, as it can be disordered in a corresponding recess 16 in the housing 3 of the spectrometer 1 (see Figs. 3 and 4). 6a shows a perspective view of a sink 16 from the side facing the fluid 2 to be examined, FIG. 6b shows a perspective view of the sink 16 according to FIG. 6a from the lower side, FIG. 6c shows a view of the sink 16 according to FIG 6a from above, ie from the side facing the fluid 2 to be examined. Finally, FIG. 6d shows a sectional view through the sink 16 according to FIG. 6c along the section line B-3. The 8th

Spülstein 16, welcher ebenfalls vorzugsweise aus Edelstahl gebildet ist, weist zwei Bohrungen 19 zur Aufnahme von Befestigungselementen, beispielsweise Schrauben (siehe Fig. 3), auf. Nachdem bei der Anordnung von Einsätzen 10 am Spektrometer 1 deren Fenster 12 und nicht die ursprünglichen Sendefensler 7 und Empfangsfenster 8 des Spektrometers l zu reinigen sind, sieht der Spülstein 16 eine entsprechend geänderte Führung des Spülkanals 17 vor. Vorzugsweise sind jeweils zu den entsprechenden Einsätzen 10 zugehörige Spülsteine 16 vorgesehen, die auch in einem entsprechenden Set angeboten werden können. Natürlich können die Spülsteine 16 auch zusammen mit den Einsätzen 10 einstückig hergestellt sein und somit noch rascher aul dem SpcktromcLer 1 befestigt und wieder demontiert werden.Sink 16, which is also preferably formed of stainless steel, has two holes 19 for receiving fasteners, such as screws (see Fig. 3), on. After in the arrangement of inserts 10 on the spectrometer 1 whose window 12 and not the original Transmitter 7 and receiving window 8 of the spectrometer l are to be cleaned, the purge 16 provides a correspondingly changed leadership of the purge duct 17 before. Preferably, 10 respective purging blocks 16 are provided to each of the corresponding inserts, which can also be offered in a corresponding set. Of course, the flushing blocks 16 may also be made in one piece together with the inserts 10 and thus be fastened even faster on the SpcktromcLer 1 and dismantled again.

Die Ausführungsformen der Einsätze 10 bzw. Spülsteine 16 sind nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt. Wichtig bei der Gestaltung der Einsätze 10 für spektromcLrische Sonden ist es, Kanten oder Ecken, an welchen sich Schmutz anordnen kann, möglichst zu vermeiden.The embodiments of the inserts 10 or sinks 16 are not limited to the illustrated examples. Important in the design of the inserts 10 for spectroscopic probes is, as far as possible, to avoid edges or corners on which dirt can be arranged.

Die vorliegende Erfindung bieteL eine einfache und billige Möglichkeit, ein Spektrometer 1 für d i e Messung verschiedener In-haltsstcffe von Fluiden 2 oder für die Messung in verschiedenen Fluiden 2 rasch und einfach unzurüsten. Der Benutzer benötigt für die Messung verschiedener Inhaltsstoi £e oder in verschiedenen Fluiden 2 keine Vielzahl verschieden aufgebauter Spektrometer 1.The present invention provides a simple and inexpensive way to quickly and easily disfigure a spectrometer 1 for measuring various contents of fluids 2 or for measurement in different fluids 2. The user does not need a multitude of differently constructed spectrometers 1 for the measurement of different contents or in different fluids 2.

Claims (11)

9 Patentansprüche : 1. Spektrometer (1) zur Untersuchung der Inhaltsstoffe eines Fluids (2), mit einem Gehäuse (3) mit darin angeordneter Lichtquelle (4) und darin angeordnetem Detektor (5), wobei das Licht der Lichtquelle (4) durch ein Sendefenster (7) entlang einer vorgegebenen Pfadlänge (Δχ) durch das zu untersuchende Fluid (2) und durch ein Empfangsfenster (8) zum Detektor (5) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einsatz (10) mit einem Durchtrittskanal (11) für den Lichtstrahl und zumindest einem Fenster (12) zur Anordnung vor dem Sendefenster (7) und bzw. oder dem Empfangsfenster (12) zur Verkürzung der Pfadlänge (Δχ) vorgesehen ist.Claims 1. A spectrometer (1) for examining the contents of a fluid (2) comprising a housing (3) having a light source (4) and a detector (5) disposed therein, the light from the light source (4) passing through Transmission window (7) along a predetermined path length (Δχ) through the fluid to be examined (2) and through a receiving window (8) to the detector (5) is guided, characterized in that at least one insert (10) with a passage channel (11) for the light beam and at least one window (12) for arrangement in front of the transmission window (7) and / or the reception window (12) for shortening the path length (Δχ) is provided. 2. Spektrometer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Einsatz (10) vor dem Sendefenster (7) und dem Empfangsfenster (8) zur Verkürzung der Pfadlänge (Δχ) vorgesehen ist.2. spectrometer (1) according to claim 1, characterized in that in each case an insert (10) in front of the transmitting window (7) and the receiving window (8) for shortening the path length (Δχ) is provided. 3. Spektrometer (1) nach Anspruch 2, dadurch qeker.nzei chnet, dass die Einsätze (10) identisch aufgebaut sind.3. spectrometer (1) according to claim 2, characterized qeker.nzei chnet, that the inserts (10) are constructed identically. 4. Spektrometer (1) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Einsatz (10) an der dem Sendefenster (7) oder Empfangsfenster (8) zugewandten Seite mit einer Dichtung (14), vorzugsweise einem Dichtring aus elastischem Material, versehen ist .4. spectrometer (1) according to claim 1 or 3, characterized in that each insert (10) on the transmission window (7) or receiving window (8) facing side with a seal (14), preferably a sealing ring made of elastic material provided is. 5. Spektrometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Einsatz (10) mit zuminoest einer Schraube (13) am Gehäuse (3) befestigt ist.5. spectrometer (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that each insert (10) with at least one screw (13) on the housing (3) is fixed. 6. Spektrometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Einsatz (10) aus Edelstahl gebildet ist.6. spectrometer (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that each insert (10) is formed of stainless steel. 7. Spektrometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein auswechselbarer Spülstein (16) mit Spülkanälen (17) zur Führung einer Spülflüssigkeit zur Spülung des Sendefensters (7) und des Empfangsfensters (8) vorgesehen ist. • » · · ·*· « «*· * * · * « ·*-··· t « · * * * 9 * 9«« % # · * * * * * - 10 -7. spectrometer (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that a replaceable purging plug (16) with flushing channels (17) for guiding a rinsing liquid for purging the transmission window (7) and the receiving window (8) is provided. • »* · * *« «* * * * * *« · * - ··· t «· * * * 9 * 9« «% # * * * * * * - 10 - 8. Spektrometer (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Spülsteine (16) mit an die verwendeten Einsätze (10) angepassten Spülkanälen (17) vorgesehen sind.8. spectrometer (1) according to claim 7, characterized in that rinsing stones (16) are adapted to the inserts used (10) flushing channels (17) are provided. 9. Spektrometer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsätze (10) allenfalls mit dem Spülstein (16) einstückig hergestellt sind.9. spectrometer (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the inserts (10) at best with the sink (16) are made in one piece. 10. Spektrometer (1) nach einem der Ansprüche 1. bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Set verschiedener Einsätze (10) und allenfalls verschiedener Spülsteine (16) für verschiedene Pladlän-gen (Δχ) vorgesehen ist.10. spectrometer (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that a set of different inserts (10) and possibly different rinsing stones (16) for different Pladlän gene (Δχ) is provided. 11. Spektrometer (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Einsätze (10) eine Codierung aufweisen.11. spectrometer (1) according to claim 10, characterized in that the different inserts (10) have a coding.
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