DE10004570A1

DE10004570A1 - Optisches Sensorsystem zur kontinuierlichen Analyse von flüssigen oder gasförmigen Medien

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Publication number: DE10004570A1
Application number: DE2000104570
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2001-08-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches Sensorsystem zur kontinuierlichen Analyse eines flüssigen oder gasförmigen Mediums, mit wenigstens einem optischen Sender und wenigstens einem optischen Empfänger und einem, in einem Strahlengang zwischen dem wenigstens einen optischen Sender und dem wenigstens einen optischen Empfänger angeordneten und dem flüssigen oder gasförmigen Medium aussetzbaren, die durch den wenigstens einen optischen Sender eingebrachte elektromagnetische Strahlung leitenden, Medium und gegebenenfalls mit wenigstens einer dem wenigstens einen optischen Empfänger nachgeschalteten Auswerteeinheit. DOLLAR A Es ist vorgesehen, daß die Wellenausbreitung zwischen dem wenigstens einen optischen Sender (2) und dem wenigstens einen optischen Empfänger (19) derart beeinflußt wird, daß sich abhängig vom Brechungsindex des flüssigen oder gasförmigen Mediums (7), welchem der Lichtleiter (5) ausgesetzt ist, ein vom wenigstens einen optischen Empfänger (19) generiertes Ausgangssignal ändert, welches zur Analyse des flüssigen oder gasförmigen Mediums (7) dient.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Sensorsystem zur kontinu ierlichen Analyse von flüssigen oder gasförmigen Medien, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Verfahren des optischen Sensorsystems zur kontinuierlichen Analyse von flüssigen oder gasförmigen Medien beruht auf dem Prinzip der photometrischen Bestimmung des Brechungsindex. Es sind verschiedene Arten von Sensoren, bzw. Sensorsysteme zur Erfassung der Brechungsindizes von flüssigen oder gasförmigen Medien bekannt. So wird in der DE 198 05 853 eine Vorrichtung zur photometrischen Bestimmung des Brechungsindex beschrieben, wo bei hierbei eine Bestimmung des Brechungsindex ohne Zugriff auf den reflektierten Strahl möglich ist. Nachteilig an dieser technischen Lösung ist die Verwendung von beweglichen Komponen ten, sowie der relativ aufwendige und voluminöse Meßaufbau. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Sensor system anzugeben, welches die kontinuierliche Analyse von flüs sigen oder gasförmigen Medien ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruches gelöst.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des optischen Sensorsy stems werden mehrere Lichtleiter zur Analyse des flüssigen oder gasförmigen Mediums verwendet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des optischen Sensorsy stems wird der Brechungsindex von wenigstens einem flüssigen oder gasförmigen Medium erfaßt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des optischen Sensorsystems wird die Konzentration von wenigstens einem flüssigen oder gasförmigen Medium erfaßt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des optischen Sensorsy stems wird die Zusammensetzung von wenigstens einem flüssigen oder gasförmigen Medium erfaßt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung hat insbesondere den Vorteil, daß der mechanische Aufbau vereinfacht, sowie die kostengünstige Analyse von flüs sigen oder gasförmigen Medium ermöglicht wird.

Ein weiter erfindungsgemäßer Vorteil ist, daß keine mechanisch beweglichen Komponenten zur Erfassung des Brechungsindex erfor derlich sind. Dies reduziert die Empfindlichkeit des optischen Sensorsystems gegenüber Erschütterungen und mechanischem Ver schleiß auf ein Minimum.

Das optische Sensorsystem zur Analyse von flüssigen oder gas förmigen Medien basiert auf dem Prinzip der Totalreflexion von elektromagnetischer Strahlung an einer Grenzfläche zweier Medi en mit unterschiedlichen Brechungsindizes. Dabei emittiert we nigstens ein optischer Sender elektromagnetische Strahlung in nerhalb des Bereiches 300 nm bis 1100 nm, welche vorzugsweise un ter einem definierten Winkel in ein die elektromagnetische Strahlung leitendes Medium eingekoppelt wird, das damit die op tische Meßstrecke des optischen Sensorsystems bildet. Abhängig von den Brechungsindizes der optischen Meßstrecke und des vor zugsweise flüssigen oder gasförmigen Mediums, in dem sich die optische Meßstrecke befindet, wird die elektromagnetische Strahlung an der Grenzfläche reflektiert und/oder tritt an der Grenzfläche aus der optischen Meßstrecke, in das flüssige oder gasförmige Medium, aus. Der reflektierte Anteil der elektroma gnetischen Strahlung wird innerhalb des die elektromagnetische Strahlung leitenden Mediums weitergeleitet, von wenigstens ei nem Detektor für elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise ei nem optischen Empfänger, erfaßt und dessen Ausgangssignal an eine Auswerteschaltung geleitet.

Ordnet man nun die optische Meßstrecke innerhalb eines vorzugs weisen flüssigen oder gasförmigen Mediums so an, daß durch die Beleuchtung des wenigstens einen optischen Senders wenigstens eine Grenzfläche innerhalb der optischen Meßstrecke entsteht, die vom entsprechend angeordneten optischen Empfänger erfaßt werden kann, so läßt sich anhand des Ausgangssignals des opti schen Empfängers eine Aussage über den Brechungsindex des flüs sigen oder gasförmigen Medium, dem die optische Meßstrecke an ihren Grenzflächen ausgesetzt ist, treffen.

Bei Verwendung eines optischen Sensorsystems besteht grundle gend die Möglichkeit einer Verunreinigung des sensitiven Berei ches, was zu einer fehlerhaften kontinuierlichen Erfassung ei nes Brechungsindex führen könnte. Erfindungsgemäß wird dies durch die Verwendung einer optischen Meßstrecke, sowie einer optischen Referenzmeßstrecke gelöst.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 Meßprinzip des optischen Sensorsystems

Fig. 2 Verwendung einer optischen Referenz

Fig. 3 Verwendung beliebig vieler Meßstrecken

Grundsätzlich kann das optische Sensorsystem in seiner Ausfüh rung und Ausformung von den in den folgenden Figuren (Fig. 1 bis Fig. 3) erläuterten Darstellungen abweichen, ohne jedoch vom Charakter der Erfindung abzuweichen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 stellt in schematischer Ansicht das erfindungsgemäße op tische Sensorsystem 1 dar. Zum Schutz vor Verunreinigung und Beschädigung sind die mechanischen, optischen, optoelektroni schen und elektronischen Komponenten vorteilhafterweise von we nigstens einem Gehäuse 8 umschlossen. Innerhalb des Gehäuses 8 befindet sich wenigstens eine nicht dargestellte Platine auf der mechanische, optische, optoelektronische und elektronische Komponenten befestigt sind. Als optischer Sender 2 wird vor zugsweise eine LED (light emitting diode) und/oder ein LASER (light amplification by stimulated emission of radiation) ver wendet, welche vorzugsweise gepulstes Licht innerhalb des Wel lenlängenbereiches 300 nm bis 1100 nm emittieren. Bedingt durch die Anordnung des optischen Senders 2 zum Lichtleiter 5, wird der, mittels der linsenförmigen Struktur 9 der Ein trittsfläche des Lichtleiters 5, gerichtete Lichtstrahl 10 in den Lichtleiter 5 eingekoppelt. Dieser gelangt auf wenig stens eine Grenzfläche 11 welche, aufgrund des Brechungsindex des Lichtleiters 5 und des ihn umgebenden Mantels 12, den Lichtstrahl 10 vollständig reflektiert. Dabei dient der Man tel 12 dazu, daß Verhältnis der Brechungsindizes des opti schen Systems an den Grenzflächen, die nicht als optischer Meß bereich dienen, konstant zu halten. Durch die vorzugsweise als Streufläche ausgeformte Grenzfläche 11 wird der Lichtstrahl 10 in eine Vielzahl einzelner Lichtstrahlen 13a . . 13x ge streut. Die reflektierten Lichtstrahlen 13a . . 13x gelangen in nerhalb des Lichtleiters 5, unter unterschiedlichen Winkeln 15, auf die Grenzfläche 14. Dabei wird die Grenzfläche 14 von einem Behälter 6 umschlossen, welcher das zu erfassende flüssige oder gasförmige Medium 7 beinhaltet. Durch eine ge eignete Ausformung des Behälters 6 wird sichergestellt, daß die Konzentration des flüssigen oder gasförmigen Mediums 7 im Bereich der Grenzfläche 14 konstant bleibt und sich der Bre chungsindex des flüssigen oder gasförmigen Mediums 7 während eines Meßzyklus nicht ändert. Mittels einer geeigneten Einfüll vorrichtung 20, welche vorzugsweise durch ein Ventil gebildet wird, wird das flüssige oder gasförmige Medium 7 in den Be hälter 6 eingebracht, sowie aus diesem entfernt. Entsprechend den Gesetzen der Optik werden die Lichtstrahlen 13a . . 13x, die innerhalb eines definierbaren Winkels 15 liegen, an der Grenzfläche 14 reflektiert und gelangen als reflektierte An teile der Lichtstrahlen 16a . . 16x innerhalb des Lichtleiters 5 auf die linsenförmige Struktur 17. Damit wirkt die Grenz fläche 14 des Lichtleiters 5 als optischer Meßbereich und der Lichtleiter 5 als optische Meßstrecke. Mittels der lin senförmigen Struktur 17 wird der vorzugsweise flächig ausge bildete Empfänger 19 mit den Lichtstrahlen 16a . . 16x be leuchtet. Dabei besteht der flächig ausgebildete Empfänger 19 aus einer Vielzahl von einzelnen optischen Empfängern 3a . . 3x die wiederum vorzugsweise durch Fototransistoren und/oder Foto dioden und/oder Fotowiderstände, sowie CCD-Elementen gebildet werden könnten. Die außerhalb des Winkels 15 auf die Grenz fläche 14 treffenden Lichtstrahlen 13a . . 13x treten aus dem Lichtleiter 5 aus und werden als gestreuter Anteil 18a . . 18x in das flüssige oder gasförmige Medium 7 eingekoppelt. Die Anteile 18a . . 18x der Lichtstrahlen 13a . . 13x tragen hiermit nicht zur Beleuchtung des optischen Empfängers 19 bei. Anhand entsprechender Ausformung und Anordnung des Behälters 6, des Lichtleiters 5, der linsenförmigen Strukturen 9,17, des op tischen Senders 2 und den optischen Empfängern 3a . . 3x, so wie durch die vorzugsweise Verwendung von gepulsten Lichtsigna len 10 wird der Einfluß von störendem Gleichlicht auf den Meßzyklus ausgeschlossen. Durch geeignete Ausformung der lin senförmigen Struktur 17, sowie einer geeigneten Anordnung der optischen Empfänger 3a . . 3x zur linsenförmigen Struktur 17 wird die vom optischen Sender 2 indirekt beleuchtete Grenzfläche 14 auf dem Empfänger 3a . . 3x abgebildet. Eine mögli che Ausformung der Abbildung ist in Fig. 1 schematisch darge stellt. Hierbei stellen die grau schraffierten Flächen 21a . . 21x von den Lichtstrahlen 16a . . 16x beleuchtete Segmente des optischen Empfängers 19 dar. Die nicht beleuchteten Seg mente des optischen Empfängers 19 resultieren aus dem Zusam menspiel aus Brechungsindex des flüssigen oder gasförmigen Me diums 7, sowie dem Winkel 15 zwischen den Lichtstrahlen 13a . . 13x und dem Lot der Grenzfläche 14. Mittels einer ge eigneten Auswerteschaltung ist es möglich die vom den optischen Empfängern 3a . . 3x generierten Ausgangssignale zu erfassen und daraus anhand geeigneter Auswertealgorithmen den Brechungsindex und/oder die Konzentration und/oder die Zusammensetzung des flüssigen oder gasförmigen Mediums 7 zu ermitteln. Diese Ana lyse des flüssigen oder gasförmigen Mediums 7, wird in Form von elektrischen, optischen und/oder akustischen Signalen ausgege ben.

Bei der Analyse bestimmter flüssiger oder gasförmiger Medien 7 besteht die Möglichkeit der Ablagerung von Verschmutzungen auf der Grenzfläche 14 des Lichtleiters 5, welche die Analyse durch das optische Sensorsystem 1 beeinträchtigen könnten. Erfindungsgemäß wird dies durch eine optische Referenzstrecke gelöst, die vorzugsweise nicht dem flüssigen oder gasförmigen Medium 7 ausgesetzt ist. Dabei ist es denkbar die optische Referenzstrecke vorzugsweise mittels eines Lichtleiters zu rea lisieren der vorzugsweise in seiner optischen und mechanischen Ausformung und Eigenschaften identisch zu dem, die optische Meßstrecke bildenden, Lichtleiter 5 ausgebildet ist. Die Lichtführung innerhalb des Lichtleiters der optischen Referenz strecke ist vorzugsweise identisch zu der in Fig. 1 erläuterten Lichtführung der optischen Meßstrecke.

Ebenso ist es denkbar die wenigstens eine optische Meßstrecke und die wenigstens eine optische Referenzstrecke in einen Lichtleiter 30 zu integrieren. Dies wird erfindungsgemäß wie in Fig. 2 schematisch dargestellt realisiert. Über entsprechend ausgeformte Linsenstrukturen 31 werden die vorzugsweise ge pulste Lichtsignale 32 und 33 der optischen Meßstrecke und optischen Referenzstrecke in den Lichtleiter 30, unter den zu Fig. 1 erläuterten Grenzwinkelbedingungen, eingekoppelt. Dabei ist es denkbar, wie schematisch dargestellt, je optischer Meß strecke und je optischer Referenzstrecke wenigstens einen opti schen Sender 34 und 35 zu verwenden. Ebenso ist es denkbar, daß mittels wenigstens eines nicht dargestellten optischen Sen ders die vorteilhafterweise gepulsten Lichtsignale 32 und 33 in den Lichtleiter 30 eingekoppelt werden. Hierbei würde die linsenförmige Struktur 31 vorteilhafterweise als Strahlteiler fungieren. Gleiche Teile wie in der Fig. 1 sind mit gleichen Be zugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert. Bedingt durch die geometrische Ausgestaltung des Lichtleiters 30, den eingangsseitigen und ausgangsseitigen Linsenstrukturen 31 und 36, erreicht das vorteilhafterweise gepulste Lichtsignal 32 die Grenzfläche 14 und wirkt damit als optische Meßstrecke. Das vorteilhafterweise gepulste Lichtsignal 33 hingegen, trägt durch geeignete Strahlführung innerhalb des Lichtleiters 30 nicht zur Beleuchtung der Grenzfläche 14 bei. Als opti scher Empfänger 37, der optischen Referenzstrecke, wird vor teilhafterweise wenigstens ein Segment des optischen Empfängers 19 verwendet. In seiner mechanischen, optischen und elektri schen Ausführungen ist dabei das optische Sensorsystem 1 identisch zu dem in Fig. 1 erläuterten.

Durch eine geeignete Auswertung der Ausgangssignale der opti schen Empfänger 3a . . 3x, 23 ist die Analyse eines flüssigen oder gasförmigen Mediums 7 nahezu unabhängig von der Ver schmutzung der Grenzfläche 14 der optischen Meßstrecke mög lich.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die Verwendung mehre rer Lichtleiter 40 die mit jeweils wenigstens einem Behälter 41 versehen sind. Gleiche Teile wie in den vorherigen Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals er läutert. Im Ausführungsbeispiel werden drei Lichtleiter 40 von jeweils einem Sender 2 gespeist, wobei diese mehreren op tischen Sender 2 jeweils elektromagnetische Strahlung entweder im gleichen oder auch in unterschiedlichen Wellenlängenbe reichen aussenden können. Ebenso ist es jedoch möglich für alle Lichtleiter 40 einen gemeinsamen, nicht dargestellten, Sender vorzusehen.

Möglich ist zudem, anstatt von nur drei Lichtleitern 40 eine beliebige Vielzahl von Lichtleitern 40 vorzusehen. Zudem ist es denkbar in wenigstens einen Lichtleiter 40 eine optische Referenzstrecke zu integrieren. Für jeden der drei Lichtleiter 40 ist ein eigener, vorzugsweise flächig gestalteter optischer Empfänger 42 vorgesehen, so daß vorteilhafterweise eine Ana lyse unterschiedlicher flüssiger oder gasförmiger Medien mög lich ist. Ebenso ist es denkbar unterschiedliche Konzentratio nen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums zu erfassen.

Selbstverständlich sind vorteilhafte Weiterbildungen, sowie Än derungen möglich, ohne vom Charakter der Erfindung abzuweichen.

Grundsätzlich sind Anwendungsbereiche denkbar die durch eine korrosive Umgebung, elektromagnetische Störungen, hohe Tempera turen oder leistungsstarke Felder gekennzeichnet sind. Als Anwendungsgebiet wäre der Umweltschutz-Bereich denkbar. Hierbei könnte mittels des optischen Sensorsystems zum Beispiel die Wasserzusammensetzung hinsichtlich einer Schadstoffkonzen tration kontinuierlich erfaßt werden.

Ebenso könnte bei bekanntem flüssigen oder gasförmigen Medium dessen Konzentration erfaßt werden.

Des weiteren wäre es denkbar das optische Sensorsystem zur Er fassung von Alkohol-Konzentrationen in der Atemluft zu erfas sen.

Bezugszeichenliste

1

optisches Sensorsystem

2

,

34

,

35

optischer Sender
3a . . 3x, 37 Segmente des optischen Empfängers

5

,

30

,

40

Lichtleiter

6

Behälter

7

flüssiges oder gasförmiges Medium

8

Gehäuse

9

,

17

,

31

,

36

linsenförmige Strukturen

10

,

32

,

33

gerichtete elektromagnetische Strahlung

11

,

14

Grenzfläche

12

Mantel
13a . . 13x gestreute elektromagnetische Strahlung

15

Winkel
16a . . 16x reflektierte elektromagnetische Strahlung
18a . . 18x austretende elektromagnetische Strahlung

19

,

42

optischer Empfänger

20

Ventil

Claims

1. Die Erfindung betrifft ein optisches Sensorsystem zur kontinuierlichen Analyse eines flüssigen oder gasförmigen Mediums, mit wenigstens einem optischen Sender und wenigstens einem optischen Empfänger und einem, in einem Strahlengang zwischen dem wenigstens einen optischen Sender und dem wenigstens einen optischen Empfänger angeordneten und dem flüssigen oder gasförmigen Medium aussetzbaren, die durch den wenigstens einen optischen Sender eingebrachte elektromagnetische Strahlung leitenden, Medium und gegebenenfalls mit wenigstens einer dem wenigstens einen optischen Empfänger nachgeschalteten Auswerteeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenausbreitung zwischen dem wenigstens einen optischen Sender (2) und dem wenigstens einen optischen Empfänger (19, 42) derart beeinflußt wird, daß sich abhängig vom Brechungsindex des flüssigen oder gasförmigen Mediums (7), welchem der Lichtleiter (5, 30, 40) ausgesetzt ist, ein vom wenigstens einen optischen Empfänger (19, 42) generiertes Ausgangssignal ändert, welches zur Analyse des flüssigen oder gasförmigen Mediums (7) dient.

2. Optisches Sensorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den wenigstens einen optischen Sender (2) mit dem wenigstens einen optischen Empfänger (19, 42) koppelnde Lichtleiter (5, 30, 40) wenigstens eine Grenzfläche (14) aufweist welche den sensitiven Meßbereich, für das flüssige oder gasförmige Medium (7), bildet.

3. Optisches Sensorsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionseigenschaften der Grenzfläche (14), hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, mit dem Brechungsindex des flüssigen oder gasförmigen Mediums (7) korreliert ist.

4. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionseigenschaften der Grenzfläche (14), hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, mit der Konzentration des flüssigen oder gasförmigen Mediums (7) korreliert ist.

5. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionseigenschaften der Grenzfläche (14), hinsichtlich der elektromagnetischen Strahlung, mit der Zusammensetzung des flüssigen oder gasförmigen Mediums (7) korreliert ist.

6. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den wenigstens einen optischen Sender (2) mit dem wenigstens einen optischen Empfänger (19, 42) koppelnde Lichtleiter (5, 30, 40) aus einem die Lichtsignale annähernd dämpfungsfrei führendem Material besteht und einen den Lichtleiter (5, 30, 40) auf dessen gesamten Länge umhüllenden Mantel (12) aufweist.

7. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der den wenigstens einen optischen Sender (2) mit dem wenigstens einen optischen Empfänger (19, 42) koppelnde Lichtleiter (5, 30, 40) einen den Lichtleiter (5, 30, 40) auf dessen gesamten Länge umhüllenden Mantel (12) aufweist, wobei der Mantel (12) an wenigstens einem Abschnitt (14) unterbrochen ist und der Lichtleiter (5, 30, 40) an diesem Abschnitt (14) vollständig von wenigstens einem Behälter (6) umhüllt ist.

8. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der den wenigstens einen optischen Sender (2) mit dem wenigstens einen optischen Empfänger (19, 42) koppelnde Lichtleiter (5, 30, 40) einen den Lichtleiter (5, 30, 40) auf dessen gesamten Länge umhüllenden Mantel (12) aufweist, wobei der Mantel (12) an wenigstens einem Abschnitt (14) unterbrochen ist und der Lichtleiter (5, 30, 40) an diesem Abschnitt (14) vollständig von dem flüssigen oder gasförmigen Medium (7) bedeckt ist.

9. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsindex für Licht des Lichtleiters (5, 30, 40) signifikant höhere Werte aufweist als der Brechungsindex für Licht des Mantels (12).

10. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Lichtleiter (5, 30, 40) Strukturen (9, 17, 31, 36) zur Fokusierung der elektromagnetischen Strahlung aufweist.

11. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Lichtleiter (5, 30, 40) Strukturen (9, 31) aufweist, die es ermöglichen, die von dem wenigstens einen optischen Sender (2) emittierte elektromagnetische Strahlung zu fokusieren und in den wenigstens einen Lichtleiter (5, 30, 40) einzukoppeln.

12. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Lichtleiter (5, 30, 40) Strukturen (9, 31) aufweist, die es ermöglichen, die von dem wenigstens einen optischen Sender (2) emittierte elektromagnetische Strahlung zu fokusieren und in beliebig viele Lichtleiter (5, 30, 40) einzukoppeln.

13. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Lichtleiter (5, 30, 40) Strukturen (17, 36) aufweist, die es ermöglichen, die optischen Empfänger (3a . . 3x, 37) mit gerichteter elektromagnetischer Strahlung zu beleuchten.

14. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine optische Sender (2) elektromagnetische Strahlung innerhalb des Bereiches 300 nm bis 1100 nm aussendet.

15. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine optische Sender (2) gepulste elektromagnetische Strahlung aussendet.

16. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine optische Sender (2) vorzugsweise wenigstens eine Leuchtdiode (LED) ist.

17. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine optische Sender (2) vorzugsweise wenigstens eine Laserlichtquelle ist.

18. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine optische Empfänger (19, 42), die von dem wenigstens einen optischen Sender (2) emittierte elektromagnetische Strahlung detektiert.

19. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine optische Empfänger (19, 42), in beliebig viele einzelne optische Empfänger (3a . . 3x, 37) segmentiert ist.

20. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine optische Empfänger (19, 42) vorzugsweise wenigstens ein CCD-Element ist.

21. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine optische Empfänger (3a . . 3x, 37) vorzugsweise wenigstens eine Fotodiode ist.

22. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine optische Empfänger (3a . . 3x, 37) vorzugsweise wenigstens ein Fototransistor ist.

23. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine optische Empfänger (3a . . 3x, 37) vorzugsweise wenigstens ein Fotowiderstand ist.

24. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine optische Meßstrecke mit wenigstens einer Grenzfläche (14) vorhanden ist.

25. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine optische Referenzstrecke vorhanden ist.

26. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine optische Meßstrecke und die wenigstens eine optische Referenzstrecke durch wenigstens einen gemeinsamen Lichtleiter (5, 30, 40) gebildet werden.

27. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine optische Meßstrecke durch jeweils wenigstens einen Lichtleiter (5, 30, 40) gebildet wird.

28. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine optische Referenzstrecke durch jeweils wenigstens einen Lichtleiter (5, 30, 40) gebildet wird.

29. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale (32, 33) der wenigstens einen optischen Meßstrecke und der wenigstens einen optischen Referenzstrecke jeweils zueinander zeitlich in ihrer Phase verschoben sind.

30. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer geeigneten Auswerteschaltung, der in die optische Meßstrecke und/oder optischen Referenzmeßstrecke gelangende Gleichanteil, der elektromagnetischen Strahlung aus dem Signal entfernt wird.

31. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übertragung der Daten des optischen Sensorsystems (1) mittels wenigstens einer Datenleitung an eine zentrale Auswerteeinheit möglich ist, um somit das Ergebnis der Analyse des flüssigen oder gasförmigen Mediums (7) optisch und/oder akustisch wiederzugeben.

32. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übertragung der Daten des optischen Sensorsystems (1) mittels wenigstens einer Datenleitung an eine zentrale Steuereinheit möglich ist, um somit vorzugsweise Komponenten abhängig vom Ergebnis der Analyse des flüssigen oder gasförmigen Mediums (7) zu steuern und/oder zu regeln.

33. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Behälter (6) durch wenigstens ein elektrisch steuerbares Ventil (20) verschlossen wird.

34. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Behälter (6) durch wenigstens ein mechanisch steuerbares Ventil (20) verschlossen wird.

35. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine optische Sender (2), der wenigstens eine optische Empfänger (19, 42), der wenigstens eine Lichtleiter (5, 30, 40) und die wenigstens eine Auswerteeinheit räumlich und/oder baulich zusammengefaßt sind.

36. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Komponenten des optischen Sensorsystems vorzugsweise auf wenigstens einer gemeinsamen Platine montiert sind.

37. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die optoelektronischen, elektrischen und mechanischen Komponenten lösbar mit dem Lichtleiter (5, 30, 40) verbunden sind.

38. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die optoelektronischen, elektrischen und mechanischen Komponenten nicht lösbar mit dem Lichtleiter (5, 30, 40) verbunden sind.

39. Optisches Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die linsenförmigen Strukturen (9, 17, 31, 36) durch geeignete Fertigungsverfahren in den Lichtleiter (5, 30, 40) eingeformt werden.