DE102005038399A1 - Turbidity sensor for examining medium, has light source, sensor and first air chamber whereby path of scattered light, which is detected from sensor comes from medium and runs through gas bubble into air chamber before reaching sensor - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Sensor, zur Bestimmung der Trübung in Flüssigkeiten, insbesondere wässrigen Medien.The The present invention relates to an optical sensor for determination the cloudiness in liquids, especially aqueous Media.
Ein Trübungssensor umfasst gewöhnlich mindestens einen Lichtquelle zur Beleuchtung eines Mediums und mindestens eine Photozelle zum Erfassen des vom Medium gestreuten Lichts. Die Lichtquelle und die Photozelle sind gewöhnlich in einem lichtdichten Gehäuse angeordnet, wobei das Erregerlicht und das gestreute Licht durch geeignete Fensterscheiben in Gehäuseöffnungen aus- bzw. eintreten. Das Gehäuse ist im Bereich der Fensterscheiben in das Medium eingetaucht.One turbidity sensor usually includes at least a light source for illuminating a medium and at least one Photocell for detecting the light scattered by the medium. The light source and the photocell are ordinary in a light-tight housing arranged, wherein the excitation light and the scattered light through suitable window panes in housing openings exit or enter. The housing is immersed in the area of the window panes in the medium.
In vielen Fällen kann es zumindest bei langen Standzeiten des Trübungssensors zu einer Verschmutzung der Fensterscheiben kommen, wodurch die Medienspezifische Trübungsmessung beeinträchtigt wird. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Trübungssensor bereitzustellen, der die beschriebenen Nachteile überwindet.In many cases At least with long service life of the turbidity sensor, it can lead to contamination the windows come, causing the media-specific turbidity measurement impaired becomes. It is therefore an object of the present invention to provide a turbidity sensor to provide that overcomes the disadvantages described.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Trübungssensor gemäß des unabhängigen Patentanspruchs 1.The The object is achieved by the turbidity sensor according to the independent claim 1.
Der
erfindungsgemäße Trübungssensor
zur Untersuchung eines Mediums umfasst
mindestens eine Lichtquelle
zum Einstrahlen einer Messstrahlung in das Medium;
mindestens
einen Sensor zum Empfang der von dem Medium gestreuten Strahlung;
und
mindestens eine erste Luftkammer, die unter Einschluss einer Gasblase
in das Medium eintauchbar ist, wobei der Pfad des gestreuten Lichtes
welches von dem Sensor erfasst wird, aus dem Medium austritt und
durch die Gasblase in der Luftkammer verläuft, bevor es zu dem Sensor
gelangt.The turbidity sensor according to the invention for the examination of a medium comprises
at least one light source for irradiating a measuring radiation into the medium;
at least one sensor for receiving the radiation scattered by the medium;
and at least one first air chamber plungable into the medium with the inclusion of a gas bubble, wherein the path of the scattered light detected by the sensor exits the medium and passes through the gas bubble in the air chamber before it reaches the sensor.
In einer derzeit bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Luftkammer an der Unterseite eines Gehäuses ausgebildet, wobei das Gehäuse in seinem Innern eine Messkammer aufweist. Der Sensor ist vorzugsweise in der Messkammer angeordnet, wobei der Messpfad, also der Pfad des gestreuten Lichtes, welches zur Messung von dem Sensor erfasst wird, durch eine Eintrittsöffnung im Gehäuse in die Messkammer gelangt. Die Eintrittsöffnung kann mit einer für den Messpfad ersten transparenten Scheibe mediendicht und/oder gasdicht verschlossen sein. Zumindest der Flächenbereich der transparenten Scheibe, durch den der Messpfad verläuft, muss oberhalb des Pegels des Mediums in der Luftkammer liegen. Vorzugsweise liegt die gesamte Scheibe oberhalb des Pegels des Mediums in der Luftkammer.In a presently preferred embodiment of the invention is the air chamber at the bottom of a case formed, wherein the housing has a measuring chamber in its interior. The sensor is preferably arranged in the measuring chamber, wherein the measuring path, ie the path of the scattered light detected by the sensor for measurement is through an entrance opening in the housing in the measuring chamber arrives. The inlet opening can be with one for the measuring path first transparent disc media-tight and / or gas-tight be. At least the surface area the transparent pane through which the measuring path runs must above the level of the medium in the air chamber. Preferably the entire disk is above the level of the medium in the air chamber.
Die Positionierung der Lichtquelle ist nach derzeitiger Auffassung nicht so kritisch wie die des Sensors.The Positioning of the light source is currently not considered as critical as the sensor.
Die Lichtquelle kann ebenfalls in der Messkammer angeordnet sein, wobei das Licht in diesem Fall ebenfalls durch eine Austrittsöffnung im Gehäuse auszukoppeln ist, welche mit einer zweiten transparenten Scheibe verschlossen sein kann. Für die zweite transparente Scheibe ist es ebenfalls vorteilhaft wenn zumindest der von dem eingestrahlten Licht durchstrahlte Flächenbereich nicht mit dem Medium in Berührung kommt, also oberhalb des Pegels des Mediums im Bereich der zweiten Scheibe positioniert ist. Hierzu kann die Austrittsöffnung ebenfalls unter der ersten Luftkammer positioniert sein oder unter einer zweiten Luftkammer. Gleichermaßen kann die Lichtquelle bzw. die zweite transparente Scheibe außerhalb von Luftkammern in einer solchen Höhe positioniert sein, dass sie oberhalb des Pegels des Mediums außerhalb der Luftkammer liegt.The Light source may also be arranged in the measuring chamber, wherein the light in this case also through an outlet opening in the casing is to be coupled, which with a second transparent disc can be closed. For the second transparent pane is also advantageous if at least the surface area irradiated by the incident light not in contact with the medium comes, so above the level of the medium in the area of the second Washer is positioned. For this purpose, the outlet opening also under be positioned the first air chamber or under a second Air chamber. Likewise the light source or the second transparent pane outside be positioned by air chambers at such a height that it is above the level of the medium outside the air chamber.
Sofern die Lichtquelle bzw. die Austrittsöffnung unter der gleichen Luftkammer liegt wie die Eintrittsöffnung bzw. die erste transparente Scheibe, dann kann eine Blende zwischen diesen Komponenten vorgesehen sein, um unerwünschte Quereinkopplungen zu vermeiden.Provided the light source or the outlet opening under the same air chamber lies like the entrance opening or the first transparent pane, then an aperture between be provided to these components to unwanted cross-couplings avoid.
Die Blende kann beispielsweise als Rohrblende vorgesehen sein, welche die Austrittsöffnung oder die Eintrittsöffnung umschließt und mit ihrem unteren Endabschnitt in das Medium eintaucht.The Aperture can be provided for example as a pipe diaphragm, which the exit opening or the entrance opening surrounds and immersed with its lower end portion in the medium.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Teil des Lichts von der Lichtquelle ausgekoppelt und unter einem schrägen Winkel auf die Oberfläche eingestrahlt des Mediums eingestrahlt, wobei das von der Oberfläche reflektierte Licht einem Referenzsensor zugeführt wird.In Another embodiment of the invention becomes a part of the light coupled from the light source and at an oblique angle on the surface irradiated the medium irradiated, which reflected from the surface Light supplied to a reference sensor becomes.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist eine mit der zweien transparenten Scheibe verschlossene Austrittsöffnung für das von der Lichtquelle stammende Licht in dem Medium angeordnet.In Another embodiment of the invention is one with the two transparent disc closed outlet for the originating from the light source Light is placed in the medium.
Als Lichtquellen sind sämtliche übliche Leuchtmittel für Streulichtmessungen, insbesondere Glühfadenlampen, Blitzlampen, oder Leuchtdioden geeignet. Als Sensoren finden insbesondere Halbleiterphotozellen Verwendung.When Light sources are all common bulbs for scattered light measurements, in particular filament lamps, Flash lamps, or light emitting diodes suitable. In particular, find as sensors Semiconductor photocells use.
Ein wesentlicher Vorteil der obigen Erfindung besteht darin, dass die zumindest der Messpfad auf dem das gestreute Licht zu einem Sensor gelangt frei ist von Oberflächen die durch Medienberührung verschmutzen können. Dies ist insbesondere bei Messungen von Feinsttrübungen vorteilhaft, da so beispielsweise das Wachstum von organischen Schichten auf der ersten transparenten Scheibe vor der Eintrittsöffnung zur Messkammer verhindert wird.An essential advantage of the above invention is that the at least the measuring path on which the scattered light passes to a sensor free is from surfaces that can be contaminated by media contact. This is advantageous, in particular, for measurements of ultra-fine turbidity since, for example, the growth of organic layers on the first transparent pane in front of the inlet opening to the measuring chamber is prevented.
Die Erfindung wird nun anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:The The invention will now be explained with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. It shows:
Der
in
An
die Austrittsöffnung
schließt
ein zylindrisches Blendenrohr
Im
bestimmungsgemäßen Einsatz
des erfindungsgemäßen Trübungssensor
wird das Gehäuse so
weit in das Medium abgesenkt, bis der untere Endabschnitt des Blendenrohres
In
der kegelmantelförmigen
Wand
In
dem Elektronikraum
Zum
Einstellen eines definierten Pegels
Im
unteren Bereich der Mantelfläche
des Gehäuses,
der im Messbetrieb unter dem Flüssigkeitspegel
Zur
Vermeidung einer direkten oder reflektierten Einkopplung der Messstrahlung
von einem Sender
In
dem Elektronikraum
Gegebenenfalls
können
sich zwischen der Kegelmantelfläche
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510038399 DE102005038399B4 (en) | 2005-08-12 | 2005-08-12 | turbidity sensor |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008062939A1 (en) | 2008-11-04 | 2010-05-06 | Büschler, Gernot | Therapy device i.e. sling table, for use by physiotherapist for physiotherapeutic treating of herniated disks of person e.g. patient, has balancing bar flexibly attached into two compression springs via one of body parts of person |
WO2020082628A1 (en) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 南京大学 | Led light source-based spectrometric water quality monitoring module and use method thereof |
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US4006988A (en) * | 1975-03-26 | 1977-02-08 | Tamm Per Henric Sebastian | Photo-electric depth or turbidity meter for fluid suspensions |
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-
2005
- 2005-08-12 DE DE200510038399 patent/DE102005038399B4/en not_active Expired - Fee Related
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DE102005038399B4 (en) | 2012-07-26 |
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