DE102006030854A1

DE102006030854A1 - Method for determining oil content of cleaning fluid, involves analyzing of measuring volume of cleaning fluid with optical radiation, and intensity of optical radiation part is measured in trans-illuminating direction by measuring volume

Info

Publication number: DE102006030854A1
Application number: DE200610030854
Authority: DE
Inventors: Otto Baumgärtner; Wolfgang Klein; Dieter Haaf
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2008-01-10

Abstract

The method involves analyzing of a measuring volume of the cleaning fluid in a trans-illuminating direction with optical radiation. The intensity of the optical radiation part passing through the measuring volume and distributed in measuring volume laterally to the trans-illuminating direction, is measured in trans-illuminating direction by the measuring volume. The oil content is calculated from measured intensity values on basis of previous calibration oil content. An independent claim is also included for a device for determining of oil content of cleaning fluid.

Description

Technisches AnwendungsgebietTechnical application

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung des Ölgehalts einer Reinigungsflüssigkeit, wie sie beispielsweise in der industriellen Produktion zum Reinigen von Rohteilen oder Fertigprodukten unterschiedlicher Art eingesetzt wird.The The present invention relates to a method and a device for the determination of the oil content a cleaning fluid, as used in industrial production for cleaning Used raw materials or finished products of various kinds becomes.

Mit derartigen Reinigungsflüssigkeiten werden Verunreinigungen aller Art entfernt, insbesondere anhaftende Öle und Fette. Diese Verschmutzungen werden vom Reinigungsmedium aufgenommen und dort angereichert. Gerade beim Einsatz wässriger Reinigungsflüssigkeiten vermindert eine zunehmende Ölbelastung mit der Zeit die Reinigungswirkung und führt ab einer bestimmten Konzentration zu einem vollständigen Versagen der Reinigungsfunktion. Für eine Absicherung der Produktionsqualität ist es deshalb erforderlich, den Zustand der eingesetzten Reinigungsflüssigkeit zu kennen und bei Bedarf die Ölkonzentration durch geeignete Verfahren zu verringern oder die Reinigungsflüssigkeit zu erneuern. Dies erfordert ein geeignetes Messverfahren zur Bestimmung des Ölgehalts im Reinigungsmedium.With such cleaning fluids Contaminants of all kinds are removed, especially adhering oils and greases. These contaminants are absorbed by the cleaning medium and Enriched there. Especially when using aqueous cleaning fluids reduces an increasing oil load Over time, the cleaning effect and leads from a certain concentration to a complete Failure of the cleaning function. It is for a guarantee of production quality therefore required, the state of the cleaning fluid used to know and if necessary the oil concentration by appropriate procedures to reduce or the cleaning fluid to renew. This requires a suitable measuring method for the determination the oil content in the cleaning medium.

In der industriellen Praxis wird in Reinigungsanlagen in der Regel keine Bestimmung des Ölgehalts der Reinigungsflüssigkeit durchgeführt, da entsprechende Messverfahren für Produktionsbetriebe zu aufwendig sind. Nur bei massiven Qualitätsmängeln erfolgt eine Analyse, die in der Regel in den Labors der Chemikalienlieferanten offline durchgeführt wird. Es besteht daher ein Bedarf an einem kostengünstigen Online-Messverfahren, das eine entsprechende Qualitätssicherung auch in mittleren und kleineren Produktionsbetrieben ermöglicht.In Industrial practice is usually used in cleaning equipment no determination of oil content the cleaning fluid carried out, there appropriate measuring procedures for Production companies are too expensive. Only with massive quality defects takes place an analysis, usually in the laboratories of chemical suppliers is done offline. There is therefore a need for a cost-effective online measuring method, the appropriate quality assurance also in medium and smaller production plants.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren sowie eine zugehörige Vorrichtung zur Bestimmung des Ölgehalts einer Reinigungsflüssigkeit bereitzustellen, die die kontinuierliche Bestimmung der Ölkonzentration der Reinigungsflüssigkeit mit ausreichender Genauigkeit und geringem Aufwand ermöglichen.The The object of the present invention is therefore a method as well as an associated one Device for determining the oil content a cleaning fluid provide the continuous determination of the oil concentration the cleaning fluid with sufficient accuracy and little effort.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren sowie der Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen 1 und 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie dem Ausführungsbeispiel entnehmen.The Task is with the method and the device according to claims 1 and 5 solved. Advantageous embodiments of the method and the device are the subject of the dependent claims or can be the following description and the embodiment remove.

Bei dem vorliegenden Verfahren zur Bestimmung des Ölgehalts einer Reinigungsflüssigkeit wird ein Messvolumen der Reinigungsflüssigkeit in einer Richtung, in der vorliegenden Patentanmeldung als Durchleuchtungsrichtung bezeichnet, mit optischer Strahlung durchleuchtet und die Intensität des in Durchleuchtungsrichtung durch das Messvolumen hindurch tretenden und des im Messvolumen seitlich zur Durchleuchtungsrichtung gestreuten Anteils der optischen Strahlung gemessen. Aus den gemessenen Intensitätswerten wird dann auf Basis einer vorangegangenen Kalibrierung, die mit der eingesetzten Vorrichtung sowie der zu vermessenden Reinigungsflüssigkeit durchgeführt wird, der Ölgehalt der Reinigungsflüssigkeit berechnet.at the present method for determining the oil content of a cleaning fluid is a measuring volume of the cleaning liquid in one direction, in the present patent application as a fluoroscopic direction referred to, illuminated with optical radiation and the intensity of the in transillumination direction passing through the measuring volume and that in the measuring volume side scattered to the direction of fluorination portion of the optical Radiation measured. From the measured intensity values is then based a previous calibration with the device used and the cleaning liquid to be measured is carried out, the oil content the cleaning fluid calculated.

Die zugehörige Vorrichtung umfasst eine Messzelle für die Aufnahme der Reinigungsflüssigkeit, eine an der Messzelle angeordnete Lichtquelle zur Durchleuchtung der Messzelle in Durchleuchtungsrichtung mit optischer Strahlung, zumindest zwei optische Detektoren sowie eine Auswerteeinheit. Die optischen Detektoren sind so an der Messzelle angeordnet, dass sie die Intensität des durch die Messzelle hindurch getretenen und des in der Messzelle seitlich zur Durchleuchtungsrichtung gestreuten Anteils der optischen Strahlung messen können. Die Auswerteeinheit ist so ausgebildet, dass sie den Ölgehalt aus mehreren gemessenen Intensitätswerten auf Basis der vorangegangenen Kalibrierung berechnet.The associated Device comprises a measuring cell for receiving the cleaning liquid, a arranged on the measuring cell light source for fluoroscopy the measuring cell in transillumination direction with optical radiation, at least two optical detectors and an evaluation unit. The optical detectors are arranged on the measuring cell that they the intensity of the passed through the measuring cell and in the measuring cell side scattered to the direction of fluorination portion of the optical Can measure radiation. The evaluation unit is designed to reduce the oil content from several measured intensity values calculated on the basis of the previous calibration.

Bei dem vorliegenden Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung wird ein indirektes Messverfahren eingesetzt, bei dem der gesuchte Konzentrationswert über Messungen von mehreren indirekten Messgrößen bestimmt wird. Diese indirekten Messgrößen müssen automatisch und kontinuierlich zu erfassen sein und von dem gesuchten Wert, d.h. dem Ölgehalt bzw. der Ölkonzentration, beeinflusst werden. Beim vorliegenden Verfahren werden zur indirekten Bestimmung des Ölgehalts in der Reinigungsflüssigkeit optische Messgrößen herangezogen. Wenn Öle oder Fette in wässrigen Reinigern aufgenommen werden, bilden sich Emulsionen, die das optische Verhalten der Flüssigkeit verändern. Das Maß dieser Veränderungen steht in direktem Zusammenhang zur Konzentration des aufgenommenen Öls. Emulsionen bestehen aus kleinen Tröpfchen des Öls, die in der umgebenen Flüssigkeit stabil eingelagert sind. In Folge unterschiedlicher optischer Eigenschaften von Öltropfen und Umgebung werden Lichtstrahlen an den Grenzflächen gebrochen, von den Öltropfen absorbiert und an den Grenzflächen reflektiert. Dies äußert sich sowohl in einer Verminderung der Lichtdurchlässigkeit als auch durch steigende diffuse Streuung der Lichtstrahlen mit zunehmender Ölkonzentration. Durch die Messung des durch ein Messvolumen der Reinigungsflüssigkeit hindurch getretenen Lichtanteils und des seitlich zur Durchstrahlungsrichtung gestreuten Lichtanteils kann dann nach geeigneter Kalibrierung der Ölgehalt bzw. die Ölkonzentration aus den Messwerten abgeleitet werden. Hierbei werden somit sowohl die Intensität in Durchlassrichtung als auch die Intensität des gestreuten Lichts erfasst und zur Auswertung herangezogen. Dies erhöht die Genauigkeit bei der Bestimmung des Ölgehalts.In the present method and the associated device, an indirect measuring method is used, in which the sought concentration value is determined by measurements of several indirect measured variables. These indirect measurements must be automatically and continuously recorded and influenced by the value sought, ie the oil content or the oil concentration. In the present method, optical parameters are used for the indirect determination of the oil content in the cleaning liquid. When oils or fats are taken up in aqueous cleaners, they form emulsions that change the optical behavior of the liquid. The extent of these changes is directly related to the concentration of the oil consumed. Emulsions consist of small droplets of oil, which are stored stable in the surrounding liquid. As a result of different optical properties of oil droplets and the environment, light rays are refracted at the interfaces, absorbed by the oil droplets and reflected at the interfaces. This manifests itself both in a reduction of the light transmittance and by increasing diffuse scattering of the light rays with increasing oil concentration. By measuring the amount of light which has passed through a measuring volume of the cleaning liquid and the proportion of light scattered laterally relative to the direction of transmission, the oil content or the oil content can then be determined after suitable calibration Oil concentration can be derived from the measured values. In this case, both the intensity in the forward direction and the intensity of the scattered light are thus detected and used for the evaluation. This increases the accuracy in determining the oil content.

Die Kalibrierung erfolgt vorzugsweise nach einem multivariablen, linearen Regressionsverfahren, bei dem eine Referenzprobe der Reinigungsflüssigkeit mit unterschiedlichen Ölmengen versetzt und vermessen wird, vorzugsweise auch bei unterschiedlichen Verschmutzungsgraden. Aus der Zuordnung der gemessenen zu den bekannten Ölkonzentrationen lassen sich Koeffizienten berechnen, die für die spätere Bestimmung des Ölgehalts bei der tatsächlichen Messung eingesetzt werden. Die gesuchten Konzentrationswerte bei der Vermessung der Reinigungsflüssigkeit mit unbekanntem Ölgehalt werden dann aus linearen Kombinationen der gemessenen Intensitätswerte mit den entsprechenden Kalibrierkoeffizienten berechnet.The Calibration is preferably done after a multivariable, linear Regression method in which a reference sample of the cleaning fluid with different amounts of oil offset and measured, preferably at different Pollution levels. From the assignment of the measured to the known oil concentrations it is possible to calculate coefficients for the later determination of the oil content at the actual Measurement be used. The sought concentration values at the measurement of the cleaning fluid with unknown oil content then become linear combinations of the measured intensity values calculated with the appropriate calibration coefficients.

In der bevorzugten Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens werden für die Bestimmung des Ölgehalts mehrere Messungen mit unterschiedlicher spektraler Verteilung der optischen Strahlung durchgeführt. Durch geeignete Verarbeitung der bei den unterschiedlichen spektralen Verteilungen gemessenen Intensitätswerte lassen sich durch Verschmutzung der Reinigungsflüssigkeit mit anderen Stoffen hervorgerufene Stör- und/oder Sekundäreffekte kompensieren. Die Verschmutzung der Reinigungsflüssigkeit mit anderen Stoffen beeinträchtigt und beeinflusst die optischen Messsignale. Sie bewirkt eine zusätzliche Dämpfung des Lichts und kann somit die Auswertung der Ölkonzentration verfälschen. Durch mehrere Messungen bei unterschiedlicher spektraler Verteilung, beispielsweise bei unterschiedlichen Wellenlängen, lassen sich die störenden Einflüsse über geeignete Filteralgorithmen herausrechnen oder zumindest soweit vermindern, dass die Resultate für die Ölkonzentration noch ausreichend genau sind. Hierbei wird davon ausgegangen, dass sich die Einflüsse verschiedener Verschmutzungen bei verschiedenen Lichtwellenlängen unterschiedlich auf die Messung auswirken. In gleicher Weise wirken sich diese Einflüsse auch unterschiedlich auf den Durchlicht- und den Streulichtanteil aus.In the preferred embodiment of the proposed method for the Determination of the oil content several measurements with different spectral distribution of performed optical radiation. By suitable processing of the different spectral Distributions measured intensity values can be removed by contamination of the cleaning fluid with other substances caused interference and / or secondary effects compensate. The contamination of the cleaning fluid with other substances impaired and influences the optical measuring signals. It causes an additional damping of the light and can thus falsify the evaluation of the oil concentration. By several measurements with different spectral distribution, For example, at different wavelengths, the disturbing influences on appropriate Calculate out or at least reduce filter algorithms, that the results for the oil concentration are still sufficiently accurate. It is assumed that the influences different contaminants at different wavelengths of light differently affect the measurement. In the same way, these influences also have an effect different on the transmitted light and the scattered light component.

Als Messzelle wird bei der vorliegenden Vorrichtung vorzugsweise eine für die optische Strahlung durchlässige Küvette mit zwei gegenüberliegenden Stirnseiten eingesetzt, an denen die Lichtquelle und ein optischer Detektor angeordnet sind. Zusätzlich ist ein weiterer optischer Detektor an einer Seitenfläche der Küvette angebracht, mit dem dann die senkrecht zur Durchleuchtungsrichtung gestreute Strahlung gemessen werden kann. Bei der Messzelle kann es sich beispielsweise um eine Glasküvette handeln. Die Messzelle ist vorzugsweise als Durchfluss-Messzelle ausgebildet, um den kontinuierlichen Durchfluss der Reinigungsflüssigkeit während des Betriebs der Reinigungsanlage und somit eine kontinuierliche Messung bzw. Überwachung des Ölgehalts zu ermöglichen.When Measuring cell is preferably a in the present device for the optical radiation permeable cuvette with two opposite ones End faces are used, where the light source and an optical Detector are arranged. additionally is another optical detector on a side surface of the cuvette attached, then with the perpendicular to the direction of transillumination scattered radiation can be measured. At the measuring cell can it may be, for example, a glass cuvette. The measuring cell is preferably designed as a flow measuring cell to the continuous flow the cleaning fluid while the operation of the cleaning system and thus a continuous Measurement or monitoring the oil content to enable.

Als Lichtquelle kommen vorzugsweise ein oder mehrere LED zum Einsatz, um mehrere Betriebsmoden der Lichtquelle zu ermöglichen, in denen sie optische Strahlung mit unterschiedlicher spektraler Verteilung emittiert. Hierzu kann beispielsweise eine Lichtquelle aus mehreren LED unterschiedlicher Farben eingesetzt werden, zwischen denen dann während des Betriebs periodisch umgeschaltet werden kann. Auch der Einsatz eines Filterrads mit unterschiedlichen Farben oder anderer geeigneter Filtervorrichtungen vor der Lichtquelle, beispielsweise einer Weißlichtquelle, ist selbstverständlich möglich, um eine Umschaltungsmöglichkeit zwischen unterschiedlichen spektralen Verteilungen zu erhalten.When Light source are preferably one or more LEDs used, to allow several modes of operation of the light source in which they are optical Emitted radiation with different spectral distribution. For this purpose, for example, a light source of several LED different Colors are used, between which then periodically during operation can be switched. Also the use of a filter wheel with different colors or other suitable filter devices in front of the light source, such as a white light source, is of course possible to a switching option between different spectral distributions.

Das vorliegende Verfahren sowie die zugehörige Vorrichtung lassen sich bevorzugt in der industriellen Produktion einsetzen, um zur Sicherstellung der Qualität der Reinigung und somit der Produktqualität rechtzeitig auf einen erforderlichen Wechsel der Reinigungsflüssigkeit hinzuweisen. Das Verfahren wird dabei vorzugsweise als Online-Messverfahren während des Reinigungsprozesses kontinuierlich durchgeführt, in dem ein Teil der Reinigungsflüssigkeit abgezweigt und entsprechend vermessen wird.The present methods and the associated device can be preferred to use in industrial production to ensure the quality the cleaning and thus the product quality in time for a necessary change the cleaning fluid to point. The method is preferably used as an online measuring method while the cleaning process is carried out continuously, in which part of the cleaning fluid diverted and measured accordingly.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Das vorliegende Verfahren und die zugehörige Vorrichtung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals kurz erläutert. Hierbei zeigen:The present methods and the associated apparatus will be described below based on an embodiment briefly explained in connection with the drawings. in this connection demonstrate:

1 ein Beispiel für den Zusammenhang zwischen der Intensität des durch die Reinigungsflüssigkeit hindurch getretenen und von der Reinigungsflüssigkeit gestreuten Anteils optischer Strahlung vom Ölgehalt; und 1 an example of the relationship between the intensity of the oil content passed through the cleaning liquid and scattered by the cleaning liquid; and

2 in schematischer Darstellung ein Beispiel für den Aufbau der vorliegenden Vorrichtung. 2 a schematic representation of an example of the structure of the present device.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

Bei dem vorliegenden Verfahren wird ausgenutzt, dass das Öl in den hier betrachteten Reinigungsflüssigkeiten feine Tröpfchen ausbildet, die in der Reinigungsflüssigkeit in Schwebe bleiben. Diese Öltröpfchen bzw. die durch das Öl in der Reinigungsflüssigkeit gebildete Emulsion beeinflussen die optischen Eigenschaften der Reinigungsflüssigkeit in Abhängigkeit von der Ölkonzentration. Durch eine Messung des Anteils der durch ein Messvolumen der Reinigungsflüssigkeit hindurch getretenen Strahlung sowie der quer zur Durchleuchtungsrichtung gestreuten Strahlung lässt sich dann nach geeigneter Kalibrierung der Ölgehalt der Reinigungsflüssigkeit bestimmen. Eine derartige Messung wird beim vorliegenden Verfahren durchgeführt.In the present method, use is made of the fact that the oil in the cleaning fluids considered here forms fine droplets which remain in suspension in the cleaning fluid. These oil droplets or the emulsion formed by the oil in the cleaning liquid influence the optical properties of the cleaning liquid in Ab dependence on the oil concentration. By measuring the proportion of the radiation which has passed through a measuring volume of the cleaning liquid and also the radiation scattered transversely to the transillumination direction, the oil content of the cleaning liquid can then be determined after suitable calibration. Such a measurement is performed in the present method.

1 zeigt hierzu ein Beispiel für die Abhängigkeit der Intensität des Streulichts und des Durchlichts vom Ölgehalt einer Reinigungsflüssigkeit bei unterschiedlichen Wellenlängen bzw. spektralen Bereichen. Während die direkt gemessene Intensität des Durchlichts 11, 12, d.h. des durch das Messvolumen hindurch getretenen Anteils der optischen Strahlung, mit zunehmenden Ölgehalt stetig abnimmt, erfolgt beim Streulicht 9, 10 zunächst eine Zunahme und nach Durchgang eines Maximums eine stetige Abnahme. Dieses Verhalten ist das Resultat von zwei überlagerten Effekten, der Zunahme der Lichtstreuung und der zunehmenden Lichtdämpfung auch beim gestreuten Lichtanteil. 1 shows an example of the dependence of the intensity of the scattered light and the transmitted light from the oil content of a cleaning liquid at different wavelengths or spectral ranges. While the directly measured intensity of transmitted light 11 . 12 , ie, the portion of the optical radiation which has passed through the measurement volume and steadily decreases with increasing oil content, occurs in the scattered light 9 . 10 first an increase and after passage of a maximum a steady decrease. This behavior is the result of two superimposed effects, the increase in light scattering and the increasing light attenuation also in the scattered light component.

Beim vorgeschlagenen Verfahren werden bei der Auswertung der Messsignale beide Messwerte berücksichtigt um auch für den Streulichtanteil immer eindeutige Zuordnungen von Lichtintensität und Ölgehalt zu erhalten und die Genauigkeit bei der Bestimmung des Ölgehalts zu erhöhen.At the proposed methods are used in the evaluation of the measurement signals taken into account both measured values also for the amount of scattered light always clear assignments of light intensity and oil content obtained and the accuracy in determining the oil content to increase.

Der 1 ist auch der Einfluss der Wellenlänge der bei der Messung eingesetzten optischen Strahlung zu entnehmen. Das Streulicht 9 und das Durchlicht 11 bei einer ersten Wellenlänge zeigen hierbei eine andere Abhängigkeit vom Ölgehalt als das Streulicht 10 und das Durchlicht 12 bei einer zweiten Wellenlänge. Dieser Effekt wird beim vorliegenden Verfahren vorzugsweise ebenfalls ausgenutzt, wie im Folgenden noch näher erläutert wird.Of the 1 Also, the influence of the wavelength of the optical radiation used in the measurement is taken. The scattered light 9 and the transmitted light 11 At a first wavelength this shows a different dependence on the oil content than the scattered light 10 and the transmitted light 12 at a second wavelength. This effect is preferably also utilized in the present process, as will be explained in more detail below.

Eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zeigt 2. Der darin erkennbare Messwertaufnehmer besteht im Wesentlichen aus einer Durchfluss-Glasküvette 1, durch welche über einen Zulauf 4 und einen Rücklauf 5 kontinuierlich die zu überwachende Reinigerlösung geleitet wird. Auf einer der Stirnflächen 2 der Glasküvette 1 ist die Lichtquelle angeordnet, im vorliegenden Beispiel eine LED-Lichtquelle 6 mit zwei LED unterschiedlicher Farben (grün und rot). Die LED-Lichtquelle 6 ist mit einer Steuereinheit verbunden, die die LED-Lichtquelle 6 in unterschiedlichen Betriebsmoden betreibt, bei denen nur eine einzelne LED, beide LED gleichzeitig oder keine LED eingeschaltet wird bzw. werden. Diese unterschiedlichen Betriebsmoden werden von der Steuereinheit durch entsprechende Schaltsignale eingestellt. Damit ist es möglich, die Messungen bei unterschiedlichen Lichtwellenlängen bzw. Spektren durchzuführen. Im vorliegenden Beispiel ist daher der Betrieb mit drei unterschiedlichen spektralen Verteilungen, d.h. rot, grün sowie eine Mischfarbe aus rot und grün, möglich. Weiterhin kann im ausgeschalteten Zustand ein automatischer Nullabgleich durchgeführt werden.An apparatus suitable for carrying out the method shows 2 , The sensor which can be recognized consists essentially of a flow-through glass cuvette 1 through which an inlet 4 and a return 5 continuously to be monitored cleaning solution is passed. On one of the faces 2 the glass cuvette 1 the light source is arranged, in the present example an LED light source 6 with two LEDs of different colors (green and red). The LED light source 6 is connected to a control unit, which is the LED light source 6 operates in different modes of operation in which only a single LED, both LED simultaneously or no LED is turned on or become. These different operating modes are set by the control unit by appropriate switching signals. This makes it possible to carry out the measurements at different wavelengths of light or spectra. In the present example, therefore, the operation with three different spectral distributions, ie red, green and a mixed color of red and green, is possible. Furthermore, in the off state, an automatic zero balance can be performed.

Der Betrieb mit unterschiedlichen Detektorsignalen (Durch- und Streulicht) und unterschiedlichen spektralen Verteilungen hat den Vorteil, dass damit mögliche Störungen und Sekundäreffekte bei der Messauswertung herausgefiltert und damit minimiert werden können. Die Filterung erfolgt dabei über das Kalibrierverfahren. Messung und Kalibrierung werden mit einer Kombination mehrerer – möglichst vieler – voneinander möglichst unabhängiger Messgrößen durchgeführt. Jede dieser Messgrößen wird durch die gesuchte Zielgröße und die diversen Störeinflüsse auf unterschiedliche Weise beeinflusst. Werden beim Kalibrierverfahren diese Störeinflüsse bereits mit berücksichtigt, beispielsweise durch Aufnahme von Messpunkten gleicher Ölkonzentration aber unterschiedlicher Verschmutzung, so besteht die Möglichkeit, deren Beeinträchtigungen zu kompensieren bzw. zu vermindern. So wird bspw. Licht verschiedener Wellenlänge von emulgierten Öltröpfchen bzw. festen Schmutzpartikeln auf unterschiedliche Weise beeinflusst. Dasselbe gilt auch für die Unterscheidung von Durchlicht und Streulicht. Emulsionen erzeugen oder begünstigen den Streulichtanteil, Schmutzpartikel dagegen nicht oder kaum. Diese wirken fast nur dämpfend für Durch- und Streulicht. Deshalb wird beim vorliegenden Verfahren immer eine Kombination beider Detektorsignale verarbeitet.Of the Operation with different detector signals (transmitted and stray light) and different spectral distributions has the advantage that with it possible disorders and secondary effects filtered out in the measurement evaluation and thus minimized can. The filtering is done via the calibration procedure. Measurement and calibration are done with a Combination of several - if possible many - from each other preferably independent Measured variables performed. each these measures will be through the searched target size and the various disturbing influences influenced in different ways. Be in the calibration process these disturbing influences already taken into account, for example, by recording measurement points of the same oil concentration but different pollution, it is possible to their impairments to compensate or reduce. For example, light becomes different wavelength of emulsified oil droplets or influenced solid particles in different ways. The same applies to the distinction between transmitted light and stray light. Create emulsions or favor the amount of scattered light, dirt particles, however, not or hardly. These work almost only muffling for through and stray light. Therefore, in the present process always a Combined both detector signals processed.

Als Kalibrierverfahren wird die sog. multible oder multivariate Regression eingesetzt, die die Elimination oder Verminderung von Störeinflüssen unter den bereits oben angegebenen Bedingungen ermöglicht:

– Verarbeitung möglichst vieler unterschiedlicher Detektorsignale;
– unterschiedliche Beeinflussung der Detektorsignale durch Ziel- und Störgrößen;
– Berücksichtigung der möglichen Störeinflüsse bereits beim Kalibriervorgang.

As a calibration method, the so-called multible or multivariate regression is used, which allows the elimination or reduction of interference under the conditions already indicated above:

Processing as many different detector signals as possible;
- Different influence of the detector signals by target and disturbances;
- Consideration of the possible interference already during the calibration process.

Die Messung erfolgt mit den beiden Detektoren 7, 8. Der erste Detektor, der auf der der LED-Lichtquelle 6 gegenüberliegenden Stirnfläche 2 der Glasküvette 1 aufgebracht ist, misst die Intensität des durch die Glasküvette mit der Reinigungsflüssigkeit direkt hindurch getretenen Lichtanteils, d.h. das Durchlicht. Der zweite Detektor 8 ist an einer Seitenfläche 3 der Glasküvette um 90° versetzt zum ersten Detektor 7 angebracht und erfasst somit das seitlich zur Durchleuchtungsrichtung an der Reinigungsflüssigkeit gestreute Licht (Streulicht). Die beiden Detektoren sind mit einer nicht dargestellten Auswerteeinheit verbunden, die aus den gemessenen Intensitätswerten den Ölgehalt mit Hilfe von vorab bestimmten Kalibrierkoeffizienten berechnet. Die Auswerteeinheit ist hierbei auch mit der Steuereinheit verbunden, um die Intensitätswerte den jeweiligen spektralen Verteilungen zuordnen zu können und mit Hilfe einer Software-Filterung den Einfluss der Stör- und/Oder Sekundäreffekte bei der Bestimmung des Ölgehalts verringern zu können.The measurement is carried out with the two detectors 7 . 8th , The first detector on the LED light source 6 opposite end face 2 the glass cuvette 1 is applied, measures the intensity of the light passing through the glass cuvette directly with the cleaning liquid, ie the transmitted light. The second detector 8th is on a side surface 3 the glass cuvette is offset by 90 ° to the first detector 7 attached and thus detects the side scattered to the transillumination direction of the cleaning liquid light (stray light). The two detectors are connected to an evaluation unit, not shown, which determined from the measured intensity values, the oil content by means of pre-determined Calibration coefficients calculated. The evaluation unit is in this case also connected to the control unit in order to be able to assign the intensity values to the respective spectral distributions and to be able to reduce the influence of the interfering and / or secondary effects in determining the oil content with the aid of software filtering.

11: Durchfluss-GlasküvetteFlow glass cuvette
22: Stirnseitenfront sides
33: Seitenflächeside surface
44: ZulaufIntake
55: Rücklaufreturns
66: LED-LichtquelleLED light source
77: Detektor für Durchlichtdetector for transmitted light
88th: Detektor für Streulichtdetector for stray light
99: Streulicht bei Wellenlänge 1scattered light at wavelength 1
1010: Streulicht bei Wellenlänge 2scattered light at wavelength 2
1111: Durchlicht bei Wellenlänge 1by light at wavelength 1
1212: Durchlicht bei Wellenlänge 2by light at wavelength 2

Claims

Method for determining the oil content of a cleaning fluid, in which - one Measuring volume of the cleaning fluid in a transillumination direction with optical radiation becomes, - the intensity one in the direction of transillumination through the measuring volume passing and one in the measurement volume laterally to the transillumination direction scattered portion of the optical radiation is measured, and - measured from intensity values based on a previous calibration of the oil content is calculated.

The method of claim 1, wherein multiple measurements with different spectral distribution of the optical radiation carried out be to the oil content to calculate or determine.

The method of claim 2, wherein the plurality of Measurements of intensity values obtained be processed to remove dirt from the cleaning fluid interfering and / or secondary effects caused by other substances in determining the oil content to reduce.

The method of claim 3, wherein the by pollution the cleaning fluid interfering and / or secondary effects caused by other substances already taken into account in the calibration.

Device for determining the oil content of a cleaning fluid, comprising - a measuring cell ( 1 ) for receiving the cleaning liquid, - one at the measuring cell ( 1 ) arranged light source ( 6 ) for transillumination of the measuring cell ( 1 ) in a transirradiation direction with optical radiation, - several optical detectors ( 7 . 8th ) used to measure the intensity of a through the measuring cell ( 1 ) and one in the measuring cell ( 1 ) portion of the optical radiation at the measuring cell scattered laterally relative to the transillumination direction ( 1 ) are arranged, and - an evaluation unit, which is designed so that the oil content from the optical detectors ( 7 . 8th ) measured intensity values based on a previous calibration.

Apparatus according to claim 5, wherein the measuring cell ( 1 ) a cuvette permeable to the optical radiation with two opposite end faces ( 2 ), wherein at one of the end faces ( 2 ) the light source ( 6 ) and at the other end ( 2 ) one of the detectors 7 . 8th ) are arranged.

Device according to Claim 6, in which one of the detectors ( 7 . 8th ) on a side surface ( 3 ) of the cuvette is arranged.

Device according to one of Claims 5 to 7, in which the measuring cell ( 1 ) is designed as a flow measuring cell.

Device according to one of Claims 5 to 8, in which the light source ( 6 ) is switchable between a plurality of operating modes in which it emits optical radiation with different spectral distribution.

Device according to Claim 9, having a control unit which controls the light source ( 6 ) switches between the operating modes during the measurements, wherein at least one intensity value is obtained for each spectral distribution and the evaluation unit is designed such that it determines the oil content from the intensity values of the different spectral distributions.

Device according to Claim 10, in which the evaluation unit is designed to match that of the different detectors ( 7 . 8th ) and intensity values obtained at the different spectral distributions, in order to reduce interference and / or secondary effects in the determination of the oil content caused by contamination of the cleaning liquid with other substances.

Device according to one of Claims 5 to 11, in which the light source ( 6 ) comprises one or more LEDs.