DE102011006033B4 - Measuring device for detecting the size of particles in a flowing medium and method therefor - Google Patents

Measuring device for detecting the size of particles in a flowing medium and method therefor

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DE102011006033B4
DE102011006033B4 DE201110006033 DE102011006033A DE102011006033B4 DE 102011006033 B4 DE102011006033 B4 DE 102011006033B4 DE 201110006033 DE201110006033 DE 201110006033 DE 102011006033 A DE102011006033 A DE 102011006033A DE 102011006033 B4 DE102011006033 B4 DE 102011006033B4
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Pamas Partikelmess- und Analysesysteme GmbH
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Abstract

Messvorrichtung (10) zur Detektierung von Größe und Anzahl von Partikeln in einem strömenden Medium (16), Measuring device (10) for detecting the size and number of particles in a flowing medium (16),
mit einer ein Messvolumen (12) begrenzenden Messzelle (14), durch welche das die Partikel enthaltende Medium (16) durchführbar ist, with a measurement volume (12) limiting the measurement cell (14) through which the particle-containing medium (16) can be carried out,
mit einer Beleuchtungseinrichtung (18) zur Beleuchtung des Messvolumens, with an illumination device (18) for illuminating the measurement volume,
mit einer Kamera (24) zur Erfassung eines Abbildes des Messvolumens (12), und with a camera (24) for detecting an image of the measuring volume (12), and
mit einer Auswerteeinheit (26) zur Auswertung des von der Kamera (24) erfassten Abbildes und zur Bestimmung von Partikeln im Abbild, detected with an evaluation unit (26) for evaluating the from the camera (24) image and for the determination of particles in the image,
wobei zwischen der Beleuchtungseinrichtung (18) und der Kamera (24) eine Optik (20) zur Erzielung einer über die Tiefe (30) des Messvolumens (12) ausreichenden Schärfentiefe derart vorhanden ist, dass unterschiedliche Wellenlängenbereiche (l 1 , l 2 , l 3 ) des von der Beleuchtungseinrichtung (18) kommenden Lichts im Messvolumen (12) unterschiedliche Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) bilden, wherein between the illumination device (18) and the camera (24) an optic (20) to achieve over the depth (30) of the measuring volume (12) sufficient depth of field is present such that different wavelength ranges (l 1, l 2, l 3 ) of the (from the illuminator 18) light coming in the measurement volume (12) have different focusing planes (f 1, f 2, f 3) form,
wobei die Kamera (24) zur Erzeugung des Abbildes die unterschiedlichen Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) in eine gemeinsamen Bildebene (32) derart abbildet, dass aus dem mit der Kamera erfassten Abbild auf das Vorhandensein von Partikeln in den Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) rückgeschlossen werden kann, wherein the camera (24) for generating the image, the different focusing planes (f 1, f 2, f 3) in a common image plane (32) in such a mapping that (from the captured with the camera image on the presence of particles in the focusing planes f 1, f 2, f 3) can be inferred,
und wobei die Auswerteeinheit (26) erkennt, ob in den einzelnen Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) Partikel vorhanden sind, und die einzelnen im Abbild abgebildeten Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) sowie darin abgebildete Partikel sowie deren Anzahl und Größe bestimmt. and wherein the evaluation unit (26) detects whether in the individual focusing planes (f 1, f 2, f 3) particles are present, and the individual shown in the image focusing planes (f 1, f 2, f 3) and is imaged particles, and the number and size determined.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Detektierung der Größe und Anzahl von Partikeln in einem strömenden Medium, sowie ein zugehöriges Verfahren. The invention relates to a measuring device for detecting the size and number of particles in a flowing medium, as well as an associated method.
  • Verunreinigungen von Flüssigkeiten, insbesondere durch in den Flüssigkeiten vorhandene Partikel, können dazu führen, dass die Flüssigkeiten unbrauchbar oder ihren an sie gestellten Anforderungen nicht mehr gerecht werden. Contamination of liquids, especially by present in the liquid particles can cause the liquids are no longer appropriate unusable or their demands placed on them. Eine unerwünscht hohe Anzahl von Partikeln einer entsprechenden Größe in Flüssigkeiten wie Schmierölen, Hydraulikflüssigkeiten, Wasser, Chemikalien oder Flüssigkeiten, die in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz kommen, kann zu Schäden an Maschinen, Mensch oder Umwelt führen. An undesirably high number of particles of a corresponding size in liquids such as lubricating oils, hydraulic fluids, water, chemicals or fluids used in the food industry for use, can cause damage to machines, humans or the environment.
  • Aus dem Stand der Technik sind bisher Möglichkeiten bekannt, die die Anzahl und Größe von Partikeln durch optische Partikelzähler oder durch mikroskopische Analyse bestimmen. Facilities are so far known from the prior art that determine the number and size of particles by optical particle counter or by microscopic analysis. Die Durchführung einer mikroskopischen Analyse ist vergleichsweise zeitaufwendig. Conducting a microscopic analysis is relatively time consuming. Zudem wird nur ein Teil der Flüssigkeit untersucht, da hier Flüssigkeit aus dem System entnommen wird. Moreover, only a portion of the liquid is examined, since liquid is removed from the system. Wird die Flüssigkeitsüberwachung mittels Partikelzählern durchgeführt, so wird mit volumetrischen Partikelzählern zwar jedes einzelne Partikel erfasst, eine Bestimmung der Form oder Kontur der Partikel ist hierdurch nicht möglich. If the liquid monitoring performed by means of particle counters, it is indeed detected by volumetric particle counters each individual particle, a determination of the shape or contour of the particles is thus not possible. Insbesondere nachteilig ist bei diesen Verfahren, dass in der Flüssigkeit vorhandene Luftblasen miterfasst werden, da sie von Feststoffpartikeln nicht, oder nur sehr aufwendig, unterschieden werden können. A particular disadvantage of these processes is that air bubbles are also detected in the liquid as it, or only with great difficulty can be distinguished from solid particles not.
  • In der In the US 7 787 112 B2 US 7,787,112 B2 ist ein Projektions-Tomographiesystem beschrieben zum Erzeugen von Abbildern eines mikroskopischen Objekts, das in einer Flüssigkeit im Innern einer Kapillarröhre enthalten ist. is a projection tomography system described for producing images of a microscopic object that is contained in a liquid in the interior of a capillary tube. Auf die Kapillarröhre wird breitbandiges Licht eingestrahlt und das angestrahlte Objekt wird mittels eines achromatischen Linsensystems abgebildet. broadband light is irradiated to the capillary tube and the illuminated object is imaged by an achromatic lens system. Um verschiedene Ansichten abzubilden und eine vollständige 3D-Rekonstruktion des Objekts zu ermöglichen, wird die Kapillarröhre gedreht. To depict different views and to allow full 3D reconstruction of the object, the capillary tube is rotated.
  • Die The US 6 522 775 B2 US 6,522,775 B2 zeigt ein Durchfluss-Tomographie-System, wobei nacheinander Partikel in eine Kapillarröhre injiziert werden. shows a flow imaging system using successively particles are injected into a capillary tube. In der In the US 2010/0172020 A1 US 2010/0172020 A1 ist eine Partikelzähleinrichtung für Zellen beschrieben, bei dem eine Kamera bzw. Detektionseinrichtung wird über das Messvolumen gescannt wird. describes a particle counting device for cells, in which a camera or detection device is scanned across the measurement volume. Die The US 2004/0076319 A1 US 2004/0076319 A1 beschreibt ein optisches Bildgebungssystem zur tomografischen Bildgebung der dreidimensionalen Gestalt eines Objekts. describes an optical imaging system for tomographic imaging of the three-dimensional shape of an object. Dabei wird eine Fokusebene des Bildgebungssystems durch das Objekt durchgefahren. In this case, a focal plane of the imaging system is moved by the object.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eingangs genannte Messvorrichtungen und zugehörige Verfahren bereitzustellen, mit welchen zum einen die Anzahl und Größe sowie gegebenenfalls auch die Form und Oberfläche von Partikeln sicher erkannt werden kann und zum anderen die Bestimmung der Partikel online, also ohne Entnahme von Flüssigkeit aus dem System vorgenommen werden kann. The present invention is based on the object of introduction said measuring devices and associated methods with which on the one hand, the number and size, and possibly also the shape and surface of particles can be detected reliably and secondly the determination of the particle online, without removal of liquid can be made from the system.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Messvorrichtung nach dem Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren nach dem Anspruch 13 gelöst. This object is achieved by a measuring device according to claim 1 and by a method according to claim. 13
  • Folglich ist vorgesehen, dass die Messvorrichtung eine Messzelle, durch welche das die Partikel enthaltende Medium durchführbar ist, und eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Messvolumens sowie eine Kamera zur Erfassung eines Abbildes des Messvolumens und eine Auswerteeinheit zur Auswertung des mit der Kamera erfassten Abbildes und zur Bestimmung der Partikel umfasst. Accordingly, it is provided that the measuring device comprises a measuring cell, through which the medium containing the particles is carried out, and an illumination device for illuminating the measurement volume as well as a camera for capturing an image of the measuring volume and an evaluation unit for evaluating the captured with the camera image and for determining comprising the particles. Die erfindungsgemäße Messvorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der Kamera eine Optik zur Erzielung einer über die Tiefe des Messvolumens ausreichenden Schärfentiefe derart vorhanden ist, dass unterschiedliche Wellenlängenbereiche des von der Beleuchtungseinrichtung kommenden Lichts im Messvolumen unterschiedliche Fokussierebenen bilden, wobei die Kamera zur Erzielung des Abbildes die unterschiedlichen Fokussierebenen in einer gemeinsamen Bildebene abbildet, und wobei die Auswerteeinheit die einzelnen im Abbild abgebildeten Fokussierebenen sowie darin abgebildete Partikel bestimmt. The measuring device according to the invention is characterized in particular by the fact that between the illuminating means and the camera optics to achieve adequate over the depth of the measurement volume depth of field is present such that different wavelength ranges the light coming from the illumination device light form different focusing planes in the measuring volume, wherein the camera to obtain the image, the different focusing planes maps in a common image plane, and wherein the evaluation unit, the individual focusing planes depicted in the image and is imaged particles determined. Durch eine derartige Messvorrichtung wird folglich erreicht, dass über die Tiefe des Messvolumens eine ausreichende Schärfentiefe gewährleistet wird. By such a measuring device is thus achieved that a sufficient depth of field is ensured by the depth of the measurement volume. Dadurch, dass nicht nur eine Ebene des Messvolumens, sondern mehrere Fokussierebenen in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen abgebildet werden, kann aus dem in der Bildebene erfassten Abbild auf das Vorhandensein von Partikeln in unterschiedlichen Fokussierebenen rückgeschlossen werden. In that not only a layer of the measuring volume, but a plurality of focusing planes are displayed in different wavelength ranges can be inferred from the captured image in the image plane on the presence of particles in different focusing planes. Folglich werden mehrere Fokussierebenen, insbesondere drei Fokussierebenen, in lediglich einem Abbild mit einer ausreichenden Schärfe wiedergegeben. Consequently, several focusing planes, in particular three focusing planes, are listed in only one image at a sufficient sharpness. Das in der Bildebene erzeugte Abbild stellt folglich eine Überlagerung der unterschiedlichen Fokussierebenen in einer Ebene dar. Die Auswerteeinheit kann die einzelnen, überlagerten Abbildungen anhand der Wellenlängenbereiche bestimmen, wobei zudem erkannt wird, ob in den einzelnen Fokussierebenen Partikel vorhanden sind. Consequently, the image generated in the image plane is a superposition of different focusing planes in a plane. The evaluation unit can determine the individual, superimposed images on the basis of wavelength ranges, wherein also detected whether particles are present in the different focusing planes.
  • Aus dem einen Abbild kann auf die einzelnen Ebenen rückgeschlossen werden. From one image can be inferred to the individual levels. Folglich können sämtliche Partikel über die Tiefe des Messvolumens mit einer ausreichenden Schärfe dargestellt und erkannt werden. Consequently, all the particles can be shown over the depth of the measurement volume with a sufficient sharpness and detected. Durch Vorsehen der Kamera, also eines bildgebenden Sensors, können nicht nur die Anzahl und Größe der Partikel bestimmt werden, sondern auch die Außenkontur. By providing the camera, so an imaging sensor, not only the number and size of particles can be determined, but also the outer contour. Dabei ist zu berücksichtigen, dass unterschiedliche Partikel unterschiedliche Außenkonturen aufweisen können, so dass anhand der Außenkontur auf die Art des Partikels rückgeschlossen werden kann. It should be noted that different particles can have different outer contours so that conclusions can be drawn based on the outline to the type of the particle. Gelingt es, sämtliche Fokussierebenen im Abbild weitgehend scharf darzustellen, kann nicht nur auf die Außenkontur der Partikel rückgeschlossen werden, sondern auch aufgrund der bildgebenden Kamera auf ihre Oberflächenstruktur und daraus resultierend auf das Material. If it is possible to display all focusing planes in the image largely sharp, can not be inferred only on the outer contour of the particles, but also due to the imaging camera to its surface structure to achieve on the material. Je nach Anwendungsfall kann dies von besonderem Interesse sein. Depending on the application, this may be of particular interest.
  • Die erfindungsgemäße Messvorrichtung sowie das zugehörige Verfahren haben ferner den Vorteil, dass das Medium, insbesondere die Flüssigkeit, dem System nicht entnommen werden muss. The measuring device according to the invention and the associated method have the further advantage that the medium, particularly the liquid, the system does not need to be removed. Das durch die Messvorrichtung hindurchströmende Medium wird dem System wieder zugeführt, wobei das Medium, das die Messvorrichtung passiert, vollständig auf Partikel untersucht wird. The flowing through the measuring device medium is supplied to the system again, whereby the medium which passes through the measuring device is fully examined for particles.
  • Um eine ausreichend hohe Anzahl von Abbildungen über der Zeit zu erreichen, ist es vorteilhaft, die Anzahl der von der Kamera aufgenommenen Bilder pro Zeit mit dem Betrieb der Beleuchtungseinrichtung zu synchronisieren. In order to achieve a sufficiently high number of images over time, it is advantageous to synchronize the number of recorded by the camera at a time with the operation of the lighting device. Insbesondere arbeitet dann die Beleuchtungseinrichtung im Pulsbetrieb. In particular, the lighting device operates in pulse mode.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Beleuchtungseinrichtung Licht mit unterschiedlichen Wellenlängenbereichen aussendet und dass die Optik das Licht in unterschiedliche Wellenlängenbereiche so auffächert, dass die unterschiedlichen Fokussierebenen im Messvolumen gebildet werden. In an advantageous embodiment it is provided that the illumination device emits light having different wavelength ranges and in that the optical system the light in different wavelength ranges so fans out that the different focusing planes are formed in the measurement volume. Bei der Lichtquelle kann es sich insbesondere um eine Weißlichtquelle handeln, bei der insbesondere die Wellenlängenbereiche, welche blauem, rotem und grünem Licht zugeordnet sind, die unterschiedlichen Fokussierebenen darstellen. The light source may in particular be a white light source, in particular wavelength ranges, which blue, red and green light are assigned to represent the different focusing planes. Zur Bildung der unterschiedlichen Fokussierebenen kann hier auf das bekannte Phänomen der chromatischen Aberration zurückgegriffen werden, gemäß derer unterschiedliche Wellenlängenbereiche von Licht, insbesondere unterschiedliche Farben, in einer Linse verschieden stark gebrochen werden. To form the different focusing planes can here be made of the known phenomenon of chromatic aberration according to which different wavelength ranges of light, in particular different colors, are different refracted in a lens. Hierdurch ergeben sich Farblängsfehler, die eigentlich unerwünscht sind. This results in longitudinal chromatic aberration, which are actually undesirable. Die vorliegende Erfindung nutzt diese Farblängsfehler aus, um über die Tiefe des Messvolumens eine ausreichende Schärfentiefe zu erzielen. The present invention takes advantage of this longitudinal chromatic aberration, in order to obtain a sufficient depth of field over the depth of the measurement volume.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorteilhaft, wenn eine weitere Optik zur Abbildung der unterschiedlichen Fokussierebenen in der Bildebene der Kamera vorgesehen ist. According to a further development of the invention is advantageous when a further optical system for imaging the different focusing planes is provided in the image plane of the camera. Der Aufbau der Messvorrichtung kann insbesondere so sein, dass einfallendes Licht zunächst von der Optik in das Messvolumen eingebracht wird. The structure of the measuring device can in particular be such that incident light is first introduced by the optics in the measurement volume. Auf der der Optik abgewandten Seite des Messvolumens, also gegenüberliegend zur Optik, kann dann die weitere Optik vorgesehen sein, welche das das Messvolumen durchdringende Licht auf der Bildebene der Kamera abbildet. On the opposite side of the optics of the measuring volume, that is opposite to the optics, which further optics may then be provided which images the measurement volume penetrating light at the image plane of the camera. Die Abbildung ist dabei derart, dass die einzelnen Fokussierebenen in der Bildebene überlagert dargestellt werden. The mapping is such that each focusing planes are displayed superimposed on the image plane.
  • Ferner ist denkbar, dass die Beleuchtungseinrichtung mehrere Lichtquellen umfasst, die das Messvolumen mit Licht in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen beleuchten. Furthermore, it is conceivable that the illumination device comprises a plurality of light sources illuminating the measurement volume with light in different wavelength ranges. Bei einer derartigen Ausführungsform ist die Optik dann derart, dass sie im Messvolumen die unterschiedlichen Fokussierebenen, denen unterschiedliche Wellenlängenbereiche zugeordnet sind, bildet und dass diese Fokussierebenen in der Bildebene der Kamera abgebildet werden. In such an embodiment, the optic is then such that they are in the measuring volume, the different focusing planes which are associated with different wavelength ranges, and in that this focusing planes are imaged in the image plane of the camera. Bei dieser Ausführungsform ist folglich die Optik insbesondere zwischen dem Messvolumen und der Kamera vorgesehen; In this embodiment, the optical system thus is provided in particular between the measuring volume and of the camera; die Optik bildet die einzelnen Fokussierebenen des Messvolumens auf der Bildebene ab. the optical system forming the individual focusing planes of the measurement volume onto the image plane. Zwischen dem Messvolumen und der Beleuchtungseinrichtung, bzw. den einzelnen Lichtquellen, müssen dann keine weiteren Optiken vorhanden sein; Between the measuring volume and of the illumination device, or the individual light sources, then no further optics must be present; wichtig ist, dass die einzelnen Lichtquellen das Messvolumen ausreichend ausleuchten. is important that the individual light sources adequately illuminate the measurement volume.
  • Dabei können als Lichtquellen insbesondere drei Laser mit unterschiedlichem Licht, insbesondere mit blauem, rotem und grünem Licht Verwendung finden. In this case, can be used with different light, especially with blue, red and green light as the light sources, in particular three lasers. Aufgrund der Optik können dann insbesondere drei Fokussierebenen entlang der Tiefe des Messvolumens abgebildet werden, die den jeweiligen Farben entsprechen. Due to the optics, in particular three focusing planes can be imaged along the depth of the measurement volume then, corresponding to the respective colors. Die Abbildung in der Bildebene der Kamera zeigt dann ebenfalls diese drei Fokussierebenen, wobei in der Abbildung drei unterschiedlich farbige Bilder, nämlich die drei Fokussierebenen, überlagert dargestellt werden. The figure in the image plane of the camera then also shows these three focusing planes, which are shown superimposed in the figure three different color images, namely, the three focusing planes. Die Auswerteeinheit kann aus dem einen Abbild die drei Ebenen anhand deren Farben bestimmen und feststellen, ob innerhalb der drei Fokussierebenen und in welcher dieser Ebenen Partikel vorhanden sind. The evaluation unit can determine the three levels of the one image based on their color and determine if particles are present within the three focusing planes and how these levels.
  • Wie bereits erwähnt ist es vorteilhaft, wenn die Messzelle, die Optik und gegebenenfalls die weitere Optik derart ausgebildet sind, dass in der Bildebene der Kamera alle Fokussierebenen scharf abgebildet werden. As already mentioned, it is advantageous if the measuring cell, optics and optionally further optics are designed such that all focusing planes are imaged sharply into the image plane of the camera. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn nicht nur die Größe der Partikel, sondern auch deren genaue Außenkontur und/oder Oberflächenstruktur bestimmt werden soll. This is particularly advantageous when not only the size of the particles but also their exact outer contour and / or surface structure to be determined.
  • Soll lediglich die Anzahl und Größe der Partikel bestimmt werden, ist es ausreichend, wenn in der Bildebene der Kamera lediglich eine oder zwei Fokussierebenen scharf und die restlichen Fokussierebenen weniger scharf abgebildet werden. Target only the number and size of particles are determined, it is sufficient if sharp and in the image plane of the camera only one or two focusing planes the remaining focusing planes are mapped less sharp. Für die Bestimmung der Anzahl und Größe der Partikel ist es nicht erforderlich, dass sämtliche Fokussierebenen scharf abgebildet werden. For determining the number and size of particles, it is not necessary that all focusing planes into focus. Insofern kann dann, wenn lediglich die Anzahl und Größe der Partikel bestimmt werden soll, ein einfacherer und damit kostengünstigerer Aufbau gewählt werden. To this extent, a simpler and thus more cost-effective structure can when only the number and size of the particles to be determined may be selected.
  • Bei der Kamera handelt es sich vorzugsweise um eine Hochgeschwindigkeitskamera, so dass eine große Anzahl von Abbildern innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums erstellt werden kann. The camera is preferably a high-speed camera, so that a large number of images within a predetermined period can be created.
  • Bei der Kamera kann es sich insbesondere um eine Farbkamera handeln. The camera may be in particular a color camera. Dann werden in der Bildebene erstellten Abbildungen der Fokussierebene farblich abgebildet. Then, in the image plane created images of the focal plane are displayed in color. Die Auswerteeinheit kann dann über eine Farbwertanalyse die einzelnen Fokussierebenen bestimmen sowie darin vorhandene Partikel detektieren. The evaluation unit can then determine the different focusing planes about a color value analysis and detect therein particles present.
  • Es hat sich allerdings gezeigt, dass Farbkameras mit einem Farben wiedergebenden Optiksensor in ausreichender Auflösung bei einer Bestimmung von vergleichsweise kleinen Partikeln, insbesondere im Bereich von 1 bis 200 μm, vergleichsweise teuer sind. However, it has been found that color cameras with a color reproducing optical sensor in sufficient resolution for a determination of comparatively small particles, in particular in the range of 1 to 200 .mu.m, are comparatively expensive. Darüber hinaus erfordern Farbkameras aufgrund ihres RGB-Farbsensors eine größere Abbildung der Partikel auf den Farbsensor. In addition, require color cameras due to their RGB color sensor a better picture of the particles on the color sensor. Um jedoch Partikel bis 1 μm sicher abbilden zu können, wäre dazu eine viel höhere Helligkeit notwendig. However particles to safely portray to 1 .mu.m, would be to a much higher brightness necessary. Insofern sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, eine Schwarz-Weiß-Kamera zu verwenden, welche einen optischen Sensor aufweist, welcher lediglich unterschiedliche Graustufen detektieren kann. To that extent, an advantageous embodiment of the invention, to use a black and white camera which comprises an optical sensor which can only detect different grayscale. Derartige Sensoren weisen eine vergleichsweise sehr hohe Auflösung bei vergleichsweise günstigen Preisen auf. Such sensors have a comparatively very high resolution to at comparatively low prices. Die von der Kamera erstellten Abbilder sind dann folglich Schwarz-Weiß-Bilder mit unterschiedlichen Grauwerten. The images produced by the camera are then consequently, black and white images with different gray levels. Die einzelnen Fokussierebenen, die in den Abbildern dargestellt werden, können dann über eine Grauwertanalyse bestimmt und darin vorhandene Partikel detektiert werden. The individual focusing planes, which are shown in the images, can then be determined by means of a gray value analysis and existing particles are detected therein. Grauwerte, die einzelnen Fokussierebenen zugeordnet werden, ergeben sich aus der Schwarz-Weiß-Darstellung der unterschiedlichen Wellenlängenbereiche, sprich der unterschiedlichen Farben, die den einzelnen Fokussierebenen zugeordnet sind. Gray values ​​are assigned to each focusing planes, resulting from the black and white representation of the different wavelength ranges, that is of the different colors that are assigned to each focusing planes. Jedem Wellenlängenbereich, sprich jeder Farbe, wird folglich ein zugehöriger Grauwertbereich zugeordnet. Each wavelength range, in other words each color thus an associated gray value range is assigned.
  • Vorzugsweise ist die Messzelle derart ausgebildet, dass sie von dem Medium im Bereich von 1 bis 25 ml/min und insbesondere im Bereich von 5 bis 15 ml/min durchströmt wird. Preferably, the measuring cell is formed such that it is flowed through by the medium in the range of 1 to 25 ml / min and especially in the range of 5 to 15 ml / min. Die Messvorrichtung ist dabei ferner vorzugsweise so ausgebildet, dass Partikel in einem Größenbereich von 1 bis 200 μm und insbesondere im Bereich von 5 bis 100 μm detektiert werden können. The measuring device is preferably further designed so that particles can be detected in a size range of 1 to 200 .mu.m and in particular in the range of 5 to 100 microns.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Messvolumen und die Beleuchtung so aufeinander abgestimmt sind, dass die Messzelle derart beleuchtet wird, dass das gesamte Messvolumen ausgeleuchtet und von der Kamera erfasst werden kann. A further advantageous embodiment of the invention provides that the measurement volume and the lighting are coordinated so that the measuring cell is illuminated in such a way that can be illuminated the entire measuring volume and detected by the camera. Somit ist es möglich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren jeden Partikel im Messvolumen zu detektieren. Thus, it is possible with the inventive method each particle to be detected in the measurement volume. Gemäß der Erfindung ist auch denkbar, dass mehrere kameras mit zugehörigen Optiken Verwendung finden, die das Messvolumen, bzw. die mehreren Fokussierebenen von unterschiedlichen Richtungen aus gesehen abbilden. According to the invention it is also conceivable that a plurality of cameras are used with associated optics which image seen the measurement volume, or the plurality of focusing planes from different directions. Die Auswerteeinheit kann die von unterschiedlichen Richtungen aufgenommenen Bilder auswerten und daraus resultierende Informationen, beispielsweise räumliche Abbildungen der Partikel liefern. The evaluation unit can evaluate the captured images from different directions and the resulting information, for example, provide spatial images of the particles.
  • Wie eingangs erwähnt betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Detektierung von insbesondere der Größe von Partikeln in einem strömenden Medium, wie insbesondere Flüssigkeit. As mentioned above, the invention also relates to a method for detecting in particular the size of particles in a flowing medium, in particular liquid. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das die Partikel enthaltende Medium eine ein Messvolumen begrenzende Messzelle durchströmt und dort beleuchtet wird, wobei ferner zur Erzielung einer über die Tiefe des Messvolumens ausreichenden Schärfentiefe Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche im Messvolumen unterschiedliche Fokussierebenen bildet, und dass die unterschiedlichen Fokussierebenen in einer Bildebene abgebildet und ausgewertet werden. The method is characterized in that the medium containing the particles flows through a a measurement volume limiting the measuring cell and is illuminated there, further comprising forming to achieve adequate over the depth of the measurement volume depth of light of different wavelength ranges in the measurement volume different focusing planes, and that the different focusing planes are imaged in an image plane and evaluated. Insbesondere arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung nach einem derartigen Verfahren. In particular, the device of the invention operates according to such a method. Von Vorteil ist, dass aufgrund des Vorsehens unterschiedlicher Fokussierebenen im Messvolumen über die Tiefe des Messvolumens eine ausreichende Schärfentiefe gewährleistet wird. It is advantageous that a sufficient depth of field is ensured due to the provision of different focusing planes in the measured volume over the depth of the measurement volume. Die unterschiedlichen Fokussierebenen werden in einer Bildebene abgebildet. The different focusing planes are displayed in an image plane. Das Abbild wird analysiert, so dass auf die einzelnen Fokussierebenen und darin enthaltene Partikel rückgeschlossen wird. is, the image is analyzed so that deduced each focusing planes contained therein particles.
  • Vorzugsweise wird in der Bildebene eine Farbabbildung erzeugt, wobei dann die in dieser Abbildung abgebildeten Fokussierebenen sowie darin abgebildete Partikel über eine Farbwertanalyse bestimmt werden. Preferably, in the image plane, a color image is generated, then being determined via a color value analysis, the focusing planes depicted in this figure as well as particles shown therein.
  • Je nachdem, in welchem Größenbereich die zu erfassenden Partikel liegen, ist es erforderlich, eine Kamera mit einer vergleichsweise hohen Auflösung zu wählen. Depending on in which size range are the particles to be detected, it is necessary to select a camera with a relatively high resolution. Dabei ist es dann vorteilhaft, dass in der Bildebene eine Graustufenabbildung erzeugt wird, und dass die in dieser Abbildung abgebildeten Fokussierebenen sowie darin abgebildete Partikel über eine Grauwertanalyse bestimmt werden. It is advantageous that in the image plane of a gray scale image is generated, and that the focusing planes depicted in this figure as well as particles shown therein are determined by a gray value analysis.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer verschiede Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben und erläutert sind. Further advantages and advantageous embodiments of the invention are shown in the following description that helps Various embodiments of the invention are described and explained.
  • Es zeigen: Show it:
  • 1 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, a schematic representation of a device according to the invention,
  • 2 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Vorrichtung gemäß an enlarged detail of the device according to 1 1 und and
  • 3 3 einen Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. a section of a further embodiment of the invention.
  • In der In the 1 1 ist eine erfindungsgemäße Messvorrichtung A measuring device according to the invention 10 10 dargestellt, die eine ein Messvolumen illustrated, a a measurement volume 12 12 begrenzende Messzelle limiting cell 14 14 aufweist, welche von einem Medium comprises that of a medium 16 16 durchströmt wird, in dem Partikel enthalten sein können. flows through may be included in the particle. Die Messvorrichtung The measuring device 10 10 umfasst ferner eine Beleuchtungseinrichtung further comprising an illumination device 18 18 sowie eine zwischen der Beleuchtungseinrichtung as well as a between the illumination device 18 18 und der Messzelle and measuring cell 14 14 vorhandene Optik existing optics 20 20 . , Auf der der Optik On the optics 20 20 abgewandten Seite der Messzelle Side of the measuring cell facing away from 14 14 ist eine weitere Optik is another look 22 22 vorgesehen, wobei dieser nachgeordnet eine Kamera provided, this followed by a camera 24 24 mit einer Auswerteeinheit an evaluation unit 26 26 vorhanden ist. is available.
  • 2 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Optik shows an enlarged view of the optic 20 20 sowie deren Messzelle and their measurement cell 12 12 . , Dargestellt ist, wie Licht shows how light 28 28 , insbesondere Weißlicht, das von der Beleuchtungseinrichtung , In particular white light from the illumination device 18 18 kommt, in der Optik comes in optics 20 20 aufgefächert wird. is fanned. Die Optik the optics 20 20 ist dabei derart, dass unterschiedliche Wellenlängenbereiche l 1 , l 2 , l 3 des Lichts unterschiedlich fokussiert werden, so dass in der Messzelle is such that different wavelength ranges l 1, l 2, l 3 of the light are focused differently so that in the measuring cell 14 14 insgesamt drei Fokussierebenen f 1 , f 2 , f 3 , entsprechend den unterschiedlichen Längenbereichen, gebildet werden. a total of three focusing planes f 1, f 2, f is 3, is formed corresponding to the different wavelength ranges. Dieser optische Effekt ist als chromatische Aberration, bzw. als Farblängsfehler bekannt und beruht darauf, dass Licht unterschiedlicher Wellenlänge, bzw. unterschiedlicher Farbe, verschieden stark gebrochen wird. This optical effect is known as chromatic aberration, or as longitudinal chromatic aberration, and based on the fact that light of different wavelengths or different color, is refracted differently. Als vorteilhafte Glassorte kann beispielsweise ein Glas des Typs BK7 Verwendung finden. As an advantageous type of glass for example, can be used a glass of the type BK7.
  • Dadurch, dass über die Tiefe Characterized in that over the depth 30 30 des Messvolumens the measurement volume 12 12 , also quer zur Strömungsrichtung des Mediums, mehrere, sprich hier drei Fokussierebenen gebildet werden, ergibt sich eine ausreichende Schärfentiefe, so dass über die Tiefe des Messvolumens vorhandene Partikel ausreichend scharf erfasst werden können. , That is transverse to the flow direction of the medium, a plurality of, say three focusing planes are formed here, there is a sufficient depth of field so that particles present can be detected sufficiently sharply across the depth of the measurement volume. Bei dem in In the in 2 2 dargestellten Ausschnitt wird Licht im Wellenlängenbereich l 1 der Farbe Blau (z. B. λ = 486 nm) am stärksten gebrochen, Licht des Wellenlängenbereichs l 2 der Farbe Grün (z. B. λ = 588 nm) etwas weniger stark gebrochen und Licht des Wellenlängenbereichs l 3 der Farbe Rot (z. B. λ = 656 nm) am wenigsten stark gebrochen. section shown is light in the wavelength range l 1 of the color blue (z. B. λ = 486 nm) most broken, light of the wavelength range l 2 of the color green (z. B. λ = 588 nm) is slightly less broken, and the light of the wavelength range l 3 of the color red (z. B. λ = 656 nm) least heavily broken. Aus den drei Wellenlängenbereichen l 1 , l 2 und l 3 ergeben sich dann die drei Fokussierebenen f 1 , f 2 und f 3 . From the three wavelength ranges l 1, l 2 and l 3 are then obtained the three focusing planes f 1, f 2 and f. 3 Die Fokussierebenen sind vorteilhafterweise so gewählt, dass sie die Tiefe The focusing planes are advantageously selected so that the depth 30 30 des Messvolumens the measurement volume 12 12 in möglichst äquidistante Ebenen unterteilen. subdivided into equidistant possible levels. Diese drei Fokussierebenen werden dann von der weiteren Optik These three focusing planes are then from further optics 22 22 in einer Bildebene in an image plane 32 32 der Kamera the camera 24 24 abgebildet. displayed. Die Auswerteeinheit the evaluation unit 26 26 kann aus dieser Abbildung die einzelnen, dort abgebildeten Fokussierebenen bestimmen und darin enthaltene Partikel detektieren. can be determined from this figure, the individual, depicted there focusing planes and detect therein particles contained.
  • Die Ausführungsform gemäß The embodiment of 3 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß differs from the embodiment according to 2 2 dadurch, dass die Beleuchtungseinrichtung characterized in that the lighting means 18 18 insgesamt drei Lichtquelle a total of three light source 34 34 , . 36 36 und and 38 38 aufweist, die das Messvolumen jeweils ausleuchten. comprises illuminating the measuring volume, respectively. Bei der Lichtquelle In the light source 34 34 handelt es sich insbesondere um einen Laser, der Licht im blauen Wellenlängenbereich aussendet. are in particular to a laser light in the blue wavelength range emits. Bei der Lichtquelle In the light source 36 36 handelt es sich insbesondere um einen Laser, der Licht im roten Wellenlängenbereich aussendet. are in particular to a laser light in the red wavelength range emits. Bei der Lichtquelle In the light source 38 38 handelt es sich insbesondere um einen Laser, der Licht im grünen Wellenlängenbereich aussendet. are in particular to a laser light in the green wavelength range emits. Das Messvolumen wird folglich mit drei unterschiedlichen Farben beleuchtet. The measurement volume is thus illuminated with three different colors. Zur gleichmäßigen Ausleuchtung des Messvolumens kann zwischen den Lichtquellen und dem Messvolumen eine entsprechende Optik vorgesehen sein. For uniform illumination of the measuring volume appropriate optics can be provided between the light sources and the measuring volume. Bei der Ausführungsform gemäß In the embodiment of 3 3 ist die Optik the optics 20 20 , welche die unterschiedlichen Fokussierebenen bildet, anders als in Which forms the different focusing planes, unlike in 2 2 , nicht zwischen dem Messvolumen und der Beleuchtungseinrichtung Not between the measuring volume and of the illumination device 18 18 angeordnet, sondern zwischen dem Messvolumen arranged, but between the measurement volume 12 12 und der Kamera and the camera 24 24 . , Die Optik the optics 20 20 ist dabei so ausgebildet, dass sie im Messvolumen is designed so that it in the measuring volume 12 12 für Licht der unterschiedlichen Wellenlängenbereiche l 1 , l 2 und l 3 zugeordnete, unterschiedliche Fokussierebenen f 1 , f 2 und f 3 aufweist. assigned for light of different wavelength ranges l 1, l 2 and l 3, different focusing planes f 1, f 2, and f. 3 Die Optik the optics 20 20 ist weiterhin derart, dass sie diese drei unterschiedlichen Fokussierebenen f 1 , f 2 und f 3 auf der Bildebene is further so as to these three different focusing planes f 1, f 2 and f 3 on the image plane 32 32 der Kamera the camera 24 24 abbildet. maps. Anders als bei der Ausführungsform gemäß Unlike the embodiment according to 2 2 wird folglich nicht das auf die Messzelle consequently is not on the measuring cell 14 14 auftreffende Licht aufgefächert, sondern es wird das auf die Messzelle auftreffende Licht in unterschiedlichen Fokussierebenen erfasst. fanned incident light, but it is detected the light incident on the measuring cell light in different focusing planes.
  • Je nach Größe der zu messenden Partikel kann es sich bei der Kamera Depending on the size of the particles to be measured may be in the camera 24 24 um eine Farbbildkamera oder um eine Schwarzweißbildkamera handeln. be a color camera or a black and white camera. Insbesondere bei kleinen Partikeln empfiehlt sich eine Schwarzweißbildkamera, da deren Auflösung in der Regel höher ist als bei Farbbildkameras. Especially with small particles recommend a black and white camera, as their resolution is usually higher than for color cameras. Bei der Verwendung von Farbbildkameras erfolgt eine Analyse des in der Bildebene When using color cameras, an analysis of the image plane is carried out 32 32 aufgenommenen Abbildes über einen Farbwertabgleich. captured image via a color balance adjustment. D. h. D. h. aus dem einen aufgenommenen Bild können die drei einzelnen Fokussierebenen über Farbwertvergleiche bestimmt werden. from which the three individual focusing planes can be determined by color value comparisons a captured image. Zudem können die darin vorhandenen Partikel detektiert werden. Moreover, the therein particles can be detected.
  • Bei der Verwendung einer Schwarzweißkamera wird in der Bildebene When using a black and white camera is in the image plane 32 32 ein Abbild mit unterschiedlichen Grauwertstufen erstellt. an image with different gray values ​​created. Die Auswerteeinheit the evaluation unit 26 26 kann dann aus diesem Abbild die einzelnen Fokussierebenen durch einen entsprechenden Grauwertabgleich bestimmen, wobei jedem Wellenlängenbereich l 1 , l 2 und l 3 ein entsprechender Grauwertbereich zugeordnet wird. may then determine from this image, the individual focusing planes by a corresponding gray balance, wherein each wavelength range l 1, l 2 and l 3 is associated with a corresponding gray value range. Ferner kann bestimmt werden, ob in den jeweiligen Fokussierebenen Partikel vorhanden sind. Further, if particles are present in the focusing planes can be determined.
  • Insbesondere werden Partikel in der Größe von 1 bis 200 μm und insbesondere im Bereich von 5 bis 100 μm detektiert. In particular, particles are detected in the size of 1 to 200 microns and more preferably in the range of 5 to 100 microns. Die Fließgeschwindigkeit des die Partikel enthaltenden Mediums, insbesondere einer Flüssigkeit, kann dabei im Bereich von 1 bis 25 ml/min und insbesondere im Bereich von 5 bis 15 ml/min liegen. The flow rate of the particle-containing medium, especially a liquid, it may be in the range of 1 to 25 ml / min and especially in the range of 5 to 15 ml / min.
  • Die Messzelle The measuring cell 14 14 , die Optik , Optics 20 20 und die gegebenenfalls vorhandene weitere Optik and the optional further optics 22 22 können dabei so ausgebildet sein, dass in der Bildebene may be formed this is that in the image plane 32 32 der Kamera the camera 24 24 alle Fokussierebenen scharf abgebildet werden. all focusing planes into focus. Dies ist dann vorteilhaft, wenn insbesondere eine genaue Kontur der zu detektierenden Partikel bestimmt werden soll und/oder wenn deren Oberflächenstruktur analysiert werden soll. This is advantageous when particularly precise contour of the particles to be detected to be determined and / or if their surface structure to be analyzed. Allerdings kann es ausreichend sein, dass lediglich eine oder zwei Fokussierebenen f 1 , f 2 oder f 3 in der Bildebene However, it may be sufficient that only one or two focusing planes f 1, f 2 or f 3 in the image plane 32 32 scharf dargestellt werden. are represented sharply. Für die Bestimmung der Anzahl der Partikel und für die Bestimmung deren Größe ist es nicht erforderlich, dass sämtliche Fokussierebenen f 1 bis f 3 scharf dargestellt werden. For determining the number of particles and for the determination of their size, it is not necessary that all focusing planes are f 1 to f represented sharply. 3
  • Ferner sei darauf hingewiesen, dass es sich bei der Kamera It should also be noted that it is in the camera 24 24 insbesondere um eine Hochgeschwindigkeitskamera handeln kann, um eine ausreichend hohe Anzahl von Bildern innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls zur Verfügung zu haben. can be a high-speed camera in particular to have a sufficiently high number of images within a certain time interval available.
  • Obwohl in den Figuren jeweils drei Fokussierebenen f 1 , f 2 und f 3 gebildet und ausgewertet werden, ist es gemäß der Erfindung denkbar, je nach Tiefe Although be formed and evaluated in the figures three focusing planes f 1, f 2 and f 3, it is conceivable according to the invention, depending on the depth 30 30 des Messvolumens the measurement volume 12 12 auch weitere Fokussierebenen vorzusehen. also to provide more focusing planes.
  • Insgesamt hat die Erfindung den Vorteil, dass auf vergleichsweise einfache Art und Weise die Anzahl und Größe, und gegebenenfalls auch Kontur und Oberflächenstruktur von vergleichsweise kleinen Partikeln sicher bestimmt werden kann. Overall, the invention has the advantage that in a relatively simple manner, the number and size, and optionally also contour and surface structure of relatively small particles can be determined safe.

Claims (15)

  1. Messvorrichtung ( Measuring device ( 10 10 ) zur Detektierung von Größe und Anzahl von Partikeln in einem strömenden Medium ( ) (For the detection of the size and number of particles in a flowing medium 16 16 ), mit einer ein Messvolumen ( ), (With a measurement volume, a 12 12 ) begrenzenden Messzelle ( ) Delimiting measuring cell ( 14 14 ), durch welche das die Partikel enthaltende Medium ( ) Through which the medium containing the particles ( 16 16 ) durchführbar ist, mit einer Beleuchtungseinrichtung ( ) Can be carried out (with a lighting device 18 18 ) zur Beleuchtung des Messvolumens, mit einer Kamera ( ) For illuminating the measurement volume, (with a camera 24 24 ) zur Erfassung eines Abbildes des Messvolumens ( ) (For detecting an image of the measuring volume 12 12 ), und mit einer Auswerteeinheit ( (), And with an evaluation unit 26 26 ) zur Auswertung des von der Kamera ( ) For evaluating the (from the camera 24 24 ) erfassten Abbildes und zur Bestimmung von Partikeln im Abbild, wobei zwischen der Beleuchtungseinrichtung ( ) Detected image and for the determination of particles in the image, in which (between the illumination device 18 18 ) und der Kamera ( ) And the camera ( 24 24 ) eine Optik ( ) An optic ( 20 20 ) zur Erzielung einer über die Tiefe ( ) To obtain a (more than the depth 30 30 ) des Messvolumens ( () Of the measurement volume 12 12 ) ausreichenden Schärfentiefe derart vorhanden ist, dass unterschiedliche Wellenlängenbereiche (l 1 , l 2 , l 3 ) des von der Beleuchtungseinrichtung ( ) Sufficient depth of field is present such that different wavelength ranges (l 1, l 2, l 3) of the (from the illuminator 18 18 ) kommenden Lichts im Messvolumen ( ) Coming light (in the measurement volume 12 12 ) unterschiedliche Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) bilden, wobei die Kamera ( ) Different focusing planes (f 1, f 2, f 3 form), wherein the camera ( 24 24 ) zur Erzeugung des Abbildes die unterschiedlichen Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) in eine gemeinsamen Bildebene ( ) For generating the image, the different focusing planes (f 1, f 2, f 3) (in a common image plane 32 32 ) derart abbildet, dass aus dem mit der Kamera erfassten Abbild auf das Vorhandensein von Partikeln in den Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) rückgeschlossen werden kann, und wobei die Auswerteeinheit ( ) Such maps that can be inferred from the captured with the camera image on the presence of particles in the focusing planes (f 1, f 2, f 3), and wherein the evaluation unit ( 26 26 ) erkennt, ob in den einzelnen Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) Partikel vorhanden sind, und die einzelnen im Abbild abgebildeten Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) sowie darin abgebildete Partikel sowie deren Anzahl und Größe bestimmt. ) Detects whether in the individual focusing planes (f 1, f 2, f 3) particles are present, and the individual focusing planes depicted in the image (f 1, f 2, f 3) and is imaged particles and determined their number and size.
  2. Vorrichtung ( means ( 10 10 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung ( ) According to claim 1, characterized in that the illumination device ( 18 18 ) Licht mit unterschiedlichen Wellenlängenbereichen aussendet und dass die Optik ( ) Light having different wavelength ranges and emit that the optics ( 20 20 ) das Licht in unterschiedliche Wellenlängenbereiche (l 1 , l 2 , l 3 ) so auffächert, dass die unterschiedlichen Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) gebildet werden. ), The light (in different wavelength ranges l 1, l 2, l so fanning 3), that the different focusing planes (f 1, f 2, f 3) are formed.
  3. Vorrichtung ( means ( 10 10 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Optik ( ) According to claim 1 or 2, characterized in that a further optical system ( 22 22 ) zur Abbildung der unterschiedlichen Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) in der Bildebene ( ) (For illustration of different focusing planes f 1, f 2, f 3) (in the image plane 32 32 ) der Kamera ( ) the camera ( 24 24 ) vorgesehen ist. ) is provided.
  4. Vorrichtung ( means ( 10 10 ) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung ( ) According to claim 1, 2 or 3, characterized in that the illumination device ( 18 18 ) mehrere Lichtquellen ( ) A plurality of light sources ( 34 34 , . 36 36 , . 38 38 ) umfasst, die das Messvolumen mit Licht in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen (l 1 , l 2 , l 3 ) beleuchten, und dass die Optik ( ) That the measurement volume (with light in different wavelength ranges l 1, l 2, l illuminate 3) and that the optics ( 20 20 ) derart ist, dass sie im Messvolumen ( ) Is such that they (in the measurement volume 12 12 ) die unterschiedliche Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ), denen unterschiedlichen Wellenlängenbereichen (l 1 , l 2 , l 3 ) zugeordnet sind, bildet und dass diese Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) in der Bildebene ( ) Different focusing planes (f 1, f 2, f 3), which in different wavelength ranges (l 1, l 2, l are assigned to 3), forms and that these focusing planes (f 1, f 2, f 3) (in the image plane 32 32 ) der Kamera ( ) the camera ( 24 24 ) abgebildet werden. ) Are mapped.
  5. Vorrichtung ( means ( 10 10 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung ( ) According to claim 4, characterized in that the illumination device ( 18 18 ) wenigstens drei Laser mit Licht in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen, insbesondere einen blaues, einen rotes und einen grünes Licht erzeugenden Laser, aufweist. ) Comprises at least three laser with light in different wavelength regions, in particular a blue, a red and a green light-generating laser.
  6. Vorrichtung ( means ( 10 10 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle ( ) According to one of the preceding claims, characterized in that the measuring cell ( 14 14 ), die Optik ( ), Optics ( 20 20 ) und gegebenenfalls die weitere Optik ( ) And optionally (further optics 22 22 ) derart ausgebildet sind, dass in der Bildebene ( ) Are designed such that (in the image plane 32 32 ) der Kamera ( ) the camera ( 24 24 ) alle Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) scharf abgebildet werden. ) All focusing planes (f 1, f 2, f 3) are sharply imaged.
  7. Vorrichtung ( means ( 10 10 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle ( ) According to one of the preceding claims, characterized in that the measuring cell ( 14 14 ), die Optik ( ), Optics ( 20 20 ) und gegebenenfalls die weitere Optik ( ) And optionally (further optics 22 22 ) derart ausgebildet sind, dass in der Bildebene ( ) Are designed such that (in the image plane 32 32 ) der Kamera ( ) the camera ( 24 24 ) lediglich eine oder zwei Fokussierebenen (f 1 ) scharf und die restlichen Fokussierebenen (f 2 , f 3 ) weniger scharf abgebildet werden. ) Only one or two focusing planes (f 1) and the remaining sharply focusing planes (f 2, f 3) are mapped less sharp.
  8. Vorrichtung ( means ( 10 10 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera ( ) According to one of the preceding claims, characterized in that the camera ( 24 24 ) eine Hochgeschwindigkeitskamera ist. ) Is a high-speed camera.
  9. Vorrichtung ( means ( 10 10 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera ( ) According to one of the preceding claims, characterized in that the camera ( 24 24 ) eine Farbkamera ist und dass die Auswerteeinheit ( ) Is a color camera and that the evaluation unit ( 26 26 ) die in den Kamerabildern abgebildeten einzelnen Fokussierebenen über eine Farbwertanalyse bestimmt. ) Determines the imaged in the camera images individual focusing planes about a color value analysis.
  10. Vorrichtung ( means ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera ( ) According to one of claims 1 to 8, characterized in that the camera ( 24 24 ) eine schwarz-weiß Kamera ist und dass die Auswerteeinheit die in den Kamerabildern abgebildeten einzelnen Fokussierebenen über eine Grauwertanalyse bestimmt. ) Is a black and white camera and that the evaluation unit determines the depicted in the camera images each focusing planes over a gray value analysis.
  11. Vorrichtung ( means ( 10 10 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messzelle ( ) According to one of the preceding claims, characterized in that the measuring cell ( 14 14 ) derart ausgebildet ist, dass sie von dem Medium im Bereich von 1 bis 25 ml/min und insbesondere im Bereich von 5 bis 15 ml/min durchströmt wird. ) Is constructed such that it is flowed through by the medium in the range of 1 to 25 ml / min and especially in the range of 5 to 15 ml / min.
  12. Vorrichtung ( means ( 10 10 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung ( ) According to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device ( 10 10 ) derart ausgebildet ist, dass Partikel in einem Größenbereich von 1 bis 200 μm und insbesondere im Bereich von 5 bis 100 μm detektiert werden können. is) are formed such that particles can be detected in a size range of 1 to 200 .mu.m and in particular in the range of 5 to 100 microns.
  13. Verfahren zur Detektierung von Größe und Anzahl von Partikeln in einem strömenden Medium ( A method for detecting the size and number of particles in a flowing medium ( 16 16 ), wobei das die Partikel enthaltende Medium ( ), Wherein the medium containing the particles ( 16 16 ) eine ein Messvolumen ( ) A, a measuring volume ( 12 12 ) begrenzende Messzelle ( ) Bounding cell ( 14 14 ) durchströmt und dort beleuchtet wird, wobei ferner zur Erzielung einer über die Tiefe ( ) Flows through and is irradiated there, further to achieve (about the depth 30 30 ) des Messvolumens ( () Of the measurement volume 12 12 ) ausreichenden Schärfentiefe Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche (l 1 , l 2 , l 3 ) im Messvolumen ( ) Sufficient depth of light of different wavelength ranges (l 1, l 2, l 3) (in the measurement volume 12 12 ) unterschiedliche Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) bildet, und dass die unterschiedlichen Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) in einer Bildebene ( ) Different focusing planes (f 1, f 2, f is 3), and that the different focusing planes (f 1, f 2, f 3) (in an image plane 32 32 ) abgebildet und ausgewertet werden, wobei erkannt wird, ob in den einzelnen Fokussierebenen Partikel vorhanden sind, und die einzelnen im Abbild abgebildeten Fokussierebenen (f 1 , f 2 , f 3 ) sowie darin abgebildete Partikel sowie deren Anzahl und Größe bestimmt werden. Are shown) and analyzed, wherein it is detected whether particles are present in the individual focusing planes, and the individual focusing planes depicted in the image (f 1, f 2, f 3) and is imaged particles as well as their number and size are determined.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bildebene ( A method according to claim 13, characterized in that (in the image plane 32 32 ) eine Farbabbildung erzeugt wird, und dass die in dieser Abbildung abgebildeten Fokussierebenen sowie darin abgebildete Partikel über eine Farbwertanalyse bestimmt werden. ), A color image is formed, and that the focusing planes depicted in this figure as well as particles shown therein are determined by a color value analysis.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bildebene ( A method according to claim 13, characterized in that (in the image plane 32 32 ) eine Graustufenabbildung erzeugt wird, und dass die in dieser Abbildung abgebildeten Fokussierebenen sowie darin abgebildete Partikel über eine Grauwertanalyse bestimmt werden. ) A gray scale image is generated, and that the focusing planes depicted in this figure as well as particles shown therein are determined by a gray value analysis.
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