DE102017201473A1

DE102017201473A1 - Device for determining the refractive index of a liquid

Info

Publication number: DE102017201473A1
Application number: DE102017201473.3A
Authority: DE
Inventors: Bjoern Damson
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2018-08-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Brechungsindexes einer Flüssigkeit (1), insbesondere einer wässrigen Harnstofflösung zur Bestimmung der Harnstoffkonzentration der Lösung, umfassend eine Lichtquelle (2), einen positionsempfindlichen Lichtdetektor (3) sowie ein optisches Bauteil (4) zur Reflexion mindestens eines Lichtstrahls (5), der von der Lichtquelle (2) abgegeben wird. Erfindungsgemäß ist das optische Bauteil (4) transparent und weist mindestens eine in einem Lichtpfad des Lichtstrahls (5) liegende Oberfläche (6, 7) zur Brechung des Lichtstrahls (5) auf.The invention relates to a device for determining the refractive index of a liquid (1), in particular an aqueous urea solution for determining the urea concentration of the solution, comprising a light source (2), a position-sensitive light detector (3) and an optical component (4) for reflection of at least one Light beam (5), which is emitted from the light source (2). According to the invention, the optical component (4) is transparent and has at least one surface (6, 7) lying in a light path of the light beam (5) for refracting the light beam (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Brechungsindexes einer Flüssigkeit, insbesondere einer wässrigen Harnstofflösung, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Über eine Bestimmung des Brechungsindexes der wässrigen Harnstofflösung kann die Harnstoffkonzentration in der Lösung und damit die Qualität der wässrigen Harnstofflösung überwacht werden. Dies ist insbesondere von Belang, wenn die wässrige Harnstofflösung als Reduktionsmittel bei der Nachbehandlung von Abgasen eines Verbrennungsmotors eingesetzt werden soll.The invention relates to a device for determining the refractive index of a liquid, in particular an aqueous urea solution, having the features of the preamble of claim 1. Determining the refractive index of the aqueous urea solution, the urea concentration in the solution and thus the quality of the aqueous urea solution can be monitored. This is of particular concern when the aqueous urea solution is to be used as a reducing agent in the after-treatment of exhaust gases of an internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2010 041 141 A1 ist ein Sensor zur Überwachung eines Mediums bekannt, der eine elektromagnetische Strahlungsquelle und einen Detektor für elektromagnetische Strahlung umfasst. Das zu überwachende Medium befindet sich im Strahlengang zwischen der elektromagnetischen Strahlenquelle und dem Detektor, so dass die elektromagnetische Strahlung an einer Grenzfläche mit dem Medium gebrochen wird. Ändert sich das Medium bzw. die Zusammensetzung des Mediums ist über den Detektor ein sich änderndes Spektrum erfassbar. Um die Überwachung des Mediums zu vereinfachen, sind bei der bekannten Vorrichtung die Strahlungsquelle und der Detektor in einem Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse besitzt zwei ebene und winklig zueinander angeordnete sowie für die elektromagnetische Strahlung transparente Wandbereiche, so dass die Wandbereiche und das sich an den Wandbereichen befindliche Medium ein die elektromagnetische Strahlung brechendes Prisma sind. Dem Prisma ist im Strahlengang eine die Strahlung ablenkende Vorrichtung vorgelagert, so dass die Strahlung nacheinander zweimal um 90° abgelenkt wird. From the publication DE 10 2010 041 141 A1 For example, a sensor for monitoring a medium is known, which comprises an electromagnetic radiation source and an electromagnetic radiation detector. The medium to be monitored is located in the beam path between the electromagnetic radiation source and the detector, so that the electromagnetic radiation is refracted at an interface with the medium. If the medium or the composition of the medium changes, a changing spectrum can be detected via the detector. In order to simplify the monitoring of the medium, the radiation source and the detector are arranged in a housing in the known device. The housing has two planar wall regions which are arranged at an angle to one another and transparent to the electromagnetic radiation, so that the wall regions and the medium located on the wall regions are a prism which breaks the electromagnetic radiation. The prism is preceded by a radiation deflecting device in the beam path, so that the radiation is deflected successively twice by 90 °.

Dies ermöglicht es, dass die Strahlungsquelle und der Detektor auf einem gemeinsamen Träger angeordnet werden.This makes it possible for the radiation source and the detector to be arranged on a common carrier.

Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestimmung des Brechungsindexes einer Flüssigkeit anzugeben, die möglichst genaue Ergebnisse liefert. Eine hohe Messgenauigkeit soll auch noch nach Alterung der Vorrichtung erzielt werden. Die Vorrichtung sollte sich daher möglichst robust gegenüber Temperatureinfluss und/oder Feuchtigkeitsaufnahme erweisen.Based on the above-mentioned prior art, the present invention seeks to provide a device for determining the refractive index of a liquid, which provides the most accurate results possible. A high measurement accuracy should be achieved even after aging of the device. The device should therefore prove to be as robust as possible against temperature influence and / or moisture absorption.

Zur Lösung der Aufgabe wird die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.To solve the problem, the device with the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die zur Bestimmung des Brechungsindexes einer Flüssigkeit, insbesondere einer wässrigen Harnstofflösung, vorgeschlagene Vorrichtung umfasst eine Lichtquelle, einen positionsempfindlichen Lichtdetektor sowie ein optisches Bauteil zur Reflexion mindestens eines Lichtstrahls, der von der Lichtquelle abgegeben wird. Erfindungsgemäß ist das optische Bauteil transparent und weist mindestens eine in einem Lichtpfad des Lichtstrahls liegende Oberfläche zur Brechung des Lichtstrahls auf.The device proposed for determining the refractive index of a liquid, in particular an aqueous urea solution, comprises a light source, a position-sensitive light detector and an optical component for reflecting at least one light beam emitted by the light source. According to the invention, the optical component is transparent and has at least one surface lying in a light path of the light beam for refracting the light beam.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient das optische Bauteil sowohl der Reflexion, als auch der Brechung des Lichtstrahls, wobei Reflexion und Brechung über unterschiedliche Oberflächen bzw. Grenzflächen erzielt werden. Der Lichtstrahl trifft dabei auf mindestens eine reflektierende und mindestens eine lichtbrechende Grenzfläche auf.In the device according to the invention, the optical component serves both the reflection, as well as the refraction of the light beam, wherein reflection and refraction are achieved over different surfaces or interfaces. The light beam strikes at least one reflective and at least one refractive interface.

Die Realsierung der Reflexion und der Lichtbrechung über ein Bauteil führt zu einer Erhöhung der Robustheit der Vorrichtung gegenüber Temperatureinfluss und/oder Feuchtigkeitsaufnahme. Denn werden - gemäß dem Stand der Technik - die Grenzflächen zur Ablenkung und Brechung des Lichtstrahls durch unterschiedliche Bauteile geschaffen, besteht regelmäßig die Gefahr, dass unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten der Bauteile zu Geometrieveränderungen führen, die das Messergebnis verfälschen. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird demzufolge die Messgenauigkeit erhöht.Realization of the reflection and the refraction of light via a component leads to an increase in the robustness of the device with respect to the influence of temperature and / or moisture absorption. Because - are created according to the prior art - the interfaces for the deflection and refraction of the light beam by different components, there is a regular risk that different expansion coefficients of the components lead to changes in geometry, which distort the measurement result. By means of the device according to the invention, therefore, the measurement accuracy is increased.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere zur Bestimmung der Harnstoffkonzentration einer wässrigen Harnstofflösung eingesetzt werden. Unter dem Markennamen „AdBlue“ ist beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung bekannt, die als Reduktionsmittel bei der Nachbehandlung von Abgasen einer Verbrennungskraftmaschine Verwendung findet.The device according to the invention can be used in particular for determining the urea concentration of an aqueous urea solution. Under the brand name "AdBlue", for example, an aqueous urea solution is known, which is used as a reducing agent in the aftertreatment of exhaust gases of an internal combustion engine.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet die mindestens eine Oberfläche des optischen Bauteils zur Brechung des Lichtstrahls eine Grenzfläche mit der Flüssigkeit aus. Das heißt, dass zumindest ein Oberflächenbereich des optischen Bauteils in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit steht. Das optische Bauteil kann somit zugleich der Begrenzung eines Volumens dienen, in dem die Flüssigkeit aufgenommen ist.According to a preferred embodiment of the invention, the at least one surface of the optical component for refracting the light beam forms an interface with the liquid. This means that at least one surface region of the optical component is in direct contact with the liquid. The optical component can thus also serve to limit a volume in which the liquid is received.

Ferner bevorzugt weist das optische Bauteil mindestens zwei Oberflächen zur Brechung des Lichtstrahls auf, die gemeinsam einen Winkel α umschließen, der vorzugsweise größer 90° und kleiner 180° ist. Der Lichtstrahl wird demnach mindestens zweimal gebrochen, so dass eine Änderung des Brechungswinkels stärker hervor tritt. Vorzugsweise werden eine erste Brechung bei Austritt und eine zweite Brechung bei Wiedereintritt des Lichtstrahls in das optische Bauteil erzielt.Further preferably, the optical component has at least two surfaces for refraction of the light beam, which together enclose an angle α which is preferably greater than 90 ° and less than 180 °. Accordingly, the light beam is refracted at least twice, so that a change in the refraction angle becomes more prominent. Preferably a first refraction at exit and a second refraction upon reentry of the light beam are achieved in the optical component.

Vorteilhafterweise ist das optische Bauteil zumindest abschnittsweise in einem Gehäuse aufgenommen. Durch das Gehäuse ist das optische Bauteil vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor Verschmutzung und/oder vor Feuchtigkeit, geschützt. Vorzugsweise sind in dem Gehäuse ferner die Lichtquelle und der Lichtdetektor aufgenommen, so dass auch diese vor äußeren Einflüssen geschützt sind.Advantageously, the optical component is at least partially accommodated in a housing. The housing protects the optical component against external influences, in particular against contamination and / or against moisture. Preferably, the light source and the light detector are also housed in the housing, so that they are protected from external influences.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Lichtquelle und der Lichtdetektor auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind. Dadurch kann der Aufbau der Vorrichtung möglichst einfach gestaltet werden. Dies gilt insbesondere, wenn es sich bei dem Träger um eine elektrische Platine handelt. Weiterhin vorzugsweise ist der gemeinsame Träger am optischen Bauteil befestigt, und zwar bevorzugt in der Weise, dass die Befestigung mittig angeordnet ist. Etwaige thermisch bedingte Längenänderungen des Trägers erfolgen dann symmetrisch in Bezug auf die mittig angeordnete Befestigung, so dass sich Auswirkungen auf das Messsignal weitgehend aufheben.Furthermore, it is proposed that the light source and the light detector are arranged on a common carrier. Thereby, the structure of the device can be designed as simple as possible. This is especially true when the carrier is an electrical board. Further preferably, the common carrier is attached to the optical component, preferably in such a way that the attachment is arranged centrally. Any thermally induced changes in length of the carrier are then symmetrical with respect to the centrally arranged attachment, so that largely cancel out effects on the measurement signal.

Weiterhin bevorzugt weist das optische Bauteil mindestens eine Oberfläche auf, die eine Grenzfläche mit Luft ausbildet. Die Oberfläche ist dabei in einem Winkel β zur lichtbrechenden Oberfläche angeordnet, der vorzugsweise größer 90° und kleiner 180° ist. An der Grenzfläche des optischen Bauteils mit Luft wird der Lichtstrahl reflektiert, wobei der Lichtstrahl die Grenzfläche über das optische Bauteil erreicht. Die Reflexion, vorzugsweise Totalreflexion, bewirkt, dass der Lichtstrahl anschließend die Grenzfläche des optischen Bauteils mit der Flüssigkeit erreicht, so dass er gebrochen wird. Über die Flüssigkeit trifft der Lichtstrahl dann auf eine weitere Grenzfläche, die eine erneute Brechung des Lichtstrahls bewirkt, wobei der Lichtstrahl wieder in das optische Bauteil eintritt. Um den Lichtstrahl in Richtung des Lichtdetektors zu lenken, ist vorzugsweise eine weitere Grenzfläche des optischen Bauteils mit Luft vorgesehen. Der Lichtstrahl wird an dieser Grenzfläche ein weiteres Mal reflektiert, so dass er durch den Lichtdetektor erfasst werden kann.Further preferably, the optical component has at least one surface which forms an interface with air. The surface is arranged at an angle β to the refractive surface, which is preferably greater than 90 ° and less than 180 °. At the interface of the optical component with air, the light beam is reflected, whereby the light beam reaches the interface via the optical component. The reflection, preferably total reflection, causes the light beam subsequently reaches the interface of the optical component with the liquid, so that it is refracted. Via the liquid, the light beam then strikes a further interface, which causes a renewed refraction of the light beam, the light beam again entering the optical component. In order to direct the light beam in the direction of the light detector, a further interface of the optical component with air is preferably provided. The light beam is reflected once more at this interface, so that it can be detected by the light detector.

Das optische Bauteil kann im Längsschnitt insbesondere eine Fläche aufweisen, die symmetrisch in Bezug auf eine Mittellängsachse A ausgebildet ist. Die symmetrische Form der Fläche trägt dazu bei, dass thermisch bedingte Längen- bzw. ebenfalls symmetrisch auftreten, so dass die Auswirkungen auf das Messsignal möglichst gering sind. Bevorzugt weist die Fläche im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit umgekehrter und abgeflachter Spitze auf. Das heißt, dass die Spitze als Negativform ausgebildet ist. Auf diese Weise werden winklig zueinander liegende Oberflächen zur Ausbildung der erforderlichen Grenzflächen geschaffen.The optical component may have, in longitudinal section, in particular a surface which is formed symmetrically with respect to a central longitudinal axis A. The symmetrical shape of the surface contributes to thermally induced length or symmetry, so that the effects on the measuring signal are as low as possible. Preferably, the surface is substantially in the shape of an isosceles triangle with inverted and flattened tip. This means that the tip is formed as a negative mold. In this way, angled surfaces are created to form the required interfaces.

Ferner bevorzugt sind die Lichtquelle und der Lichtdetektor symmetrisch in Bezug auf das optische Bauteil und/oder die Mittellängsachse A angeordnet. Auch durch diese Maßnahme können die Auswirkungen etwaiger thermisch bedingter Längenänderungen auf das Messsignal gering gehalten werden, da die Längenänderungen symmetrisch in Bezug auf die Mittellängsachse A erfolgen.Further preferably, the light source and the light detector are arranged symmetrically with respect to the optical component and / or the central longitudinal axis A. Also by this measure, the effects of any thermally induced changes in length on the measurement signal can be kept low, since the length changes take place symmetrically with respect to the central longitudinal axis A.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das optische Bauteil auf einer der Lichtquelle zugewandten Oberfläche eine Blende aufweist. Die Blende hat den Effekt, dass ein schmaler Lichtstrahl ausgebildet wird, der in das optische Bauteil eintritt und einem bestimmten Lichtpfad folgt, auf dem er vorzugsweise mehrfach reflektiert und mehrfach gebrochen wird.In a development of the invention, it is proposed that the optical component has a diaphragm on a surface facing the light source. The diaphragm has the effect of forming a narrow beam of light which enters the optical component and follows a specific light path, on which it is preferably reflected several times and refracted several times.

Alternativ wird vorgeschlagen, dass das optische Bauteil auf einer der Lichtquelle zugewandten Oberfläche eine Geometrie ausbildet, die als Blende und/oder als Sammellinse wirkt. Die Blende kann demnach auch durch das optische Bauteil selbst gebildet werden. Die Geometrie ist hierzu bevorzugt derart gewählt, dass ein Teil des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts in andere Richtungen reflektiert und damit ausgeblendet wird. Über die Geometrie kann alternativ oder ergänzend auch eine Fokussierung des Lichts erzielt werden. Die Geometrie wirkt in diesem Fall als Sammellinse. Die Fokussierung hat den Effekt, dass die Intensität des Lichtstrahls verstärkt wird.Alternatively, it is proposed that the optical component forms a geometry on a surface facing the light source, which geometry acts as an aperture and / or as a converging lens. Accordingly, the diaphragm can also be formed by the optical component itself. For this purpose, the geometry is preferably chosen such that a part of the light emitted by the light source is reflected in other directions and thus blanked out. The geometry can alternatively or additionally also be used to focus the light. The geometry acts in this case as a converging lens. Focusing has the effect of increasing the intensity of the light beam.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform und
2 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform.

Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:

1 a schematic longitudinal section through a device according to the invention according to a preferred embodiment and
2 a schematic longitudinal section through a device according to the invention according to another preferred embodiment.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Die in der 1 dargestellte Vorrichtung zur Bestimmung des Brechungsindexes einer Flüssigkeit 1, wobei es sich vorliegend um eine wässrige Harnstofflösung handelt, umfasst ein topfförmiges Gehäuse 8, zur Aufnahme der Vorrichtung. Das topfförmige Gehäuse 8 wird von einem optischen Bauteil 4 abgedeckt, das im Längsschnitt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit umgekehrter und abgeflachter Spitze 13 besitzt. In Bezug auf eine Mittellängsachse A ist das optische Bauteil 4 symmetrisch ausgebildet Im Bereich der Spitze 13 treffen zwei in einem Winkel α zueinander liegende Oberflächen 6, 7 aufeinander, die Grenzflächen des optischen Bauteils 4 mit der Flüssigkeit 1 ausbilden, da vorzugsweise das Gehäuse 8 an ein die Flüssigkeit 1 aufnehmendes Volumen (nicht dargestellt), beispielsweise an einen Tank für die Flüssigkeit 1, angesetzt ist. Da das Gehäuse 8 mit Luft 12 gefüllt ist, wird über das optische Bauteil 4 zugleich eine Abdichtung zwischen den verschiedenen Volumina erreicht. Das optische Bauteil 4 bildet hierzu eine an das gleichschenklige Dreieck anschließende Platte 17 auf, welche das Gehäuse 8 nach oben hin abschließt.The in the 1 illustrated apparatus for determining the refractive index of a liquid 1 , which is in the present case an aqueous urea solution, comprises a cup-shaped housing 8th , for receiving the device. The pot-shaped housing 8th is from an optical component 4 Covered in longitudinal section the shape of an isosceles triangle with inverted and flattened tip 13 has. With respect to a central longitudinal axis A is the optical component 4 symmetrically formed In the area of the tip 13 meet two in An angle α to each other surfaces 6 . 7 on each other, the interfaces of the optical component 4 with the liquid 1 form, preferably because the housing 8th to a the liquid 1 receiving volume (not shown), for example to a tank for the liquid 1 , is scheduled. Because the case 8th with air 12 is filled, is about the optical component 4 at the same time achieving a seal between the different volumes. The optical component 4 forms a plate adjacent to the isosceles triangle 17 on which the case 8th closes at the top.

Das optische Bauteil 4 weist ferner Oberflächen 10, 11 auf, welche im Längsschnitt die Schenkel des gleichschenkligen Dreiecks ausbilden. Die Oberflächen 10, 11 bilden jeweils eine Grenzfläche mit der im Gehäuse 8 vorhandenen Luft 12 aus. Mit den Oberflächen 6, 7 umschließen die Oberflächen 10, 11 einen Winkel β. Die Basis des Dreiecks bildet eine Oberfläche 14 des optischen Bauteils 4 aus.The optical component 4 also has surfaces 10 . 11 on, which form the legs of the isosceles triangle in longitudinal section. The surfaces 10 . 11 each form an interface with the in the housing 8th existing air 12 out. With the surfaces 6 . 7 enclose the surfaces 10 . 11 an angle β. The base of the triangle forms a surface 14 of the optical component 4 out.

Beabstandet zur Oberfläche 14 des optischen Bauteils 4 ist im Gehäuse 8 ein Träger 9 angeordnet, wobei es sich vorliegend um eine elektrische Platine handelt. Der Träger 9 nimmt eine Lichtquelle 2 und einen positionsempfindlichen Lichtdetektor 3 auf, welche den Anfang und das Ende eines Lichtpfads eines Lichtstrahls 5 definieren, der über eine auf dem optischen Bauteil 4 angeordnete Blende 15 aus dem Licht der Lichtquelle 2 vereinzelt wird. Der Lichtstrahl 5 tritt über die Blende 15 in das optische Bauteil 4 ein und wird im Bereich der Oberfläche 10 reflektiert. Der Lichtstrahl 5 erreicht nacheinander die Oberfläche 6, an welcher er ein erstes Mal gebrochen wird, und die Oberfläche 7, an welcher er ein zweites Mal gebrochen wird. Je nach Qualität bzw. Verdünnungsgrad der Flüssigkeit 1 im Bereich zwischen den beiden Oberflächen 6, 7 wird der Lichtstrahl 5 dabei mehr oder weniger stark abgelenkt (siehe grob und fein gestrichelte Linien). Die Ablenkung lässt insofern einen Rückschluss auf die Qualität der Flüssigkeit 1 zu. Über die Oberfläche 7 tritt der Lichtstrahl 5 wieder in das optische Bauteil 4 ein, so dass er auf die Oberfläche 11 trifft und erneut reflektiert wird. Auf diese Weise wird die Ablenkung weiter verstärkt und kann über den Lichtdetektor 3 optimal erfasst werden.Distances to the surface 14 of the optical component 4 is in the case 8th A carrier 9 arranged, which is in the present case is an electrical circuit board. The carrier 9 takes a light source 2 and a position sensitive light detector 3 on which the beginning and the end of a light path of a ray of light 5 define the one on the optical component 4 arranged aperture 15 from the light of the light source 2 is isolated. The light beam 5 occurs over the aperture 15 in the optical component 4 one and gets in the area of the surface 10 reflected. The light beam 5 successively reaches the surface 6 at which it is broken for the first time, and the surface 7 on which he is broken a second time. Depending on the quality or degree of dilution of the liquid 1 in the area between the two surfaces 6 . 7 becomes the light beam 5 more or less distracted (see coarse and fine dashed lines). The distraction is a conclusion on the quality of the liquid 1 to. About the surface 7 occurs the light beam 5 again in the optical component 4 one, so that he is on the surface 11 meets and reflects again. In this way, the distraction is further amplified and can through the light detector 3 be detected optimally.

Der Träger 9 ist am optischen Bauteil 4 befestigt. Die Befestigung erfolgt über einen mittig in Bezug auf die Mittellängsachse A angeordneten Halter 18. Etwaige Längenänderungen des Trägers 9 aufgrund von Temperaturänderungen finden demnach zu beiden Seiten des Trägers 9 statt, so dass sie sich gegenseitig annähernd aufheben.The carrier 9 is on the optical component 4 attached. The attachment takes place via a centrally arranged with respect to the central longitudinal axis A holder 18 , Any changes in length of the carrier 9 due to temperature changes therefore find on both sides of the carrier 9 so that they almost cancel each other out.

Der 2 ist eine Abwandlung der Ausführungsform der 1 zu entnehmen, die sich insbesondere dadurch von der Ausführungsform der 1 unterscheidet, dass anstelle der Blende 15 eine Geometrie 16 vorgesehen ist, die durch das optische Bauteil 4 ausgebildet wird. Die Geometrie 16 ist dergestalt, dass Lichtstrahlen 5' reflektiert und damit ausgeblendet werden, während die übrigen Lichtstrahlen fokussiert werden, so dass ein schmaler Lichtstrahl 5 ausgebildet wird, der in das optische Bauteil 4 eintritt und an der Oberfläche 10 reflektiert wird. Durch die Fokussierung kann die Intensität des Lichtstrahls 5 verstärkt werden, so dass noch genauere Messergebnisse erzielbar sind.Of the 2 is a modification of the embodiment of the 1 to be taken in particular by the embodiment of the 1 differentiates that instead of the aperture 15 a geometry 16 is provided by the optical component 4 is trained. The geometry 16 is such that light rays 5 ' be reflected and thus faded out, while the remaining light rays are focused, so that a narrow beam of light 5 is formed, which in the optical component 4 enters and on the surface 10 is reflected. By focusing, the intensity of the light beam 5 be reinforced, so that even more accurate results can be achieved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010041141 A1 [0002]

Claims

Device for determining the refractive index of a liquid (1), in particular an aqueous urea solution for determining the urea concentration of the solution, comprising a light source (2), a position-sensitive light detector (3) and an optical component (4) for reflecting at least one light beam (5) , which is emitted from the light source (2), characterized in that the optical component (4) is transparent and at least one in a light path of the light beam (5) lying surface (6, 7) for refraction of the light beam (5).

Device (1) according to Claim 1 , characterized in that the at least one surface (6, 7) for refracting the light beam (5) forms an interface with the liquid (1).

Device (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the optical component (4) at least two surfaces (6, 7) for refraction of the light beam (5), which together enclose an angle (α), which is preferably greater than 90 ° and less than 180 °.

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical component (4) is at least partially accommodated in a housing (8) in which preferably further the light source (2) and the light detector (3) are accommodated.

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (2) and the light detector (3) on a common carrier (9), preferably an electrical circuit board, are arranged, wherein further preferably the carrier (9) on optical component (4) is attached.

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical component (4) has at least one surface (10, 11) which forms an interface with air (12), the surface (10, 11) being in a Angle (β) to the surface (6, 7) is arranged, which is preferably greater than 90 ° and less than 180 °.

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical component (4) in longitudinal section has a surface which is formed symmetrically with respect to a central longitudinal axis (A), wherein preferably the surface is substantially in the shape of an isosceles triangle with inverted and flattened tip (13).

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (2) and the light detector (3) are arranged symmetrically with respect to the optical component (4) and / or the central longitudinal axis (A).

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical component (4) has a diaphragm (15) on a surface (14) facing the light source (2).

Device (1) according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the optical component (4) on one of the light source (2) facing surface (14) forms a geometry (16) which acts as a diaphragm and / or as a converging lens.