DE1285199B - Automatisches Spektrometer - Google Patents

Automatisches Spektrometer

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DE1285199B DEJ26820A DEJ0026820A DE1285199B DE 1285199 B DE1285199 B DE 1285199B DE J26820 A DEJ26820 A DE J26820A DE J0026820 A DEJ0026820 A DE J0026820A DE 1285199 B DE1285199 B DE 1285199B
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisch arbeitendes Absorptions- bzw. Emissions-Spektrometer, z. B. für die selbsttätige Fabrikations-Kontrolle bzw. -Steuerung.
  • Zur spektralen Strahlungsemissions-Messung, vorzugsweise von durch Funkenentladungen hocherhitzten Gasen, z. B. Luft, ist bereits (z. B. durch die Zeitschrift »Journal of Scientific Instruments«, Heft 38 vom Juni 1961, S. 239 bis 241) ein schnell arbeitender Spektrograph bekannt. Bei ihm ist durch kombinierte mechanisch-optisch-elektrische Steuerung eine zeitlich so genaue Reproduzierbarkeit der einzelnen Funkenentladungen in Form stark gedämpfer Schwingungen im us-Bereich erreicht, daß die Bilder des Spektrums einer größeren Anzahl (50) von nacheinander von Hand eingeleiteten Funkenentladungen auf derselben photographischen Platte zu einem einzigen scharfen, lichtstarken Bild des Spektrums überlagert werden können.
  • Ferner ist durch die » Wissenschaftlichen Forschungsberichte«, Bd. 62, »Einführung in die Ultrarotspektroskopie«, 1962, S. 181 bis 182, ein Ultrarotspektrometer für Strahlungsabsorptions-Messungen bekannt, bei dem bei Einstrahlbetrieb der Meßstrahl nach Durchsetzung des Meßobjekts gebündelt und mittels eines Ablenkorgans in Form eines oszillierenden Ablenkspiegels über eine weitere Linse durch fortschreitend wechselnde Stellen eines Interferenz-Keilfilters geschickt wird zwecks Aussiebung jeweils einer bestimmten Spektralfrequenz, die auf ein deren jeweilige Strahlungsintensität messendes Organ in Form eines Vakuum-Thermoelements fokussiert wird.
  • Grundsätzlich bekannt, z. B. durch das Buch »Ultrasonics« von Benson Carlin, Mc Graw Hill-Verlag, 1960, S. 143 off und 146 bzw. 299, 300, ist auch bereits die Helligkeitssteuerung parallelen Lichts (zum Nachweis von Ultraschallschwingungen bzw. zur Erzeugung von Fernsehbildern) durch Beugung an den durch Ultraschallwellen erzeugten gitterartigen Zonen abwechselnder Deformation in einer Schicht eines geeigneten lichtdurchlässigen (flüssigen oder festen) Stoffes. Die Anregung dieser Schwingungen in der Ultraschallzelle genannten Schicht erfolgt durch einen mit einer Schmalseite der letzteren formschlüssig verbundenen Piezokristall (s.Fig. 11 bis 29).
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein sehr schnell arbeitendes Spektrometer zu schaffen, das die spektralen Meßfrequenzen linear und mit einer durch keine mechanische Bewegung begrenzten Geschwindigkeit abtastet bzw. auswählt und dadurch mit einer über den ganzen Spektralbereich gleichmäßigen Genauigkeit die laufend wiederholte schnelle Messung der spektralen Strahlungsabsorption bzw. -emission eines zu überwachenden, vorzugsweise strömenden Mediums ermöglicht. Ferner soll in weiterer Ausbildung durch einfache Maßnahmen auch die Strahlungsenergie nur von bestimmten diskreten Frequenzen oder Frequenzbändern eines Spektrums gemessen bzw. überwacht werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein automatisches Spektrometer, bei dem zur Auswahl der spektralen Meßfrequenzen ein Interferenz-Keilfilter zwischen zwei Kollimatorlinsen im Strahlengang zwischen einer Strahlungsquelle und einem Strahlablenkorgan einerseits und einem elektrischen Strahlungs- empfänger andererseits angeordnet ist, durch die Vereinigung folgender Merkmale gelöst: a) Ein entweder zur Strahlungsabsorptions-Messung vor dem Strahlungsempfänger angeordnetes oder zur Strahlungsemissions-Messung die achromatische Strahlungsquelle ersetzendes Meßobjekt; b) ein im Parallelstrahlengang zwischen der ersten Kollimatorlinse und der zweiten Sammellinse vor dem Interferenz-Keilfilter angeordnetes Strahlablenkorgan in Form eines für alle spektralen Meßfrequenzen durchlässigen Ultraschallleiters mit einem formschlüssig mit ihm verbundenen piezoelektrischen Antriebselement, der am jeweiligen Ort der durch einen kurzen Ultraschallimpuls verursachten mechanischen Beanspruchung die parallele Strahlung abbeugt; c) ein nur die nicht abgebeugte Strahlung vom Strahlungsempfänger abschirmender undurchlässiger Schirm im Brennpunkt der zweiten Linse; d) ein Korrekturfilter zum Ausgleich der nicht durch das Meßobjekt bedingten Nichtlinearitäten der spektralen Strahlungsintensitätsverteilung im Spektrometer; e) eine vom Strahlungsempfänger gesteuerte Ausgangsschaltung.
  • Einzelne Strahlungsfrequenzen, bei denen die Absorption bzw. Emission des Meßobjekts geprüft wird, können durch die Anzahl und zeitlichen Abstände der Kontakte eines mit dem Impulsdurchlauf durch den Ultraschalleiter synchronisierten elektrischen bzw. elektronischen Verteilers elektrisch vorbestimmt werden.
  • Mit den Ausgängen des Verteilers sind getrennte Grenzwert-Schaltkreise einer Auswerteschaltung verbunden, welche die einzelnen Kontrollsignale zu einem resultierenden Steuersignal zusammenfaßt.
  • Die Spektralfrequenzen oder Frequenzbänder für die Absorptions- bzw. Emissions-Kontrolle des Meßobjekts können auch durch eine Schlitzblende zwischen Ultraschalleiter und dem Interferenz-Keilfilter vorbestimmt werden.
  • Die Anordnung und Wirkungsweise des Spektrometers wird nachstehend für zwei Ausführungsbeispiele, und zwar ein Absorptions und ein Emissions-Spektrometer, an Hand von Zeichnungen näher beschrieben. Von letzteren stellt dar F i g. 1 Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Absorptions-Spektrometers, Fig. 2 Frequenz-Zeit-Diagramm des vom dynamischen Filter durchgelassenen Lichtes, F i g. 3 Frequenz-Weg-Diagramm für das Keil-Interferenzfilter, F i g. 4 Diagramm der spektralen Energieverteilung des Spektrometers ohne und mit Kompensationsfilter, F i g. 5 Prinzipbild eines erfindungsgemäßen Emissions-Spektrometers.
  • Das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Absorptions-Spektrometers nach F i g. 1 ermöglicht die laufende Messung des Absorptions-Spektrums eines hinsichtlich dieser Eigenschaft oder mit ihr zusammenhängender anderer Eigenschaften zu überwachenden flüssigen oder gasförmigen Mediums 5, das, z. B. von einem laufenden Fabrikationsprozeß parallel abgezweigt, eine durchsichtige Meßkammer 28 mit einer Einlaßöffnung30 und einer Auslaßöffnung 32 durchströmt. Die Anordnung enthält eine konstante achromatische Lichtquelle 1 mit einem alle zu untersuchenden Frequenzen enthaltenden Spektrum, ein dynamisches Filter 3 mit zeitabhängigem Frequenzdurchlaß, das Meßobjekt5, einen für den zu untersuchenden Spektralbereich empfindlichen lichtelektrischen Empfänger7 und einen Ausgangs-Stromkreis 8.
  • Das Herzstück des Spektrometers, das dynamische Farbfilter3, läßt gemäß seinem Frequenz-Zeit-Diagramm nach F i g. 2 normalerweise kein Licht durch.
  • Erst von einem Startsignal im Zeitpunkt ab bis zum Zeitpunkt b läßt es von dem Licht der Lichtquelle 1 nur annähernd monochromatisches Licht mit einem mit der Zeit - vorzugsweise linear -veränderlichen engen Frequenzbereich durch.
  • Dieses Licht variabler Frequenz durchdringt das zu untersuchende Medium 5 in der Meßkammer 28.
  • Entsprechend der zu ermittelnden Absorptions-Charakteristik des Meßobjekts werden von diesem bestimmte Lichtfrequenzen stärker, andere schwächer absorbiert.
  • Das vom Meßobjekt 5 nicht absorbierte Licht wird vom Lichtempfänger 7, z. B. einem Photoelement, einer Photozelle oder einem Photowiderstand, in ein elektrisches Signal umgewandelt und vom Stromkreis 8 zur Absorptions-Charakteristik des Meßobjekts bzw. zu von ihr abgeleiteten Steuersignalen ausgewertet.
  • Das dynamische Filter 3 besteht nach Fig. 1 aus einer das Licht der lichtstarken Lichtquelle 1 parallel machenden Kollimator-Linse 12, einem durchsichtigen, in der Impulstechnik zur zeitlichen Verzögerung elektrischer Impulse als Ultraschall-Verzögerungsglied bekannten Ultraschalleiter 14, einem Interferenz-Keilfilter 18, einem Kompensationsfilter 20 und einer das parallele Licht auf einen kleinen undurchsichtigen Schirm 24 fokussierenden Sammellinse 22.
  • Der bekannte, beispielsweise aus geschmolzenem Quarz bestehende Ultraschalleiter 14 in Form einer flachen, quadratischen oder rechteckigen Scheibe wird durch ein mit ihm formschlüssig verbundenes, über Anschlußklemmen 17 erregtes piezoelektrisches Antriebselement 16 bekannter Art zu mechanischen Schwingungen angeregt. Wenn das Piezoelement 16 in den gewünschten Zeitabständen der einzelnen Stichprobenmessungen durch einen einzelnen sehr kurzen elektrischen Impuls mit Ultraschallfrequenz erregt wird, pflanzt sich ein entsprechend kurzer mechanischer Longitudinal-Schwingungszug 15 mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls in Quarz, also mit einer gegenüber der Elektronengeschwindigkeit im Leitungsmaterial wesentlich verzögerten Geschwindigkeit, vom Anfang 14 a des Ultraschalleiters 14 bis zu seinem Ende 14 b fort, das zur Verhinderung störender Reflexion mit einem nicht dargestellten dämpfenden Abschlußstück versehen sein kann. Während das Licht normalerweise den Ultraschalleiterl4 geradlinig durchquert, wird es an einer engbegrenzten Stelle 15, die durch die mechanischen Druck- bzw. Zugbeanspruchungen des fortschreitenden Schwingungsimpulses verursacht wird, in bekannter Weise abgebeugt.
  • Das keilförmige Interferenzfilter 18 bekannter Art läßt an jedem Punkt nur monochromatisches Licht von einer ganz bestimmten Frequenz hindurch, die von der Dicke des Filters an dieser Stelle und somit auch von deren Entfernung X von der Filter-Unterkante gemäß Fig.3 linear abhängt. Der undurch- sichtige Schirm 24 fängt im Ruhezustand alle Lichtstrahlen ab, die den Ultraschalleiter 14 und das dicht anschließende Keilfilter 18 parallel durchqueren und daher von der Linse 22 auf dem Schirm 24 gesammelt werden. Nur diejenigen Lichtstrahlen, die von dem im Ultraschalleiter 14 fortschreitenden Ultraschallimpuls 15 abgebeugt werden und aus denen das Keilfilter 18 jeweils nur einen schmalen Frequenzbereich für den Durchtritt freigibt, gehen an dem Schirm 24 vorbei, durch die Meßkammer 28 mit dem Meßobjekt 5 hindurch und zum Lichtempfänger 7.
  • Dem Keil-Interferenzfilter 18 ist ein Korrekturfilter 20 nachgeschaltet, um alle nichtlinearen Abhängigkeiten der Lichtintensität des ganzen optischen Systems, mit Ausnahme des Meßobjekts 5, insbesondere der Lichtquelle 1 und des Keilfilters 18, von der Lichtfrequenz bzw. von der EntfernungX zu kompensieren. Angenommen, die Intensität des zum Meßobjekt 5 gelangenden Lichtes habe in Abhängigkeit von seiner Frequenz infolge von Nichtlinearitäten der Einzelcharakteristiken der Lichtquelle 1, der Linsen 12 und 22, des Ultraschalleiters 14 und des Keilfilters 18 ohne das Korrekturfilter 20 tatsächlich den durch die Kurve A in F i g. 4 dargestellten Verlauf. Um dann dem System einen konstanten Verlauf der Intensitätsverteilung über den ganzen Spektral-(Frequenz-)Bereich entsprechend Linie B in F i g. 4 zu erteilen, muß das Korrekturfilter 20 eine Charakteristik haben, die das Spiegelbild der KurveA mit Bezug auf die Linie B darstellt. Durch entsprechende Änderung der Charakteristik des Korrekturfilters 20 können zusätzlich auch noch Nichtlinearitäten der Empfindlichkeit des Lichtempfängers 7 in Abhängigkeit von der Frequenz ausgeglichen werden.
  • Vor der Meßkammer 28 mit dem zu überwachenden Medium 5 ist laut F i g. 1 eine Blende 26 angeordnet, die den Bereich des durchstrahlten Meßobjekts so weit einengt, daß alle es durchdringenden Lichtstrahlen den Lichtempfänger 7 treffen.
  • Der Ausgangsstromkreis 8 enthält gemäß Fig. 1 einen der Einfachheit wegen als Drehschalter dargestellten Verteiler 81, der natürlich auch aus elektronischen Schaltelementen in bekannter Art aufgebaut sein kann. Sein Schaltarm 81 bestreicht nacheinander eine Anzahl (z. B. 7) von Kontakten 81A bis 81 G, die denjenigen Lichtfrequenzen entsprechen, für die jeweils die Absorption des Meßobjekts 5 kontrolliert werden soll. Ihre Zahl kann demgemäß weitgehend variiert werden. Der Umlauf des Verteilers wird gleichzeitig mit dem Impuls eingeleitet, der dem Piezoelement 16 des Ultraschallleiters 14 zugeführt wird. Die Umlaufgeschwindigkeit des Verteilers 81 ist so gewählt, daß der letzte der vorhandenen Verteilerkontakte (im Ausführungsbeispiel 81G) berührt wird, kurz bevor der Ultraschallimpuls 15 das Ende 14 b des Ultraschalleiters erreicht. Dann erscheinen auf den mit den Verteilerkontakten verbundenen Leitungen 82A bis 82 G nacheinander in Impulsform diejenigen Ausgangsspannungen des Lichtempfängers 7, die ein Maß sind für die Absorption des Mediums 5 bei den durch den zeitlichen Abstand der Verteilerkontakte bestimmten Frequenzen des Spektrums.
  • Diese Signale werden einer Auswerteschaltung 83 zugeführt, die aus ihnen ein Ausgangssignal auf der Leitung 84 ableitet, das beispielsweise zur Steuerung von Fabrikationsprozessen dient. Die Auswerteschaltung kann lediglich aus einfachen Grenzwert-Schaltkreisen bestehen, die den einzelnen Eingangsleitungen 82A bis 82 G zugeordnet sind und nur dann wirksam werden, wenn die den Absorptionswert des Meßobjekts 5 bei der jeweiligen Lichtfrequenz bestimmenden Ausgangsspannungen des Lichtempfängers 7 einen zugehörigen Grenzwert unter- oder überschreiten. Ein resultierendes Ausgangssignal erscheint in diesem Fall auf der Leitung 84 bereits dann, wenn bei irgendeiner der Meßfrequenzen eine fehlerhafte Abweichung vom Absorptions-Sollwert ermittelt wird. Die Auswerteschaltung 83 kann aber auch komplizierte Einrichtungen, wie Analog- oder Ziffernrechner, enthalten, welche die Einhaltung verschiedener Kombinationen von Grenzbedingungen überwachen.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel derErfindung erfolgt die Auswahl der Meßfrequenzen mittels einer in F 1 g. 1 (bzw. F i g. 5) nicht dargestellten Schlitzblende zwischen dem Ultraschalleiterl4 und dem Keil-Interferenzfilter 18. Diese Blende enthält horizontale Schlitze (senkrecht zur Zeichenebene) an denjenigen Stelle, die den dort vom Keilfilter 18 durchgelassenen und als Meßfrequenzen gewünschten Spektralfrequenzen bzw. Frequenzbereichen entsprechen. Die Breite des jeweils gewünschten Frequenzbandes bestimmt die Breite des betreffenden Blendenschlitzes. Jedesmal, wenn der Ultraschallimpuls 15 des Ultraschalleiters 14 einen Schlitz dieser zusätzlichen Blende passiert, gelangt ein monochromatischer Lichtblitz mit einer durch die jeweilige Absorption des Meßobjekts 5 bestimmten Intensität zum Lichtempfänger 7, der infolgedessen eine entsprechende Impulsfolge als Ausgangsspannung erzeugt.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung nach F i g. 5 stellt ein automatisches Emissions-Spektrometer für die laufende Messung des Emissionsspektrums, z. B. eines leuchtenden Gases oder Dampfes oder Leuchtstoffes oder einer Mischung oder Kombination derselben, dar. Eine Anzahl seiner Bestandteile entspricht denen des Absorptions-Spektrometers nach Fig. 1. Ihre Übereinstimmung wird dadurch gekennzeichnet, daß die Einer- und Zehnerziffern ihrer dreistelligen Bezugszahlen mit denen der entsprechenden Teile der F i g. 1 identisch sind.
  • Dieses Emissions-Spektrometer nach Fig. 5 enthält an Stelle der konstanten Lichtquelle 1 der F 1 g. 1 das zu untersuchende leuchtende Meßobjekt 505 der genannten Art. Die das leuchtende Medium 505 enthaltende Meßkammer 528 kann auch beispielsweise eine fertige, zur Prüfung automatisch (z. B. mittels Drehtisch) ausgewechselte Gasentladungs- oder Leuchtstofflampe sein. Durch die Blende 526 hindurch gelangt das von einem begrenzten Teil dieses Meßobjekts 505 ausgehende Licht durch das dynamische Filter 503 zum Lichtempfänger 507.
  • Das anschließende dynamische Filter 503 und der Lichtempfänger 507 sind mit den entsprechenden Teilen 3 und 7 der Fig. 1 identisch, so daß sich deren nochmalige Beschreibung erübrigt. Eine vom Lichtempfänger 507 gesteuerte Auswerteschaltung ist nicht mehr dargestellt, da sie der in F i g. 1 gezeigten (Ausgangsstromkreis 8) und bereits beschriebenen entspricht.
  • Die Lichtemission des Meßobjekts 505 wird durch eine Steuerschaltung 591 eingeleitet, die auch gegebenenfalls mit einer entsprechenden Verzögerung - den Anregungsimpuls für das piezoelektrische Antriebselement 516 des Ultraschalleiters 514 liefert.
  • Das dynamische Filter 503 läßt daraufhin vom Emissionsspektrum des Meßobjekts nacheinander jeweils eine einzige Lichtfrequenz zum Lichtempfänger 507 durch. Die Auswahl einiger bestimmter dieser Emissions-Lichtfrequenzen zur Intensitäts-Messung bzw. -Kontrolle erfolgt entweder wie beim ersten Ausführungsbeispiel elektrisch mittels eines mit dem Ultraschalleiter 514 synchronisierten Verteilers mit entsprechender Kontaktzahl im Ausgangs stromkreis oder wie beim zweiten Ausführungsbeispiel mittels einer zusätzlichen Schlitzblende zwischen Ultraschalleiter 514 und Keilfilter 518 mit einer entsprechenden Anzahl von Schlitzen in entsprechenden Abständen.

Claims (4)

  1. Patentansprüche: 1. Automatisches Spektrometer, bei dem zur Auswahl der spektralen Meßfrequenzen ein Interferenz-Keilfilter zwischen zwei Kollimator-Linsen im Strahlengang zwischen einer Strahlungsquelle und einem Strahlablenkorgan einerseits und einem elektrischen Strahlungsempfänger andererseits angeordnet ist, gekennzeichnet d u r c h die Vereinigung folgender Merkmale: a) Ein entweder zur Strahlungsabsorptions-Messung vor dem Strahlungsempfänger (7) angeordnetes Meßobjekt (5, F 1 g. 1) oder ein zur Strahlungsemissions-Messung die achromatische Strahlungsquelle (1, Fig. 1) ersetzendes Meßobjekt (505, Fig. 5); b) ein im Parallelstrahlengang zwischen der ersten Kollimator-Linse (12, 512) und der zweiten Sammellinse (22, 522) vor dem Interferenz-Keilfilter (18, 518) angeordnetes Strahlablenkorgan in Form eines für alle spektralen Meßfrequenzen durchlässigen Ultraschalleiters (14, 514) mit einem formschlüssig mit ihm verbundenen piezoelektrischen Antriebselement (16, 516), der am jeweiligen Ort (15, 515) der durch einen kurzen Ultraschallimpuls verursachten mechanischen Beanspruchung die parallele Strahlung abbeugt; c) ein nur die nicht abgebeugte Strahlung vom Strahlungsempfänger (7, 507) abschirmender undurchlässiger Schirm (24, 524) im Brennpunkt der zweiten Linse (22, 522); d) ein Korrekturfilter (20, 520) zum Ausgleich der nicht durch das Meßobjekt 505) bedingten Nichtlinearitäten der spektralen Strahlungsintensitätsverteilung im Spektrometer; e) eine vom Strahlungsempfänger (7, 507) gesteuerte Ausgangsschaltung (8).
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Strahlungsfrequenzen, bei denen die Absorption bzw. Emission des Meßobjekts (5, 505) geprüft wird, durch die Anzahl und zeitlichen Abstände der Kontakte eines mit dem Impulsdurchlauf durch den Ultraschalleiter (14, 514) synchronisierten elektrischen bzw. elektronischen Verteilers (81, 82) elektrisch vorbestimmt werden.
  3. 3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß mit den Ausgängen des Verteilers (81) getrennte Grenzwert-Schaltkreise einer Auswertschaltung (83) verbunden sind, welche die einzelnen Kontrollsignale zu einem resultierenden Steuersignal zusammenfaßt.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß eine Schlitzblende zwischen dem Ultraschalleiter (14, 514) und dem Interferenz-Keilfilter (18, 518) angeordnet ist, deren Schlitze die Anzahl, Abstände und Breiten der Spektralfrequenzen bzw. Frequenzbänder für die Absorptions- bzw. Emissions-Kontrolle des Meßobjekts (5, 505) vorbestimmen.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3704937A (en) * 1971-02-26 1972-12-05 Du Pont Optical line scanner using a coupled ferroelastic-ferroelectric crystal plate
FR2682477B1 (fr) * 1991-10-11 1994-04-15 Thomson Csf Spectrometre.
EP2769205A1 (de) * 2011-10-21 2014-08-27 ABB Technology AG Sensorstruktur zur online-überwachung von furanen in leistungswandlern

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2418964A (en) * 1945-07-09 1947-04-15 David L Arenberg Electromechanical apparatus
US2971430A (en) * 1956-12-12 1961-02-14 Pretema Ag Automatic filter spectrograph
US3012467A (en) * 1957-06-25 1961-12-12 Servo Corp Of America Spectrum analyzer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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