DE1598831C3

DE1598831C3 - Turbidity meter with control device

Info

Publication number: DE1598831C3
Application number: DE19671598831
Authority: DE
Inventors: Siegfried 8500 Nuernberg Gebert; Guenter Dipl.-Phys. 8501 Boxdorf Suessbrich
Original assignee: Metrawatt 8500 Nuernberg GmbH
Current assignee: Metrawatt 8500 Nuernberg GmbH
Priority date: 1967-03-18
Filing date: 1967-03-18
Publication date: 1973-11-29
Also published as: DE1598831B2; DE1598831A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Trübungsmesser mit Kontrollvorrichtung, der insbesondere zum Messen des Trübungsgrades von Flüssigkeiten mit hohem Trübstoffgehalt geeignet ist. Er besteht in bekannter Weise aus einer Küvette, die von einem Meßlichtstrahl durchdrungen wird und einem seitlich des Meßlichtstrahls angeordneten lichtelektrischen Wandler, der von einem quer zum Meßlichtstrahl verlaufenden Kontroll-Lichtstrahl beeinflußt wird. Der Triibungsmesser nach Hauptpatent 1547411 ist zur Kompensation von zeitlich veränderlichen Störgrößen, wie sie z. B. durch Ablagerungen an den Küvettenfenstern und durch Alterung der Lichtquelle und des Fotoelements hervorgerufen werden können, mit einer Justiervorrichtung versehen. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kontroll-Lichtstrahl aus dem von der Lichtquelle ausgehenden Primärlichtstrom in der Art abgezweigt ist, daß seine Lichtstärke wesentlich größer ist als die Lichtstärke des vom Meßlichtstrahl ausgehenden Streulichts und daß er in vergleichsweise großen zeitlichen Abständen kurzzeitig den lichtempfindlichen Wandler beaufschlagt, an den ein Verstärker angeschlossen ist, dessen Verstärkungsgrad in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit von der Änderung von Störgrößen zum Zwecke ihrer Kompensation veränderbar ist.The invention relates to an opacimeter with a control device, which is used in particular for measuring the degree of turbidity of liquids with a high turbidity content is suitable. It consists in well-known Way from a cuvette, which is penetrated by a measuring light beam and a side of the Measuring light beam arranged photoelectric converter, which is transverse to the measuring light beam running control light beam is influenced. The Triibungsmesser according to main patent 1547411 is to compensate for temporally variable disturbances, such as B. by deposits on the Cuvette windows and aging of the light source and the photo element, provided with an adjustment device. This device is characterized in that the control light beam from the primary luminous flux emanating from the light source is branched off in such a way that its Luminous intensity is significantly greater than the luminous intensity of the scattered light emanating from the measuring light beam and that it briefly acts on the light-sensitive transducer at comparatively long time intervals, to which an amplifier is connected, its gain in a manner known per se can be changed as a function of the change in disturbance variables for the purpose of compensating them.

Die Einsatzmöglichkeit dieses Trübungsmessers ist aber im wesentlichen auf Flüssigkeiten mit geringem Trübstoffgehalt, z. B. für Messungen in der Wasscraufbereitungs-Wirtschaft, beschränkt. Sollen dagegen Flüssigkeiten mit 'großen Trübungen, z.B. von Rohöl, Abwasser usw., untersucht werden, so macht sich der Einfluß der Absorption des Lichts auf die Messung des Trübungsgrades nachteilig bemerkbar. Der Einfluß der Absorption kann sogar so groß sein, daß das Licht auf seinem Weg bis zum Austritt aus der Küvette so stark absorbiert wird, daß der zur Messung zur Verfügung stehende Streulichtanteil keine eindeutige Aussage über die Größe der Trübung ist.The possibility of using this opacimeter is essentially for liquids with little Turbidity content, e.g. B. for measurements in the water treatment industry, limited. Should against it Liquids with great turbidity, e.g. from crude oil, sewage, etc., are examined, so makes the influence of the absorption of light on the measurement of the degree of turbidity is noticeable disadvantageously. The influence of absorption can even be so great that the light on its way to exit the cuvette is so strongly absorbed that the amount of scattered light available for measurement is no clear statement about the size of the turbidity.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Trübungsmesser mit Kontrollvorrichtung nach Hauptpatent 1547411 derart .weiterzubilden, daß er auch zur Messung der Trübung von Flüssigkeiten mit sehr hohem Trübstoffanteil geeignet ist und dabei Fehler im Meßergebnis zu beseitigen, die durch Bläschenbildung infolge Ausscheidung der in der Meßflüssigkeit gelösten Gase entstehen können.The invention is therefore based on the object of providing an opacimeter with a control device according to main patent 1547411 in such a way that it can also be used to measure the turbidity of Liquids with a very high proportion of turbid matter is suitable and thereby eliminating errors in the measurement result that can arise through the formation of bubbles as a result of the excretion of the gases dissolved in the measuring liquid.

Wird beispielsweise die Trübung von Bier oder Limonade, Sekt usw. gemessen, so scheidet sich das in der Flüssigkeit gelöste Gas je nach der Größe der Entspannung mehr oder weniger in Form von Gasbläschen aus, wodurch eine scheinbare Trübung der Flüssigkeit vorgetäuscht wird. Der Trübungsmesser soll deshalb gleichzeitig so ausgebildet sein, daß Trübungsmessungen und die Kontrolle des Gerätes unter hohem Druck möglich sind.If, for example, the turbidity of beer or lemonade, sparkling wine, etc. is measured, it is divided into The gas dissolved in the liquid is more or less in the form of gas bubbles, depending on the size of the relaxation which simulates an apparent cloudiness of the liquid. The opacimeter should therefore be designed at the same time that turbidity measurements and the control of the device under high pressure are possible.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Trübungsmesser mit Kontrollvorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß die Küvette quadratischen Querschnitt mit einer Seitenlänge der Kanten kleiner als 30 mm hat und daß der Querschnitt der Küvette kleiner ist als der Querschnitt der Zu- und Abflußleitungen.The invention solves this problem in the case of an opacimeter with a control device as described at the beginning described type in that the cuvette has a square cross-section with one side of the edges is smaller than 30 mm and that the cross section of the cuvette is smaller than the cross section of the inlet and Drain pipes.

Dadurch werden gleichzeitig mehrere Vorteile erreicht, nämlich erstens, daß die Strömungsgeschwindigkeit der zu messenden Flüssigkeit innerhalb des Küvettenbereichs wesentlich erhöht wird, so daß die Gefahr der alsbaldigen Verschmutzung der Küvettenfenster, die bei der Messung von Flüssigkeiten mit sehr hohem Trübstoffanteil besonders groß ist, wesentlich herabgesetzt wird. Durch die kleinen Abmessungen der Küvette wird zweitens der Einfluß der Absorption sehr stark herabgesetzt, und drittens wird ohne zusätzlichen Aufwand durch die kompakte Befestigung der Küvette innerhalb eines Kunststoffblocks die Druckfestigkeit wesentlich erhöht.As a result, several advantages are achieved at the same time, namely first that the flow rate the liquid to be measured is significantly increased within the cuvette area, so that the Danger of the immediate contamination of the cuvette window when measuring liquids with very high proportion of turbid matter is particularly large, is significantly reduced. Due to the small dimensions secondly, the influence of absorption is very much reduced in the cuvette, and thirdly, without additional effort thanks to the compact attachment of the cuvette within a plastic block the compressive strength significantly increased.

Die Erfindung ist im -folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben und in der Zeichnung dargestellt, in der dieThe invention is described in more detail below with reference to an exemplary embodiment and in the Drawing shown in which the

F i g. 1 den waagerechten Schnitt durch den Triibungsmesser mit Kontrollvorrichtung undF i g. 1 the horizontal section through the Triibungsmesser with control device and

F i g. 2 denselben Trübungsmesser im Querschnitt zeigt.F i g. Figure 2 shows the same opacimeter in cross section.

Der Trübungsmesser wird von einem Kunststoff-The opacimeter is made of a plastic

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block 1 gebildet, der zwei rechtwinklig zueinander licht 9 mit Hilfe einer teilverspiegelten Glasplatte 10 verlaufende Bohrungskanäle 2 und 3 enthält. Im abgezweigt ist. Das kann beispielsweise durch Ver-Kreuzungspunkt der Kanäle befindet sich die von der schwenken der teilverspiegelten Glasplatte 19 oder Meßflüssigkeit durchströmte Küvette 4, die aus vier durch Entfernen des Klappverschlusses 20, der wähplanparallelen Glas- oder glasähnlichen Kunststoff- 5 rend der Maßphase den Kontrollichtstrahl versperrt, platten zusammengesetzt ist. Zur Verminderung des erfolgen. Der Trübungsmesser ist einschließlich der Einflusses der Absorption und zur Erhöhung der optischen Umlenkmittel für den Kontrollichtstrahl in Druckfestigkeit ist die Seitenlänge des quadratischen einem staubdichten Gehäuse 12 untergebracht, wo-Küvettenquerschnitts kleiner als 30 mm gewählt, durch Änderungen des optischen Widerstandes der während zur Erzeugung einer erhöhten Durchflußge- io Lichtwege entgegengewirkt wird. Das Fotoelement schwindigkeit der Querschnitt der Küvette 4 kleiner 13 dient in der Meßphase zur Erfassung des Streuist als der Querschnitt der Zu- und Abflußleitun- lichts und in der Kontrollphase zur Erfassung des gen 5. Die Lichtdurchtrittsfenster 6 sind in Doppel- Kontrollichts, dessen Ausgangswert gemäß dem verglasung ausgeführt und werden innerhalb des ver- Hauptpatent durch Veränderung des Verstäfkungsglasten Raumes 7 mit Hilfe von feuchtigkeitsabsor- 15 faktors des nachgeschalteten Verstärkers konstant bierenden Mitteln beschlagfrei gehalten. Die Fenster gehalten wird, wodurch zeitlich veränderliche Störsind luftdicht in den Seitenwänden" des Kunststoff- großen nicht in die Trübungsmessung eingehen. Soll blocks 1 eingelassen, so daß ein Zwischenraum zwi- das Gerät zusätzlich zur Absorptionsmessung heranschen den Wänden der Küvette 4 und den Fenstern 6 gezogen werden, so ist an der der Lichtquelle gegenentsteht. Die Wände des Zwischenraums 2 bzw. 3 20 überliegenden Seite ein weiteres Fotoelement 14 in sind mattschwarz gefärbt und dienen als Lichttubus das dort vorgesehene Fenster 6 einzusetzen. Nach zur Verhinderung von Streulicht. Zur Kontrolle der Entfernen dieses Fotoelements kann durch Einblick Verschmutzung der Küvettenwände wird ein Kon- in dieses Fenster die Justierung der Lichtquelle beobirollichtstrahl 8 freigegeben, der aus dem Primär- achtet und korrigiert werden.block 1 is formed, the two at right angles to each other light 9 with the help of a partially mirrored glass plate 10 extending bore channels 2 and 3 contains. Im branched off. This can be done, for example, by crossing points of the channels is located by the pivoting of the partially mirrored glass plate 19 or The measuring fluid flows through the cuvette 4, which is made up of four by removing the flap closure 20, the one that is parallel to the dialing plan Glass or glass-like plastic blocks the control light beam at the end of the measurement phase, plates is assembled. To reduce the done. The opacimeter is including the Influence of absorption and to increase the optical deflection means for the control light beam in Compressive strength is the side length of the square a dust-proof housing 12 accommodated where-cuvette cross-section selected to be smaller than 30 mm, by changing the optical resistance, which is counteracted during the generation of an increased flow area of light paths. The photo element speed the cross-section of the cuvette 4 smaller than 13 is used in the measuring phase to detect the litter as the cross-section of the inflow and outflow lines and in the control phase to record the gen 5. The light transmission window 6 are in double control light, the output value according to the glazing and are used within the main patent by changing the reinforcing glass Room 7 constant with the help of moisture absorption factor 15 of the downstream amplifier be kept fogging agents. The window is held, causing time-varying clutter Airtight in the side walls "of the plastic large do not enter into the turbidity measurement. Should blocks 1 let in so that there is a gap between the device in addition to the absorption measurement the walls of the cuvette 4 and the windows 6 are pulled, so is the opposite of the light source. The walls of the interspace 2 and 3 20 overlying a further photo element 14 in are colored matt black and are used as a light tube to insert the window 6 provided there. To to prevent stray light. To control the removal of this photo element you can look through it Soiling of the cuvette walls will affect the adjustment of the light source in this window 8 released, which should be respected and corrected from the primary.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Opacimeter with control device with a cuvette, by a measuring light beam is penetrated and with a side of the measuring light beam arranged photoelectric Converter which is influenced by a control light beam running transversely to the measuring light beam, according to main patent 1547411, in which the control light beam is branched off from the primary luminous flux emanating from the light source in such a way that its luminous intensity is much greater is than the luminous intensity of the scattered light emanating from the measuring light beam, and that in comparatively briefly applied to the light-sensitive transducer at large time intervals an amplifier is connected, the gain of which in a manner known per se as a function of the change in disturbance variables can be changed for the purpose of their compensation, characterized in that the cuvette (4) has a square cross-section with the sides of the edges less than 30 mm and that the cross-section of the cuvette is smaller than the cross-section of the inlet and outlet lines (5).

2. opacimeter according to claim 1, characterized in that the four side walls of the Cuvette (4) made of plane-parallel glass plates and the liquid to be examined den flows through the hollow cylinder formed by the four side walls.

3. opacimeter according to claim 1 or 2, characterized in that the cuvette (4) in the Center of a plastic block (1) attached with acid-proof means and for an operating pressure up to 20 atm.

4. opacimeter according to one of the preceding claims, characterized in that the light inlet and outlet openings (2,3) at right angles run towards each other and serve as light tubes to prevent stray light and the Light passage window (6) are attached to the side walls of the plastic block (1) that there is a gap between the cuvette walls (4) and the windows (6).