DE1623094A1 - Vorrichtung zum Regeln der Konzentration von fluessigen Loesungen - Google Patents

Vorrichtung zum Regeln der Konzentration von fluessigen Loesungen

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DE1623094A1 DE1967S0110017 DES0110017A DE1623094A1 DE 1623094 A1 DE1623094 A1 DE 1623094A1 DE 1967S0110017 DE1967S0110017 DE 1967S0110017 DE S0110017 A DES0110017 A DE S0110017A DE 1623094 A1 DE1623094 A1 DE 1623094A1
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Description

ι:-::;::- ;.κττεϊπε3ει;-schaft " eViangen, 24 MAI 1967
■ Werner-von-Sieiaens—Straße 50
PLA 67/1272
Verrichtung sun Hegeln der Konzentration von flüssigen
Lösungen.
Di--} B^limmung des örenswinkels der Totalreflektion dient in vie Ten ;nparrten, den Refraktometern, zur -Bestimmung des Brechungsindex, v';r*Kugir,7Gise von Flüssigkeit-en, in die man Licht aus optisch dich—
* orem GIm; mit bekanntem Brechungsindex eintreten "JLaBt*
Dor I>findun£ liegt die Aufgabe zu Srunde, eine Vorriehtung zur r.V-nrung und "Hegelung äer Uichte einer Flüssigkeit durch sin ein- i''ichünt pe gen Krschütterungen unempfindliehes Grerat· ku schaffen· Dna frnri'it «oll bei Unter- oder Überschreit en eines vorgegebenen
• i-x'tuf dor Konzentration einer Lösung einen Sohaltvorgang auslösen« Ση 'Jot.- G-OT1JVt sollen der Schal tor zum Einstellen der Konzentration 'X-y FI r In in?«·!-«.: t und dessen "u leitung galvanisch von der Flüssigkeit
1D 9 S 11ß7 Ί 7 1 D BAD 0RIQINAL vC/Bfl
' '= ■■ PIA 67/1272 .
1B23Q94
getrennt sein. .Die Auf gäbe becfteht daher insbesondere darin, ei no ■ Verrichtung zn schaffen, In der zur .He3sung der Konzentration der PlüEsi^k-qit die Erscheinung der TotalreflektiOn am dünneren Medium ■uicgenutzt wird. ■ . - . . ■
• Die "Erf-indung besieht sieh auf eine Vorrichtung sum Regeln der Konzentration von .optiach durchlässigen Lösungen durch Vergleich des Brechunksindene mit dem bekannten Brechungsindex e:lnes Optisch dlchtere.n Mediuma. Die erfinduntrngemäße Lösung der Aufgabe besteht dnrin, daß ζmc lies sung des Istv/BrteB aer KonzexrtTtxtlon eine Tot alrcflektoranordnung mit einem auf die Oberfläohe der Lösung aufge-
not?, ten Prisma, und einer Lichtquelle einstellbaren .Einfallswinkels vorgesehen ist, in deren an der örenzfläc-he ^v/isenen irisma und • Lösung gegebenenfalls total :re:flek;tier"fren Siirahlangang ein auf eine Vorrichtung :zum Einstellen des -Sollv/ertes der KDnZentratrion ge achalte tor liah^-elektrischer Wandler geseiizt Ist, un'd iftaß der linfnllsvankel so einstellbar ist, daJ ar Innerhali) der naeh kleineren Konzentrationen hin zuläsaigen Begelabvfleiehung -icleiner als ;der Grenswlnkel der "To-talreflek±aan ist.
iromjlß weiterer Erfindung ist in den ge-gebenenfälls an^d1ErUrenzf lache zwischen ^Priama und lüsung gerhTociienen Strahlengang mindentens ein ^uf eine Vorrichtung sum Steuern der Konsentraition · ^ecchalieterr Iitsht-elektrischer 'WimEler ge&e±zt:. "Der Wandler kann dabei vorz-ugswciae so angeordnet sein, dajS jdsr ihm entsprechende ; . Ausfallswinkel des gefcroxincnen Strahls der nach den größeren TCcn- ,
hin
"IJm dn,a erfindungsgeTnaßc G--rät 'toniperaturun^bhlingig arbeiten;salasyen, hat es sacrr als z!weekmäEig srvtoaeii, das Jiat-erlal d^;s Brismac so xw|B^uwahl3ffa, äaB dim V^
von Trii-Π'ί und lösung in dem verkommenden Temperaturbereich
-^npc^.vtimmabhangij?· ist. Neben dieser !"strode der Teinpornturkcn- yir^iii ti i;ii (der i~.ri ihrer ' tu ' " c knnv,:-"iait--- Yv-rt." - Π. :.u^h eine "ruido're V.r '..':'.'■ -I'1 '"-.nr:a\7endet werden. Diese TaCiJt^Ut J-irin, daß οϊώο r;uf die Ztv^hlrich'jnnp- der lichtqüeile wirkende Führungsgröße vorgesehen !π), di ο ::ur Konperipntion einer TerapGr^-vitir, uniblian^ig den 7er-· iv'ltniCGea der Brechungsindicie von Pri^n?5 -Tad (LÖRunp·, vcrgeGcshen ist. Die F:üirungsßrö£e kann κ.Β. in Abhäii^if-;!:«?!4.-vc-n einen ?hcrncelerae:nt oder einem Bimetallstreifen, dir die. Ter,sar^Vur von'PrI ana und/oder Lösung registrieren, .ariseiten-,
En hr-t Dich als besonders günr-tig erviieaGn, vienn der lieht-olelctriache Wandler der erfindungsgemäßen Vorri -"!htunr eine Photosei" e, insbesondere ein Hälbleiterphotoelement, irt. -Λτν h Phototrensistören oder I'hotowiderstände sind :erfindungKßerxl? geeignete V/andier. Die erfindtmgGgemäße^ Vörrdchtung hat sich berondcrnVbei der ".Regelung der Konzentration-der ElektrolytlöBUngen^ vcn Erennnto-ffzellen bev/ührt," "Die Vorrichtung kann insbesondere, rsit Vorteil als Bauteil einer Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Elektrolytkonsentration von. Brennstoffzellen sein, wobei bei alkalischem Elektrolyt das Prisma EWßekmüßig^aus einem gegen^ Alkali en re8i£?tenten Kunrr"t~ E'toff, ?,\B. Plexigläsv"besteht. · / ;
Λ η H'^nd der schematischen Seiehnung eines Ausfährungsbeiüpi eic
worden rJlhere Einzelheiten der, Erfindung erläutert» Die in der
beigefügten Figur ger-ieiohnete Anordnung besteht aus einem Ple:;iglas-Prisma 1 mit der Brechzahl η^ und einem Gefäß 2 mit einer
orCindiini-Cj-:emaß. zu unterGuchenden löramg der Brechzahl πα* Die .■ Bro--.ili?:-aTil n- des Prismas 1 soll im gcsanton vorkommenden j Π^ϊτόγιγ-tr?-,tionsbcrcich der Lösung gr63er aIu die Brechzahl no der letctereri
-Ζ
/1710 .bad ORiGiNAL
sein» ■ - ,· .;· - ψ ι "
t)as Gefäß 2 kann Von dfcr iBtswiig durehötröi&t §«4h. BelepifeXewelse kann das Gefäß 2 über di* Leitungen 3 und f afc d*s öef&ß 5 und das Gerät 6 ärtgeschlöseen sein« Di^ ftlt 5 \ie*eiohnete Vorrichtung ' kann eine Apparötur. supi BinfitelXiBrt deö Sollwertes der konzentrat tion der LÖöuftg enthalten» Die Vorrichtting1 5 kann ferner ein Vor·».
ratsgefäß sein und eine iuttße enthalten, Dae Gerät 6 kann κ.B. eine Brennstoffzelle sein» deren Elektrolytkonzentration erfindungsgemäß geregelt Wird.
Ändert sich die Kpnaentfation ifer'^e&ung im Öefäß ti so ändert sich die Brechzahl ng« iJädurch ändert ßicU die Biohtuttg. des gebrochenen Strahls 10 der erfindtingfgömäjSen Vorrichtung. Erfindungsgemäß wird der Einfallswinkel<?C dea Strahls 11 ao gewählt» daß bei Sollkon--23 ent rät ion für den-Ijichtetrsihl· 11 gerade keine Totalreflektion (Strahl 12) an der Öre^iflaelie 13 znriöehen Brisina 1 und lösung 2 mehr auftritt. Bei dieser-""tesW*-" hjbherer Konzentration wird der lichtstrahl 11 in Richtung 10 abgelenkt. Er kann dann a.B. die Photo zelle 14 (oder 16).·' belichten, wenn eine Bölche vorhanden ist. Bei Unterachreiten der Sollkonisentration tritt an der Grenzfläche ■13 Tötaireflektion in Hichtung 12 ein und die PhötoBelle 15 wird bolichtet (digitale Regeltuig). ,- .-.,., .«
Pur den Fall, daß auch dieJtortiietttratiön naoh oben begrenzt sein soll, ist ee zweckmäßig, einer weitere' Photozelle 1*6 am Gefäß 2 -anzuordnen, i)iese wird beliöhtöt, wenn die Konzentration die obere ■ Grenze der Regelabweichung tiberschreitet (analoge oder digitale" Regelung)* '
Jede der Shotosellen 14 bis 16, Etindeeteni? aber die PhotoEelle 15»
; ; 109B16/1710
SAD ORfGiNAL
67/1272
$st{Uber ein Steuergerät 17 bis 19) »it der Vorrichtung 5 verbunden. Bei ieti'chtung einet» yhotogelle» inöbeaonäere der Photosella 15, wird beispielsweise (isr Steuergerät 1B) $in Schaltvargaa^.ausgelöst, -. den eine zur Erhöhung <*er XonBctntystion Äe?* Loaning geeignete der Anordnung 5 ausgelöst wird» Während auf dem Wege Steuergerät 18 eine UrhÖhHÖg der Konzentration herbelgetUhjpt weiden kann, ist auf dem Weg 19 eine Erniedrigung der Kon«*
n1 und
ι Hg kann in 4er erfiadungsgemäßen Yotriohtving entweder durch Schwenken 4öß McHtetrahl3 11 oder duroh Wahl 0lnesi geeigneten yrismenmaterials, "bei &ejn n\|/*i^ teraperaturunabhängig ist^ auege^liehen werden.
des lichtatrahls lcanii durch Bewegung 4er Lichtquelle nuf ker.Schiene 21 erfolgen. Bie Einstellung tlsa Winkols mittels ΐ.4chQuelle 201. die Sollwerteinstellung^ Isann jfiit einem Steuerei»fölgeiit das die Lichtquelle in Abhängigkeit von der ir<s» 3?riema und/oder Löaujtg auf 4er Schiene £1 bewegt. Sollwertes 1 die ^
oder mit einem
10 »at«ftkan*|jiUQhe
BAD ORIGINAL
- 5 - " · v ■ ; vC/Rd
1098167171a

Claims (1)

  1. ._ .67/1272
    V & % e\ a t a .λ s f P U Ό h e
    l·.- Vorrichtung zum Regeln der Kongipitrivfcion vor optisch durch*·- ' lassigen Lösungen dUröh Vergleich dies BrechimgsiiS<i£x mit dam bekannten, größeren Brechungsindex eines optisch dichteren Mediums, dadurch gekennzeichnet» daß KUr !.Ieasung dea latv/srtes der Konzentration eine Totalrefloranordnung mit-einetii- auf die Oberfläche d§r Lilgilng (2) aufgesetzten Prisam Vi) und einer Lichtquelle (20) «dna teilbaren iSiniallawinkels (öt ) vorgesehen iatt in derftß an äor GrenBfläahe (13) zwiaohtn· 5risma(t) und Lösung (2} gegehenenfftllfi total yeXlektlertsÄ Strahlengang (12) ein auf eine Y.orriohfcung (5) zum Einstellen 4βΘ Sollwertes der KonEßntrEvtion geaohalteter licht*elaktrischer Wandle*· (14ft$vt6) gesötafr iet'i und daß dov Einfallswinkel (oC) a^ ©insteilbar fett daß 93?. innerhalb dör nach Hleintren Koneentrfttioiiöit hin fu«· · läeslgösi Be£H«M&wäioJiutig kleiner ala der Orenawinlcel 4er Totale reflexion ist# ^ \.
    2, V-oTViobtimg-iwth ÄÄe^rucli. 1, dedurdh i#lcenn«tlöhnet, d^3 in
    den gegehonenföHe m &*Y Sr»il|flEöh* (13) iwisohen Prisma (I) und LJiaun« fa) gttoroohenon d«£$j^«»£*»f (^) iinltetene ein auf eine Vorrichtung (5) $tü Sie^trn *i* Ko»B«itretion teter liei»ttl«kstecher Wattötii» (H,16) g»eetlt i»t.
    BAD ORIGINAL
    1098J ψ J 710 vC/Rd
    PLA 67/1272
    3«. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (16) so angeordnet ist", daß der ihm entsprechende Ausfallswinkel des gebrochenen Strahle (10) der nach den größeren : Konzentrationen hin zulässigen Hegelabweichung entspricht»
    4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 biß 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Material'des Prismas (1) so gewählt*ist, daß das Ver-. ' hältnis der Brechungsindice (n-, n2) von Prisma (1) und Lösung * (?.) temperaturunabhängig in dem vorkommenden Temperaturbereich -
    5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,· daß eine auf die Strahlrichtung "der Lichtquelle (2θ) wirkende Führungsgröße (22,23) vorgesehen ist, die zur Kompensation einer Temperaturabhähgigkeit des Verhältnisses der Brechungsindice von Prisma und Lösung vorgesehen is-t» -
    G. Vorrichtung nach Anspruch 5t dadurch gekennzeichnet» daß die Führungsgröße von einem Bimetallstreifen geliefert wird.
    7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gelrennseich.net, * daß als licht-elektrischer Yfandler (H bis 16) eine Photozelle ^ vorgesehen ist,-
    8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, da? die Lösung (2) eine Elektrolytlösung ist· . ,
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch-gekennzeichnet, daß bei ^ ;
    alkalischem Elektrolyt ein Plexiglas-Prisma (i) torgesehen ist« : ;
    » ■ .■-■-.""-■■
    lötvorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet! daß sie „ Bauteil einer Vorrichtung ium selbsttätigen Regeln der· Elektro- t lytkoneentration von Brennstoff «eilen iat. _ BAD ORIGINAL
    ΐ - 7 -
    L e e r s e i t e
DE1967S0110017 1967-05-26 1967-05-26 Vorrichtung zum regeln der konzentration von optisch durchlaessigen loesungen Granted DE1623094B2 (de)

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