DE1773247A1

DE1773247A1 - Geraet zum Messen fluoreszierender Stoffe

Info

Publication number: DE1773247A1
Application number: DE19681773247
Authority: DE
Inventors: Alton Leger Jun
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1967-04-25
Filing date: 1968-04-19
Publication date: 1971-09-16
Also published as: NL6805240A; FR1560894A; US3510648A; GB1208031A

Description

Dipl. Ing. R. Msrtens

Fatsntanwalt 773247

franklurt/M., Neue Muuanb. «MI

Prankfurt am Main, den 'i7..,

- H 51 P 78 -

HONEYV/ELL INC.
27OI Fourth Avenue South
Minneapolis, Minn., USA

Il

¹¹ Gerät zum Messen fluoreszierender Stoffe

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur quantitativen % Messung fluoreszierender Stoffe in Flüssigkeiten. Das Gerät gemäß der Erfindung soll hauptsächlich kleine Mengen von Rohöl und schwereren Petroleumprodukten und/oder andere fluoreszierende Stoffe in natürlichem oder industriell genutztem Wasser aufspüren und messen; aber es ist leicht einzusehen, daß es gleichermaßen anwendbar ist, zur quantitativen Messung jedes fluoreszierenden Materials in irgendeiner Flüssigkeit.

Sobald öl oder Chemikalien als Abfallprodukte in Gewässer geleitet werden, besteht die Gefahr, daß Tiere, insbesondere Fische, und/oder Pflanzen absterben, wodurch wiederum das bakterielle Leben vernichtet wird und als Folge davon der V/asserlauf verschmutzt. Deshalb ist ein Gerät wünschenswert, mit dem es möglieh istj den Grad der Verschmutzung von Abfallprodukten, die in Wasser abgeführt werden sollen, oder der Verschmutzung des V/assers selbst, zu messen. Die Erfindung offenbart ein solches Gerät, welches besonders bei verschmutzenden Stoffen bekannter Fluoreszenz, wie z.B. öl,

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sehr nützlich ist. Die Erfindung besteht darin, daß die Strahlung einer Strahlungsquelle einerseits auf die Flüssigkeit und andererseits auf ein stabil fluoreszierendes Bezugsmaterial gerichtet ist, daß Je ein photoelektrischer Detektor, der von der Flüssigkeit und der vom Bezugsmaterial kommenden Fluoreszenzstrahlung ausgesetzt ist, und daß eine an die beiden Detektoren angeschlosseneplektrische Schaltung ein vom Verhältnis der beiden Fluoreszenzstrahlungen abhängiges Signal liefert, welches ein Maß für die Menge fluoreszierender Stoffe in der Flüssigkeit ist.

Um zu verhüten, daß Strahlung der Strahlungsquelle von den Detektoren irrtümlicherweise als Fluoreszenzstrahlung aufgenommen wird, sendet die Strahlungsquelle vorzugsweise Ultraviolettstrahlung aus, die auf das Bezugsmaterial und

wird

die Flüssigkeitplenkt/, während die Detektoren auf sichtbare Strahlung ansprechen, die sie in Form der Fluoreszenzstrahlung des Bezugsmaterials bzw. der Flüssigkeit erhalten.

Der zweite Detektor kann dermaßen in einen elektrischen Schaltkreis eingefügt sein, daß er eine, von der auf ihn auftreffenden Strahlung abhängige Bezugsspannung abgibt und daß die Bezugsspannung so auf den ersten Detektor einwirkt, daß dieser ein dem genannten Verhältnis proportionales Ausgangssignal abgibt.

Es ist günstig, wenn das Gerät zusätzlich noch eine Meßvorrichtung enthält, die das Ausgangssignal empfängt und

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die Menge der fluoreszierenden Stoffe in der Flüssigkeit anzeigt.

Die photoelektrischen Detektoren werden vorteilhafterweise photoleitende Elemente sein. Es können jedoch auch andere Arten von photoelektrisch empfindlichen Elementen verwendet werden, sofern man die elektrische Schaltung in geeigneter Weise abwandelt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befinden sich die Strahlungsquelle und der erste Detektor/auf derselben Seite der Flüssigkeit. Dadurch soll der durch unerwünschte Absorption und Trübungseffekte verursachte Verlust fluoreszenter Strahlung möglichst klein gehalten werden. Absorptions- und Trübungseffekte können auftreten, wenn sich Detektor und Strahlungsquelle zu beiden Seiten der Flüssigkeit gegenüberliegen.

Nach einem weiteren Merkmal einer bevorzugten AusfÜhrungsform läuft ein relativ dünner Strahl der Meß-Flüssigkeit im Abstand am ersten Detektor vorbei und ist der Strahlung der Strahlungsquelle ausgesetzt.

Um die Abschattung des ersten Detektors durch Teilchen und Nebel der Flüssigkeit möglichst gering zu halten, ist vorzugsweise ein bewegliches, nicht fluoreszierendes, die Fluoreszenzstrahlung hindurchlassendes Band zwischen dem

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ersten Detektor und der Flüssigkeit eingefügt. Eine Transportvorrichtung für das Band ist vorteilhafterweise auf verschiedene, wählbare Geschwindigkeit umstellbar.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Hierin zeigt

Figur 1 einen Schnitt durch das Meßgerät längs der Linie 1-1 in Figur 2,

Figur 2 einen hierzu orthogonalen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Figur 1,

Figur J5 eine Tür zum Abdichten der Kammer des Gerätes gegen Fremdlicht,

Figur 4 eine elektrische Schaltung eines elektrischen Quotienten-Meßkreises, der sich im Gerät nach Figur 1 und 2 befindet, und

Figur 5 das Schaltdiagramm eines elektrischen Kreises für hoch- und nledertourige Motoren, die wahlweise zum Transport des durchlässigen Bandes in Geräten nach Figur 1 und 2 verwendet werden.

Das Meßgerät 10 nach Figur 1 besteht aus einem Gehäuse 12, einer Einrichtung 14 zur Leitung eines engen Flüssigkeitsstrales, der unterschiedliche Mengen von fluoreszierenden Stoffen, z.B. öl, enthält, durch einen inneren Teil des Gehäuses 12,einer Baueinheit 1β, die eine Ultraviolett-

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Strahlungsquelle und Detektoren für sichtbare Strahlung einschließt, Bandtransportvorrichtungen l8, 20 zum Schutz des Gerätes gegen Störungen durch einen Ölfilm, Schmutz oder andere Premdstoffe aus -der Flüssigkeit und einer elektrischen Quotientenmeßschaltung 22, die mit den Detektoren der Baueinheit 1β zur Ableitung einer elektrischen Größe als Maß für den Gehalt fluoreszierender Stoffe in der Flüssigkeit dient.

Das Gehäuse 12 setzt sich zusammen aus einem hohlen rechteckförmigen Hauptteil 24 und aus abnehmbaren Deckeln 26, 28, die durch Schraubverbindung 30,32 mit dem Hauptteil verbunden sind. Eine Trägerplatte 34 und eine Dichtung J>6 sind an der rechten Seite (die Angaben rechts und links beziehen sich auf das Gerät, so wie es in der Zeichnung gesehen wird) des Gehäuses 12 durch vier Schraubverbindungen 38,40,42,44 (vgl. Fig. 2) angebracht. Eine zweite Trägerplatte 46 ist bei 48 mit der ersten Trägerplatte 34 ver- λ schweißt und bildet mit dieser zusammen die Prüfkammer 50. Eine Tür 52 dichtet die Kammer 50 gegen Fremdstrahlung ab. Diese Tür 52 trägt (vgl. Fig. 3) auf einem V/ellenstumpf 56 drehbar gelagert einen Hebel 54, der über die Tür 52 hinausragt. Die Haken 58,60 an beiden Enden des Hebels 54 sind derart geformt, daß sie mit den in die Trägerplatte 34 eingesetzten Schrauben 62,54 in Eingriff gebracht v/erden können.

Die Tür 52 setzt sich zusammen aus einer Plastikplatte 66,

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einer Platte 68 aus einem unter den Handelsnamen "Teflon" erhältlichen Material, einer Gummischicht 70 und einer rostfreien Stahlplatte 72, die alle durch die Schrauben 74,76,78,80 zusammengehalten werden. V/erden die Schrauben 62,64 mit den entsprechenden Enden des Hebels 54 verschraubt, so halten sie die Tür 52 in lichtdichter Verbindung mit der Trägerplatte y\.

Zur Einspritzung eines dünnen FlUssigkeitsstrahles 86 in die Kammer 50 wird eine Düse 82 verwendet, die durch Einschnürung des Endes des Rohres 84 entsteht ■. Das obere Ende des Rohres 84 ist an die Flüssigkeitsversorgung angeschlossen, z.B. an eine mit einem wassergefüllten Trennraum eines öltankers verbundene Pumpe.

Die Flüssigkeit 86 fließt infolge Pumpkräft und/oder Schwerkraft durch die Kammer 50 in den Gummitrichter 88 und von dort in das Abflußrohr 90, welches bei 92 mit dem Unterteil der Trägerplatte ^4 verschweißt ist. Ein elastischer O-Ring 94 dient als Flüssigkeitsdichtung zwischen der Außenwand des Abflußrohres 90 und einer Buchse 96, welche mit dem Ende des Abflußrohres 100 hartverlötet ist.

Das Einlaßrohr 84 ist im Halter 102 durch Hartlot 104 befestigt. Der Halter 102 ist an der Trägerplatte 46 durch eine Halteplatte 1Oo und Schrauben I08, 110 gesichert, welche durch das Grundteil 112 der U-förmigen Versorgungsspulenträgerplatte 114 und die Trägerplatte 46 hindurchragen und

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mit der Platte 10ό verschraubt sind.

Das FlUssigkeitseinlaßrohr 84 und das Auslaßrohr 100 sind im Gehäuse 12 durch die beiden gleichen Gev/indestopfen 116, 118 gehalten. Die Gewindekappen 120,122 sind auf die Buchsen aufgeschraubt und sorgen in Verbindung mit elastischen Dichtungen 124, 126 für eine flüssigkeitsdichte und explosionssichere Halterung der Rohre 84 und 100.

Die feststehende Trägerplatte 45 hat eine öffnung 128, in die ein Filterhalter 130 aus Aluminium eingesetzt ist. Dieser umklammert eine Dichtung 132, einen noch zu beschreibenden UV-Strahlungsschirm 134 und die linke Fläche der Trägerplatte 46, auf die er mit vier Gewindestiften I36, 138,l4o,142 aufgeschraubt ist. Die rechten Enden aller Gewindestifte 136 bis 142, z.B. die Enden 144,146 in Fig. 1, sind konisch ausgebildet, um die Befestigung eines fluoreszenten Glaselementes 148 zu erleichtern, wie es gestrichelt μ eingezeichnet ist. Das Glaselement 148 ersetzt die Flüssigkeit bei der Eichung des Meßgerätes.

Die Baueinheit l6 schließt eine Strahlungsquelle ein, die aus einer Lampe, einem Reflektor und Filtern besteht, welche sicherstellen sollen, daß nur Ultraviolettstrahlung von der Quelle ausgeht. Ein Leuehtengehäuse I50 ist mittels eines Abstandshalters 156 und zvreier in dessen entgegengesetzte Enden eingeschraubter Schrauben 152,15^ in festem Abstand an der Trägerplatte 46 befestigt. Eine weitere aus

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Schrauben und Abstandshalter bestehende Verbindung I58 dient dem gleichen Zweck.

Die Tragbügel l6o,l62 sind innen an entgegengesetzten Enden des Gehäuses I50 durch eine jeweils aus Schraube 164 und Scheibe I63 bestehende Verbindung bzw. eine gleiche Verbindung I65 befestigt. Eine Lampe I68, die auch ultraviolette Strahlung aussendet, wird zwischen den Bügeln l6o,l62 gehalten. Am Mittelteil des Gehäuses 150 ist durch einen Sicherungsring 172 und einen elastischen O-Ring 174 ein Zylinderteil 170 festgehalten, an dem mittels einer Schraubverbindung I76 der konkave Reflektor befestigt ist.

Die Lampe 168 strahlt ihre Energie in alle Richtungen _; und ihre Strahlung wird, v/ie in Figur 1 mit Pfeilen angedeutet, vom Reflektor I78 reflektiert. Von der Reflektorfläche werden die Strahlen durch ein erstes Filter gelenkt, bestehend aus zwei vom Filterhalter I30 getragenen Teilen 180 und 182. Das erste Filter I80,182 absorbiert die sichtbare Strahlung und läßt nur die Ultraviolettstrahlung durch ein nicht fluoreszierendes, durchsichtiges Band 184 auf die Flüssigkeit 86 fallen. Das Band kann z.B. aus Tetrafluoräthylen bestehen. Die UV-Strahlung regt die fluoreszierenden Stoffe in der Flüssigkeit an, welche zu fluoreszieren beginnen und sichtbare Strahlung aussenden. Sie durchdringt das durchsichtige Band 184 in Gegenrichtung sowie eine Glas-

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scheibe 185, die mit einer zweiten, ultraviolettes Licht absorbierenden Filterschicht I86 Überzogen ist. Das Filter 186 ist ein klarer Überzug aus einer substituierten Benzotriazolverbindung. Die vom fluoreszierenden Stoff emittierte sichtbare^ aber nicht die reflektierte UV-Strahlung fällt danach auf einen ersten photoelektrischen Detektor I88, der vorzugsweise aus einem photoleitenden Stoff besteht.

Eine Buchse I90 und eine Dicht/ung 192 aus Siliziumgummi dichten die Einzelteile 185 bis I88 ab. Ein elastischer Plastikstreifen 194 erstreckt sich über die linke Seite des Detektors I88, und seine Enden sind durch die beiden Schrauben 196,198 gesichert, um so den ersten Detektor 188 fest in der Buchse I90 und der Dichtung 192 zu halten. Es sind zwei elektrische Zuleitungen zum Detektor 188 zu sehen, die, wie aus Figur 4 ersichtlich ist, an eine elektrische Schaltung 204 angeschlossen sind.

Die Bandtransporteinheiten l8 bzw. 20 "setzen sich aus der Versorgungsspule 206 mit zwei Flanschteilen 208,210 und einem Trommelteil 212 und einer gleichartigen Aufnahmespule 214 zusammen. Die Seitenteile Jeder dieser Spulen 206,214 weisen Schlitze 216,218,220,222, in die die Enden der Wellen 224,226,228,230 eingesetzt sind, auf. Die Welle 224 ist drehbar in dem Lager 232 einer U-förrnigen Spulenaufhängeplatte und einem Motorträgerbügel 233 gelagert. Ein niedertouriger Motor 236 und ein hoehtouriger Motor 238 sind auf dem Trägerbügel 233 durch Bolzen 240,242

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montiert. Die Antriebsteilen der Motoren 23o, 233 sind mit der Spulenachse 224 über die Getriebe 244,246, die Antriebswelle 248 und die Kupplung 250 verbunden.

Jeder der beiden Motoren 236,233 besitzt eine Einwegkupplung und ist dermaßen angeschlossen, daß der niedertourige Motor 236 während des normalen Betriebes wirkt und die Wellen 248 und 224 antreibt. Wird eine schnellere Drehung der Aufwickelspule 214 verlangt, so läuft der hochtourige Motor 238 an und treibt die Antriebswellen 248,224 mit einer größeren Geschwindigkeit als der niedertourige Motor 236 an. Das linke Ende der Welle 224 ist bei 222 mit der Spule 214 verriegelt und treibt sie, wie aus Figur 1 ersichtlich, entgegen dem Uhrzeigersinn an. Dabei wird das Band 184 von der Vorratsspule 20β auf die Aufwickelspule 214 aufgespult, welche sich um den V/ellenstumpf 228 dreht.

Der Wellenstumpf 228 liegt im Lager 252 am linken Ende des Tragbügels 233» der durch Schraubverbindungen 234, 235 an der Trägerplatte 46 befestigt ist. Die Welle 228 besitzt einen Stift 254, der aus dem linken Ende der Welle 228 herausragt. In Figur 2 ist zu sehen, wie der Stift 254 durch die Spulenauslösefeder 256 gegen die beiden keilförmigen Flächen 258,260 vorgespannt wird, die zu einer etwa U-förmig gebogenen, keilförmigen Platte 262 gehören. Die oberen Enden der Platte 262 sind bei 264 gegeneinander gebogen und nehmen den V/ellenstumpf

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228 auf. Wird das untere Ende der Keilplatte 2β2 in Richtung des Pfeiles 2ββ gedrückt, so bewegen sich die Platte 2o2 und der Stift 254 sowie der V/ellenstumpf 228 in die durch gestrichelte Linien in Figur 2 angegebene Lage. Die Spule 214 kann dann ausgebaut werden. Ein ähnliches keilförmiges Teil 268,270, ein Stift 272, eine Feder 274 und die Lager 276,278 sind mit der Vorratsspule 20S verbunden, so daß auch diese in ähnlicher Weise, wie oben bei der Aufwickelspule beschrieben, aus m

dem Gehäuse 12 entfernt **erden kann.

Wird die Aufwickelspule 214, wie in Figur 1 dargestellt, entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so wird das Band 184 von der Vorratsspule 206 zwischen zwei Feuchtigkeit entfernenden V/ischern 280,282 aus elastischem Material hindurch über das Glasfilter 185*l86 und durch ein zweites Paar yea elastischer Wischer 283,284 hindurch über einen Dorn 288 und dann&uf die Aufwickelspule 214 gezogen.Das zweite Wischerpaar 283,284 ist durch Schrauben 285,285a, ™

286,286a an einem V/ischergehäuse 287 befestigt. Dieses und das V/ischergehäuse 290 für das erste Wischerpaar sind durch Schrauben 293 - 300 an der Trägerplatte 46 gehalten.

Da die Federn 274,256 und die Wischer 280,282 einen Zug auf das durchsichtige Band ausüben, wenn es zwischen der Vorratsspule 2θ8 und der Aufwickelspule 214 bewegt wird, läuft ein sauberes Band unter leichter Spannung über das

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Filter I85, I86 und trägt ständig alle Teilchen weg, die sich sonst während der Messung der Menge fluoreszierender Stoffe in der Flüssigkeit 86 auf dem Filter ansammeln würden.

Das in der öffnung 176 des Reflektors I78 sitzende Zylinderteil 170 umschließt, wie bereits beschrieben,- einen zweiten photoleitenden Detektor" 302, der durch den Plastikstreifen 310 und die beiden Schraubverbindungen 312,314 festgehalten wird und die beiden elektrischen Zuleitungen 3O4 und 306 aufweist. Dazu ist ein drittes, die sichtbare Strahlung absorbierendes Filter 318 vorhanden, das gegen einen Ansatz 320 des Teiles I70 gepreßt wird. Ein stabiles fluoreszierendes Bezugsmaterial 316, vorzugsweise ein Glas, empfängt vom Strahler I68 durch den Filter 318 reine UV-Strahlung. Ein Glas 308, das mit einer vierten UV-Strahlung absorbierenden Filterschicht 309 aus der gleichen substituierten Benzotriazolverbindung wie das Filter I85, 186 überzogen ist, befindet sich zwischen dem Bezugsmaterial 316 und dem zweiten Detektor 302, um so den Durchgang der Strahlung vom Strahler I68 durch das Bezugsmaterial 316 zum zweiten Detektor 302 zu verhindern.

Fällt die Strahlung vom Strahler I68 auf

das dritte Filter 318, so absorbiert es die sichtbare Strahlung und läßt die UV-Strahlung zum fluoreszenten Bezugsmaterial 316 durch. Hierdurch wird dieses Bezugs-

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material angeregt und sendet sichtbare Strahlung durch das UV-Strahlung absorbierende Filter 308,309 zum zweiten Detektor 302. Der erste Detektor 188 bzw. der zweite Detektor 302 sprechen auf die von der Flüssigkeit 86 bzw. dem Bezugsmaterial J>l6 ausgehende Fluoreszenzstrahlung an, indem sie andere Widerstandswerte annehmen.

Figur 4 zeigt eine elektrische Schaltung 204 zur Erzeugung eines Ausgangssignales, welches dem Verhältnis ' M dieser Ansprechwerte "entspricht. Sie besitzt einen Transformator 322, der über die Leitungen 324,326 mit einer aus vier Dioden 330,332,334,336 bestehenden Gleichrichterbrückenschaltung 328 verbunden ist. Der Widerstand 338 mit den beiden Kondensatoren 340,342 bildet ein über die Leitungen 344,346,348,350 mit der Brücke 328 verbundenes Wechselstromsiebglied. Die Schaltung 204 weist eine Zenerdiode 352 auf, mit der eine Diode 354 zur Temperaturkompensation in Reihe geschaltet ist, ferner einen Transistor 356 und die Widerstände 358,3$0, welche in ihrer Gesamtheit eine Konstantestromquelle für den zweiten photoelektrischen Detektor 302 darstellen, an dessen Ausgangsklemmen eine Bezugsspannung abgenommen werden kann.

Der Eingang eines Verstärkers mit dem Verstärkungsgrad Eins, bestehend aus den beiden Transistoren 3^6 und 368, ist an den Detektor 302 angeschlossen. Zur Kompensation des Emitter-Basis-Spannungsabfalles, des Umgebungstemperatureinflusses oder anderer Temperatureffekte sind mit dem

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Detektor 302 die beiden Dioden 362,364 in Reihe geschaltet und verhindern eine Verkleinerung des Ausgangssignals infolge der Aufladung des zvfeiteri Detektors 302.

Die am Widerstand yjk stehende Ausgangsspannung des Verstärkers wirkt auf den ersten Detektor 188 ein, so daß der über den Widerstand 376 fließende Ausgangsstrom des ersten Detektors 188 das Verhältnis der Widerstände der Detektoren 188 und 302 wiedergibt und damit das Verhältnis der Mengen yon Fluoreszenzlicht, was auf die einzelnen Detektoren fällt. Der Widerstand 376 und der Abgriff 378 dienen der Bereichseinstellung eines Potentiometers chreibers 38O, welcher das Quotientenausgangssignal aufzeichnet. Das Ausgangesignal ist der Menge fluoreszierender Stoffe in der MeßflUssigkeit 86 proportional.

Wirken elektrische Störungen auf die beschriebene Schaltung ein, z.B. durch Schwankungen der Versorgungsspannung, Alterung, Temperatur oder durch Spektralverschiebung oder Intensitätsänderung der Strahlung der Lampe 168, so wird die Größe des Ausganssignales davon nicht berührt. Zum besseren Verständnis dieser Tatsache macht man sich am besten die Effekte bei einer typischen, auf die Schaltung einwirkenden Störung klar. Es sei z.B. angenommen, daß wegen des Abfalls der Versorgungsspannung die Abstrahlung der Lampe 168 sich plötzlich vermindert. Da aufgrund dessen weniger ultraviolette Strahlung die Flüssigkeit

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86 erreicht und somit weniger Fluoreszenzlicht abgestrahlt wird und damit der Widerstand des Detektors 138 anv/ächst, wird der Ausgangsstrom abfallen. Gleichzeitig sinkt aber auch die Menge des von dem Bezugsmaterial 316 abgegebenen, sichtbaren Lichtes, der Widerstand des Detektors 302 steigt und damit auch die Spannung am Detektor 302. Der Anstieg dieser Spannung gleicht den Anstieg des Widerstandes des Detektors 188 aus, so daß der Ausgangsstrom konstant bleibt. Auf diese V/eise bleibt der Ausgangsstrom dieses Quotienten bildenden Schaltkreises immer ein Maß für die Menge fluoreszierender Stoffe in der Flüssigkeit.

Außer den Detektoren 188,302 sind alle elektrischen Bauteile, die in Figur 4 gezeigt sind und die Schaltung 204 bilden, auf einer gedruckten Leiterplatte 382 aufgebracht, die in Figur und Figur 2 zu sehen ist. Ein Gshäuse 384 umgibt die Schaltung 204 und ist durch die Buchsen 386 und 388 im festen Abstand am Gehäuse 150 gehalten. Die Buchsen 385,333 umgeben die bereits erwähnten Schrauben 164,165 mit den Muttern 390,392. In Figur 1 und 2 sind die Muttern 390,392 zu sehen, welche die L-förmigen Tragbügel 394,395 halten, durch die das Gehäuse in dichtem Kontakt mit der gedruckten Leiterplatte gehalten wird.

Figur 5 zeigt, wie der hochtourige Motor 238, der niedertourige Motor 230, die Lampe 168 mit der Ersatzlast 398 und dem Starter 400, der Thermostat 402 und Heizer 4o4 an das gleiche Stromnetz wie die oben beschriebene Schaltung

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2θ4 angeschlossen werden können. Bei Betrieb in besonders kalter Umgebungstemperatur dienen der Thermostat 402 und der Heizer 4o4 dazu, die Temperatur innerhalb des Gehäuses 12 auf der nötigen Höhe zu halten, um sicherzustellen, daß die Lampe 168 gezündet werden kann.

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Claims

Patentansprüche

1. Gerät zum Messen der Menge fluoreszierender Stoffe in einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung einer Strahlenquelle (168) einerseits auf die Flüssigkeit (86) und andererseits auf ein stabil fluoreszierendes Bezugsmaterial (jUo) gerichtet ist, daß je ein photoelektrischer Detektor (188,302) der | von der Flüssigkeit und der vom Bezugsmaterial kommenden Fluoreszenzstrahlung ausgesetzt ist, und daß eine an die beiden Detektoren angeschlossene elektrische Schaltung (204) ein vom Verhältnis der beiden Fluoreszenzstrahlungen abhängiges Signal liefert.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (168) Ultraviolettstrahlung aussendet, während die photoelektrischen Detektoren (188,302) auf sichtbares Licht ansprechen.

3· Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden photoelektrischen Detektoren (188,302) ein UV-Filter (l8o,I85) mit einer klaren Deckschicht (l82,l86) aus eine:^ substituierten Benzotrlazol oder dgl- aufweist, welche die UV-Strahlung aus filtert und die sichtbare Strahlung hindurehläßt.

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4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis J5* dadurch gekennzeichnet, daß eine gegen Außenlicht abgeschirmte Kammer (50) von der Meßflüssigkeit (86) durchströmt wird und der .erste Detektor (188) im Abstand vom Plüssigkeitsstrom angeordnet ist.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein relativ dünner Strahl (86) der Meßflüssigkeit im Abstand am ersten Detektor (188) vorbeiläuft und der Strahlung der Strahlenquelle (186) ausgesetzt ist.

6. Gerät nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekenn zeichnet, daß zum Eichen des Gerätes (10) ein fluoreszierendes Element (148) anstelle des Flüssigkeitsstromes (86) in die Kammer einsetzbar ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch

P gekennzeichn et, daß die Strahlenquelle (168)

und der erste Detektor (Γ88) auf der gleichen Seite des Plüssigkeitsstromes (86) angeordnet sind.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle einen in einem konkaven Reflektor (i?8) angeordneten Strahler (l68) für UV-haltige Strahlung enthält sowie ein die Vorderseite des Reflektors abdeckendes erstes Filter (l8o,l82), vrelches aus der Strahlung des Strahle -

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den sichtbaren Anteil ausfiltert und den UV-Anteil in.Richtung auf die Flüssigkeit (86) hindurchläßt, daß der erste Detektor (188) in einer öffnung des ersten Filters (l8o) angeordnet und ein zweites Filter (l85,l86) auf der der Flüssigkeit zugewandten Seite des ersten Detektors angebracht ist und den UV-Anteil der von der Flüssigkeit reflektierten

Strahlung herausfiltert,

daß der zweite Detektor (302) hinter einer öffnung i

im Reflektor angeordnet und mit einem dritten Filter (3l8) ausgestattet ist, welches den sichtbaren Anteil der vom Strahler kommenden Strahlung ausfiltert, daß das Bezugsmaterial (316) durch das dritte Filter bestrahlt wird und zwischen dem Bezugsmaterial und dem zweiten Detektor ein viertes Filter (309) vorgesehen ist, welches den UV-Anteil aus der durch das Bezugsmaterial hindurch auf den zweiten Detektor fallenden

Strahlung ausfiltert.

9. Gerät nach einem der Ansprüche k bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Detektor (I88) und der Flüssigkeit (86) eine bewegliche, nicht fluoreszierende, für die Fluoreszenzstrahlung durchlässige Materialbahn (184) angeordnet ist.

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10. Gerät nach Anspruch 9*gekennze lehnet

durch eine Transportvorrichtung (18,20) zum Bewegen der Bahn (184).

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung auf verschiedene Geschwindigkeiten umschaltbar ist.

L·

12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch

gekennzeichnet, daß der zweite Detektor (302) eine von der empfangenen Fluoreszenzstrahlung abhängige Bezugsspannung erzeugt, welche dem ersten Detektor (188) zugeführt wird, der einen dem Strahlungsverhältnis proportionalen Strom erzeugt.

1J>. Gerät nach Anspruch 12, gekennzei chnet durch eine solche Ausbildung der Schaltung (204), daß die vom zweiten Detektor (302) erzeugte Bezugsspannung der Intensität der Fluoreszenzstrahlung des Bezugsmaterials (j51o) umgekehrt proportional ist.

lh. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzei chnet, daß das Ausgangssignal des ersten Detektors (188) einem die Menge fluoreszierender Stoffe in der Flüssigkeit anzeigenden Meßinstrument (38o) zugeführt v/ird.

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15. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Detektoren (188,302) photoleitend sind.

16. Gerät nach Anspruch 15.» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden photoelektrischen Detektoren (188,302) den gleichen Temperaturkoeffizienten aufweisen.

17· Gerät nach einem der Ansprüche 12 bis l6, dadurch * gekennzeichnet, daß an die Gleichstromversorgungski emmen (344,346) der Schaltung (204) die Reihenschaltung einer Zenerdiode (352), einer Diode (354) und eines Widerstandes (358) und die Steuerelektrode eines Transistors (356) an den Verbindungspunkt von Diode und Widerstand angeschlossen ist,

daß in den Ausgangskreis des Transistors die von einem konstantenStrom durchflossene Reihenschaltung des zweiten Detektors (302) mit zwei Dioden (3,62,364) eingeschaltet | ist und

daß ein Verstärker mit dem Verstärkungsgrad Eins mit seinem Eingang an den zv/eiten Detektor (302) und mit seinem Ausgang an den ersten Detektor (I88) angeschlossen ist.

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l8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis IJ, dadurch gekennzeichnet, dai3 das Bezugsmaterial Ol6) Glas ist.

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