DE1901886A1

DE1901886A1 - Truebungsmesseinrichtung nach dem Lichtschwaechungsverfahren

Info

Publication number: DE1901886A1
Application number: DE19691901886
Authority: DE
Inventors: Peter Kolbow
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-01-15
Filing date: 1969-01-15
Publication date: 1970-08-27

Description

Trübungsmeßeinrichtung nach dem Lichtschwächungsverfahren Die Erfindung betrifft eine Trübungsmeßeinrichtung nach dem Lichtschwächungsverfahren mit einer Lichtquelle als Sender, eincm einen fotoelektrischen Wandler enthaltenden Empfänger und einer dazwischen liegenden, das Meßgut führenden Neßstrccke. nas von den Sender ausgehende Lichtbündel mit der Lichtstärke Io wird von dem Trübstoff in der Meßstrecke geschwächt, so daß auf der Empfängerseite eine Lichtstärke I gemessen wird, die exponentiell von der Länge der tIeßstrekke und von der Nonzentration des Trübstoffs abhängt. Zur inearisierung dieser exponontiellen Abhängigkeit ist es bekannt, Netzwerke aus Dioden und Widerständen einzusetzen.
Derartige Netzwerke sind jedoch relativ aufwendig, ebenso die zur Bereichsumschaltung und Angleichung an die Skalenteilung in den verschiedenen Bereichen benötigten Schaltmittel.
ts besteht die Aufgabe, eine möglichst einfach aufgebaute und dennoch genaue Trübungsmeßeinrichtung nach den Lichtschwächungsverfahren zu schaffcn, welche unabhängig von der Meßstreckenlänge eine einheitliche lineare Auegangsspannung abgibt und sehr weite Meßbereichsgrenzen aufweist.
Eine rübungsmeßcinrichtung der eingangs genannten Art, bei der diese Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig die Lichtquelle auf konstanten lichtstrom geregelt ist und daß empfängerseitig ein Fotohalbleiter mit einer Logarithmierdiode in Reihe an einer Speisespannungsquelle liegt, und daß der Logarithmierdiode ein eine einstellbare Spannungsquelle @nthaltender Verstärkereingangskreis parallel geschaltet ist, derart, daß die einstellbare Spannung der an der Logarithnierdiode abfallenden Spannung entgegengerichtet ist.
Die erfindungsgemäße Trübungsmeßeinrichtung und ihre Funktion wird anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Die Trübungsmeßeinrichtung besteht aus den Sender 1 und Empfänger 2 und der dazwischen liegenden Meßstrecke 3. Der ender 1 enthält eine lampe A, die ein Lichtbündel einnal durch die Meßstrecke 3 zun Empfänger 2 schickt, zun andern ein in ihrer Nahe angeordnetes temperaturunabhängiges Siliziumfotoelement 5 bestrahlt, das über einen Verstärker 6 ein Stellglied 7 so steuert, daß die Lampenspannung in Sinne einer Konstanthaltung des Lichtstrones verändert wird.
Der empfänger 2 enthält einen Fototransistor 8, der in Reihe mit einer Logarithnierdiode 9 an der Speisespannungsquelle Us liegt. Parallel zu der Logarithmierdiode 9 ist eine zusätzliche Spannungsquelle Uz und der mit ihr in Reihe liegende Lingangskreis eines Verstärkers 10 mit hochohnigen bingang geschaltet. An den einstellbaren Widerstand Rg fällt eine Spannung tT. ab, die der an der iogarithmierdiode abfallenden Spannung U2 entgegengeschaltet ist. Un linear ansteigende Meßspannungen in Ausgang des Verstärkers 10 zu erhalten, kann die bereits linearisierte Spannung U2 an der Logarithmierdiode, die bei trübstofffreier Meßstrecke 3 ihren höchsten ert erreicht, so kompensiert werden, daß bei freier I:eßstrecke die wingangsspannung des Verstärkers 10 Null ist.
Um die von verschiedener Meßstreck@nlänge herrührenden unterschiedlichen Steilheiten der nun bereits linearisierten und durch den Nullpunkt gehenden Meßkurvenschar zu einer einzigen mit linear ansteigenden Ausgangsspannung zu reduzieren ist weiterhin vorgesehen, daß der Gegenkopplungswiderstand 11 des Verstärkers 10 einstellbar ist3 so daß mit Hilfe des unterschiedlichen Gegenkopplungsgrades das Au8-gangssignal nicht mehr abhängig vom Meßbereichsumfang und Meßstreckenlänge ist. Um etwa vorhandene Temperaturabhän gigkeit von Fototransistor 8 und Logarithmierdiode 9, die zu Meßfehlern Anlaß geben kann, zu beseitigen, ist der in der Figur angedeutete KaltleiterthernOstat 12 vorgesehen.
4 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprüche 1. Trübungsmeßeinrichtung nach dem Lichtschwächungsverfahren mit einer Lichtquelle als Sender, einen einen fotoelektrischen Wandler enthaltenden Empfänger und einer, das lleßgut führenden Meßstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß a) senderseitig die Lichtquelle auf konstanten Lichtstron geregelt ist; b) empfängerseitig ein Fotohalbleiter (8) mit einer Logarithmierdiode (9) in Reihe an einer Speisespannung (Us) liegt und daß der Logarithmierdiode (9) ein eine einstellbare Spannungsquelle enthaltender Verstärkereingangskreis parallel geschaltet ist, derart, daß die einstellbare Spannung (Ug) der an der Logarithmierdiode abfallenden Spannung (U2) entgegengerichtet ist.
2. Trübungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstromregelung der Lichtquelle (4) ein von dieser beleuchtetes, temperaturunabhängiges Fotoelement (5) vorgesehen ist, dessen Fotostrom verstärkt und einer die Speisespannung der Lichtquelle becinflusscnden Regeleinrichtung 7) zugeführt ist.
3. Trübungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der empfängerseitige Verstärker (10) einen hochohmigen @ingang, eine mittels eines Gegenkopplungswiderstandes (11) veränderbare Cegenkopplung zur I..eßbereichseinstellung aufweist und einen eingeprägten Ausgangsotrom abgibt.
4. Trübungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Thermostatisierung von Fotohalbleiter (8) und/oder mogarithnierdiode (9) an sich bekannte Kaltleiterthermostate (12) verwendet sind.