DE1920404C - Reflexions-Photometer zur Farbwertbestimmung an Proben - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Reflexions-Photometer unvermeidbar häufig verschiedenen Temperature

zur Farbwerthestimmung an Proben, vorzugsweise ausgesetzten Stellen angeordnet,

/ur Bestimmung des in einem bestimmten Bereich Im folgenden ist die Erfindung an einem Aus.uh-

liegenden Farbwertes von Prüfmitteln für Analysen- ruiigsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeiclniin.i.

zwecke, mit einer aus einer Spannungsquelle ge- 5 näher erläutert. Die Figur der Zeichnung zeigt du

speisten Lichtquelle, deren Strahlung zu einem Teil Frontansicht des oberen Teils eines erfindungscem .

über eine in einem Halter mit festem Abstand zur Ucn Reflexions-Photometers mit abgenommener Vo-

Lichtquelle angeoidnete Probe auf mindestens eine derwand Lnd d?T Darstellung des lichtdurchlässig r.

in einer Meßschaltung mit angeschlossenem Meß- Gehäuses im Schnitt.

instrument arbeitende Meß-Photozelle und zum an- io Das als Ausführungsbeispiel gezeigte Reflexion

deren Teil über eine reflektierende Referenzfläche Photometer besitzt ein rechteckiges Gehäuse 50, von

auf eine Referenz-Photozelle gerichtet ist, an welche dem lediglich der ouere Teil gezeigt ist. fm unteiv·:

eine die Stromzufuhr aus der Spannungsquelle zur Teil des Gehäuses sind eine elektrische Schaltung.

Lichtquelle im Sinne einer gleichbleibenden intensität ein Meßwerk und eine umschaltbare Skala untergu-

der von der Lichtquelle abgegebenen Strahlung ein- »5 bracht. Das Gehäuse 50 ist oben mit einer waajn

stelk-nde Regelschaltung angeschlossen ist. rechten Deckplatte 46 abgeschlossen, an welch.·

Bei bekannten Reflexions-Photometern erfolgt die schwenkbar eine Abdeckhaube 52 angelenkt ist. Aufteilung der Strahlung der Lichtquelle mittels eines Ungefähr in der Mitte der Deckplatte ist eine län;;-

optischen Strahlenteilers, der beispielsweise durch liehe, parallel zu den Seitenwänden des Gehäuses 50

einen halbdurchlässigen Spiegel oder eine Prismen- ao ausgerichtete Ausnehmung 36 vorgesehen, welche m

Anordnung gebildet ist. Ein optischer Strahlenteiler einem Teil ihrer Länge als zum Geräteinneren durch

stellt jedoch ein sehr aufwendiges, relativ viel Platz gehende öffnung ausgebildet ist. An der Abdeck

beanspruchendes Bauteil dar, das insbesondere zur haube 52 ist ein Klotz 56 befestigt, welcher sich beim

Anwendung in transportablen, batteriebetriebenen Schließen der Abdeckhaube in die Ausnehmung 36 Geräten wenig geeignet ist. Zudem ist es schwierig, as legt und deren öffnung abdeckt

einen optischen Strahlenteiler mit der für Photometer Unmittelbar unterhalb der Deckplatte 46 ist ein

notwendigen spektralen Neutralität zu bauen. Gehäuse 1 für die optischen Teile des Gerätes angt-

Entsprechend Megt der Erfindung die Aufgabe zu- ordnet. Das im Schnitt dargestellte Gehäuse 1 ist all-

grunde, ohne Verwendung eines aufwendigen Strah seits geschlossen, so daß kein Licht von außen ein-

lenteilers eine gleichmäßige Amteilung der Strahlung 30 dringen kann. Es ist aus einem geeigneten, licht-

der Lichtquelle eines Reflexions-Photometers auf die undurchlässigen Material, wie z. B. einem Kunststoff

beiden, zur Meß- bzw. Referenz-Photozelle führenden auf organischer Basis gefertigt und umfaßt drei Kam-

Strahlengänge zu erreichen. inern 2, 8 und 10. Die Kammer 2 hat zylindrische

Ausgehend von einem Reflexions-Photometer der Form, wobei ihre Längsachse parallel zur Deckplatte eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungs- 35 12 und den Seitenwänden des Gerätegehäuses 50 vergemäß dadurch gelöst, daß die Lichtquelle, der Halter läuft. Mit der Kammer 2 stehen zwei radial ausgefür die Probe, die Referenzfläche und eine Meß- und richtete öffnungen 4 und 6 in Verbindung. Die die Referenz-Photozelle innerhalb eines lichtundurch- öffnung 4 erstreckt sich senkrecht nach oben zur lässigen Gehäuses derart angeordnet sind, daß der Deckplatte 46 und fluchtet mit der öffnung der Aus-Strahlengang zwischen ihnen in Form eines gleich- 40 nehmung 36, während die öffnung 6 in waagerechter schenkligen, rechtwinkligen Dreiecks verläuft und Richtung senkrecht zu den Seitenwänden verläuft, sich die Lichtquelle im Scheitel des rechten Winkels, Die öffnungen 4 und 6 verbinden die Kammer 2 mit die Probe und die Referenzfläche in den Scheiteln dtr Kammer 8 bzw. 10.

der beiden anderen Dreieckswinkel und die beiden Die Kammer 8 ist von ungefähr dreieckigem Quer-

gegen Streulicht abgeschirmten Photozellen Rücken 45 schnitt und besitzt Wandungen 12,14 und 16. Die

an Rücken auf der Mitte der Hypotenuse befinden. Wandung 16 liegt unter der Deckplatte 46, während

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung eines Re- die Wandungen 12 und 14 senkrecht aufeinander

flexions-Photometers wird auf einen optischen Strah- stehen und jeweils unter 45° zur Deckplatte 46 ver-

Icnteiler vollkommen verzichtet. Die von der Licht- laufen. In der Wandung 16 ist eine lichtdurchlässige

quelle ausgehende Strahlung wird unmittelbar in die 50 öffnung 18 ausgebildet, welche mit der öffnung der

beiden Strahlengänge aufgeteilt, wodurch alleSchwie- Ausnehmung 36 in der Deckplatte 46 und der läng-

rigkeiten mit einer unterschiedlichen spektralen liehen öffnung 4 fluchtet.

Energieverteilung in den beiden Strahlengängen ver- Die Kammer 10 ist durch die Wandung 14 und mieden sind. Das lichtundurchlässige Gehäuse stellt eine Wandung 20 abgegrenzt. Die Wandung 20 hat eine sehr einfache und insbesondere für transportable 55 einen flachen Abschnitt 22, welcher parallel zu den Batteriegeräte gut geeignete Baueinheit dar, welche Seitenwänden des Gerätegehäuses 50 verläuft. Im gesonderte Befestigungen für die Lichtquelle, den Abschnitt 22 ist eine zur länglichen Öffnung 6 ko-Halter, die Referenzfläche und die beiden Photo- axiale öffnung 24 ausgebildet. Eine reflektierende zellen erübrigt. Schließlich wird mit der neuen An- Referenzfläche 26 ist an der Außenfläche des Wandordnung der besondere Vorteil erreicht, daß die be- 60 abschnittes 22 befestigt und Überdeckt die öffnung züglich ihrer Kennlinie stark temperaturabhängigen 24 darin.

Photozellcn dicht nebeneinander angeordnet und so- In der Kammer 8 ist eine Meß-Photozelle 28 angein it stets der gleichen Temperatur ausgesetzt sind, so ordnet, welche hinten an der Wandung 14 anliegt und daß sich eine Temperaturabhängigkeit der beiden vorne der öffnung 18 zugewandt ist. In der Kammer Photozellen kompensiert und die Meßergebnisse nicht es 10 ist eine Referenz-Photozelle 30 angeordnet, die beeinflußt. Bei bekannten Photometern und auch bei ebenfalls hinten an der Wandung 14 anliegt und anderen optischen Zweistrahl-Geräten sind die zwei vorne der öffnung 24 zugewandt ist. In der Kammer 8 verendeten Photozellen on zwei ganz verschiedenen, kann gegebenenfalls noch eine weitere Meß-Photo-

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zelle 32 angeordnet sein, die hinten an der Wandung 12 anliegt und vorne der öffnung 18 zugewandt ist.

Eine Lichtquelle in Form einer Glühlampe 34 ist io in der Kammer 10 angeordnet, daß ihr Wend.'l im Schnittpunkt der Achsen der länglichen öffnungen 4 und 6 liegt.

Bei der Benutzung des Gerätes zur Messung des Reflexionsfaktors einer farbigen, flächigen Probe, z. B. eines Prüfmittels für den Glukosegchalt im Blut, welche in die Ausnehmung 36 über der öffnung 18 eingelegt ist, besteht eine derartige räumliche Beziehung zwischen der Lichtquelle, der farbigen, zu untersuchenden Probe, einer der Meß-Photozellen, der Referenz-Photozelle und der reflektierenden Referenzfläche, daß der Strahlengang in Form eines gleichschenkligen, rechtwinkligen Dreiecks verläuft, wie es in der Figur mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Die Lichtquelle liegt im Scheitel des rechten Winkels, eine Fläche der Probe und die Referenzfläche liegen in den Scheiteln drr beiden anderen ao Dreieckswinkel und die Meß- sowie die Referenz-Pnotozelle liegen Rücken an Rücken auf der Mitte der Hypotenuse. Dabei ist die Entfernung von der Lichtquelle über die reflektierende Referenzfläche zur Referenz-Photozelle die gleiche wie von der Lichtquelle über die Proben-Fläche zur Meß-Photozelle. Die länglichen öffnungen 4 und 6 schirmen die Photogellen gegen einen direkten, von der Lichtquelle ausgehenden Streulicht-Einfall ab.

Ein Teil des von der Lichtquelle bzw. Glühlampe 34 emittierten Lichtes fällt auf die Referenzfläche 26 und wird von dort zur Referenz-Photozelle 30 reflektiert. Wenn die Intensität des dort empfangenen Lichtes von einem vorbestimmten, auf der speziellen Referenzfläche beruhenden Wert abweicht, verändert eint nicht gezeigte elektrische Regelschaltung die Stär*e des durch die Glühlampe fließenden Stromes so lange, bis die Intensität des von der Glühlampe abgegebenen bzw. des an der Rc^ferenz-Photozelle 30 empfangenen Lichtes wieder den vorbestimmten Wert hat. Mit Hilfe der Referenz-Photozelle und der daran angeschlossenen Regelschaltung ist also dafür gesorgt, daß die Intensität des emittierten Lichtes während der Benutzung d,-s Gerätes konstant bk-.hi. Un un der Proben-Fläche in der öffnung !H rellekt eru-Teil des an der Glühlampe 34 abgegebenen Lichtes konstanter Intensität wird /ur Meß-Photozelle reflektiert. Die Intensität des dort empfangenen L.l-I.Il-n wird mittels einer an die Meß-Photozelle^ angeschlossenen, nicht gezeigten elektrischen Meßs.ha! un, festgestellt und durch den Zeigerausschlag eines Meßinstrumentes unmittelbar in Farbwerten augezeigt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Reflexions-Photometer zur Farbwertbestimmung an Proben, vorzugsweise zur Bestimmung des in einem bestimmten Bereich liegenden Farbwertes von Prüfmitteln für Analysenzwecke, mn einer aus einer Spannungsquelle gespeisten Lichtquelle, deren Strähnig zu einem Teil über eine in einem Halter mit festem Abstand zur Lichtquelle angeordnete Probe auf mindestens eine in einer Meßschaltung mit angeschlossenem Meßinstrument arbeitende Meß-Photozelle und zum anderen Teil über eine reflektierende Referenzfläche auf eine Referenz-Photozelle gerichtet ist, an welche eine die Stromzufuhr aus der Spannungsquelle zur Lichtauelle im Sinne einer gleichbleibenden Intensität der von der Lichtquelle abgegebenen Strahlung einstellende Regelschaltung anschlössen ist, d a d u r c h g e k e η η ζ e ι c h net, daß die Lichtquelle(34), der^Halter (36 60) für die Probe, die Referenzfläche (26) und eine Meß- und die Referenz-Photozelle (28, 30, innerhalb eines lichtundurchlässigen Gehäuses (1, derart angeordnet sind, daß der Strahlengang zwischen ihnen in Form eines gleichschenkligen, rechtwinkligen Dreiecks verläuft und sich die Lichtquelle im Scheitel des rechten Winkels, die Probe und die Referenzfläche in den Scheiteln der beiden anderen Dreieckswinkel und die beiden gegen Streulicht abgeschirmten Photozellen Rücken an Rücken auf der Mitte der Hypotenuse befinden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen