DE2137842A1 - Einrichtung zur messung der brechzahl von fluessigkeiten oder gasen, insbesondere zur bestimmung des mischungsverhaeltnisses mehrerer komponenten solcher fluessigkeiten oder gase - Google Patents

Einrichtung zur messung der brechzahl von fluessigkeiten oder gasen, insbesondere zur bestimmung des mischungsverhaeltnisses mehrerer komponenten solcher fluessigkeiten oder gase

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Description

  • Einrichtung zur Messung der Brechzahl von Flüssigkeiten oder Gasen, insbesondere zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses mehrerer Komponenten solcher Flüssigkeiten oder Gase.
  • Die Erfindung betrifft Einrichtungen, zur Messung der Brechzahl von Flüssigkeiten oder Gesen sowie Einrichtungen, welchs die Abhängigkeit der Brechzahl von bestimmten physikalischen Größen zur Messung eben dieser physikalischen Größen benutzen.
  • Bekannte Einrichtungen dieser Art sind i@ wesentlichen so ausgebildet, daß ein bestimmter Strahlengang durch den interessierenden Stoff untersucht wird und geo@strisch genau ausgemessen wird.
  • Ein Nachteil der bekannten Meßeinrichtungen ist es, daß eind definiertes Lichtstrahlenbündel erzeugt werden muß und daß die@@@ Lichtstrahlenbündel eben@o wie die Grenzflächen oder Oberflächen des zu untersuchenden Stoffes genau auf@inander ausgerichtet werden müssen, wenn eine einigermaßen reproduzierbare Messung durchgeführt werden soll. Die Oberflächen des bezüglich seiner Brechzahl zu untersuchenden Körpers dürfen hier keinesweg beliemittel@ bige Gestalt besitzen. außer@ Strahlungsquellen müssen/besonderer Hilfsmittel abg@schirmt werden, um eine Verfälschung des Meßergebnis@es zu vermeidenn, Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Brechzahl von Flüssigkeiten oder Gasen ohne die Untersuchtung eines geometrischen Strahlenganges vorn@hmen zu können. Über die Bestimmung der Brechzahlen sollen auch die Mischungsverhältnisse von Flü@-sigkeits- oder Gasgemischen ermittelt werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Str@@-lungsquelle und ein fot@@mpfindliches Organ jewe@is mit S@@@flächenbersichen eines Lich@@@ters gekoppe@@ sind, de @ich an @@@ Stirnflächenbereiche anschließende @@@@@fläche@@@@lle aufwel@@@.
  • mit stetig kleiner werdendem Krümnungsra@@us in einen Maß @@-Oberflächenbereich des Lichtleiters übers@hen, ohne daf en @@-sem Meßstellen-Oberflä@henbereich der Kr@mmungsradiu@ zu @@ (Kante oder Spitze) wird und daß Ph@@@engrenze im @@@@@@@ len-Oberfläch@nbersich ein Stoff mit der @@ bestimmende@ @r@@hzahl und ein Stoff mit konstanter bzw be@annter Bre@hzah@ au@@@-andergrenzen.
  • Es wurde gefunde, daß durch die so@@@n k@rz beschri@bene Oberflächengestalt eines Lichtleiters errei@@t werden kann, daß ein ganz kleiner Meßst@llen-Oberflächenber@i@h an di@@em Lichtleiter für die Übertragung des Lichtes von der Strahlungsquelle zu dem fotoempfinglichen Organ bestimmend ist, während die Verhältnisse an den übrigen Oberflächenteilen des Lichtleiters ver@ältnismäßig geringen Einfluß auf die Lichtübertragung haben. Es @@t daher möglich, durch Änderung der Bedingungen für die Tot@@reflexion in dem eng begrenzten Meßstellen-Oberflächenbereich d@s Li@ntleiters eine entsprechende, meßwertabhängige Modulation des am fotoempfindlichen Organ eintraffenden Lichtstromes zu erreichen, ohne d@ß das Meßergebnis von den Verhältnissen außerhalb @es Meßst@llen-Oberflächenbereiches verfälscht werden kann.
  • @i@ W@@@ntlicher vorteil de@ Ausbildung der an den Meßstell@@@ @b @@äch@nb@reich angrenzenden Oberflächenteile des Licht@@@@@@@@ @@ zur Me@stelie hin stetig @@@iner werdendem Krümmu@@@@@radius @ @@, @e@ @@@ @@@ den gesamiten, @@@@@@leit@t@@ Lichtstrom ein maximaler Lichtstrom über die Meßstelle zum fotoemptindlichen Organ geleitet werden kann und für die Messung nutzbar wird. Es ergibt sich dadurch eine außerordentlich empfindliche und zuverlässig arbeitende Meßeinrichtung.
  • Handelt es sich bei dem Lichtleiter um einen gebogenen Lichtlei terstab, welcher an einem Ende mit einer Strahlungsquelle und am anderen Ende mit dem fotoemnfindlichen Organ nskonnalt ist so einer Kettenlinie.
  • kann die Biegung entsprechend einer Hyperbel,/einer Parabel oder einer Ellipsenhälfte gewählt sein, wobei sich der Meßstellen-Oberflächenbereich im Scheitel der Biegung befindet0 Gemäß einer anderen, vorteilhaften Bauform hat der Lichtleiter zumindest abschnittsweise die Form eines Rotationskörpers , bei spielsweise entsprechend dem Teil eines Hyperboloids, Paraboloids oder Ellipsoids, wobei wiederum der Scheitel dieses Körpers die Meßstelle bildet und sowohl Strahlungsquelle als auch fotoemp findliches Organ an einer gegenüberliegenden Stirnfläche dieses Körpers angeordnet sind.
  • Die Erfindung umfaßt aber auch Ausführungsformen, beidenen der Lichtleiter ein von dem zu untersuchenden Stoff verfüllter Hohlraum der zuvor beschriebenen Gestalt oder Profilierung ist.
  • Nachdem bekanntlich die Brechzahl einer Mischung aus mehreren Komponenten von dem jeweiligen Mischungsverhältnis abhängig ist, kann aus dem Brechungszahl-Meßergebnis für Systeme aus zwei Mischungskomponenten unmittelbar das Mischungsverhältnis errechnet oder abgeleitet werden.
  • Wegen der unterschiedlichen Wellenlängenabhängigkeit der Brechzahlen von Stoffgemischen lassen sich mit Einrichtungen nach der Erfindung auch die Mischungsverhältnisse in Gemischen aus drei Komponenten ermitteln, indem abwechselnd oder gleichzeitig Messungen bezüglich Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge durohgeführt werden. Schließlich sei hier noch bæmerktf daß wegen der Temperaturabhängigkeit der Brechzahl die erfindungsgemäßen Einrichtungen dazu geeignet sind, gleichzeitig zur oder anstelle der Angabe eines Mischungsverhältnisses auch einen Temperaturwert angeben oder ableiten zu können.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bilden im übrigen Gegenstand der anliegenden Ansprüche.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Reihe von Adsführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.. Es stellen dar: Figur 1 eine schematische, teilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht des vorderen Teiles eines Lichtleiters einer Einrichtung nach der Erfindung zur Erläuterung des Grundgedankens, Figur 2 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform fer Erfindung, Figuren 2a und 2b schematische Abbildungen verschiedener Ausführungsformen des Lichtleiters für eine Einriehtung nach der Erfindung entsprechend Figur 2, Figur 3 eine perspektivische, schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, Figuren 3a und 3b schematische Abbildungen anderer Formen des Lichtleiters für eine Einrichtung entsprechend Figur 3, Figur 4 eine perspektivische, schematische Abbildung einer wieder anderen Ausführungsform der Erwindung, Figur 5 eine perspektivische, schematische Abbildung einer nochmals anderen Ausführungsform der Erfindung, Figur 6 eine dreidimensionale, graphische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise einer Binriohtung zur Bestimmung der Mischungsverhältnisse von Stoffmischungen aus drei Komponenten, Figur 7 eine stark vereinfachte Darstellung einer Einrichtung zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses und/oder der Temperatur einer Stoffmischung, Figur 8 eine graphische Darstellung der Anzeige des Meßgerät es der Einrichtung nach Figur 7 und Figuren 9 bis 12 weitere Ausführungsformen der Erfindung entsprechend Figur 7.
  • Betrachtet man in dem in Figur 1 gezeigten dem Teil eines Ellipsoids entsprechenden Lichtleiterkörper 1 ein Bündel von Strahlen, welches parallel zu der Achs 2 nach abwärts gerichtet ist, so kann festgestellt werden, daß diejenigen, nahe der Achse 2 verlaufenden Strahlen schon beim ersten Auftreffen auf die Phasengrenze 3 den Liohtleiterköper 1 verlassen5 bai wechen der Winkel a gegenüber der Normalen zur Tangentialfläche T den Grenzwinkel der Totalreflexion unterschreitet, Alle unter geringerem Winkel zur Tangentialebene an die Oberfläche 3 des Sorper@ i auftreffenden, in größerem Abstand von der Achse 2 wer laufenden Strahlen erfahren zunächst einmal eine erste Totalreflexion innerhalb des Lichtleiterkörpers 1, doch verbleibven sie beim darauffolgenden Auftreffen von iflncn gegen die Oberfläche des Lichtleiterkörpers 1 wiederum nur dann in diesem, wenn auch jetzt die kritische Größe des Winkels a nicht unterschritten wird.
  • Es hat sich nun gezeigt, daß dann ein günstigstes Verhältnis von insgesamt eingeleiteter Strahlung entsprechend dem Wert R zu der vollständig reflektierten und wieder in Achsenirchtung zurückgeleiteten Strahlung entsprechend dem Wert r erreicht wird, wenn die Oberfläche 3 des Lichtleiterkörpers 1 mit stetig kleiner werdendem Krümmungsradius in den Scheitel übergeht, ohne daß hier eine Spitze oder Kante gebildet ist. Die angestellten Überlegungen gelten selbstverständlich nicht nur für ellipsoidartige, hyperboloidartige oder parabollodartige Rotationskörper, sondern auch für flache, scheibenartige Li@htleiterkörper, die etwa in Seitenansicht eine der Figur i entspre@hende Gestalt zeigen oder aber für Lichtleiterstäbe, die entsprechend einer Kegelschenittkurve oder einer Keti@nlinis oder dergliechen gebog@n sind, worauf im Zusammenhang mit den Zei@hnungsfiguren 2, @@ und 2b noch eingegangen wird. Jedenfalls ist di@@@n F@rmen des Lichtleiserkörpers gem@insam, daß für die Refl@@ion einer in Richtung @@@ den Scheitel des Lichtleiterkörpors eing@brachten Stra@l@ng die Verhältnisse an der Phasengrenze zwi@chen Lichtieiterkörp@@ und Umgebung in einem eng begrenzten Meßstellen-Oberflächen@@@@euch 4 entscheidend sind, da sämtliche norma@@@@@eise zu dem strahlungsempfinglichen Organ zurückgelqi@@@en Lichtstra@len hier mindestens einmal eine innere Totalr@fl@xion erfahren wenn diese Totalreflexion nicht durch bewußte Einflußnahme auf die Verhältnisse an der Phasengrenze in dies@@ Bereich verhindert wird.
  • Bei der Ausführungsform nach Figur 2 hat der Lichtleiterkörper 1 die Form eines entsprechend einem Parabelteil gebogenen Lichtleiterstabes, mit dessen einem Ende eine Strahlungsquelle 5 und mit dessen anderem Ende ein strahlungsempfingliches Grgan 6 gekuppelt sind. Das strahlungsempfindliche Organ 6, @@ispielsweise eine Fotozelle, ist mit einem Meßgerät 7 verbunden. Ein V¢rstärker kann dem Meßgerät vorgeschaltet sein oder sich in dem Meßgerät befinden.
  • Unterhalb des Lichtleiterkörpers 1 befindet sich ein Behälter 8, in welchen eine zu untersuchende Flüssigkeit über eine Rohrleitung 9 eingelassen werden kann. Die Flüssigkeit benetzt den Maßstellen-Oberflächenbereich 4 des Lichtleiterkörpers 1 und @@ wirkt, daß sich der Ausschlag des Meßgerätes 7 abhängig von der Brechzahl der im Behälter 8 befindlichen Flüssigkeit oder wegen der Abhängigkeit der Brechzahl von diesen Werten abhängig von der Temperatur oder dem Mischungsverhältnis verändert, wobei in jedem Falle eine entsprechende Eichung des Meßgerätes 7 sorgenommen werden kann.
  • Statt der parabolisohen Form kann der Lichtleiterkörper 1 auf entsprechend einem Hyperbelast oder entsprechend der Hälfte einer Ellipse gebogen sein, wie die Zeichnungsfiguren 2a bzwO 2b erkennen lassen.
  • Der Behälter 8 der Ausführungsform nach Figur 2 kann auch den Meßstellen-Oberflächenbereich 4 des Lichtleiterkörpere i derart umsohließen, daß die Anordnung zur Untersuchung gasförmiger oder dampfförmiger Stoffe geeignet ist. Zu diesem Zwecks kann der Bei hälter 8 mit entsprechenden Anschlüssen 10 bzw. 11 versehen sein, wie schematisch bei der Ausführungsfor nach Figur 3 gezeigt 1stO Hier besitzt jedooh der Lichtleiterkörper im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Figur 2 die Gestalt eines Rotations-Ellipsoids 12, dessen dem Scheitel gegenüberliegende Stirnfläche 13 sowohl mit der Strahlungsquelle 5 als auch mit dem strahlungsempfindlichen Organ 6 gekoppelt ist. Selbstverständlich ist die Anordnung der Strahlungsquelle und des strahlungsempfindlichen Organes mit Bezug auf die Stirnfläche bzw, die Stirnflächen des Lichtleiterkörpers nur schematisch angegeben Die genannten Teile können in Bohrungen oder Ausnehmungen des Lichtleiterkörpers eingebettet sein, so daß die abgegebene bzw. empfangene Strahlung vollständig ausgenutzt bzw. so vollständig wie möglich erfaßt wird.
  • Die Strahlungsquelle 5 und das strahlungsempfindliche Organ 6 brauchen nicht in unmittelbarer Nachbarschaft des Meßstellen-Oberflächenbereiches 4 gelegen zu sein, sondern können sich am Ende eines verlängerten, stabartigen Abschnittes des Lichtleiterkörpers 1 befinden. Wichtig ist jedoch, daß sich der an den stabartigen, zylindrischen Teil des Lichtleiterkörpers anschließende, den Meßstellen-Oberflächenbereich auiweisende Teil stetig anschließt, wie in Figur 3b gezeigt, oder nur mit einem sanften Knick angesetzt ist, wie Figur 3a verdeutlicht. Lichtleiterkörper für Einrichtungen nach der Erfindung können also auch zylindrisohe oder kegelstumpfförmige Abschnitte besitzen, an welche sich die Oberflächenteile mit stetig kleiner werdendem Krümmungsradius in Riohtung auf einen Scheitel hin anschließen.
  • In Figur 4 ist -eine Einrichtung gezeigt, bei welcher der Lichtleiterkörper 14 die Form eines Hohlraums hat, welcher in einem aus Werkstoff bekannter oder konstanter Brechzahl bestehenden Gefäß 15 vorgesehen ist. Der Hohlraum 14 kann über eine Zuleitung 16 und eine Ableitung 17 in den Strom eines Stoffes eingestaltet werden, welcher bezüglich seiner Brechzahl bzw. bezüglich des Mischungsverhältuisses seiner Komponenten untersucht werden soll. Im unteren Bereich des Gefäßes 15 ist dieses außen mit einer lichtabsorbierenden Schicht 18 versehen.
  • Der mit dem zu untersuchenden Stoff gefüllte Hohlraum 14, welcher mit seiner oberen Öffnung der Strahlungsquelle 5 und dem strahlungsempfindlichen Organ 6 mit dem daran angeschlossenen Meßgerät 7 zugewandt ist, entspricht in seiner Wirkungsweise dem Lichtleiterkörper 12 der Ausführungsform nach Figur 3. -Die in Figur 5 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach Figur 4 nur dadurch, daß die Form des Gefäßes 15 der Gestalt des inneren Hohlraumes 14 angepaßt ist und daß demgemäß auch die lichtabsorbierende Sohicht 18 unmittelbar der Form des Hohlraumes 14 entspricht.
  • Enthält ein bezüglich Br@chzahl oder Mischungsverhältnis-seiner Komponenten zu untersuchender Stoff mehr als zwei Mischungskomponenten, so ist die vom Meßgerät 7 gelieferte Anzeige nicht mehr eindeutig, sondern entspricht ii Falle von drei Misohungskomponenten einer unendlichen Anzahl von Kombinationen, welche bei einer bestimmten Wellenlänge des Lichtes der Strahlungsquelle 5 zu einer gewissen Stärke des an dem strahlungsempfindlichen Organ 6 empfangenen Lichtstromes und damit zu einem gewissen, das Meßgerät 7 erregenden, elektrischen Strom führen0 Trägt man, wie in Figur 6 gezeigt, das Mischungsverhältnis bezüglich der Komponenten A und B einerseits und bezüglich der Komponenten A und C andererseits in einer Ebene auf und ordnet den einzelnen Punkten als Höhe die Stromanzeige des Meßgerätes 7 für das betreffende Mischungsverhältnis zu, so ergibt sich für jeweils eine bestimmte Wellenlänge eine charakteristische Fläche F1 und für eine andere Wellenlänge ergibt sich beispielsweise eine charateristische Fläche F2.
  • Erhält man bei Verwendung einer bestimmten Wellenlänge der Strahlungsquelle 5 an dem Meßgerät 7 eine bestimmte Anzeige, so bedeutet dies die Festlegung einer Höhenlinie auf der charakteristisohen Fläche F1 bzw. F2. Wenn jetzt von der Strahlungsquelle 5 abwechselnd einmal die eine Wellenlänge und einmal eine andere Wellenlänge in den Lichtleiterkörper ausgesandt wird, so erhält man am Meßgerät 7 eine Anzeige, welche inveinem Zeitdiagramm etwa die in Figur 8 gezeigte Gestalt besitzt. Dies bedeutet, daß man durch Messung mit zwei verschiedenen Wellenlängen entweder aufeinanderfolgend oder gleichzeitig denjenigen Punkt der Höhenlinien gemäß Figur 6 bestimmen kann, welcher dem tatsächlichen Mischungsverhältnis des zu untersuchenden Stoffes zugeordnet ist.
  • Es handelt sich um den Schnittpunkt der Höhenlinien der charakteristischen Flächen F1 und F2 in einer Aufsicht.
  • Anstelle der Konzentration oder des Mischungsverhältnisses bezüglioh dreier Komponenten kann mit derselben Anordnung auch das Mischungsverhältnis bezüglich zweier Komponenten und zusätzlich die Temperatur eines aus zwei Mischungskomponenten bestehenden Stoffes ermittelt werden, da die Temperatur ebenso wie eine dritte Mischungskomponente die Größe der Brechzahl beeinflußte Figur 7 zeigt schematisch eine Einrichtung, bei der zwei Strahlungsquellen 5a ra und 5b vorgesehen sind, welche abwechselnd an eine Spannungsquelle 19 gelegt werden, so daß der Lichtleiterkörper 12 einmal mit Licht einer ersten Welle und darauffolgend mit Licht einer zweiten Wellenlänge beaufschlagt wird. Das Meßgerät 7 liefert dann die in Figur 8 schematisch wiedergegebene Folge von Anzeigewerten, aus denen sich entsprechend den obigen Überlegungen die MischungsverhäLtnisse und/oder die Temperatur bestimmen lassen.
  • Eine abwechselnde Beaufschlagung des Lichtleiterkörpers 12 mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge kann gemäß der Ausfuhrungsform nach Figur 9 auch durch eine von einem Motor in Umdrehung versetzte Filterscheibe 20 mit Filtersektoren 21a und 2Lb erreicht werden, welche beim Umlauf der Filtersoheibe abwechselnd in den Strahlungsgang zwischen der Strahlungsquelle 5 und dem Lichtleiterkörper 12 gelangen.
  • Wie in den Figuren 10 bis 12 gezeigt ist, kann aber auch eine Strahlungsquelle 5 verwendet werden, welche den Lichtleiterkörper 12 mit einer Strahlung beaufschlagt, welche mehrere, verschiedene Wellenlängen enthält, welche gleichzeitig auftreten.
  • Zur Ableitung von zwei Anzeigen, die jeweils untsrschiedliohen Wellenlängen entsprechen, sind in diesen Fällen anstelle eines einzigen, strahlungsempfindlichen Organes zwei solche strahlungsempfindliche Organe 6a bzw. 6b vorgesehen. Bei der Ausführungsform nach Figur 10 handelt es sich beispielsweise um Fotozellen mit bezüglich der Wellenlänge unterschiedlicher Ansprechempfindlichkeit, beispielsweise also um eine Germaniumdiode und eine Siliziumdiode.
  • Bei der Ausführungsform nach Figur 11 sind jeweils Fotozellen gleicher Empfindlichkeit gewählt, doch sind jeweils untersohiedliche Farbfilter vorgeschaltet, so daß sich wiederum ein bezüglich der Wellenlängen unterschiedliches Ansprechverhaiten der einzelnen strahlungsempfindiichen Organe ergibt. Die Ausführungsform nach Figur ii kann über auch so abgewandelt werden, daß ähnlich wie bei Figur 9 bezüglich der Strutllurgsquelle erläutert, hier dem strahlungsempfindlichen Organ eine rotierende Filterscheibe vorgeschaltet wird, so daß an einem einzigen Meßinstruy ment in zeitlicher Folge zwei jeweils einem Wellenlängenwert zugeordnete Anzeigen auftreten.
  • Figur 12 schließlich zeigt eine Anordnung, bei welcher die strahlungsempfindlichen Organe 6a und 6b von fotoempfindlichen Wider ständen mit unterschiedlichem Emptindlichkeitsmaximum gebildet sind.
  • Abschließend sei noch auf einige Vorteile der erxindnngsgemäßen Einrichtungen besonders hingewiesen. Wegen der anhand von Figur 1 erläuterten Profilierung der Oberfläche stabartiger oder scheibenartiger oder auch rotationssymmetrischer Lichtleiterkdrper wird erreicht, daß führe die Schwächung des Liohtstromes von einer Strahlungsquelle zu einem liehtemptindlichen oder strahlungsempfindlichen Organ die Verhältnisse an der Phasengrenze in einem ganz eng begrenzten Oberflächenbereich entscheidend sind, in welchem sämtliche Strahlen, welche überhaupt die Möglichkeit haben, von der Strahlungsquelle zum strahlungsempfindlichen Organ reflektiert zu werden, mindestens einmal auftreffen und so für die Messung ausgenutzt werden. Dadurch erhält man jeweils eine sehr deutliche Anzeige, eine hohe Empfindlichkeit der Anordnung und eine geringe Anfälligkeit gegen Störungen bei spielsweise durch unterschiedliche Eintauchtiefe oder wegen Schrägstellung oder dergleichen.
  • Die Messungen können wegen der einfachen Gestalt des Lichtleiterkörpers und wegen der Möglichkeit, in Richtung auf die Strahlungsquelle und die strahlungsempfindliche Einrichtung einen längeren Lichtleitungsabschuitt zwischenzuschalten, in Umgebungen mit extremen Temperatur- und/oder Druckbedingungen sowie auch in explosionsgefährdeter Umgebung durchgeführt werden, Aufgrund dieser Eigenschaften gibt die erfindungsgemäße Einriohtung auch die Möglichkeit, mit minimalem, technischem Aufwand beispielsweise den Dampf zustand in Hochdruckkesseln zu bestimmen, wobei eine einfache Stabdurchführung für den Lichtleiterkörper den einzigen Verbindungsweg zu einer Umgebung mit extremen Bedingungen darstellt.

Claims (10)

  1. Patentansprüche
    y Einrichtung zur Messung der Brechzahl von Flüssigkeiten oder Gasen, insbesondere zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses mehrerer Komponenten solcher Flüssigkeiten oder Gase, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahlungsquelle (5) und ein fotoempfindliches Organ (6) jeweils mit Stirnflächenbereichen (13) eines Lichtleiters (1 bzw. 12 bzw. 14) gekoppelt sind, der sich an die Stirnflächenbereiche anschließende Oberflächenteile (3) aufweist, die mit stetig kleiner werdendem Krümmungsradius in einen Meßstellen-Oberflächenbereich (4) des Lichtleiters übergehen, ohne daß an diesem Meßstellen-Oberflächenbereich der Krümmungsradius zu Null (Kante oder Spitze) wird und daß an der Phasengrenze im Meßstellen-Oberflächenbereich ein Stoff mit der zu bestimmenden Brechzahl und ein Stoff mit konstanter bzw. mit bekannter Breohzahl aneinandergrenzen.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (1) von einem zumindest in der Nachbarschaft des Meßstellen-Oberflächenbereiches (4) entsurechend einer asympto-oder i'arabs tisohen Kurve, insbesondere entsprechend einer Hyperbel/oder einer Kettenlinie oder einer Ellipse, gebogenen Lichtleiterstab gebildet ist, mit dessen Enden einerseits die Strahlungsquelle (5) und andererseits das fotoempfindliche Organ (6) gekoppelt sind, wobei der Scheitel der Biegung den Meßstellen-Oberflächenbereich (4) darstellt.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter von einem zumindest in der Nachbarschaft des Meßstellen-Obertlächenbereiches (4) bezüglich seines Axialschnittes entsprechend einer asymptotischen Kurve, insbesondere entspre-oder Parabel chend einer Hyperbel/oder Kettenlinle oder Ellipse profilierten Stab oder Rotationskörper (12 bzw. 14) gebildet ist, wobei der Scheitel des Stabes oder Rotationskörpers den Meßstellen-Oberflächenbereich (4) bildet und eine diesem gegenüberliegende Stirnfläche (13) sowohl mit der Strahlungsquelle (5) als auch mit dem fotoempfindlichen Organ (6) gekoppelt ist.
  4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche t bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter die Form eines von dem bezüglich der Brechzahl zu untersuchenden Stoff ausfüllbaren Hohlraumes (14) hat.
  5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (1 bzw. 12) zumindest im Meßstellen-Oberflächenbereich (4) an einen Raum (8) angrenzt, in welchen der bezüglich der Brechzahl zu untersuchende Stoff einfüllbar ist.
  6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß außer der genannten Strahlungsquelle (5a) eine zweite Strahlungsquelle (5b) mit bezüglich der Wellenlänge unterschiedlichem Emissionsmaximum vorgesehen ist und daß die beiden Strahlungsquellen den Lichtleiter (12) abwechselnd in zeitlicher Folge beaufschlagen.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsquellen zwei abwechselnd einschaltbare Strahler unterschiedlichen Emissionsmaximums vorgesehen sind (Figur 7).
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Strahlungsquellen von einer Baueinheit (5, 20, 21a, 21b) gebildet sind, welche einen Strahlung mehrerer Wellenlängen erzeugenden Strahler sowie diesem abwechselnd vorschaltbare Farbfilte-r enthält (Figur 9).
  9. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (5) Strahlung mehrerer Wellenlängen aussendet und 'daß außer dem genannten fotoempfindlichen Or gan (6a) ein weiteres fotoempfindliches Organ (6b) vorgesehen ist, welches eine bezüglich der Wellenlänge unterschiedliche Ansprechempfindlichkeit besitzt. (Figuren 10 bis 12).
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Ansprechempfindlichkeit der fotoempfindlichen Organe durch Vorschalten unterschiedlicher Farbfilter erzeugt ist, (Figur 11).
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