DE2242481A1 - Verfahren zum kontinuierlichen bestimmen der spektralen verteilung der strahlungsdurchlaessigkeit einer dispergierte teilchen enthaltenden fluessigkeit und der haeufigkeitsverteilung der teilchengroessen sowie einrichtung zum durchfuehren des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum kontinuierlichen bestimmen der spektralen verteilung der strahlungsdurchlaessigkeit einer dispergierte teilchen enthaltenden fluessigkeit und der haeufigkeitsverteilung der teilchengroessen sowie einrichtung zum durchfuehren des verfahrens

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David Curley Seelbinder
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Eastman Kodak Co
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Eastman Kodak Co
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Description

PATENTANWÄLTE
Dr.-Ing. Wolff H. Bartels
Dipl.-Chem. Dr. Brandes Dr.-Ing. Held Dipl.-Phys. Wolff
7 Stuttgart 1, Lange Straße Tel. (0711) 296310 u. 297295 Telex 0722312 (patwo d) Telegrammadresse: tlx 0722312 wolff Stuttgart
Postscheckkonto Stuttgart 7211 BLZ 60010070
Deutsche Bank AG, 14/28630 BLZ 60070070
Bürozeit: 8-12 Uhr. 13-16.30 Uhr außer samstags
11. August 1972
Unser Zeichen 123 578/84 O9kdk
Eastman Kodak Company, Rochester, Staat New York,
Vereinigte Staaten von Amerika
Verfahren zum kontinuierlichen Bestimmen der spektralen
Verteilung der Strahlungsdurchlässigkeit einer dispergierte Teilchen enthaltenden Flüssigkeit und der Häufigkeitsverteilung der Teilchengrößen sowie Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Bestimmen der spektralen Verteilung der Strahlungsdurchlässigkeit einer wenigstens annähernd durchsichtigen Flüssigkeit, in der kleine Teilchen verschiedener Größe dispergiert sind, und der Häufigkeitsverteilung der Teilchengrößen, sowie eine Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Gedacht ist insbesondere an sehr kleine Teilchen und an eine sich im Laufe der Zeit rasch ändernde Häufigkeitsverteilung,
Bekanntermaßen hängt die Fähigkeit kleiner Teilchen, Licht zu streuen,von ihrer Größe ab. Lie von einer unbelichteten und unentwickelten photographischen Emulsion hervorgerufene Lichtstreuung wird beispielsweise als Grundlage für eine empirische Voraussage für die Häufigkeitsverteilung der Größe von Silberhalogenidkörnern in solchen Emulsionen benutzt. Der Durchmesser kleiner kugelförmiger TeIlcher^cann aus Messungen des spektralen Durchlaßgrades an Proben errechnet werden, wie in dem in der Zeitschrift Physical Chemistry, 6J>, 458 (1962) erschienen Aufsatz "Particle-Size Distribution Determination by Turbidimetry" von R. V. Gledhill, jr., beschrieben ist. Die Häufigkeitsverteilung der Größe von kleinen nicht kugelförmigen Teilchen kann ebenfalls bestimmt werden,und zwar mittels röntgenmikroskopischen Messungen oder indirekt durch spektrogoniophotometrische Analyse. Eine derartige Analyse an einer großen Zahl von Emulsionsschichten, die bestimmte Mengen an Silber und Gelatine enthalten, sind schon in funktioneilen Zusammenhang zu Daten über Korngrößen gebracht worden, welche anhand von mikrophotographischen Messungen von Emulsionsaufstrichen
Bestimmung der
ermittelt wurden. Obwohl diese Meßverfahren zur/Häufigkeitsverteilung der Korngrößen bei der Untersuchung und Anwendung von Emulsionen nützlich sind, ist ihr Anwendungsbereich verhältnismäßig beschränkt, da die zum Ermitteln und miteinan der Verbinden der Daten erforderliche Zeitdauer zu lang ist.
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224^81
Die dem Fachmann bekannten Verfahren dieser Art eignen sich daher nicht ohne weiteres für eine kommerzielle/kontinuierliche Herstellung von Flüssigkelten mit dispergierten Teilchen, bei der derartige Messungen zur überwachung des Herstellungsprozesses und nachfolgender Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden müssen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum kontinuierlichem Bestimmen der Häufigkeitsverteilung der Größen sehr kleiner Teilchen, die in einer im wesentlichen durchsichtigen Flüssigkeit dispergiert sind, und eine einfach aufgebaute- Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens zu schaffen. Die Bestimmung soll dabei so schnell getroffen werden können, daß sich das Verfahren und die Einrichtung zur Anwendung in einem kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkeit eignet, die derartige Teilchen enthält.
Diese Aufgabe ist nach der Erfindung verf'ahrensmäßig dadurch gelöst, daß die Flüssigkeit in einer bestimmten ■Richtung bewegt und nacheinander mit Licht, kleiner" Bandbreite aus verschiedenen Bändern bestrahlt wird, daß ein elektrisches ResMigssignal mit im wesentlichen gleichbleibender Größe erzeugt wird, daß an verschiedenen Stellen außerhalb der optischen Achse die Intensität der die Flüssigkeit in verschiedenen Richtungen verlassenden Streustrahlung gemessen und den Intensitäten analoge elektrische Meßsignale erzeugt werden und daß die Meßsignale einzeln mit dem Bezugssignal verglichen werden und bei jedem Vergleich ein den Durchlässigkeitsgrad der Flüssigkeit für Licht, bestimmter Bandbreite wiedergebendes elektrisches Ausgangssignal erzeugt wird. Hierzu zeichnet sich die exfindungsgemäße Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens aus durch eine Quelle weißen und gegebenenfalls auch ultravioletten und infraroten Lichtes, eine mit der Flüssigkeit gespeiste, im Strahlengang der Lichtquelle angeordnete Kam-1 mer, durch Vielehe die Flüssigkeit mit einer bestimmten Ge-
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BAD ORIGINAL
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Zelle zweckmäßigerweise neben dieser angeordnet. Der Filter ist mit Kennzeichen, die das eine Ende des Spektralbereiches der Lichtquelle markieren und eine Reihe von Unterbereichen festlegen, indem sie bestimmte ausgewählte Wellenlängen angeben, und mit Markierungen versehen, welche der Steuerung eines Schreibers zum Aufzeichnen der Ausgangssignale dienen. Bevor die Meßsignale mit dem Bezugssignal verglichen werden, werden sowohl die Meßsignala als auch das Bezugssignal verstärkt. Die durch eine geeignete elektrische Schaltung erzeugten analogm Ausgangssignale entsprechen der spektralen Verteilung der Strahlungsdurchlässigkeit der Flüssigkeit, die sich durch die Zelle bewegt. Jedes Signal wird zur Wellenlänge in Beziehung gesetzt. Diese Beziehung wird graphisch von dem Schreiber aufgezeichnet. Durch einen empirische; Daten speichernden, die Ausgangssignale aufnehmenden Computer, der die Daten zu den AusgangsSignalen in Beziehung setzt, läßt sich der Schreiber für eine Aufzeichnung der Häufigkeitsverteilung der Teilchengrößen steuern. Aus den gewonnenen Daten lassen sich Informationen über zeitliche Änderungen der Häufigkeitsverteilung der Teilchengrößen ableiten.
Verfahren und Einrichtung nach der Erfindung zeichnen sich vor allem dadurch aus, daß es mit ihnen möglich ist, die Häufigkeitsverteilung der Größen von/einer im wesentlichen durchsichtigen Flüssigkeit dispergierten Teilchen zu messen, während sie einem raschen Wechsel unterworfen ist. Derartige Messungen haben sich bei der Steuerung von Prozessen und nachfolgenden Herstellungsvorgängen, insbesondere bei der Herstellung photographischer Emulsionen, als sehr nützlich erwiesen.
Zm folgenden ist die Erfindung anhand einer durch die Zeichnung dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemSBen Einrichtung in einzelnen erläutert. Es zeigen:
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schwindigkeit strömt, ein zwischen der Lichtquelle und der Kammer angeordnetes, bewegbares Wechselfilter, das je nach
gegebenenfalls Lage Licht aus verschiedenen,/kontinuierlich ineinander übergehenden Bändern durchläßt, ein photoelektronisches Bauteil, das vom Filter ausgehendes Licht empfängt und ein im wesentlichen kontinuierliches elektrisches Bezugssignal erzeugt, eine Reihe von weiteren photoelektronischen Bauelementen, die auf der der Lichtquelle;abgewandten Seite der Kammer außerhalb der optischen Achse angeordnet sind und den Intensitäten des empfangenen Streulichtes entsprechende elektrische Meßsignale erzeugen, und einen die Meßsignale einzeln mit dem Bezugssignal vergleichenden Komparator, der bei jedem Vergleich ein den Durchlässigkeitsgrad der Flüssigkeit für Licht bestimmter Bandbreite wiedergebendes elektrisches Ausgangssignal erzeugt.
Im folgenden werden wesentliche Merkmale einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung angeführt. Die Kammer wird zweckmäßigerweise durch eine Zelle gebildet, die zwei senkrecht zur optischen Achse angeordnete, durchsichtige Wände aufweist. Eine Vorrichtung, mit der die Flüssigkeit,beispielsweise eine photographische Emulsion, mit einem bestimmten gewünschten Durchsatz durch die Kammer geleitet wird, braucht angesichts der Bekanntheit derartiger Vorrichtungen nicht näher erläutert zu werden. Der Filter ist der Einfachheit halber drehbar und weist eine Folge von Licht verschiedener schmaler Bänder aus-filternden Sektoren auf, so daß die dem jeweiligen Peak zugeordnete Wellenlänge eine Funktion der Drehlage des Filters ist. Vor den im wesentlichen auf einem Kreis um die optische Achse angeordneten photoelektronischen Bauteilen ist je eine Sammellinse angeordnet. Das eine, vom Filter ausgehendes Licht direkt empfangende photoelektronische Bauelement ist außerhalb der optischen Achse zwischen dem Filter und der
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Pig. 1 eine schematisch dargestellte perspektivische Ansicht der Ausführungsform;
Fig. 2 eine schematisch dargestellte Seitenansicht der Ausführungsform mit einem Blockschaltbild der zugehörigen elektrischen Schaltung;
Fig # 3 einen Ausschnitt aus einer perspektivischen Ansicht einer Einzelheit der Ausführungsform und
Fig# 4 ein Blockschaltbild einer Einzelheit der elektrischen Schaltung der Ausführungsform. Ein im wesentlichen durchsichtiges, flüssiges Medium,im folgenden kurz Flüssigkeit genannt, beispielsweise eine photographische Emulsion,kann von einem Behälter 10 aufgenommen werden, der über geeignete Leitungen und eine Pumpe 11 mit einer Proben-Zelle 19 verbunden ist. Die Pumpe 11 fördert die Flüssigkeit mit einem bestimmten Durchfluß, der gleichbleibend oder veränderlich,kontinuierlich oder intermittierend sein kann, auf einem Strömungsweg, an dem die Zelle 19 liegt. Diese Zelle weist seitlich durchsichtige Platten auf, so daß die Flüssigkeit ohne weiteres einer Bestrahlung ausgesetzt werden kann. Es kann eine Lichtquelle benutzt werden, die in einem breiten Spektralbereich,der das ultraviolett und Infrarot erfaßt, emittiert. Im Ausführungsbeispiel ist eine Metallfadenlampe 21 vorgesehen, der eine Linse 22 zugeordnet ist, welche die von der Lampe 21 in1 Richtung der optischen Achse, die senkrecht zu der einen der Lampe zugekehrten Platte der Zelle 19 steht, ausgesandte Strahlung bündelt.
Ein rotierender Wechselfilter 23, der in einem engen Band aus dem Spektralbereich der Lampe 21 von dieser ausgehendes Licht durchläßt, wobei die Wellenlänge des schmalen Bandes eine Funktion der Drehlage des Filters 23 ist, ist zwischen der Lampe 21 und der Zelle 19 angeordnet sowie kontinuierlich
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und gleichmäßig von einem Elektromotor 25 angetrieben, herstellbare Bleaden 24 sind senkrecht zur optischen Aehse des Filters 23 am dessen Drehachse schwenkbar gelagert und bilden einen sektorenförniigeE. Spalt 12 f der die Bandbreite der die Zelle 19 und die in ihr enthaltene Flüssigkeit beaufschlagenden Strahlung bestimmt.
Eine Linse 26 und ein photoelektronisches Bauelement 27, beispielsweise eine Photocells, sind in Richtung der optischen Achse hintereinander so angeordnet? daß der die Zelle 19 tref fende Strahl auch die Linse 26 erreicht, welche einen Teil von ihm auf das Bauelement 27 fokussiert, so daß dieses ein entsprechendes elektrisches Signal abgibt, das als Bezugssignal für diejenigen elektrischen Signale dient, welche von der von der Flüssigkeit in der Zelle 19 gestreuten Strahlung abgeleitet werden, wie noch erläutert wird. Eine Feldlinse 28 ist der dem Filter 23 zugewandten Platte der Zelle 19 benachbart und beeinflußt und begrenzt die Erweiterung des die Zelle 19 treffenden Strahles.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Zelle 19 befindet sich eine Vielzahl von Linsen 30 ubö diesen zugeordneten photoelektronischen Bauelementen 31, beispielsweise Photozellen, die paarweise angeordnet sind, d„h. jede Linse 30 gehört zn einem bestimmten Bauelement 31. Jedes Paar ist so angeord·= net, daß es in den Strahlengang eingreift und Strahlung empfängt, die von der durch die Zelle 19 strömenden Flüssigkeit durchgelassen wurde. Das von der Flüssigkeit in> der Zelle 19 emittierte Streulicht verläßt diese unter verschiedenen Winkeln zur optischen Achse, die durch die Richtung des von der Lampe 21 ausgehenden, von der Linse 22 gebündelten, vom Filter 23 gefilterten und von der Linse 28 erneut gebündelten, auf die Zelle 19 gerichteten Strahles bestimmt ist. Eine der Linsen 30 und eines der Bauelemente 31 sind auf der optischen Achse angeordnet, die durch die Linsen 22 und 28
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sowie die Lampe 21 geht, so daß dieses eine Bauelement 31 ein elektrisches Meßsignal abgeben kann, welches ein Maß für die Intensität der auf die Zelle 19 treffenden Strahlung ist, welche diese ohne wesentliche Streuung verläßt.
Die an den Ausgängen der Bauelemente 31 erscheinenden Meßsignale enthalten eine große Zahl von Variablen, die in Betracht gezogen werden müssen, wenn eine zutreffende Bestimmung der Strahlungsdurchlässigkeit der Flüssigkeit durchgeführt werden soll. Alle diese Variable werden von den Bauelementen 31 erfaßt, so daß es notwendig ist, auf die gestreute oder emittierte Strahlung Bezug zu nehmen m Aus diesem Grund ist das Bauelement 27 vorgesehen. Die zu berücksichtigenden Variablen sind: (1) Die spektrale Verteilung des Emissionsvermögens der Lichtquelle (Lampe 21), weil bei verschiedenen Wellenlängen unterschiedliche Energiemengen freigesetzt werden; (2) den spektralen Durchlaßgrad des Filters 23, weil in verschiedenen Wellenlängenbereichen, also Bändern, unterschiedliche Bruchteile der eingestrahlten Energie durchgelassen werden; und (3) der spektrale Wirkungsgrad der Bauelemente 31, weil für jede Wellenlänge eine bestimmte, vom Bauelement aufgenommene Energiemenge einen anderen Pegel des Meßsignals erzeugt. Wenn diese Faktoren berücksichtigt werden, dann ist der Unterschied zwischen dem vom Bauelement 27 erzeugten Bezugssignal und dem von jedem einzelnen Bauelement 31 erzeugten Meßsignal ein richtiges und genaues Maß für die relative spektrale Strahlungsintensität, die von der Flüssigkeit entlang der optischen Achse und unter verschiedenen Winkeln hierzu durchgelassen oder emittiert wurde und damit für die spektrale Durchlässigkeit der Flüssigkeit (spektrogonfphotometrische Eigenschaften), Somit wird das vom Bauelement 27 erzeugte
elektrische Bezugssignal von der von der Lampe 21 ausgehenden, vom Filter 23 durchgelassenen Strahlung abgeleitet.Es hängt auch j
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— B —
von der spektralen Empfindlichkeit des Bauelementes 27/, Dieses Bezugssignal wird von einem logarithmischen Verstärker 40 verstärkt und einem Differentialverstärker 41 zugeführt, wie Figt 2 zeigt. Dasselbe Bezugssignal wird auch von einem Intensitätsmodulator 42 aufgenommen, der eine Selbststeuerung besitzt, mit der das vom Bauelement 27 erzeugte Bezugssignal auf einem im wesentlichen gleichmäßigen Pegel gehalten werden kann, damit der gesamte von den Bauelementen 31 erzeugte Signalbereich,der logarithmisch verstärkt werden muß, möglichst klein gehalten werden kann.
Wenn das Filter 23 rotiert, ändert sich die die Zelle 19 beaufschlagende Strahlung hinsichtlich der Wellenlänge kontinuierlich . Dieser Wechsel bezieht sich als auf die spektrale Zusammensetzung der Strahlung # Somit ruft die Reflektion oder Streuung dieses Lichtes an den in der Flüssigkeit dispergierten Teilchen verschiedene Streustrahlungswinkel hervor, die von den Bauelementen 31 insgesamt erfaßt werden, wenn diese einzeln und nacheinander wirksam gemacht werden. Dies geschieht, wie Fig. 2 zeigt, dadurch, daß die Bauelemente mittels einer Ansteuerschaltung 45 nacheinander angesteuert werden. Es ist eine selbsttätige Suchschaltung 47 vorgesehen, welche die Tätigkeit der Suchschaltung 47 steuert. Während des normalen Betriebes sorgt die Suchschaltung 47 für einen automatischen und aufeinanderfolgenden Betrieb der Bauelemente 31, so daß die erwähnte Folge von elektrischen Meßsignalen erzeugt wird, von denen jedes in Analogie zu der unter einem bestimmten Blickwinkel erfaßten Strahlung steht, die von der Flüssigkeit durchgelassen und von deren Teilchen gestreut wird. Das Meßsignal, das von jedem Bauelement 31 erzeugt wird, wird von einem logarithmischen Verstärker 48 verstärkt und neben dem Bezugssignal ebenfalls dem Differentialverstärker 41 zugeführt# Die beiden Signale, das eine vom Verstärker 40 (Bauelement 27) und das andere vom Verstärker 48 (messendes Bauelement 31) werden vom
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Differentialverstärker 41, der als Komparator wirkt, verglichen, worauf eine Reihe von AusgangsSignalen (analogen Daten) entsteht, welche die spektrale Verteilung der dichteabhängigen Durchlässigkeit der Flüssigkeit bezüglich der Achse und bezüglich verschiedener Streuwinkel wiedergeben. Diese Reihe von Ausgangssignalen wird dann von einem X-Y-Schreiber 50 aufgenommen, der eine sichtbare Aufzeichnung vornimmt, welche die Durchlässigkeit zu den Wellenlängen der Strahlung bei verschiedenen Streuwinkeln in funktionalen Zusammenhang bringt.
Wie Fig. 3 zeigt, ist das Filter 23 mit Kennzeichen und Markierungen versehen, damit ein Signal, das den Beginn der Tätigkeit des Schreibers 50 steuert, ein -Signal, das die Suchschaltung 47 in Betrieb setzt und eine Reihe von Signalen erzeugt werden können, die bestimmten Wellenlängen zugeordnet sind, welche zu den optischen Eigenschaften des Filters 23 gehören. Die zuletzt genannte Reihe von Signalen wird auch dazu benutzt, um die in Fig. 4 dargestellten Kurven 55aufzuzeichnen. Die veränderliche spektrale Lichtdurchlässigkeit des Filters 23 wird sorgfältig gemessen. An ver-
schiedenen Stellen, beispielsweise solchen, die 4 000 A,
OO O
5 000 A, 6 000 A und 7 000 A entsprechen, ist als Kennzeichen am Rand des scheibenförmigen Filters 23 je eine Bohrung angebracht, wie Fig. 3 zeigt. Eine Lichtquelle 57 ist auf der einen Seite des Filters angeordnet, während auf der anderen Seite des Filters ein photoelektronisches Bauelement 58 mit der Lichtquelle 57 axial fluchtend angeordnet ist, das ein die jeweilige Wellenlänge anzeigendes Signal abgibt. Außerdem sind als Markierungen Bohrungen 59 und ferner Bohrungen 63 im Filter vorgesehen, die bezüglich der Bohrungen 56 so angeordnet sind, daß zur richtigen Zeit ein Signal erzeugt wird, das zunächst die Suchschaltung 47 in Tätigkeit setzt und dann eine dem Schreiber 50 vorgeschaltete Durchlaufsteuerschaltung 60 in Betrieb nimmt. Die Bohrungen
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und 63 sind im Vergleich 21a den Bohrungen 56 radial inner» halb bzw % außerhalb derselben angeordnetff wie Fig, 3 geigt» Jeder Bohrung 5S und jeder Bohrung 63 ist sowohl eine Licht·» quelle "71 bzwo 72 als aneli ein .photoelektronisches Bauelement 61 bzw, 64 zugeordnet. Di© mittels der Bohrungen 56, 59 und 63 erzeugten Signale könnten auch auf andere Weise gewonnen werden. Beispielsweise könnten in den Bohrungen kleine Mag nete am Filter 23 angeordnet werden, die von einem Aufnahme kopf beim Vorbeiwandern erfaßt werden können«, Die Bohrungen an sich könnten auch durch durchsichtige oder undurchsichtige Bereiche des Filters 23 ersetzt werden, die sich mit Photozellen erfühlen lassen. Natürlich sind noch weitere Mittel denkbar, um die notwendigen Signale zu erzeugen. Die mit Hilfe der Bohrungen 56 erzeugte Kurve 62 in Fig. 4 weist eine Reihe von Spitzen auf, von denen jede eine bestimmte Wellenlänge anzeigt, die durch die zugeordnete Bohrung 56 gekennzeichnet ist. Das Schaltstück eines aus Fig. 2 ersichtlichen Umschalters 65 ist zwischen einer Stellung,in der die am Ausgang des Differentialverstärkers 41 erscheinenden Ausgangssignale dem Schreiber 50 zugeführt werden und einer Stellung bewegbar, in der die vom Bauelement 58 abgegebenen Signale über eine Wellenlängenbezugsschaltung 66 vom Schreiber 50 aufgenommen werden. Die beiden Signalfolgen könnten dem Schreiber auch gleichzeitig zugeführt werden, wenn dieser in der Lage wäre, mehr als eine Kurve aufzuzeichnen; wie dies Fig. 4 zeigt. Andernfalls muß die Kurve 62 nach oder vor den Kurven 55 aufgezeichnet werden.
Empirische Formeln mit gemesJfien Werten und die vom Differential· verstärker 41 gelieferten analogen Werte können mit Hilfe eines Computers 69 zur Basis der Aufzeichnung einer Häufigkeitsverteilung von Teilchengrößen gemacht werden. Diese Aufzeichnung in Form einer Kurve 68 ist in Fig. 4 rechts dargestellt. Demnach lassen sich im Endergebnis Werte ermitteln, welche die
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spektrale Durchlässigkeit zur Häufigkeitsverteilung der Teilchengrößen in Beziehung setzen.
Obwohl erwähnt wurde, daß es sich bei den photoelektronischen Bauelementen 27 und 31 um Photozellen handeln kann, können auch andere Arten von Bauelementen dieser Art, beispielsweise Photomultiplier, verwendet!werden. Es wurde auch darauf hingewiesen», daß die Bauelemente 31 bezüglich der Zelle 19, so wie es Fig. 2 zeigt, im wesentlichen auf einem Kreisbogen angeordnet sind. Sie könnten jedoch auch auf andere Weise angeordnet sein,solange sie auf den von der Streustrahlung beanspruchten Raumwinkel verteilt sind. Auch die Anordnung der Linse 26 urd des Bauelementes 27 könnte anders getroffen werden, falls damit dasselbe Ausmaß an Empfindlichkeit erreicht wird.
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Claims (3)

  1. - ta -
    ANSPRÜCHE
    I)J Verfahren zum kontinuierlichen Bestimmen der spektralen ^ Verteilung der Strahlungsdurchlässigkeit einer wenigstens annähernd durchsichtigen Flüssigkeit, in der kleine Teilchen verschiedener Größe dispergiert sind, und der Häufigkeitsverteilung der Teilchengrößen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in einer bestimmten Richtung bewegt und nacheinander mit Licht kleiner Bandbreite aus verschiedenen Bändern bestrahlt wird, daß ein elektrisches Bezugssignal mit im wesentlichen gleichbleibender Größe erzeugt wird, daß an verschiedenen Stellen außerhalb der optischen
    die
    Achse die Intensität der/Flüssigkeit in verschiedenen Richtungen verlassenden Streustrahlung gemessen und den Intensitäten analoge elektrische Meßsignale erzeugt werden und daß die Meßsignale einzeln mit dem Bezugssignal verglichen werden und bei jedem Vergleich ein den Durchlässigkeitsgrad der Flüssigkeit für Licht bestimmter Bandbreite wiedergebendes elektrisches Ausgangssignal erzeugt wird«,
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Licht aus einem Spektralbereich mit Wellenlängen von
    O O
    fähr 4 000 A bis mindestens 7 000 A verwendet wird.
  3. 3) Verfahren anch Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folge von die Lage der nacheinander benutzten Bänder kleiner Breite anzeigenden elektrischen Anzeigesignalen erzeugt wird.
    4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale als Funktionen der Ihnen zugeordneten Bänder selbsttätig graphisch aufgezeichnet werden.
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    5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für eine gleichbleibende Größe des Bezugssignals die Intensität einer Licht aller verwendeten Bänder erzeugenden Quelle moduliert wird.
    6) Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Quelle (21) weißen und gegebenenfalls auch ultravioletten und infraroten Lichtes, eine mit der Flüssigkeit gespeiste, im Strahlengang der Lichtquelle (21) angeordnete Kammer (19), durch welche die Flüssigkeit mit einer bestimmten Geschwindigkeit strömt, ein zwischen der Lichtquelle (21) und der Kammer (19) angeordnetes, bewegbares Wechselfilter (23) , das je nach Lage Licht aus ver-
    Jfegebenenfalls
    nen ,/kontinuierlich ineinander übergehenden Bändern
    durchläßt, ein photoelektronisches Bauelement (27) , das vom Filter (23) ausgehendes Licht empfängt und ein im wesentlichen kontinuierliches elektrisches Bezugssignal erzeugt, eine Reihe von weiteren photoelektronischen Bauelementen (31), die auf der der Lichtquelle (21) abgewandten Seite der Kammer (19) außerhalb der optischen Achse angeordnet sind und den Intensitätendes empfangenen Streulichtes entsprechende elektrische Meßsignale erzeugen, und einen die Meßsignale einzeln mit dem Bezugssignal vergleichenden Komparator (41), der bei jedem Vergleich ein den Durchlässigkeitsgrad der Flüssigkeit für Licht bestimmter Bandbreite wiedergebendes elektrisches Ausgangssignal erzeugt.
    7) Einrichtung nach Anspruch 6 zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Schreiber (50) zum Aufzeichnen der Ausgangssignale·
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    8) Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (23) drehbar ist und eine Folge von Licht verschiedener Bänder ausfilternden Sektoren aufweist und daß der Filter (23) mit Kennzeichen (56) versehen ist, die das eine Ende des Spektralbereiches der Lichtquelle (21) markieren und eine Reihe von Unterbereichen festlegen.
    9) Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (23) mit Markierungen (59) versehen ist, welche der Steuerung des Schreibers (50) dienen.
    10) Einrichtung nach Anspruch 9 zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreiber (50) in Abhängigkeit von Anzeigesignalen, die eine Wellenlängenbezugsschaltung (66) aufgrund festgestellter Kennzeichen (56) abgibt, eine bestimmte, den Kennzeichen (56) zugeordnete Wellenlängen kenntlich machende Kurve (62) aufzeichnet.
    11) Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch eine Ansteuerschaltung (45), welche nacheinander die einzelnen photoelektronischen Bauelemente (31) abfragt.
    12) Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch einen empirische Daten speichernden, die Ausgangssignale aufnehmenden Computer (69) , der den Schreiber (50) für eine Aufzeichnung der Häufigkeitsverteilung der Teilchengrößen steuert.
    3Q981Q/Q8T?
    13) Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12 zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen der Stromversorgung (43) der Lichtquelle (21) vorgeschalteten Intensitätsmodulator (42), der die Amplitude des Bzeugssignals im wesentlichen gleichmäßig hält.
    14) Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer durch eine Zelle (19) gebildet ist, die zwei senkrecht zur optischen Achse angeordnete, durchsichtige Wände aufweist.
    15) Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch ein auf der der Lichtquelle (21) abgekehrten Seite der Kammer (19) auf der optischen Achse angeordnetes photoelektronisches Bauelement (Fig. 1, 2), das an die Ansteuerschaltung (45) angeschlossen ist.
    3 o y uv)/ η it ι ■>
    ORIGINAL INSPECTED
DE2242481A 1971-08-31 1972-08-29 Verfahren zum kontinuierlichen bestimmen der spektralen verteilung der strahlungsdurchlaessigkeit einer dispergierte teilchen enthaltenden fluessigkeit und der haeufigkeitsverteilung der teilchengroessen sowie einrichtung zum durchfuehren des verfahrens Pending DE2242481A1 (de)

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