DE2333945C3

DE2333945C3 - Device for continuously measuring the density of a liquid using the law of refraction

Info

Publication number: DE2333945C3
Application number: DE19732333945
Authority: DE
Inventors: Walter Prof. Dr.; Reißland Martin-Ulrich Dipl.-Ing.; 1000 Berlin Schweizer
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Filing date: 1973-07-04
Publication date: 1976-05-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum kontinuierlichen Messen der Dichte einer Flüssigkeit in vorgegebenen Grenzen unter Ausnutzung des Brechungsgesetzes, insbesondere der Säuredichte einer Akkumulaitorbatteriie eines Kraftfahrzeuges zwecks Ermittlung ihres Ladezustandes, mit einem lichtleitenden Stab, einer Lichtquelle, die ein paralleles oder nahezu paralleles Lichtbündel in den Stab gegen eine an seinem in die Flüssigkeit eingetauchten Endstück befindliche Meßfläche aussendet, auf die das Lichtbündel unter einem Winkel zur Flächennormalen, der höchstens gleich dem bei der untersten Flüssigkeitsdichtegremze auftretenden Totalreflexionswinkel ist, gerichtet ist, und einem in dem Strahlengang gegenüber eimer von dem von der Meßfläche in die Flüssigkeit gebrochenen Lichtbündel beaufschlagten Umlenkfläche liegenden lichtempfindlichen Element.The invention relates to a device for continuously measuring the density of a liquid within specified limits using the law of refraction, in particular the acid density a Akkumulaitorbatteriie a motor vehicle for the purpose of determining its state of charge, with a light-conducting rod, a light source that emits a parallel or nearly parallel light beam into the rod emits against a measuring surface located at its end piece immersed in the liquid, onto which the light beam at an angle to the surface normal that is at most equal to that of the lowest Liquid density limit occurring total reflection angle is directed, and a bucket in the beam path opposite from that of the measuring surface in the liquid refracted light bundle acted upon deflection surface lying light-sensitive Element.

Zum Messen der Dichte einer Flüssigkeit ist bereits eine Einrichtung mit einem in die zu messende Flüssigkeit eingetauchten Glasstab bekannt, an dessen aus der Flüssigkeit ragenden Ende eine Lichtquelle angeordnet ist, durch die ein parallel zur optischen Achse des Glasstabes einfallendes Lichtbündel erzeugt wird, und an dessen eingetauchtem Ende zwei ITmlenkflächen und eine Meßfläche vorhanden sind.For measuring the density of a liquid there is already a device with an in the liquid to be measured immersed glass rod known, at the end of which protruding from the liquid a light source is arranged through which a bundle of light incident parallel to the optical axis of the glass rod is generated and at the immersed end of which there are two deflecting surfaces and a measuring surface.

Die Umlenk- und Meßflächen sind so angeordnet, daß das Lichtbündel über eine Umlenkfläche der Meßfläche unter dem Winkel der Totalreflexion zugeleitet und von dort über eine weitere Umlenkfläche an ein Fernrohr weitergeleitet wird. Eine solche Einrichtung hat den Nachteil, daß die Dichte der Flüssigkeit lediglich in sehr engen Grenzen und nur subjektiv bestimmt werden kann. Eine kontinuierliche Messung der Dichte ist mit dieser Einrichtung also nicht möglich.The deflecting and measuring surfaces are arranged so that the light beam over a deflecting surface of the Measuring surface fed at the angle of total reflection and from there via a further deflection surface is forwarded to a telescope. Such a device has the disadvantage that the density of the liquid can only be determined within very narrow limits and only subjectively. A continuous It is therefore not possible to measure the density with this device.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung ist ein lichtleitender Stab vorgesehen, dessen in die Flüssigkeit eingetauchtes Ende eine zur Stabachse senkrechte Stirnfläche aufweist, die mit einem reflektierenden Überzug versehen ist, und an dessen aus der Flüssigkeit ragenden Ende eine Lichtquelle und ein lichtempfindliches Element angeordnet sind. Bei der Einrichtung werden die in den lichtleitenden Stab einfallenden Lichtstrahlen in Abhängigkeit von der Dichte der Flüssigkeit mehr oder weniger stark in die Flüssigkeit gebrochen, so daß die in die Flüssigkeit geleitete Lichtmenge ein Kriterium für die Dichte der Flüssigkeit ist. Mit einer solchen Einrichtung ist zwar eine kontinuierliche Messung möglich, jedoch muß dafür Sorge getragen werden, daß die Eintauchtiefe des lichtleitenden Stabes immer gleich groß ist, da sich andernfalls beträchtliche Meßfehler ergeben können. Insbesondere bei Akkumulatorbatterien schwankt jedoch das Flüssigkeitsniveau erheblich, so daß eine solche Einrichtung zur Messung der Säuredichte einer Akkumulatorbatterie nicht verwendet werden kann.In another known device, a light-conducting rod is provided, which is in the liquid submerged end has a face perpendicular to the rod axis, which is covered with a reflective Coating is provided, and at its end protruding from the liquid a light source and a photosensitive element are arranged. When setting up, those in the light-guiding rod incident light rays depending on the density of the liquid more or less strong in the liquid is broken, so that the amount of light conducted into the liquid is a criterion for the density the liquid is. With such a device a continuous measurement is possible, however Care must be taken that the immersion depth of the light-conducting rod is always the same is large, otherwise considerable measurement errors may result. Especially with accumulator batteries However, the liquid level fluctuates significantly, so that such a device for measuring the Acid density of an accumulator battery cannot be used.

Des weiteren ist eine Einrichtung zur Messung der Säuredichte einer Akkumulatorbatterie bekanntgeworden, bei der ein von einer Lichtquelle ausgehendes Lichtbündel durch ein von der Flüssigkeit gefülltes Prisma auf mehrere lichtempfindliche Empfänger gerichtet ist. Je nach der Dichte der Flüssigkeit wird das Lichtbündel mehr oder weniger stark durch das Prisma gebrochen und trifft infolgedessen entsprechend dem jeweils vorhandenen Brechungsindex auf einen der diesem Brechungsindex zugeordneten lichtempfindlichen Empfänger. Eine solche Einrichtung hat den Nachteil, daß sie ein relativ großes Bauvolumen besitzt und nicht ohne umfangreiche Änderungen am Akkumulatorgehäuse in dieses eingebaut werden kann. Hinzu kommt, daß die bekannte Einrichtung einen bauteilaufwendigen Aufbau aufweist und entsprechend teuer ist.Furthermore, a device for measuring the acid density of a storage battery has become known, in which a light beam emanating from a light source passes through a beam filled with the liquid Prism is aimed at several light-sensitive receivers. Depending on the density of the liquid will be the light beam refracted more or less strongly by the prism and consequently hits accordingly the respective existing refractive index to one of the associated with this refractive index light sensitive receiver. Such a device has the disadvantage that it has a relatively large overall volume and not built into it without extensive changes to the battery housing can be. In addition, the known device has a complex structure and is correspondingly expensive.

Schließlich ist eine Einrichtung zum Messen der Dichte einer Flüssigkeit vorgeschlagen worden, die einen lichtleitenden Stab mit einer Meßfläche und zwei verspiegelten Umlenkflächen an seinem in die Flüssigkeit eingetauchten Ende, eine ein paralleles Lichtbündel aussendende Lichtquelle und ein lichtempfindliches Element mit einem im Strahlengang davor angeordneten Filterkeil umfaßt. Das Lichtbündel ist über eine der beiden Umlenkflächen unter einem Winkel zur Meßflächennormalen, der höchstens gleich dem bei der untersten Flüssigkeitsdichtegrenze auftretenden Totalreflexionswinkel ist, gegen die Meßfläche und das von dieser in die Flüssigkeit gebrochene Lichtbündel gegen eine zur Lichtbündelachse senkrechte Grenzfläche des Stabes gerichtet, hinter der sich die andere Umlenkfläche befindet. Mit einer solchen Einrichtung kann die Dichte einer Flüssigkeit unabhängig vom jeweiligen Flüssigkeitsstand kontinuierlich gemessen werden. HinzuFinally, there has been proposed a device for measuring the density of a liquid which a light-conducting rod with a measuring surface and two mirrored deflection surfaces on its in the Liquid-immersed end, a light source emitting a parallel light beam and a light-sensitive one Element comprising a filter wedge arranged in front of it in the beam path. The bundle of light is over one of the two deflecting surfaces at an angle to the normal to the measuring surface, which is at most is equal to the total reflection angle occurring at the lowest liquid density limit, against the measuring surface and the light beam refracted by it into the liquid against an axis of the light beam directed vertical boundary surface of the rod, behind which the other deflection surface is located. With Such a device can determine the density of a liquid independently of the respective liquid level continuously measured. In addition

kommt, daß der Aufbau im Vergleich zu den bekannten Einrichtungen billiger und bauteilärmer ist und die Einrichtung ein geringeres Bauvolumtn aufweist, so daß sie besonders für die Messung der Säuredichte einer Akkumulatorbatterie geeignet ist. comes that the structure is cheaper and fewer components compared to the known facilities and the device has a smaller overall volume, so that it is particularly suitable for measuring the acid density of a storage battery.

Aufgabe der Erfindung ist es, die zuletzt beschriebene Einrichtung weiter zu verbilligen und fertigungsgünstiger zu gestalten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Flächennormale der von dem gebrochenen Lichtbündel beaufschlagten Umlenkfläche mit dem einfallenden Lichtbündel den sich bei der größten Dichte der Flüssigkeit ergebenden Brewsterschen Winkel einschließt.The object of the invention is to make the device described last even cheaper and cheaper to manufacture to design. According to the invention, this object is achieved in that the surface normals the deflection surface acted upon by the refracted light bundle with the incident light bundle includes the Brewster angle resulting at the highest density of the liquid.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß das von der Umlenkfläche zum lichtempfindlichen Element reflektierte Lichtbündel bei der größten vorkommenden Flüssigkeitsdichtp vollständig polarisiert ist. Bei einer Verkleinerung des Brechungsindexes der Flüssigkeit, was gleichbedeutend mit einer Dichteverminderung ist, wird der Durchmesser des polarisierten Lichtbündels mehr und mehr verkleinert, bis das Lichtbündel schließlich nur noch aus einer feinen Linie besteht. Eine solche Änderung des Lichtbündeldurchmessers hat zur Folge, daß einmal der Anteil des polarisierten Lichts geringer wird und zum anderen die Lichtleistung des auf das lichtempfindliche Element gerichteten Lichtbündels zunimmt, wodurch sich eine genügend große Änderung im elektrischen Kreis des lichtempfindlichen Elements ergibt. Auf Grund dieser An steuerung des lichtempfindlichen Elements kann auf die Anordnung eines Filterkeils oder eines Polarisationsfilters im Strahlengang vor dem Element völlig verzichtet werden, was sich günstig auf die Herstellungskosten auswirkt.By this measure according to the invention it is achieved that the from the deflecting surface to the photosensitive Element completely reflected light bundles with the largest existing liquid density is polarized. With a decrease in the refractive index of the liquid, which is equivalent with a decrease in density, the diameter of the polarized light beam becomes larger and smaller until the light beam finally consists only of a fine line. Such Changing the light beam diameter has the consequence that once the proportion of polarized light and, on the other hand, the light output of the light beam directed onto the light-sensitive element becomes lower increases, causing a sufficiently large change in the electrical circuit of the photosensitive Element results. On the basis of this control of the photosensitive element can on the arrangement of a filter wedge or a polarization filter in the beam path in front of the element completely can be dispensed with, which has a favorable effect on manufacturing costs.

Eine weitere Verbilligung der vorgeschlagenen Einrichtung kann dadurch erzielt werden, daß das von der Meßfläche in die Flüssigkeit gebrochene Lichtbündel unmittelbar auf die Umlenkfläche und von dieser über eine zur Lichtbündelachse senkrechte Grenzfläche in den Stab auf das lichtempfindliche Element gerichtet ist. Durch einen solchen Aufbau der Einrichtung kann nämlich auf eine Verspiegelung dieser Umlenkfläche verzichtet werden.A further reduction in the price of the proposed device can be achieved in that the Light bundles refracted from the measuring surface into the liquid directly onto the deflecting surface and from this via an interface perpendicular to the light beam axis into the rod onto the light-sensitive Element is directed. With such a structure of the device it is possible to have a mirror coating this deflection surface can be dispensed with.

Die Lichtquelle besteht zweckmäßigerweise aus einer Galliumarsenid-Diode mit einem vor dieser angeordneten, ein paralleles Lichtbündel erzeugenden optischen System. Durch die Verwendung einer Galliumarsenid-Diode kann das Bauvolumen besonders klein gehalten werden. Zudem besitzt eine Galliumarsenid-Diode im Gegensatz zu einer mit Unterspannung betriebenen Glühlampe, die ebenfalls benutzt werden kann, einen geringeren Leistungsbedarf. Das optische System kann in bekannter Weise aus zwei hintereinanderliegenden Sammellinsen aufgebaut sein oder auch aus einer Kondensorlinse bestehen, die zweckmäßigerweise an das lichtquellenseitige Ende des Stabes angeformt ist.The light source expediently consists of a gallium arsenide diode with a an optical system generating a parallel light beam. By using a gallium arsenide diode the construction volume can be kept particularly small. It also has a gallium arsenide diode in contrast to an undervoltage operated incandescent lamp that is also used can be, a lower power requirement. The optical system can consist of two in a known manner be built one behind the other collecting lenses or consist of a condenser lens that is expediently formed on the end of the rod on the light source side.

Als lichtempfindliches Element kann ein Photoelement, eine Photodiode oder, was im Hinblick auf die Lichtempfindlichkeit und Kosten besonders günstig ist, ein Photowiderstand verwendet werden.As a photosensitive element can be a photo element, a photodiode or whatever in terms of the photosensitivity and cost is particularly favorable, a photoresistor can be used.

Zur Verbesserung der Retiexionseigenschaften ist am zweckmäßigsten mindestens die im Strahlengang vor der Meßfläche angeordnete Umlenkfläche mit einer spiegelnden Schicht versehen und diese mit einer Schutzschicht abgedeckt. Bei einer Einrichtung zum Messen der Säuredichtung einer Akkumulatorbatterie kann für eine solche Schutzschicht beispielsweise Bitumen verwendet werden. Die spiegelnde Schicht kann aus Silber, Aluminium oder zweckmäßiger aus Gold bestehen. Eine Goldschicht besitzt nämlich im Zusammenhang mit einer Galliumarsenid-Diode oder einer mit Unterspannung betriebenen Glühlampe den Vorteil, daß sie für das Spektrum des von einer solchen Lichtquelle abgegebenen Lichts einen äußerst hohen Reflexionsgrad aufweist.In order to improve the retention properties, at least that in the beam path is most expedient Provided in front of the measuring surface arranged deflection surface with a reflective layer and this with covered with a protective layer. In a device for measuring the acid seal of a storage battery Bitumen, for example, can be used for such a protective layer. The reflective Layer can consist of silver, aluminum or, more expediently, of gold. Has a gold layer namely in connection with a gallium arsenide diode or one operated with undervoltage Incandescent lamps have the advantage that they cover the spectrum of the emitted by such a light source Light has an extremely high degree of reflection.

In einer für die Messung der Säuredichte einer Akkumulatorbatterie bevorzugten Ausführungsform geht der lichtleitende Stab an seinem oberen Ende in eine» Batterieverschlußstopfen über, in dessen Kopf die Lichtquelle und das lichtempfindliche Element angeordnet sind. Ein solcher Aufbau der Einrichtung erfordert nicht nur keinerlei konstruktive Änderung am Batteriegehäuse, sondern auch keine zusätzlichen Befestigungsmittel zur Festlegung der Einrichtung am Batteriegehäuse, was den Vorteil mit sich bringt, daß die Montage der Einrichtung am Batteriegehäuse von ungeschultem Personal und damit auch vom Fahrzeughalter selbst durchgeführt werden kann. Die beschriebene Ausführungsform eignet sich also in vorzüglicher Weise zur Nachrüstung von bereits im Kraftfahrzeug befindlichen Akkumulatorbatterien.In a preferred embodiment for measuring the acid density of a storage battery, the light-conducting rod merges at its upper end into a "battery sealing plug, in the head of which the light source and the light-sensitive element are arranged. Such a structure of the device not only requires no structural changes to the battery housing, but also no additional fastening means for fixing the device to the battery housing, which has the advantage that the assembly of the device on the battery housing is carried out by untrained personnel and thus also by the vehicle owner himself can be. The embodiment described is therefore particularly suitable for retrofitting accumulator batteries that are already in the motor vehicle.

Die Befestigung des lichtleitenden Stabes am Batterieverschlußstopfen kann mittels einer Schrauboder Steckverbindung vorgenommen werden, wobei bei einer Schraubverbindung der Stab an seinem der Meßfläche abgewandten Ende ein Außengewinde und der Verschlußstopfen ein entsprechendes Innengewinde tragen kann. Als besonders zweckmäßig hat es sich jedoch erwiesen, den lichtleitenden Stab und den Batterieverschlußstopfen als einstückige Einheit aus Kunststoff auszubilden. Dadurch ergeben sich erhebliche fertigungstechnische Vorteile, da ein solches Bauteil in einem einzigen Arbeitsgang in einem Spritzoder Preßverfahren hergestellt werden kann.The attachment of the light-conducting rod to the battery sealing plug can be made by means of a screw or plug connection, with a screw connection the rod at its the The end facing away from the measuring surface has an external thread and the sealing plug has a corresponding internal thread can carry. However, it has proven to be particularly useful to use the light-conducting rod and to form the battery sealing plug as a one-piece unit made of plastic. This results in considerable manufacturing advantages, since such a component in a single operation in an injection molding or Pressing process can be produced.

Bekanntlich ist die Dichte der Säure in einer Akkumulatorbatterie temperaturabhängig, und zwar nimmt sie mit steigender Temperatur ab. Da jedoch die Viskosität der Säure mit steigender Temperatur ebenfalls abnimmt und dieser Effekt den anderen überwiegt, kann bei zunehmender Temperatur trotz abnehmender Dichte der Säure der Batterie mehr Ladung entnommen werden. Diese Abhängigkeit kann zweckmäßigerweise dadurch berücksichtigt werden, daß an oder in dem in die Flüssigkeit eingetauchten Teil des lichtleitenden Stabes ein Temperaturfühler angeordnet ist, dessen Ausgangssignal als Korrekturgröße in den Anzeigestromkreis eingegeben wird. It is known that the density of the acid in a storage battery is temperature-dependent, namely it decreases with increasing temperature. However, as the viscosity of the acid increases with increasing temperature also decreases and this effect outweighs the others, can despite increasing temperature As the density of the acid decreases, more charge can be drawn from the battery. This dependency can expediently be taken into account that on or in the immersed in the liquid Part of the light-conducting rod, a temperature sensor is arranged, the output signal of which is entered as a correction variable in the display circuit.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, which contains an exemplary embodiment in a partially schematic representation.

Die Einrichtung, die im Längsschnitt dargestellt und zur Messung der Säuredichte in einem Bleiakkumulator vorgesehen ist, enthält einen lichtleitenden Stab 1, der an einem Ende in einem als Batterieverschlußstopfen ausgebildeten Teil 2 übergeht und mit diesem eine einstückige Einheit aus Polymethylmethacrylat bildet. Der Verschlußstopfenteil 2 umfaßt einen Kopf 3, dessen Umfang mit einer Rändelung 4 versehen ist, und einen Gewindeabschnitt 5.The device shown in longitudinal section and used to measure the acid density in a lead-acid battery is provided, contains a light-conducting rod 1, which is at one end in a battery stopper formed part 2 passes and with this a one-piece unit made of polymethyl methacrylate forms. The sealing plug part 2 comprises a head 3, the circumference of which is provided with a knurling 4 is provided, and a threaded portion 5.

Im Verschlußstopfenteil 2 befindet sich eine erste Bohrung 6 zur Aufnahme einer Galliumarsenid-Diode 7, die in einer längsaxial verschiebbaren Halterung 8 sitzt, und eine zweite, zur Bohrung 6 kon-In the plug part 2 there is a first bore 6 for receiving a gallium arsenide diode 7, which sits in a longitudinally axially displaceable holder 8, and a second, to the bore 6 con-

zentrische Bohrung 9, in der das aus zwei Sammellinsen 10 und 11 bestehende optische System 12 zur Erzeugung eines Parallellichtbündels 13 angeordnet ist. In einer weiteren Bohrung 14 sitzt in einer Fassung 15 der als lichtempfindliches Element dienende Photowiderstand 16, die unmittelbar oder mittelbar über einen Operationsverstärker im Anzeigestromkreis der Meßeinrichtung liegt.central bore 9 in which the optical system 12 consisting of two converging lenses 10 and 11 for Generation of a parallel light beam 13 is arranged. In a further bore 14 sits in a socket 15 serving as the photosensitive element photoresistor 16, which is directly or indirectly is via an operational amplifier in the display circuit of the measuring device.

Am freien Ende des lichtleitenden Stabes 1 befinden sich zwei Umlenkflächen 17 und 18, von denen die Umlenkfläche 17 im Strahlengang vor der Meßfläche 19 liegt und das Lichtbündel 13 so in Richtung auf die Meßfläche 19 reflektiert, daß dieses mit seiner Längsachse 20 unter einem Winkel zur Meßflächennormalen 21 auf die Meßfläche trifft, der gleich dem bei der untersten Säuredichtegrenze auftretenden Totalrefiexionswinkel ist. Im vorliegenden Fall — für Mitteleuropa ausgelegte Starterbatterie für ein Kraftfahrzeug — beträgt die unterste Säuredichtegrenze ungefähr 1,18 kg/1. Sie tritt bei entladenem Bleiakkumulator auf. Diesem Wert entspricht ein Brechungsindex der Säure von ungefähr 1,3642, so daß sich bei einem Brechungsindex des lichtleitenden Stabes 1 aus Polymethylmethacrylat von ungefähr 1,49 ein Totalreflexionswinkel von ungefähr 65 Winkelgrad ergibt.At the free end of the light-conducting rod 1 there are two deflection surfaces 17 and 18, one of which the deflecting surface 17 is in the beam path in front of the measuring surface 19 and the light beam 13 so in the direction on the measuring surface 19 that this reflects with its longitudinal axis 20 at an angle to the measuring surface normal 21 hits the measuring surface, which is the same as that occurring at the lowest acid density limit Is total reflection angle. In the present case - a starter battery designed for Central Europe for a motor vehicle - the lowest acid density limit is approximately 1.18 kg / l. It occurs when discharged Lead accumulator on. This value corresponds to an acid refractive index of approximately 1.3642, see above that at a refractive index of the light-conducting rod 1 made of polymethyl methacrylate of approximately 1.49 gives a total reflection angle of approximately 65 degrees.

Die andere Umlenkfläche 18 liegt im Strahlengang hinter der Meßfläche 19 und ist von dem von der Meßfläche 19 in die Säure gebrochenen Lichtbünde 13' beaufschlagt. Die Umlenkfläche 18 ist so zu den Lichtbündel 13' geneigt, daß ihre Flächennormale 2i mit dem einfallenden Lichtbündeli 13' den sich be der größten Säuredichte ergebenden Brewsterschei Winkel χ_ΰ einschließt. In vorliegendem Fall beträgi die oberste Säuredichtegrenze, die bei geladenen Bleiakkumulator vorhanden ist, ungefähr 1,28 kg/1 Diesem Wert entspricht ein Brechungsindex vor 1,380. Daraus und aus dem Brechungsindex de: lichtleitenden Stabes 1 aus Polymethylmethacrylai läßt sich der Brewstersche Winkel zu 47,2 Winkel grade berechnen. Alle die genannten DichtewerU gelten bei einer Temperatur von 27° C.The other deflecting surface 18 lies in the beam path behind the measuring surface 19 and is acted upon by the light bundle 13 'refracted by the measuring surface 19 into the acid. The deflecting surface 18 is inclined to the light bundle 13 'so that its surface normal 2i with the incident light bundle 13' includes the Brewster angle χ _{ΰ resulting from the greatest acid density.} In the present case, the uppermost acid density limit, which is present when the lead accumulator is charged, is approximately 1.28 kg / 1. This value corresponds to a refractive index before 1.380. From this and from the refractive index de: light-conducting rod 1 made of polymethyl methacrylate, Brewster's angle can be calculated to be 47.2 degrees. All of the specified densities apply at a temperature of 27 ° C.

Das von der Umlenkfläche 18 bei der größter Säuredichte gegen die ungefähr senkrechte Grenzfläche 23 und den dahinter angeordneten Photowiderstand 16 reflektierte Lichtbündel 13" ist vollständig polarisiert. Bei sich verringernder Säuredichte wird der Durchmesser des Lichtbündels 13' immer kleinen Ist die unterste Säuredichtegrenze erreicht, so ist das Lichtbündel zu einer feinen Linie 13'" entartet. Der an der Umlenkfläche 18 in der lichtleitenden Stab 1 gebrochene Lichtanteil hat keinen Einfluß auf die Messung.That of the deflecting surface 18 with the greatest acid density against the approximately vertical boundary surface 23 and the light beam 13 ″ reflected by the photoresistor 16 arranged behind it is complete polarized. As the acid density decreases, the diameter of the light beam 13 ' always small When the lowest acid density limit is reached, the light beam forms a fine line 13 '"degenerates. The light component refracted at the deflecting surface 18 in the light-guiding rod 1 does not have any Influence on the measurement.

Die Umlenkfläche 17 ist mit einer spiegelnder Schicht 24 aus Gold versehen, auf die eine Schutzschicht 25 aus Bitumen aufgebracht ist.The deflection surface 17 is provided with a reflective layer 24 made of gold, on which a protective layer 25 is applied from bitumen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

23 945 claims:

1. Device for continuously measuring the density of a liquid in predetermined Limits using the law of refraction, in particular the acid density of a storage battery of a motor vehicle for the purpose of determining its state of charge, with a light-conducting rod, a light source that has a parallel or an almost parallel light beam in the rod against one immersed in the liquid at its End piece located measuring surface emits, onto which the light beam at an angle to the surface normal, which is at most equal to that of the lowest liquid density limit occurring total reflection angle is directed, and opposite one in the beam path one acted upon by the light beam refracted into the liquid by the measuring surface Deflecting surface lying photosensitive element, characterized in that the Surface normal (22) of the deflecting surface acted upon by the refracted light bundle (113 ') (18) with the incident light bundle (13 ') those resulting from the highest density of the liquid Brewster's angle («b) includes.

2. Device according to claim 1, characterized in that the of the measuring surface (19) in the liquid refracted light bundle (13 ') directly on the deflection surface (18) and from this via an interface (23) perpendicular to the light beam axis in the rod (1) onto the light-sensitive Element (16) is directed.