DE244553C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 244553 -. KLASSE 42/. GRUPPE

SIEMENS & HALSKE AKT.-GES. in BERLIN.

und anderen Lösungen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Januar 1911 ab.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ermittelung und Überwachung von Lösungen und soll namentlich für Färbereizwecke Verwendung finden, bei denen.es darauf ankommt, möglichst dauernd den Farbstoffgehalt der Farbenlösung zu kennen oder wenigstens eine Anzeige zu erhalten, sobald der Gehalt der Lösung einen bestimmten Grenzwert erreicht. Es ist nun bereits vorgeschlagen, beim Durchgang durch eine Lösung geschwächtes Licht auf einen Körper fallen zu lassen, welcher entsprechend der veränderlichen Bestrahlung seinen elektrischen. Widerstand ändert, und hierdurch ein Maß für die Beschaffenheit der betreffenden Lösung zu erhalten. Diese Einrichtung besitzt den Nachteil, daß die absolute Lichtdurchlässigkeit der Lösung sich bei Änderung der Konzentrationen unter Umständen nur wenig ändern, und damit die Anzeigemög-

ao lichkeit sehr gering werden kann. Auch besitzen die für diesen Zweck vorgeschlagenen Selenzellen Nachteile, welche ihre Verwendung als hierfür nicht geeignet erscheinen lassen.
Gemäß der Erfindung wird in der Überwachungseinrichtung ein Absorptionsspektrum der Lösung entworfen, bei welchem auch bei verhältnismäßig geringen Änderungen der Licht-, durchlässigkeit der Lösung die auftretenden Absorptionsbanden eine, starke Veränderung oder Verschiebung erleiden und damit eine, ziemlich kräftige Beeinflussung des elektrischen Teiles der Überwachungsvorrichtung bewirken! Um diese Wirkung möglichst weitgehend ^iusz-unutzen, werden dabei der Bestrahlung Bolometer oder vorzugsweise Thermoelemente ausgesetzt, deren Widerstands- oder Spannungsänderungen an der Anzeigevorrichtung zum Ausdruck gebracht werden und das Maß für die Konzentration der Lösung ergeben. Es kann dabei diese Anzeigevorrichtung in an sich bekannter Weise so eingerichtet sein, daß sie selbsttätig eine Aufzeichnung der Konzentrationsänderungen in der Lösung vornimmt oder bei bestimmten Werten ein Aufmerksamkeitssignal auslöst.

Die Verwendung von Bolometerschaltungen. und Thermosäulen, beispielsweise der Nobilischen Thermosäule zur Messung der Energieverteilung im Spektrum ist an sich bereits bekannt, so daß die neue Erfindung in der praktischen Verwertung dieser physikalischen Versuche für den neuen technischen Zweck liegt.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung schematisch näher veranschaulicht.

Mit dem Farbstoffbehälter B ist nach Art kommunizierender Röhren ein kleinerer Behälter b mit durchsichtigen Wänden verbunden. Eine Lichtquelle α ist derart, angeordnet, daß ihre Lichtstrahlen durch die in dem Behälter b enthaltene Flüssigkeit hindurch durch einen Spalt in ein Rohr r eintreten, aus welchem sie durch eine Linse I₁ in ein Prisma p gelangen. Die Strahlen werden hier spektral zerlegt, und durch eine weitere Linse /₂ wird ein Bild des Absorptionsspektrums S entworfen.

Ein Bolometer w, welches einen Zweig einer Wheatstoneschen Brücke W bildet, ist so angeordnet, daß es von dem gesamten Spektrum S oder einzelnen Teilen davon getroffen und je nach der Lichtdurchlässigkeit des Farbstoffes bzw. der Breite der im Spektrum auftretenden Absorptionsbanden verschieden erwärmt wird. Dementsprechend wird das

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Claims (3)

Brückengalvanometer g einen verschiedenen Ausschlag zeigen. Mit dem Zeiger ζ dieses Galvanometers ist ein Spiegel sp verbunden, auf welchen die Lichtstrahlen einer Glülilampe c treffen, die entsprechend der Stellung des Zeigers auf verschiedene Punkte eines von einem Uhrwerk u angetriebenen Registrierstreifens R geworfen werden. Besteht dieser Streifen aus photographischem Papier, so wird auf ίο diesem eine Kurve aufgezeichnet werden, welche die wechselnden Ausschläge des Galvanometers und damit die Änderungen des Bolometers w zum Ausdruck bringt. In den Fig. 2 bis 5 ist die Einrichtung undWir-. 15 kungsweise des Bolometers w in vergrößertem Maßstab veranschaulicht. Nach Fig. 2 und 3 ist über dem Spektrum S der linear ausgebildete Bolometerwiderstand w derart angeordnet, daß er mittels eines Schraubentriebes t ao über das gesamte Spektrum bewegt und an jedem Teil desselben festgestellt werden kann. Man wird diese Einstellung nun derart treffen, daß das Bolometer in. einer der normalen Konzentration der in dem Behälter B enthaltenen Farbflüssigkeit charakteristischen Absorptionsbande λ; steht, wie beispielsweise in Fig. 2 angedeutet ist, in der eine derartige Bande sich im grünen Teil des Spektrums befindet. Geht nun der Farbgehalt der Flüssigkeit zurück, so wird, wie in Fig. 3 dargestellt, ■ die grüne Bande χ ebenso wie auch eine zweite y im violetten Teil des Spektrums schmäler. Das Bolometer wird jetzt vom vollen grünen Licht getroffen und dementsprechend erwärmt, so daß das für die normale Konzentration der Flüssigkeit durch Abgleichung der Brückenwiderstände hergestellte Gleichgewicht der Brücke W gestört und ein Ausschlag am Galvanometer g bewirkt wird. Auf dem Registrierstreifen R würde bei einer den Fig. 2 und 3 entsprechenden Einrichtung des Bolometers zum Ausdruck gebracht Werden, daß und wie oft die Farblösung unter ein gewisses Maß der Konzentration herabgegangen ist, wodurch sich bereits eine gewisse Kontrolle ausüben läßt. Genauere Auskunft über die Vorgänge in der Farbstoff lösung würde eine. Einrichtung des Bolometers ergeben, die in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Es ist dabei der Bolometerwiderstand w über das ganze Spektrum S der Länge nach ausgestreckt, so daß nicht nur das Überschreiten ■·■ bestimmter Stellen durch eine Absorptionsbande angezeigt wird, sondern dauernd die jeweilige Breite dieser Bande oder, wenn mehrere davon vorhanden sind, sämtlicher Banden von Einfluß auf den Widerstand des Bolometers und damit die Strom Verhältnisse in der Brücke ist. ' Bei beiden Ausführungsformen des BoIometers kann die Eichung der Überwachungsvorrichtung natürlich eine nur empirische sein. An Stelle eines Registrierstreifens oder auch neben diesem kann man ein Tableau mit einer Skala verwenden, auf welchem die Stellung des Lichtstreifens den jeweiligen Stand der ·" Überwachungsvorrichtung anzeigt, so daß eine unmittelbare Kontrolle ermöglicht wird. Man kann, um außer der optischen auch eine akustische Signaleinrichtung zu besitzen, unter Umständen das Galvanonieter als Kontaktinstrument ausbilden und bei der Erreichung gewisser Grenzlagen einen Klingelstromkreis von ihm schließen lassen oder auch den von dem Galvanometer abgelenkten Lichtstrahl selbst, beispielsweise unter Verwendung einer Selenzelle, zur Betätigung des akustischen · Signals benutzen. . Statt der Bolometeranordnung kann man sich auch eines oder mehrerer Thermoelemente bedienen, die entweder an einem Punkt des Spektrums angeordnet oder in größerer Zahl in Reihenschaltung über das Spektrum verteilt sind, und deren Spannung am Galvanometer zum Ausdruck kommt. Pate ν τ-Α ν Sprüche:

1. Einrichtung zur Ermittelung oder Überwachung der Konzentration von Farbstoffund anderen Lösungen, bei welcher durch. die Lösung fallendes Licht ein unter der wechselnden Bestrahlung seine Eigenschaften änderndes elektrisches System beeinflußt und dadurch mittels einer Anzeigevorrichtung ein Maß für die Beschaffenheit der Lösung ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß von dem durch die Lösung fallenden Licht ein Absorptionsspektrum entworfen wird, welches 'durch die Bildung wechselnder Absorptionsbanden eine BoIometer- oder Thermoelementen-Anordnung veränderlich beeinflußt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische System nur der Einwirkung bestimmter Punkte des Spektrums ausgesetzt ist, so daß nur Grenzwerte der Konzentration kenntlich gemacht werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische System dem Einfluß des gesamten Spektrums oder größerer Teile desselben ausgesetzt ist, so daß eine dauernde Überwachung der Konzentrationsverhältnisse möglich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.