DE2524841A1 - Vorrichtung und verfahren zum nachweis einer substanz in einem fluessigen medium - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum nachweis einer substanz in einem fluessigen medium

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DE2524841A1
DE2524841A1 DE19752524841 DE2524841A DE2524841A1 DE 2524841 A1 DE2524841 A1 DE 2524841A1 DE 19752524841 DE19752524841 DE 19752524841 DE 2524841 A DE2524841 A DE 2524841A DE 2524841 A1 DE2524841 A1 DE 2524841A1
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liquid medium
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predetermined substance
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Jerome Lee Graham
Richard Merrille Tompkins
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TOMPKINS RECOVERY SERVICE Inc
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Description

Vorrichtung und Verfahren zum Nachweis einer Substanz in einem flüssigen Medium
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung der Menge einer vorbestimmten Substanz, die in einem flüssigen Medium' vorliegt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung aine elektronische Vorrichtung zum Bestimmen der Anzahl von Pfund Silber in einer derartigen Lösung wie sie bei medizinischen Röntgenstrahlen Verwendung findet.
Bisher konnte der Nachweis von gelösten Substanzen wie beispielsweise von Metallen durch die Verwendung von bestimmten lackmusartigen Papieren durchgeführt werden, die in die Lösung eingetaucht werden und die, basierend auf der nachzuweisenden Substanz, das Aussehen oder die Farbe ändern. Solche Indikatorpapiare arbeiten ungenau, sind abhängig von persönlichen Vergleichen mit Farbmustern und können keine genaue quantitative Information über die zu messenden oder nachzuweisenden Substanzen geben.
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'Mit der vorliegenden Erfindung wird eine genauarbeitende elektronische Vorrichtung zum Nachweis oder für die Bestimmung der Menge einer vorbestimmten Substanz in einem flüssigen Medium verfügbar gemacht.
Der Stand der Technik für elektronische Vorrichtungen zum Untersuchen und Bestimmen von verschiedenen dielektrischen Materialien und anderen Substanzen wird durch folgende US-Patentschriften vorgegeben: Burnette Nr. 2 993 168, Batteau Nr. 3 002 150; Hopkins et al Nr. 3 182 255 und Liu Nr. 3 255 412. Jedoch offenbart keine dieser Schriften und Vorrichtungen die Merkmale der vorliegenden Erfindung oder nimmt vorweg, was nachfolgend mehr im Detail beschrieben werden wird.
Die vorliegende Erfindung macht eine elektronische Vorrichtung zum Erfassen der Menge einer vorbestimmten Substanz verfügbar, die in einem flüssigen Medium vorliegt. Die elektronische Vorrichtung umfaßt eine erste Anordnung für die Kontaktnahme mit dem flüssigen Medium und zum Erfassen eines elektrischen Zustandes des flüssigen Mediums, der zumindest teilweise von der nachzuweisenden vorbestimmten Substanz verursacht wird. Die elektronische Vorrichtung weist ebenfalls eine zweite Anordnung auf, die mit der ersten Anordnung wirksam und elektrisch verbunden ist , um zumindest ein Signal zu erzeugen, das im wesentlichen zur Menge der in dem flüssigen Medium vorliegenden vorbestimmten Substanz proportional ist. Außerdem weist die Vorrichtung eine dritte Anordnung auf, die mit der zweiten Anordnung wirksam und elektrisch verbunden ist, um das Signal zu verarbeiten, das im wesentlichen zur Menge der in dem flüssigen Medium vorliegenden vorbestimmten Substanz proportional ist.
Die vorliegende Erfindung macht desgleichen ein Verfahren zum Bestimmen der Menge einer in einem flüssigen Medium vorliegenden Substanz verfügbar, wobei dieses aus den
509881/0753 - 3 '
folgenden Stufen besteht: Zu Beginn Einführen der ersten Anordnung in das flüssige Medium, um einen elektrischen Zustand des flüssigen Mediums zu erfassen, der zumindest ■ teilweise von der nachzuweisenden vorbestimmten Substanz verursacht wird. In einer v/eiteren Stufe wird durch diesen elektrischen Zustand ein Signal erzeugt, das im wesentlichen zur Menge der in dem flüssigen Medium vorliegenden vorbestimmten Substanz proportional ist. In der nächsten Stufe wird das so erzeugte Signal an eine dritte Vorrichtung, beispielsweise eine Verwertungsvorrichtung in Form eines Meßgerätes oder einer Rückgewinnungseinheit (recovery unit) weitergeleitet.·
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Zeichenung.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltdiagramm gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein Schaltdiagramm gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 ein Schaltdiagramm gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 ein Schaltdiagramm gemäß einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Fig. 5 eine kombinierte Energielie£erung3- und Steuereinheit zur Regelung einer Silberrückgewinnungseinheit (silver recovery unit), die in Verbindung mit jeder der zuvor genannten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den Fig. 1 bis 4 dargestellt sind, verwendet werden kann.
509881 /0753 " 4 "
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsforn der vorliegenden Erfindung mit einer ersten Vorrichtung, beispielsweise
einer Sonde 1 zur Kontaktnahrae mit einem flüssigen Medium wie beispielsweise einer Lösung, in der eine vorbestimmte Substanz wie beispielsweise Silber vorliegt, dargestellt. Die Sonde 1 kann eine Änderung im Lösungswiderstand erfassen.
Eine Elektrode der Sonde 1 ist mit einer Kathode einer
lichtaussendenden Diode LED 1 verbunden, deren Anode
ihrerseits mit einem Anschluß eines Strombegrenzungswiderstandes Rl verbunden ist. Der andere Anschluß
des Strombegrenzungswiderstandes Rl ist mit dem positiven Pol einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden. Die
Stromquelle kann beispielsweise annähernd 1,5 Volt haben. Ein weiterer Anschluß 3 der Stromquelle ist mit der
anderen Elektrode der Sonde 1 verbunden.
Ein in Reihe geschalteter elektrischer Widerstand R2
und ein Lichtdetektor-Widerstand LDRl sind über Anschlüsse 2 und 3 verbunden. Ebenfalls über die Anschlüsse 2 und 3
ist ein Widerstand R3 in Reihe mit einem Transistor ge^
schaltet« Die Basis des Transistors Ql ist mit einem Verknüpfungspunkt 4 zwischen der veränderlichen Widerstand
R2 und dem Lichtdetektor-Widerstand LDRl verbunden.
Ein in Reihe geschalteter Widerstand 02 und ein veränderlicher Widerstand R4 sind ebenfalls zwischen den Anschlußklemmen 2 und 3 der Stromquelle verbunden* Die Basis des Transistors Q2 ist mit einem Anschluß 5 zwischen dem Widerstand
R3 und dar Kollektorelektrode des Transistors Ql angeschlossen.
über die Pole 2 und 3 der Stromquelle ist ebenfalls ein
Potentiometer R5 angeschlossen. Ein Meßinstrument Ml ist
mittels eines Schleiferkontaktes mit dem Potentiometer R5
- 5 509881/0753
-St-
und gleichfalls rait einem Verbindungspunkt 6 zwischen dem veränderlichen Widerstand R4 und der Kollektorelektrode des Transistors Q 2 verbunden.
In Fig. 1 stellt die Sonde 1 die erste Vorrichtung für die Kontaktnahme mit dem zuvor erwähnten flüssigen Medium und zum Erfassen des elektrischen Zustandes des flüssigen Mediums dar, der zumindest teilweise von der nachzuweisenden vorbestimmten Substanz verursacht wird.
Alle anderen verbleibenden Einzelteile aus Fig. 1 mit Ausnahme des Meßinstrumentes Ml und des Potentiometers R5 stellt die zuvor erwähnte zweite Anordnung dar, welche wirksam und elektrisch mit der ersten Vorrichtung verbunden ist, um zumindest ein Signal zu erzeugen, das im wesentlichen zur Menge der vorbestimmten Substanz wie beispielsweise Silber, das im flüssigen Medium vorliegt, proportional ist.
Das Meßinstrument Ml und das Potentiometer R5 stellen eine dritte Anordnung dar, welche wirksam und elektrisch mit der zweiten Vorrichtung verbunden ist, um das Signal zu verwenden, das im wesentlichen zur Menge der im flüssigen Medium vorliegenden vorbestimmten Substanz proportional ist.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform dient der Widerstand Rl als Strombegrenzungsvorrichtung für die lichtaussendende Diode LEDl und stellt deren Arbeitspunkt ein. Die Sonde 1 begrenzt, indem sie eine Änderung im Lösungswiderstand erfaßt und als veränderlicher Widerstand in Reihe mit der lichtaussendenden Diode LEDl wirkt, den Strom, dar durch die lichtaussendende Diode LEDl fließt und verändert folglich die Lichtabgabe der lichtaussendenden Diode LEDl. Diese sich ändernde Lichtmenge wird von dem Lichtdetektor-Widerstand LDRl aufgespurt und erfaßt, welcher seinerseits die an die Basiselektrode des Transistors Ql angelegte Vorspannung variiert. 509 8 81/0753 "6"
Der veränderliche Widerstand R2 stellt die Betriebsvor-
spannung des Transistors 01 ein. Wie sich die Leitung des Transistors Ql verändert, verändert sich auch die an die Basiselektrode des Transistors 02 gelieferte Vorspannung. Der Transistor Q2 ist so vorgespannt, daß er als Verstärker arbeitet.
Die Veränderliche Leitung des Transistors Q2 wird auf dem Meßinstrument Ml angezeigt, und die Anzeige auf dem Meßinstrument Ml ist proportional der Silbermenge in der untersuchten Lösung. Das -Meßinstrument Ml ist so geeicht, daß beispielsweise Unzen Silber pro Gallone Lösung abgelesen werden können. Das Potentiometer R5 arbeitet als Nullabgleichselement für das Meßinstrument Ml. Bei einer besonderen Betriebsform der Erfindung war das Meßinstrument Ml so geeicht, daß sich eine Ablesung von 0-2 für die Anzeige von Unzen SiIbSr pro Gallone zu untersuchender Lösung ergab. In einer solchen Betriebsform zeigt eine Ablesung von "1" eine Unze Silber pro Gallone an.
In Pig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die Elektroden der Sonde (37) aus ungleichen Materialien hergestellt sind. Eine Sondenelektrode 7 ist mit der Basis eines Transistors Q3 verbunden und die andere Sondenelektrode 8, die aus einem anderen Material als die. Elektrode 7 besteht, ist mit einem negativen Pol 10 einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden. Ein Widerstand R6 ist zwischen der Kollektorelektrode des Transistors Q3 und dem anderen Pol 9 der Stromquelle angeschlossen.
Ein veränderlicher Widerstand R7 ist zwischen dem Anschluß 10 der Stromquelle und einem Anschluß 11 an der Basis des Traneistors Q3 angeschlossen. Ein parallelgeschalteter Widerstand R8 und Kondensator Cl sind zwischen dem Pol 10 und der Emitterelektrode des Transistors Q3 angeschlossen.
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Ein reihengeschalteter Transistor Q4 und ein veränderlicher Widerstand R9 sind ebenfalls zwischen den Polen 9 und 10 der Stromquelle angeschlossen. Die Basis des Transistors CT4 ist zwischen dem Widerstand RG und der Kollektorelektrode des Transistors Q3 mit einem Anschluß 12 verbunden.
Desgleichen ist zwischen den Polen 9 und 10 der Stromquelle eine Kombination aus einem Heßinstrument M2 und einem NuIlabgleichs-Potentiometer RIO ähnlich wie die Kombination aus dem Meßinstrument Ml und dem Nullabgleich R5 bei der Ausführung nach Fig. 1 angeschlossen.
Die Schaltung der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform arbeitet im wesentlichen wie ein Voltmeter. Die in den Sondenelektroden 7 und G verwendeten ungleichen Materialien erzeugen, wenn sie in eine Lösung oder einen Elektrolyten eingetaucht werden, eine Spannung. Beispielsweise kann die Sondenelektrode 7 aus Kohlenstoff und die Sondenelektrode 8 aus Stahl hergestellt sein. Verschiedene andere Kombinationen ungleicher Materialien für Sondenelektroden fallen ebenfalls in den Rahmen der vorliegenden Erfindung.
Die Widerstände R6, R7 und R8 stellen den Arbeitspunkt für den Transistor Q 3 ein, der dazu dient, die zwischen den Sondenelektroden 7 und S erzeugte Spannung zu verstärken. Diese verstärkte Spannung wird an den Transistor QA angelegt» der sie weiter verstärkt und das verstärkte Signal wird seinerseits auf dem Meßinstrument M2 angezeigt. Kurz gesägt ist der Stromfluß zwischen den Sondenelektroden 7 und 8 durch eine Abschwächung des Lösungswiderstandes umso stärker, desto mehr Metall in der zu untersuchenden Lösung vorliegt< Jegliche Änderung wird direkt am Meßinstrument M2 abgelesen.
In Pig. 3 ist eine dritte Aüsführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hier ist ein positiver Pol 13 einer nicht dargestellten Stromquelle mit einem Widerstand RIl verbunden, welcher seinerseits mit einem Anschluß eines Kondensators C2 verbunden ist. Ein anaerer AnschiuT-des
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— A —
Kondensators C2 ist an einer Emitterelektrode eines Transistors Q5 angeschlossen. Die Kollektorelektrode des Transistors QS ist mit dem Pol 13 verbunden.
Ein Widerstand R13 ist zwischen dem anderen Pol 14 der Stromquelle und einem Verbindungspunkt 15 zwischen dem Widerstand RlI und Kondensator C2 angeschlossen. Ein Widerstand R12 ist zwischen der Basiselektrode des Transistors Q5 und dem Verbindungspunkt 15 zwischen dem Widerstand RIl und dem Kondensator C2 angeschlossen.
Reihengeschaltete Kondensatoren C3 und C4 sind zwischen dem Pol 14 und der Basiselektrode des Transistors Q5 angeschlossen. Ein Widerstand R14 ist mit einem seiner Anschlüsse mit einem Verbindungspunkt 16 zv/ischen den Kondensatoren C3 und C4 und mit seinem anderen Anschluß mit einer Elektrode 17 einer Sonde 23 verbunden. Die andere Elektrode 18 der Sonde 23 ist an der Anode einer Diode Dl angeschlossen, deren Kathode über einen Transistor Q6 verbunden ist.
Ein Meßinstrument M3 ist zwischen dem Pol 13 und der · Kollektorelektrode des Transistors 06 angeschlossen. Ein Meßinstrument-Nullabgleich-Potentiometer Rl6 ist über die Pole 13 und 14 angeschlossen und der Schleifkontakt des Potentiometers Rl6 ist mit der Emitterelektrode des Transistors Q6 verbunden.
Ein veränderlicher Widerstand R 15 ist mit einem Kondensator C8 zu den Anschlüssen 14 und 19 parallelgeschaltet. Diese Parallelkombination des Widerstands R15 und des Kondensators C8 arbeitet als Filter und Vorspannungsnetzwerk für den Transistor Q6«
In der in Fig. 3 dargestellten Ausfuhrungsform der Erfindung stellen der Transistor Q5 und die Widerstände RlI, R12, R13 und R14 zusammen mit den Kondensatoren C2, C3,
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und C4 einen Phasenverschiebungsoszillator dar. Das Ausgangssignal von diesem Phasenverschiebungs-Oszillatorteil wird der Diode Dl durch die in die zu untersuchende Lösung eingetauchte Sonde 23 weitergegeben. Der veränderliche Widerstand der Lösung wirkt als reihenbegrenzender Widerstand, der die Amplitude des die Diode Dl erreichenden elektrischen Signals verändert.
Das an die Diode Dl angelegte Signal wird von der Diode Dl gleichgerichtet und wird dann von der Korabination Widerstand R15- Kondensator CQ, die ebenfalls als Vorspannungsnetzwerk für den Transistor Q6 arbeitet, gefiltert, Dieses veränderliche Signal steuert die Leitung des Transistors Q6, welcher seinerseits das Meßinstrument M3 betreibt.
Bei der Erfindung sind auch Abänderungen beabsichtigt, bei denen ein solches Signal die Leitung des Transistors Q6 steuert, welcher anstatt ein Meßinstrument M3 zu betreiben, ein Relais oder jegliches andere Anzeige-, Steuer- oder Verwertungsinstrument betrieben kann, um beispielsweise eine Silberrückgewinnungsvorrichtung (silver recovery apparatus) zu steuern.
In Fig. 4 ist eine vierte Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei ein Widerstand R17, eine lichtaussendende Diode LED 2 und eine Sonde 25 über Pole 20 und 21 einer Stromquelle in Reihe geschaltet sind. Eine Sondenelektrode 22 ist mit der Kathode der lichtaussendenden Diode LED2 und eine Sundenelektrode 24 ist mit der negativen Anschlußklemme 21 der Stromquelle verbunden.
Ein Kondensator C5 ist über die Pole 20 und 21 mit einem Lichtdetektor-Widerstand 2 in Reihe geschaltet. Ebenfalls über die Anschlußklemmen'20 und 21 ist ein Widerstand' R18 mit einer Elektrode eines ünijunktionstransistors Q 9
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und ein Widerstand R19 rait der anderen Elektrode des Unijunktionstransistors 09 verbunden. Die dritte Elektrode ' des ünijunctionstransistors Q9 ist mit einem Verbindungspunkt 2ü zwischen dem Kondensator C5 und dem Lichtdetektor-Widerstand LDR2 verbunden. Reihengeschaltete Widerstände R20 und R21 sind ebenfalls zwischen den Polen 20 und 21 angeschlossen. Ein Verbindungspunkt 27 zwischen den Widerständen R20 und R21 ist an dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R19 und dem Unijunctionstransistor Q6 angeschlossen. Der Verbindungspunkt 27 ist mit der Basis eines Transistors Q7 verbunden. Ein Widerstand B.23 ist zwischen dem Pol 20 und der Kollektorelektrode des Transistors Q7 angeschlossen. Ein Widerstand R22 ist zv/ischen den Pol 21 und die Emitterelektrode des Transistors Q7 geschaltet.
Ein Widerstand R24 ist zv/ischen der Emitterelektrode des Transistors -Q7 und der Basiselektrode des Transistors Q8 angeschlossen. Ein Meßinstrument M4 ist zv/ischen den Pol 20 und die Kollektorelektrode des Transistors Qö geschaltet. Zwischen dem Pol 21 und der Basiselektrode des Transistors Q8 befindet sich ein Kondensator C6.
Ein MeQinstrument-Nullabgleichs-Potentiometer 25 ist zwischen den beiden Polen 20 und 21 angeschlossen. Der SchleiferanschluQ 28 des Nulleinstellungs-Potentiometers R25 ist mit der Emitterelektrode des Transistors Q8 verbunden .
In der in Fig. 4 dargestellten Schaltung dient der Widerstand R17 als Strombegrenzer für die lichtaussende Diode LED2 und ebenfalls zum.Einstellen des Arbeitspunktes der lichtaussendenden Diode LED2. Die Sonde 25 begrenzt, indem sie eine Änderung im Lösungswiderstand erfaßt und als veränderlicher Widerstand in Reihe mit der lichtaussendönden Diode LED2 wirkt, den Stromfluß durch die lichtaussendende Diode LED2. Folglich wird hierdurch die Lichtabgabe der lichtaussendenden Diode LED2 begrenzt und verändert.
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Dieser Wechsel in der Lichtabgabe wird vom Lichtdetaktor-Widerstand LDR2 erfaßt, welcher in Verbindung mit dem Kondensator C5 die E'requenz des Unijunctionstransistors Q$ verändert. Diese Frequenzänderung wird dem Transistor 07 zugeführt, v/o sie verstärkt, von der Kombination Widerstand R22 - Kondensator C6 gefiltert und dann dazu verwendet wird, den Transistor Oß zu betreiben. Das Meßinstrument M4 zeigt dadurch die Frequenzänderung an, die durch den veränderlichen Widerstand der zu untersuchenden Lösung verursacht wird.
In Fig. 5 ist "eine Kombination aus einem Wetzversorgungsgerät und einer Steuereinheit zur Regelung der Ausrüstung zur Rückgewinnung der in dem flüssigen Medium vorliegenden vorbestimmten Substanz dargestellt. Diese Ausführung aus Fig. 5 kann in Verbindung mit jeder der zuvor beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden. V7enn zum Eeispiel die Schaltung aus Fig. 5 in Verbindung mit der Ausführungsform aus Fig. 1 verwendet werden sollte, dann würde diese Schaltung die Stromquelle aus Fig. 1 und die Schaltelemente Ml, R5 und R4 ersetzen. Mit anderen Worten würde der Anschluß 36 aus Fig. 5 mit dem Anschluß G aus Fig. 1 verbunden werden, der Anschluß 29 oder 31 (in Wirklichkeit der selbe elektrische Anschluß) aus Fig. 5 würde den Platz des negativen Pols 3 aus Fig. 1 einnehmen und der Anschluß 30 aus Fig. 5 würde an die Stelle det> positiven Pols 2 aus Fig. 1 treten.
In Fig. 5 ist ein Transformator Tl dargestellt, der mit einen» Doppelwegglaichrichter aus Dioden D2, D3, D4 und D5 besteht. Der Anschluß 30 stellt den positiven Pol des Doppelweggleichrichters und der Anschluß 29 (oder 31) den negativen Pol dar.
Eine Parallelkombination eines Kondensators C7 und einer Relaisspule 32 ist zwischen dem negativen Pol 31 und einer Anschlußklemme 3G angeschlossen. Die Relaisspule 32 steuert ein Schaltelement 34 zum Anschluß zwischen den Verbindungspunkten 33 und 35. Der positive Anschluß des Doppelweg-
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η.
gleichrichters ist mit dem Schaltelement 34 verbunden und ist ebenfalls mit einer Elektrode eines steuerbaren Silizium-Gleichrichters SCRl verbunden. Eine andere Elektrode des steuerbaren Silizium-Gleichricnters SCRl ist mit dem Anschluß 35verbunden. Die verbleibende Elektrode des steuerbaren Silizium-Gleichrichters SCRl kann zum Anschluß an eine Silberrückgewinnungsvorrichtung verwendet werden. Mit anderen v/orten können die Schaltung aus Fig. 5 und die erwähnte Silberrüekgewinnungsvorrichtung anstelle des Meßinstruments und Nullabgleichs aus Fig. 1 oder vergleichbaren dritten Vorrichtungen, die in den anderen Ausführungsformen dargestellt sind, verwendet werden.
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Claims (10)

  1. Ansprüche :
    Elektronische Vorrichtung zum Erfassen einer Menge einer in einem flüssigen Medium vorliegenden vorbestimmten Substanz, gekennzeichnet durch eine Kombination aus ersten Anordnungen (1, 23, 25, 37) zum Kontaktnehmen mit dem flüssigen Medium und zum Erfassen eines elektrischen Zustandes des flüssigen Mediums, der zumindest teilweise von der nachzuweisenden vorbestimmten Substanz verursacht wird, und zweiten Anordnungen ( R1-R4, R6-R9, R11-R15, R17-R24, Q1-Q9, C1-C6, C8, LEDl-2, LD Rl-2), die wirksam und elektrisch mit den ersten Anordnungen verbunden sind, um zumindest ein Signal zu erzeugen, das im wesentlichen proportional zu der Menge der in dem flüssigen Medium vorliegenden vorbestimmten Substanz ist und dritten Anordnungen (M1-M4, R5, RIO, R16, R25, Fig.5), die wirksam
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    -B-
    und elektrisch mit den zweiten Anordnungen verbunden sind, um das Signal zu verarbeiten, das im wesentlichen proportional zur Menge der in der Flüssigkeit vorliegenden vorbestimmten Substanz ist.
  2. 2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Anordnung eine Sonde (1) zum Erfassen einer Verändung im Widerstand des flüssigen Mediums aufweist, daß die zweite Anordnung eine lichtaussendende Diode (LED 1} aufweist, die mit der Sonde elektrisch in Reihe geschaltet ist, daß die dritte Anordnung ein Meßinstrument (Ml) aufweist, das so geeicht ist, daß die Menge der nachzuweisenden vorbestimmten Substanz abgelesen werden kann, daß die Sonde (1), wenn sie eine Veränderung im Widerstand des flüssigen Mediums erfaßt, als ein veränderlicher Widerstand wirkt, der mit der lichtaussendenden Diode (LED 1) in Reihe geschaltet ist, wodurch deren Lichtabgabe verändert wird, die ihrerseits die Anzeige auf dem Meßinstrument (Ml) steuert, wobei diese Anzeige der Menge der in der Flüssigkeit vorliegenden vorbestimmten Substanz proportional ist.
  3. 3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Anordnung eine Sonde (37)mit Elektroden aufweist, die aus ungleichen Materialien bestehen, daß die Sonde (37) in das flüssige Medium eingetaucht wird, das in Verbindung mit der vorbestimmten Substanz als Elektrolyt wirkt, daß die zweite Anordnung einen Verstärker (Q3, Qi) aufweist, daß die dritte Anordnung ein Meßinstrument (M2) aufweist, wodurch die von der Sonde (37) beim Eintauchen in den Elektrolyten erzeugte Spannung durch den Verstärker (Q 3, Q4) verstärkt wird, der seinerseits
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    das Meßinstrument (M2) betreibt, um für die Menge der in dem flüssigen Medium vorliegenden Substanz eine Anzeige zu geben.
  4. 4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Anordnung eine Sonde (23) aufweist, daß die zweite Anordnung einen Phasenverschiebungsoszillator (RIl, R12, Rl3f R 14, C 2, C3, C4, Q5) aufweist, der die Leitung eines Verstärkers (Q6) steuert, daß die dritte Anordnung ein Meßinstrument aufweist, das von der Leitung des Verstärkers betrieben und gesteuert wird, wodurch ein Signal vom Phasenverschiebungsoszillator (RlI, R12, R13, R14, C2f C3, C4, Q5) durch die in das flüssige Medium eingetauchte Sonde (23) zugeführt wird und als reihenbegrenzender Widerstand wirkt, der die Amplitude des Signals verändert, das den Verstärker (Q6) erreicht, wobei dieses Signal die Leitung des Verstärkers (Q6) steuert, der seinerseits das Meßinstrument (M3) betreibt, um für die Menge der in dem flüssigen Medium vorliegenden vorbestimmten Substanz eine Anzeige zu geben.
  5. 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Anordnung eine Sonde (25) zum Erfassen einer Veränderung im Widerstand des flüssigen Mediums aufweist, daß die zweite Anordnung eine lichtaussendende Diode (LED2) aufweist, die wirksam in der Nähe eines Lichtdetektor-Widerstandes (LDR 2) angeordnet ist, der seinerseits elektrisch und wirksam mit einem Verstärker (Q7, Q8, Q9) verbunden ist, daß die dritte Anordnung ein Meßinstrument (M4) aufweist, das elektrisch mit dem Ausgang des Verstärkers (Q7, Q8) verbunden ist, ■ daß die Sonde (25) durch Erfassen einer Veränderung im Widerstand des flüssigen Mediums, den Stromfluß durch
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    die lichtaussendende Diode (LED 2) begrenzt und so deren Lichtabgabe verändert, daß der Verstärker (Q7, Q8, Q9) von der vom Lichtdetektor-Widerstand (LDR 2) erfaßten Lichtabgabe gesteuert wird und die Leitung des Verstärkers (Q7, Q8, Q9) zur Steuerung der Anzeige des Meßinstruments (M4) benutzt wird.
  6. 6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die dritte Anordnung eine Vorrichtung für die Rückgewinnung der vorbestimmten Substanz im flüssigen Medium und eine zweite Vorrichtung für die Steuerung des Betriebs der Rückgewinnungsvorrichtung aufweisen (Fig. 5).
  7. 7. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine erste Impedanzschaltung (R17), die als Strombegrenzer für die lichtaussendende Diode (LED 2) dient und den Arbeitspunkt für die lichtaussendende Diode (LED 2) einstellt, eine erste elektronische Steuervorrichtung (Q9) wirksam und elektrisch mit dem Lichtdetektor-Widerstand (LDR 2) verbunden ist, eine zweite elektronische Steuervorrichtung (Q7) wirksam mit der ersten elektronischen Steuervorrichtung (Q9) verbunden ist, eine dritte elektronische Steuervorrichtung (Q8) wirksam und elektrisch mit der zweiten elektronischen Steuervorrichtung (Q7) und dem Meßinstrument (M4) verbunden ist, wodurch die Veränderung in der Lichtabgabe, die vom Lichtdetektor-Widerstand (LDR2) erfaßt wird, die Frequenz der ersten elektronischen Steuervorrichtung (Q9) verändert und dieser Frequenzwechsel der zweiten elektronischen Steuervorrichtung (Q 7) zugeführt wird, wo er verstärkt, gefiltert und zum Betreiben der dritten elektronischen Steuervorrichtung (Q8) verwendet wird und das Meßinstrument (M4) so den durch die Widerstandsänderung des zu untersuchenden flüssigen Mediums verursachte Frequenzänderung anzeigt.
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  8. 8. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die dritte Anordnung eine Vorrichtung zur Rückgewinnung der vorbestimmten Substanz aus dem flüssigen Medium und eine zweite Vorrichtung zum Steuern des Betriebs der Rückgewinnungsvorrichtung aufweist. (Fig. 5).
  9. 9. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die dritte Anordnung eine Vorrichtung zur Rückgewinnung der vorbestimmten Stubstanz aus dem flüssigen Medium und eine zweite Vorrichtung zum Steuern des Betriebs der Rückgewinnungsvorrichtung aufweist. (Fig. 5).
  10. 10. Verfahren für die Verwendung der elektronischen Vorrichtung gemäß Anspruch 1 zum Erfassen der Menge einer vorbestimmten Substanz, die in einem flüssigen Medium vorliegt, geken nzeichnet durch folgende Verfahrensstufen: Einführen der ersten Anordnung (1, 23, 25, 37) in das flüssige Medium, um einen elektrischen Zustand des flüssigen Mediums zu erfassen, der zumindest teilweise von der nachzuweisenden vorbestimmten Substanz verursacht wird,
    Erzeugen eines Signals aus dem elektrischen Zustand, wobei das Signal im wesentlichen zur Menge der in dem flüssigen Medium vorliegenden vorbestimmten Substanz proportional ist und Einspeisen des erzeugten Signals in dritte Anordnungen (M1-M4, R5, RIO, R16, R25, Fig.5) zum Verarbeiten des Signals.
    509881/0753
    Jl?
    L e e r s e i t e
DE19752524841 1974-06-05 1975-06-04 Vorrichtung und verfahren zum nachweis einer substanz in einem fluessigen medium Pending DE2524841A1 (de)

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