DE2537712A1 - Vorrichtung zur messung der konzentration von schwebstoffen in einer fluessigkeit - Google Patents
Vorrichtung zur messung der konzentration von schwebstoffen in einer fluessigkeitInfo
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Description
56 Wuppertal -Barmen
Fa. SVENSKA TRÄFORSKNINGSINSTITUTET , 53-67 Drottning Kristinas
väg, S-I14 28 Stockholm, Schweden
Vorrichtung zur Messung der Konzentration von Schwebstoffen in einer Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft Verbesserungen bei der Messung der Konzentration von Schwebestoffen in einer Flüssigkeit, wobei
diese Stoffe aus Komponenten unterschiedlicher geometrischer Abmessung bestehen und die Flüssigkeit so strömt, daß sie quer
zu ihrer Strömungsrichtung von einer oder mehreren Lichtquellen beleuchtet und die von der Flüssigkeit ausgesandte Strahlung
erfaßt wird.
Besonders in der holzverarbeitenden Industrie ist es von großem Interesse, die Konzentration von Schwebestoffen, vornehmlich
Fasern und Faserteilchen in Abwasser verschiedener Arten messen zu können. Nach gegenwärtig verwendeten herkömmlichen Verfahren
versteht man unter Schwebestoffen solche Stoffe, die mechanisch durch Filtern entfernt werden können. Diese Schwebestoffe können
aus vielen verschiedenen Komponenten bestehen, hauptsächlich Fasermaterial wie auch verschiedenen Füllern aus der
Papierherstellung, die also recht unterschiedliche Größe haben können.
Die gegenwärtig zur Messung von Schwebestoffen zur Verfügung stehenden Meßgeräte, wie Trübungsmesser, die auf der allgemeinen
Fähigkeit der Probe beruhen, Licht zu streuen, oder Meßmittel, die mit polarisiertem Licht arbeiten, ermöglichen eine Bestimmung
der Konzentration von Schwebestoffen nur unter der Voraussetzung, daß Schwankungen in der Zusammensetzung nicht auftreten.
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·■ 2 —
Das Vorha»c|©iisein solcher Änderungen ist jedoch bei Abwassersystemen
in der holzverarbeitenden Industrie ein typisches Zeichen» besonders bei sogenannten gelegentlichen Entleerungen
als Folge von Störungen oder Funktionsfehlern im Herstellungsprozess,
Geräte zur Messung der Trübung reagieren häufig weitaus empfindlicher auf Entleerungen eines feinen Bruchteils (Faserstückchen)
als auf Entleerungen von erstklassigen Fasern, und daher kann der Anstieg im Ausgangssignal von einem derartigen
Gerät eine große Entleerung von erstklassigen Fasern oder eine erheblich geringere Entleerung eines feinen Bruchteils
bedeuten«
Da die Fasern einen großen Wert haben, ist man auf einen Wiederumlauf
von Fasern im Abwasser zur Produktion bedacht. Wenn diese Fasern die äußeren Reinigungsanlagen der Fabrik verlassen,
können sie sich aufgrund ihrer Größe in Faserbänken in Nähe der Entleerung im Unterschied zum feinen Bruchteil ansammeln
und lange. Zeit im Wasser schweben. Das kann zu Umgebungsstörung
anderer Art führen. Eine erhöhte Anzahl von erstklassigen Fasern in einem Abfluß zeigt häufig an, daß etwas im System
falsch gelaufen ist und berichtigt werden muß. Deshalb ist es häufig von Interesse, die Menge an erstklassigen Fasern
bei einer Entleerung wahlweise zu messen, und es gibt schon ein Gerät atf dem Markt, welches im wesentlichen nur
auf die Menge von erstklassigen Fasern bei einer Entleerung anspricht, aber in keinem wesentlichen Maße empfindlich auf
die Menge an feinen Bruchteilen reagiert. Das zeigt einmal, daß es gegenwärtig kein Gerät gibt, welches kontinuierlich die
Konzentration von Schwebestoffen in Zusammenhang mit der holzverarbeitenden
Industrie auf eine hinreichend verläßliche Weise messen kann, wenn keine besonderen Bedingungen vorliegen,
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Die heutigen Leitprinzipien zur Überwachung von für die Umgebung in der Holzindustrie gefährlicher Tätigkeit zeigen, daß die
Konzentration von Schwebestoffen, die von einer Fabrik dem Empfänger geliefert werden, gemessen und darüber den Behörden
Bericht erstattet werden sollte. Die verschärften Forderungen nach einer Überwachung begründen auch die Notwendigkeit von
ständig aufzeichnenden Meßgeräten, die schnelle Schwankungen der Konzentrationshöhe erfassen können.
Bislang wurden Messungen von Schwebestoffen in der Holzindustrie inden Laboratorien der Fabrik mittels mechanischer Trennung
einer Probe durchgeführt, die man gewöhnlich mit einem automatischen Probennehmer erhielt, der Teilproben von einer Sammelprobe
(gewöhnlich der Tagesprobe) in gleichmäßigen Abständen sammelte. Dieses Verfahren ist langsam und verhältnismäßig aufwendig,
da es manuelle Bedienung erfordert, und es liefert unterschiedliche Ergebnisse bei unterschiedlichen Zusammensetzungen
der Probe, Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß es funktioniert und einfach ist. Die Genauigkeit ist zufriedenstellend,
aber um diese zu erhalten, muß besondere Sorgfalt verwendet werden. Jedoch eignet sich das Verfahren nur
zur Überwachung von willkürlichen Proben,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßgerät zu schaffen, mit dem man die Gesamtkonzentration von Schwebestoffen
mit großer Genauigkeit als Summe der Konzentration von erstklassigen Fasern und der Konzentration von feinen
Bruchteilen erhält, und welches daher die Vorteile der vorstehend beschriebenen verschiedenen Gerätetypen kombiniert
und die Schwächen solcher Geräte zur Messung der Gesamtkonzentration von Schwebestoffen beseitigt. Das wird dadurch erzielt,
daß erste Detektormittel vorgesehen sind, welche das von den Schwebestoffen inder Flüssigkeit in anderer Richtung als der
der einfallenden Beleuchtungsstrahlung gestreute Licht erfassen und zwei elektrische Signale liefern, von denen das erste
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eine Gleichstromhöhe darstellt, die während eines vorgegebenen
Zeitraumes gemessen wird und einer erfaßten Größe der Lichtstärke entspricht, und das zweite elektrische Signal eine Anzahl
von Zeiträumen darstellt, die auf dem gleichen vorgegebenen Zeitraum
beruhen, in welchen die erfaßte Größe der Lichtstärke eine bestimmte Unterscheidungsgröße überschritten hat, wobei
die Gleichung des ersten Signals Ug = cPF + dFF und die Gleichung
des zweiten Signals UF = aPF + bFF lautet, worin a, b, c und d Konstante sind, von denen b wesentlich kleiner als
a, c und d ist und PF die Konzentration von Schwebestoffen oberhalb
einer gewissen bestimmten geometrischen Abmessung und FF die Konzentration von Schwebestoffen unterhalb der gleichen Abmessung
darstellt, und die Signale von den Detektormitteln Auswertungsmitteln zur Erzeugung eines Ausgangssignales zugeführt werden,
welches ein Maß für die Summe S = PF + FF der Gesamtkonzentration von Stoffen in einer strömenden Flüssigkeit darstellt,
wobei die Stoffe während eines vorgegebenen Zeitraumes schweben, oder als Alternative die Auswertungsmittel ebenfalls Ausgangssignale
erzeugen, die getrennt ein Maß für die Konzentrationen von PF und FF darstellen. Neben der Anzeige der Gesamtkonzentration
von Schwebestoffen kann die Vorrichtung auch die Mengen an erstklassigen Fasern und die Menge an feinen Bruchteilen
anzeigen. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine Möglichkeit, kontinuierlich zu überwachen, wie sich unterschiedliche
Komponenten mit der Zeit ändern, wodurch Änderungen früher erfaßt werden,
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Tatsache, daß bei Beleuchtung einer strömenden Flüssigkeit mit Schwebestoffen,das
auf die Flüssigkeit einfallende Licht durch Reflexion von den in der Flüssigkeit vorhandenen Teilchen gestreut wird, wobei
Beobachtungen gezeigt haben, daß die Intensität eines in einer bestimmten Richtung reflektierten Lichtes umso größer ist je größer
das Teilchen ist, von welchem es reflektiert wurde. Wenn eine
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Fasern enthaltende Flüssigkeit beleuchtet und das in einer Richtung gestreute Licht von einem Detektor erfaßt und in ein
elektrisches Signal umgewandelt wird, erhält man ein stark schwankendes Signal, welches vorwiegend als Gleichstrom mit
überlagertem Störsignal unterschiedlich hoher Amplituden und Frequenz gekennzeichnet werden kann. Das Signal hat man durch
Reflexion des Lichtes von Fasern unterschiedlicher Abmessungen erhalten, die jeweils zu dem Folgesignal beigetragen haben.
Bei genauerer Analyse des Signals zeigt sich, daß, da Reflexionen von größeren Fasern einen großen Beitrag zum Signal in Form
einer Impulsspitze (Peak) leisten, es möglich ist, die Konzentration von Fasern oberhalb einer bestimmten Größe durch Berechnung
der Anzahl von Zeiträumen zu erhalten, in denen das Signal einen bestimmten Schwellwert überschreitet, d,h, die
Anzahl U- = aPF, wobei a eine Konstante und PF die Konzentration von Fasern oberhalb einer bestimmten Größe ("erstklassige
Fasern") darstellt. Die Konstante a hängt hauptsächlich von der gewählten Zeit, der gewählten Höhe und der bestimmten
Art von Fasermaterial ab. Gewisse Reflexionen von getrennten kleineren Teilchen können manchmal ebenfalls ein Signal kurzer
Dauer und hoher Amplitude erzeugen; dies tritt aber in so geringem Maße auf, daß der Beitrag daraus vernachlässigbar ist
verglichen mit dem Beitrag aPF, vorausgesetzt der Schwellwert wurde hoch genug angesetzt, so daß praktisch jedes über der
Höhe in Form eines Impulses erscheinende Signal eine Reflexion von nur einer Faser oder einem Paar Fasern darstellt«
Meist interessiert es nur, die Konzentration von Fasern oberhalb einer bestimmten Größe, sogenannte erklassige Fasern zu
messen, da diese Fasern rückgewinnbares nützliches MateriaL darstellen,
aber vielfach möchte man auch die Gesamtkonzentration von Schwebestoffen oder vorzugsweise die Konzentration
von erstklassigen Fasern und die Konzentration von feinen Bruchteilen getrennt ermitteln. In einem solchen Fall ist
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es möglich, die Gleichstromhöhe des erhaltenen Signals zu verwenden,
da diese ebenfalls von der Konzentration von Schwebestoffen in der Lösung abhängt, da aber große Fasern hohe Beiträge
in Form von Peaks liefern, die nicht als solche einen großen Beitrag zur Gleichstromhöhe leisten, stellt diese Höhe im wesentlichen
di6 Trübung der Flüssigkeit dar. Man kann die
Gleichung der Größe der Gleichstromhöhe schreiben als Ug= cPF + dFF>
worin σ und d Konstante sind und FF die Konzentration von Fasern unterhalb einer bestimmten Abmessung, d,h,
den sogenannten feinen Bruchteil bedeutet. Aus der Erörterung ist leicht ersichtlich, daß die Konstante c erheblich kleiner
als die Konstante d, aber keineswegs vernachlässigbar ist. Die Konstanten hingen von der Art der Faser und vom Winkel zwischen
der Lichtquelle und dem Detektor gegenüber dem Rohr mit der strömenden Flüssigkeit ab. Damit das erfindungsgemäße Verfahren
funktioniert, braucht das Signal, dessen Überschreitungen einer bestimmten Höhe berechnet werden, und das Signal, dessen Gleichstromhöhe
angezeigt wird, nicht vom gleichen Lichtdetektor oder im gleichen Winkel zum einfallenden Licht aufgezeichnet
zu werden, Mari erhält für verschiedene Winkel natürlich verschiedene
Konstante, aber die Form der Gleichungen ist die gleiche, und daher können die Winkel so gewählt werden, daß
man in beiden Fällen das am leichtesten auszuwertende Ergebnis erzielt. Wie die Schwellwerthöhe liegt und eine Berechnung der
Teile in For» von Impulsen über dieser Höhe wie auch die übertragung
dieses errechneten Ergebnisses auf jede Form von Signal durchgeführt wird, ist in der Technik bekannt und braucht nicht
im einzelnen erläutert zu werden, noch wie die Bildung der Summe S = PP1+ FP erfolgt, wenn die in den Gleichungen auftretenden
Konstanten befeannt sind, denn dies ist eine Nebensächlichkeit und kann auf «ahlreiche verschiedene Weisen durchgeführt werden.
Die Erfindung besteht also in der Kombination von zwei nach zwei unterschiedlichen Verfahren erzielten Meßergebnissen auf ganz
bestimmte Weise,
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Natürlich ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur in der holzverarbeitenden Industrie nützlich, sondern kann vielmehr
in mehreren anderen Zusammenhängen verwendet werden, wo es wünschenswert ist, die Konzentration von Schwebestoffen in
einer Flüssigkeit zu bestimmen, Das gilt besonders bei Bedingungen - und dieser Fall tritt sehr häufig auf- wo Bruchteile
unterschiedlicher Größe in einer Flüssigkeit auftreten.
Wenn zu erwarten ist, daß die Flüssigkeit bedingt durch in der Flüssigkeit aufgelöste Stoffe gefärbt wird, sollten zweite
Detektormittel verwendet werden, um die gleiche Durchlaß-Lichtstärke durch die Flüssigkeit zu erzielen. Dabei werden
diese Mittel so angeordnet, daß diametral durch die Flüssigkeit dringende Strahlung durch die Mittel gemessen wird, woraufhin
das Ergebnis dieser Messung Steuermitteln zugeführt wird, welche die Zufuhr zu der Lichtquelle oder -quellen einstellen,
so daß eine von den zweiten Detektormitteln aufgenommene Lichtstärke im wesentlichen konstant ist.
Nach einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung weisen die ersten Detektormittel zwei Detektoren auf, die in verschiedenen Winkelstellungen gegenüber der Richtung
der einfallenden Strahlung angeordnet sind, wobei der eine Detektor das erste Signal und der andere Detektor das
andere Signal aussendet.
Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die zweiten Detektormittel einen einzelnen
Detektor auf, dessen Ausgangssignal signalverarbeitenden Mitteln zugeführt wird, welche aus dem von diesem einzelnen
Detektor ausgesandten Ausgangssignal zwei Signale bilden und diese auf die Auswertungsmittel geben.
Bei beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann es sich um zwei Lichtquellen handeln, die beispielsweise mit Licht
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unterschiedlicher Wellenlänge arbeiten und/oder die Flüssigkeit in verschiedenen Zeiträumen beleuchten, wobei das erste Signal
bei Beleuchtung mit der ersten Lichtquelle und das zweite Signal bei Beleuchtung mit der zweiten Lichtquelle oder alternativ das erste und zweite Signal bei Beleuchtung mit beiden Lichtquellen bestimmt werden.
bei Beleuchtung mit der ersten Lichtquelle und das zweite Signal bei Beleuchtung mit der zweiten Lichtquelle oder alternativ das erste und zweite Signal bei Beleuchtung mit beiden Lichtquellen bestimmt werden.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezug auf die zugehörigen Abbildungen näher beschrieben, in denen
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
Fig, 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zeigt,
Fig. 1 zeigt eine Lichtquelle 1, welche über optische Mittel 2
eine Flüssigkeit mit darin enthaltenen Schwebestoffen beleuchtet, welche in einer bestimmten Stellung gegenüber den anderen feststehenden Mittel, d,h, durch Strömung durch ein gegenüber dem
verwendeten Licht transparenten Rohr 3, bewegt wird. Die Beleuchtung sollte quer zur Bewegungsrichtung der Flüssigkeit
stattfinden. Ein Detektor 4, der in einer ersten Winkelstellung 0^ zum Rohr gegenüber der Richtung des einfallenden Lichtes angeordnet ist, wobei der Winkel bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 3o° beträgt und vorzugsweise kleiner als 9o° sein sollte, sendet ein Signal in Form von Impulsen aus, von denen jeder
Impuls einer auf den Detektor 4 einfallenden Strahlung entspricht, deren Intensität eine vorgegebene Lichtstärke überschreitet. Der Detektor 4 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die auf den Detektor einfallende Strahlung bestimmt und in eine elektrische Größe umgewandelt wird, und daß eine ünterscheidungshöhe an den
eine Flüssigkeit mit darin enthaltenen Schwebestoffen beleuchtet, welche in einer bestimmten Stellung gegenüber den anderen feststehenden Mittel, d,h, durch Strömung durch ein gegenüber dem
verwendeten Licht transparenten Rohr 3, bewegt wird. Die Beleuchtung sollte quer zur Bewegungsrichtung der Flüssigkeit
stattfinden. Ein Detektor 4, der in einer ersten Winkelstellung 0^ zum Rohr gegenüber der Richtung des einfallenden Lichtes angeordnet ist, wobei der Winkel bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 3o° beträgt und vorzugsweise kleiner als 9o° sein sollte, sendet ein Signal in Form von Impulsen aus, von denen jeder
Impuls einer auf den Detektor 4 einfallenden Strahlung entspricht, deren Intensität eine vorgegebene Lichtstärke überschreitet. Der Detektor 4 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die auf den Detektor einfallende Strahlung bestimmt und in eine elektrische Größe umgewandelt wird, und daß eine ünterscheidungshöhe an den
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Detektormitteln einstellbar ist, so daß nur Signale oberhalb einer bestimmten Amplitude Auswertungsmittel 6 beaufschlagen.
Erfahrungsgemäß weiß man, daß die Strahlungsintensität, die man erhält, wenn einfallende Strahlung auf in der Flüssigkeit
vorhandene Teilchen fällt und von diesen gestreut wird, von deren Größe abhängig ist, und daher jeder Impuls vom Detektor
Teilchen darstellt, bei denen eine Größe oberhalb einer vorgegebenen Größe festgestellt wird. Das Ausgangssignal in Form
von Impulsen vom Detektor 4 wird von den Auswertungsmitteln 6 in einem vorgegebenen Zeitraum errechnet, und aufgrund dieser
Berechnung kann man die folgende Gleichung aufstellen:
Uf = aPF + bFF,
worin Uf das Ausgangsägnal, PF die Konzentration von erstklassigen
Fasern, d.h. Fasern oberhalb einer bestimmten Größe, FF die Konzentration von feinen Bruchteilen und a und b durch Eichung
ermittelte Konstante darstellen. Generell kann b annähernd gleich 0 gesetzt werden, und auf diese Weise zeigt das Ausgangssignal
vom Detektor 4 die Konzentration von erstklassigen Fasern in der Flüssigkeit an.
Ein zweiter Detektor 5 ist in einer zweiten Winkelstellung 02
angeordnet, die in dem gezeigten Fall 9o° beträgt und sich vorzugsweise im Bereich von 3o° bis 18o° bewegen sollte, zu der
strömenden Probe gegenüber der Richtung der auf die strömende Probe einfallenden Strahlung, Der Detektor 5 wandelt die auf
den Detektor fallende und von den in der Flüssigkeit schwebenden Teilchen gestreute Strahlung in eine elektrische Größe um. Der
Detektor/liefert als Ausgangssignal die Gleichstromhöhe der /5 elektrischen Größe, die während der gleichen Zeit wie bei der
Berechnung der Impulse vom Detektor 4 vorhanden ist, und dieses Signal beaufschlagt die Auswertungsmittel 6, Dieses Signal ent-
- Io -
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spricht dem, was allgemein als Trübung der Flüssigkeit bezeichnet
wird und wird durch folgende Gleichung dargestellt:
Ug = cPF + dFF
worin Ug das Äusgangssignal vom Detektor 5 ist und c und d Konstante sind, die mittels Eichung ermittelt werden.
Da vorwiegend erwünscht ist, ein Maß für die Gesamtkonzentration
von Schwebestoffen in der Flüssigkeit zu erhalten, führen die Auswertungsmittel 6 vorzugsweise die folgende Berechnung auf
der Basis der ihnen von den Detektoren 4 und 5 zugeführten Signale durch (dabei wird angenommen, daß Bedingungen b = ο
vorliegen):
PF - Uf/a
FF ■ üg/d - Uf . c/a.d S β PF + FF = Uf ( £-§) + Ug/d
el · Ο.
worin S das Ausgangssignal von den Auswertungsmitteln ist und
die Gesamtkonzentration von Schwebestoffen in der Flüssigkeit während eines bestimmten Zeitraumes gegeben als Summe der
Konzentration von erstklassigen Fasern und der Konzentration von feinen Bruchteilen darstellt. Gegebenenfalls können die
Auswertungsaittel auch so angeordnet sein, daß die Werte von PF und FF als getrennte Ausgangssignale erhalten werden.
In Fig. 1 ist eine zweite Lichtquelle 1' gestrichelt gezeigt,
und die Lichtquellen 1 und I1 arbeiten beispielsweise mit
unterschiedlichen Lichtwellenlängen oder beleuchten alternativ die Flüssigkeit in unterschiedlichen Zeiträumen, wobei das
von der einen Lichtquelle ausgesandte und von den Schwebestoffen in der Flüssigkeit gestreute Licht von einem Detektor bestimmt wird
und das von der anderen Lichtquelle ausgesandte und von den Schwebestoffen in der Flüssigkeit gestreute Licht von dem anderen
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Detektor bestimmt wird. Im Falle, wo die Lichtquellen 1 und 1'
die Flüssigkeit in verschiedenen Zeiträumen beleuchten, werden die Ausgangssignale der Detektoren während entsprechender Zeiträume
bestimmt, wobei in diesem Fall angenommen wird, daß die Konzentration des feinen Bruchteils und die Konzentration der
erstklassigen Fasern während dieser nacheinander durchgeführten Messungen verhältnismäßig konstant gehalten wird. Alternativ
werden mehrere kurze Meßzeiträume ausgewählt und Durchschnittswerte von den Auswertungsmitteln gebildet. Es können auch mehrere
Lichtquellen angeordnet werden, welche die Flüssigkeit von verschiedenen Winkeln beleuchten, was zu einem genaueren Ergebnis
in gewissen Fällen führen kann.
Um die gleiche Durchlaßintensität durch die Flüssigkeit für verwendetes Licht trotz einer gefärbten Flüssigkeit bedingt
durch darin aufgelöste Stoffe zu erzielen, ist ein Detektor 7 so angeordnet, daß diametral durch die Flüssigkeit dringende
Strahlung bestimmt wird. Das Ausgangssignal des Detektors 7 beaufschlagt Steuermittel 8, welche die Zufuhr zu der Lichtquelle
oder den -quellen einstellen, so daß die vom Detektor 7 erhaltene Lichtstärke im wesentlichen konstant ist. Durch
diesen Abgleich wird die von den Detektoren 4 und 5 erhaltene Lichtstärke im wesentlichen nur von den Schwebestoffen in
der Flüssigkeit und nicht von den in der Flüssigkeit aufgelösten Stoffen beeinflußt, und deshalb sollte ein solcher
Abgleich unbedingt durchgeführt werden in Fällen, in denen eine Farbänderung der Flüssigkeit bedingt durch in der Flüssigkeit
aufgelöste Stoffe zu erwarten ist. Dies ist häufig der Fall in Verbindung mit der holzverarbeitenden Industrie.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, bei welchem ein einzelner Detektor 9 verwendet wird zur Bestimmung des Lichtes, welches von den
Schwebestoffen in der Flüssigkeit in einer anderen Richtung
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als der der auf die Flüssigkeit einfallenden Beleuchtungsstrahlung gestreut wird. Das Ausgangssignal in Form einer
elektrischen Größe wird auf eine signalverarbeitende Vorrichtung Io gegeben, welche zwei Signale auf die Auswertungsmittel 6 gibt, wobei ein Signal dem Signal vom Detektor 4
in Fig. 1 und das andere Signal dem Signal vom Detektor 5 in Fig. 1 entspricht. In anderer Hinsicht entspricht die
Vorrichtung von Fig. 2 der Vorrichtung von Fig. 1. Natürlich können auch bei diesem Ausführungsbeispie1 mehrere
Lichtquellen verwendet werden. Man kann z.B. zwei Lichtquellen verwenden, die in verschiedenen .Winkelstellungen
gegenüber dem Detektor 9 angeordnet sind und die Flüssigkeit in verschiedenen Zeiträumen beleuchten, aber während eines
gleich langen Zeitraumes, und die signalverarbeitende Vorrichtung eine Signalart bei Beleuchtung mit der einen Lichtquelle
und die andere Signalart bei Beleuchtung mit der anderen Lichtquelle liefern lassen. Durch diese Anordnung
erhält man optimale Bedingungen zur Feststellung der verschiedenen
Arten von Signalen bei Berwendung von nur einem Detektor.
Während die Messung im wesentlichen kontinuierlich während
beispielsweise eines Zeitraumes von einigen Minuten für die Messungen durchgeführt wird, können die Meßmittel schnell
Alarm geben, wenn die Konzentration von Schwebestoffen oder einer der Komponenten PF oder FF vorgegebene Werte überschreitet.
Die Auswertungsmittel können aber auch so ausgelegt sein, daß z.B. durchschnittliche Tageswerte aufgezeichnet
werden.
Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung und diese
ist nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Änderungen möglich.
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Claims (1)
- Patentansprüche1, Verbesserungen in der Messung der Konzentration von Schwebe- -_/ stoffen in einer Flüssigkeit, bei der diese Stoffe aus Komponenten unterschiedlicher geometrischer Abmessungen bestehen und die Flüssigkeit so strömt, daß sie quer zu ihrer Strömungsrichtung von einer oder mehreren Lichtquellen beleuchtet und die von der Flüssigkeit ausgesandte Strahlung erfaßt wird,
dadurch gekennzeichnet,daß erste Detektormittel (4, 5) so angeordnet sind, daß sie von den Schwebestoffen in der Flüssigkeit in einer anderen -Richtung als der der einfallenden Beleuchtungsstrahlung gestreutes Licht erfassen und zwei elektrische Signale liefern, von denen das erste eine Gleichstromhöhe darstellt, die während eines vorgegebenen Zeitraumes gemessen wird und einer erfaßten Größe der Lichtstärke entspricht, und das zweite elektrische Signal eine Anzahl von Zeiträumen darstellt, die auf dem gleichen vorgegebenen Zeitraum beruhen, in welchen die erfaßte Größe der Lichtstärke eine bestimmte Unterscheidungsgröße überschritten hat, wobei die Gleichung des ersten Signals Ug = cPF + dFF und die Gleichung des zweiten Signals UF = aPF + bFF lautet, worin a,b,c und d Konstante sind, von denen b wesentlich kleiner als a,c und d ist, und PF die Konzentration von Schwebestoffen oberhalb einer gewissen bestimmten geometrischen Abmessung darstellt, und FF die Konzentration von Schwebestoffen unterhalb der gleichen Abmessung darstellt, und die Signale von den Detektormitteln Auswertongsmitteln (6) zur Erzeugung eines Ausgangs signales zugeführt werden, welches ein Maß für die Summe S = PF + FF der Gesamtkonzentration von Stoffen in einer strö menden Flüssigkeit darstellt, deren Stoffe während des vorgegebenen Zeitraumes schweben, oder als Alternative die Auswertungsmittel (6) ebenfalls Ausgangssignale erzeugen, die getrennt ein Maß für die Konzentrationen von PF und FF darstellen. 609811/08642, Verbesserungen nach Anspruch 1,
gekennzeichnetdurch zweite Detektormittel (7), welche so angeordnet sind, daß diametral durch die Flüssigkeit durchgelassene Strahlung von den Mitteln gemessen wird, wobei die Mittel das Ergebnis dieser Messung Steuermitteln (8) zuführen, welche die Zufuhr zur Lichtquelle (1) oder den Lichtquellen (1, 1') regeln, so daß die von den zweiten Detektormitteln erhaltene Lichtstärke im wesentlichen konstant ist.3, Verbesserungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß die ersten Detektormittel zwei Detektoren (4, 5) aufweisen, die in verschiedenen Winkelstellungen gegenüber der Richtung des einfallenden Lichtes angeordnet sind, wobei der eine Detektor das erste Signal und der andere das zweite Signal liefert.4, Verbesserungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß die Detektormittel einen einzelnen "Detektor (9) aufweisen, dessen Ausgangssignal signalverarbeitende Mittel (lo) beaufschlagt, welche die beiden Signale aus dem von dem einzelnen Detektor ausgesandten Ausgangssignal erzeugen, und diese Signale den Auswertungsmitteln (6) zugeführt werden,5, Verbesserungen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß z,B, zwei Lichtquellen vorgesehen sind, welche mit verschiedenen Wellenlangen arbeiten und/oder die Flüssigkeit in verschiedenen Zeiträumen beleuchten, und daß das erste Signal bei Beleuchtung mit der ersten Lichtquelle und das zweite Signal bei Beleuchtung mit der zweiten Lichtquelle bestimmt wird, oder daß alternativ beide Signale bei Beleuchtung mit beiden Lichtquellen bestimmt werden.60S8 11/086A
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