DE2715118A1 - Densitometer und dessen anwendung zur bestimmung des oelgehalts von oelhaltigen fluessigkeiten - Google Patents
Densitometer und dessen anwendung zur bestimmung des oelgehalts von oelhaltigen fluessigkeitenInfo
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- DE2715118A1 DE2715118A1 DE19772715118 DE2715118A DE2715118A1 DE 2715118 A1 DE2715118 A1 DE 2715118A1 DE 19772715118 DE19772715118 DE 19772715118 DE 2715118 A DE2715118 A DE 2715118A DE 2715118 A1 DE2715118 A1 DE 2715118A1
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- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
Description
l>lv Erfindung befaßt sich mit dor Bestimmung dos ülgehalts
Mi) Abwasser und anderen ölhaltigen Flüssigkeiten sowie mit
( j non hi erf ür aber auch für andere "v/ecke geeigneten Densitometer,
liol'.nnnte Densitometer zur optischen rest j mmunq der
'J'rübung oder Konzentration einer Probenf lüssi .gkoi t v/einen
den Mangel auf, daß infolge der ungleichmäßigen Verteilung der Pa) tikeldurchinossor in der Probenf lüssigkei t eint: exakte
Messung der Konzentration oder Trübung Schwierigkeiten bereitet. Man hat deshalb vorgeschlagen, die Probend üssi qkoit mit
Hilfe von Ultraschall oder einem Mischer anzuregen, um eine Vergleichmäßigung des Partikeldurchmcssers zu erreichen. Dabei
ergeben sich jedoch Meßfehler infolge trübender Anteile
suspendierter Feststoffe, wie Staub und Schmutz. Man hat
diesen Einfluß dadurch auszuschalton versucht, daß man die
Trübung vor und nach einem Emulgieren der Probonflüssigkeit
gemessen und die Differenz der beiden Signale ausgewertet hat, um auf diese Weise den Einfluß suspendierter Feststoffe
auszuschalten. Da das vom durch die Probenflüssigkoit hindurchgeschickten,
üblicherweise monochromatischen Licht erzeugte
Trübung:; signal eine exponcntieile Abhängigkeit vom Fromdstoffgohalt
zeigt, kann der Einfluß suspendierter Feststoff ο auf
das Meßorgebnis nicht ohne v/eiteres durch Differenzbildung
ausgeschaltet v/erden. Aufgabe der Erfindung ist es folglich,
ein diese Mangel beseitigendes Verfahren anzugeben, mit dem
der Gehalt von Öl oder anderen emulgierbaren .Stoffen in einer Probonflünsigkeit, beispielsweise Wasser,ohne Verfälschung des
Meßergebnisses durch andere Fremdstoffe bestimmt werden kann.
Darüber hinaus soll ein zur Durchführung dieses Verfahrens (jncignot-.c:; Densitometer geschaffen werden. Die Erfindung soll
zwar in erster Linie der Bestimmung des ülgehaltes in Abwasser,
insbesondere irn Hallastwasser von Tankschiffen oder im Füllv.'asscr
von Schlingertanks dienen, ist jedoch wie sich zeigt, auch für andere Anwendungsfalle einsetzbar.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete
Verfahren, dessen Ausübung mit Hilfe dei in den Ansprüchen 3 und 4 gekennzeichneten Densitometer sich besonders
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einfach gestaltet. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
. rgeben sich aus den Unteransprüchen.
Im Prinzip bestellt die Erfindung darin, daß man die Probenflüssigkeit
bis zu zwei unterschiedlichen vorgegebenen Graden einulgiert und dann jeweils die Trübung oder Konzentration mißt.
Je nach Grad der Emulgierung haben die Teilchen einen unterschiedlichen
Durchmesser, so daß durch Vergleich der Meßergebnisse bei unterschiedlichen Emulgierungsgraden der Einfluß
des Partikeldurchmessers auf das Meßergebnis eliminiert werden kann. Darüber hinaus führt die Erfindung zu einem Densitometer,
welches ein der tatsächlichen Konzentration der Probenflüssigkeit entsprechendes Signal liefert, indem man zwei Proben
zwar gleicher Konzentration aber bei unterschiedlichem Partikeldurchmesser untersucht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in den Zeichnungen wiedergegebener Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des Densitometers mit Darstellung der angeschlossenen
Auswerte- und Meßeinrichtungen in Form eines Blockschaltbildes;
Fig. 2 die Betriebsweise dieses Densitometers kennzeichnende Kurvenverläufe;
die Fig. 3a bis 3c das Schaltbild der elektrischen Stromkreise des Densitometers gemäß Fig. 1, wobei
die übergänge zwischen den auf den verschiedenen Blättern dargestellten Schaltungsteilen mit den
Buchstaben a bis g bezeichnet sind;
Fig. 4 das Blockschaltbild einer abgewandelten Ausführungsform der ersten Rechenschaltung gegenüber
derjenigen gemäß Fig. 3a;
Fig. 5 verschiedene Kennlinien zur Veranschaulichung der Betriebsweise des Densitometers gemäß Fig. 1;
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Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine andere AusfUhrung.sform
des Densitometers, wobei zwei von der Probehflüssigkeit durchflossene
optische Zellen parallelgeschaltet sind;
Fig. 7 einen entsprechenden Längsschnitt durch
eine weitere Ausführungsform, bei der die beiden optischen Zellen in Reihe geschaltet
sind; und
Fig. 0 das Blockschaltbild des Verarbeitungsstromkreises für das Trübungssignal bei einem
Densitometer mit zwei optischen Zellen gemäß den Figuren 6 und 7.
Das Densitometer kann beispielsweise zur Messung der ölkonzentration
in einer Probenflüssigkeit, etwa in ölhaltigem Abwasser, verwendet v/erden. Bei der Ausführungsform gemäß
Fig. 1 ist eine im wesentlichen zylindrische optische Meßzelle 1 aus durchsichtigem Glas vorgesehen, durch welche
emulgierte Flüssigkeitsproben A und B hindurchströmen. Die im Strahlenv/eg der Meßstrahlung liegenden Gefäßwände können
abgeflacht sein. Die Flüssigkeitsprobe A enthält öl mit geringem Partikeldurchmesser, während die Flüssigkeitsprobe B
ül mit großem Partikeldurchmesser aufweist. Eine Lichtquelle 2, beispielsweise eine Xenon Lampe( liefert monochromatisches
Licht, welches einen Kollimator 3 durchläuft, der das einfallende Licht in Parallelstrahlen verwandelt, die die Meßzelle
1 durchsetzen. Ein photoempfindliches Element 4 auf der gegenüberliegenden Seite der Meßzelle 1 nimmt den von
der Flüssigkeit A bzw. B hindurchgelassenen Anteil Sfl bzw.
S, der Lichtstrahlung auf. Das fotoempfindliche Element kann ein Fotoelement eine Fotozelle, ein Kadmiumsulfidelement
oder ähnliches sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Fotoelement benutzt. Eine Emulgiervorrichtung
5 verwandelt die ölhaltige Probenflüssigkeit in eine Meßflüssigkeit
mit gleichmäßiger Partikelgröße und besteht im vorliegenden Fall aus einem Ultraschallemulgator. Durch
Zufuhr unterschiedlicher Antriebsleistung zu verschiedenen
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leiten erzeugt man in der durchströmenden Probenflüssigkeit
Abschnitte unterschiedlichen Emulgiergrades und damit unterschliedlicher
Partikelgröße, nämlich Probenflüssigkeiten Λ und D; wobei in der Probenflüssigkeit A das öl zu Partikeln
kleinen Durchmessers emulgiert ist ist, während in der Probenflüssigkeit B der Partikeldurchmesser groß ist. Diese
beiden unterschiedlichen Antriebsleistungen v/erden der Ultraschall-Emulgiervorrichtung
5 periodisch in vorgegebenen Zeitabständen zugeführt, und zwar eine hohe Antriebsleistung P1
aus einer Stromquelle 15a und eine niedrige Antriebsleistung P2 aus einer Stromquelle 15b, welche über einen Umschalter
im Rhythmus der Ausgangsspannung eines Oszillators 17 abwechselnd mit dem Ultraschallgeber verbunden werden. Dieser
besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Magnetostriktionswandler
6. Ein Kühlkanal 7 durchsetzt den Wandler 6, um eine überhitzung desselben zu vermeiden. Die im Wandler 6
erzeugten Schwingungen werden einem Übertrager 8 mitgeteilt, der mit der ölhaltigen Flüssigkeit in Kontakt steht und welcher
die primäre Emulgierung besorgt. Eine Probenflüssigkeit wird über eine Leitung 14 und einen Spalt zwischen dem Einlaßrohr
9 und dem übertrager 8 in eine Kammer 10 eingeleitet, in der die Flüssigkeit einem zweiten Emulgierungsvorgang unterworfen
wird. Von dort aus gelangt die Probenflüssigkeit in die Meßzelle 1. Zwischen dem übertrager 8 und der Kammer 10
befindet sich eine dünne Membran 11, um den die erste Emulgierung
bewirkenden übertrager 8 von der Kammer 10 abzutrennen, in welche der zweite Emulgiervorgang stattfindet,
über ein Probeentnahmerohr 12 wird mittels einer Pumpe 13 bei konstanter Geschwindigkeit eine ölhaltige Flüssigkeit
zugeführt, beispielsweise aus dem Hauptablaßrohr der Ballasttanks eines Tankschiffs oder dergl. oder aus einem Schlingertank,
über das Rohr 14 gelangt die ölhaltige Flüssigkeit in die Emulgiervorrichtung 5. Dort werden abwechselnd nacheinander
eine mit hoher Antriebsleistung emulgierte Probenflüssigkeit A und eine mit geringer Antriebsleistung emulgierte
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Probenflüssigkeit B erzeugt und durchströmen nacheinander
abwechseln aber gleichförmig die Meßzelle 1.
Die Probenflüssigkeiten Λ und B werden ständig mit monochromatischem
Licht bestrahlt,und der von der Meßzelle 1 hindurchgelassene Lichtanteil wird von einem Fotoelement
aufgefangen, dessen Ausgangssignal nach Verstärkung in einem Verstärker 20 einer ersten Rechenschaltung 40 zugeführt
wird. Diese erhält ferner ein Synchronisiersignal, welches im Rhythmus der Umschaltung des Umschalters 16
durch einen Synchronschalter 18 erzeugt und über einen Synchronsignal-Verarbeitungskreis 30 der Rechenschaltung
40 zugeleitet wird. Der Synchronisierschalter 18 wird periodisch im Rhythmus der Betätigung des Umschalters 16
geöffnet und geschlossen und zwar gesteuert durch das Äusgangssignal des Oszillators 17. Die erste Rechenschaltung
40 logarithmiert die beiden Trübungssignale, welche in Abhängigkeit von der dem Emulgator abwechselnd zugeführten
elektrischen Leistung und damit in Abhängigkeit vom Emulgierungsgrad erzeugt v/erden. Dieser Rechenvorgang
dient der Ableitung eines Konzentrationswertes und wird später noch im einzelnen beschrieben. Das Rechnungsverfahren
führt jedoch bei sich änderndem ölgehalt nicht unmittelbar zu einer Anzeige des tatsächlichen ölgehalts.
Um dies zu erreichen, wird vielmehr das Ausgangssignal der ersten Rechenschaltung 40 einer zweiten Rechenschaltung
zugeführt, die aus den Ausgangssignalen der ersten Rechenschaltung 40 den Mittelwert bildet. Der Rechenvorgang wird
synchronisiert durch ein Ausgangssignal des Synchronisiersignal-Verarbeitungskreises
30, damit man ein Konzentrationsausgangssignal erhält, welches der wahren ßlkonzentration
möglichst nahe kommt. Dieses Ausgangssignal gelangt über eine Umwandlungsschaltung 60 zu einem Registriergerät 70,
welches den jeweiligen ülgehalt fortlaufend aufzeichnet.
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Die Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Dennitometers
wird nachfolgend anhand der Figuren 2 und 3 erläutert. Fig. 2 zeigt dabei im oberen Kurvenzug die periodische Umschaltung
der Erreger]eistung für den Magnetostriktionsschwi ngor 6,
welcher die Antriebscnergi c zum Emulgieren der Probenf lüssigkeit liefert. Darunter ist in dem zweiten Diagramm die Intensität den vom Fotoelement 4 aufgenommenen 'die Meßzelle durchdringenden Lichts in Abhängigkeit von der Zeit wiedergegeben. Dabei wird die Meßzelle 1 von einer Probenflüssigkeit gleichbleibenden ölgehalts durchsetzt. Wird die Probenflüssigkeit
beispielsweise während einer Anfangsperiode mit hoher elektrischer Leistung emulgiert, so wird das öl in kleinere
Partikel unterteilt, so daß das auf die Meßzelle auftroffende Licht durch eine größere Anzahl von Partikeln aufgefangen wird. Folglich beginnt die Intensität des übertragenen und vom Fotoelement 4 aufgenommenen Lichtes nach einer Verzögerungszeit
t., in welcher die feiner emulgierte Probenflüssigkoit in die Meßzelle 1 wandert, von einem ersten Gleichgewichtszustand It (1) ausgehend abzunehmen bis sie nach einer kurzen Zeitspanne einen niedrigeren Gleichgewichtszustand It1(1) erreicht. Mach Ablauf der Zeit s schaltet der Umschalter 16 die Emulgiervorrichtung 5 auf die niedrigere /uitriebsleistung P2 um, wodurch nunmehr
die im Boreich der Emulgiervorrichtung befindliche Probenflüssigkeit in geringerem Maße als zuvor emulgiert wird. Fs
entstehen ülpartikel mit relativ großem Durchmesser. Somit
beginnt nach einer Zeitspanne t?, in der wiederum die Probenflüssigkeit von der Emulgiei'vorrichtung in die Meßzelle wandert, die Intensität des empfangenen Lichtes anzuwachsen bis
sie nach einer weiteren Zeitspanne den oberen Gleichgewichtszustand It (2) erreicht. Infolge der gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeiten sind die Zeitverzögerungen t1 und t«, welche dem Weg der Probenflüssigkeit von der Emulgiervorrichtung 5
in die Meßzelle entsprechen untereinander gleich, d. h., t.. = t- (=t). Die Zeitspanne, in welcher die Emulgierung den Gleichgewichtszustand erreicht, ha'ngt vom Durchsatz,den Anschlüssen und dergl. rib. Die Perioden S1 und S_ innerhalb derer die
wird nachfolgend anhand der Figuren 2 und 3 erläutert. Fig. 2 zeigt dabei im oberen Kurvenzug die periodische Umschaltung
der Erreger]eistung für den Magnetostriktionsschwi ngor 6,
welcher die Antriebscnergi c zum Emulgieren der Probenf lüssigkeit liefert. Darunter ist in dem zweiten Diagramm die Intensität den vom Fotoelement 4 aufgenommenen 'die Meßzelle durchdringenden Lichts in Abhängigkeit von der Zeit wiedergegeben. Dabei wird die Meßzelle 1 von einer Probenflüssigkeit gleichbleibenden ölgehalts durchsetzt. Wird die Probenflüssigkeit
beispielsweise während einer Anfangsperiode mit hoher elektrischer Leistung emulgiert, so wird das öl in kleinere
Partikel unterteilt, so daß das auf die Meßzelle auftroffende Licht durch eine größere Anzahl von Partikeln aufgefangen wird. Folglich beginnt die Intensität des übertragenen und vom Fotoelement 4 aufgenommenen Lichtes nach einer Verzögerungszeit
t., in welcher die feiner emulgierte Probenflüssigkoit in die Meßzelle 1 wandert, von einem ersten Gleichgewichtszustand It (1) ausgehend abzunehmen bis sie nach einer kurzen Zeitspanne einen niedrigeren Gleichgewichtszustand It1(1) erreicht. Mach Ablauf der Zeit s schaltet der Umschalter 16 die Emulgiervorrichtung 5 auf die niedrigere /uitriebsleistung P2 um, wodurch nunmehr
die im Boreich der Emulgiervorrichtung befindliche Probenflüssigkeit in geringerem Maße als zuvor emulgiert wird. Fs
entstehen ülpartikel mit relativ großem Durchmesser. Somit
beginnt nach einer Zeitspanne t?, in der wiederum die Probenflüssigkeit von der Emulgiei'vorrichtung in die Meßzelle wandert, die Intensität des empfangenen Lichtes anzuwachsen bis
sie nach einer weiteren Zeitspanne den oberen Gleichgewichtszustand It (2) erreicht. Infolge der gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeiten sind die Zeitverzögerungen t1 und t«, welche dem Weg der Probenflüssigkeit von der Emulgiervorrichtung 5
in die Meßzelle entsprechen untereinander gleich, d. h., t.. = t- (=t). Die Zeitspanne, in welcher die Emulgierung den Gleichgewichtszustand erreicht, ha'ngt vom Durchsatz,den Anschlüssen und dergl. rib. Die Perioden S1 und S_ innerhalb derer die
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Vi.ii-.rhaltuncj dor elektrischen Antriebsleistung CTfOIcJt1 sind
ntsprechend gewählt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
betragen ^1 " h'>~ - i>
z: 3s. Obwohl also die tatsächliche
ülkonzentrallon in der Probenflüssigkeit einen gleichbleibenden
vorgegebenen Wert, hat, neigt die optische Trübungsmessung
einen sich periodisch zwischen den Werten It und It' ändernden Wert, der von der Leistung der Emulgiervorrichtung
5 abhängt.
Bezeichnet man den ülgrhalt mit χ und den Anteil suspendierter
Feststoffe mit y, so ergeben sich aus der Lichtstreuungstheorie
die Intensitäten des übertragenen Lichts Tt (x) und It1 (x) zu
It(X) -- K-I .η·1θ"(*κ+Μ (1)
if(x) - κ··ΐ ·11·ιο"(Λΐχ+(5'^ (2)
Hierin bedeutet οί. einen Froportionalitätsfaktor entsprechend
dem Emulgiorungsgrad der Probe A, <x den entsprechenden Proportionali.tätsfaktor
heim Emuigierungsgrad B; K und K1 sind
Parameter, v;e.lche durch die Verunreinigung der Ileßaelle und
dit; Farbe der Probenf ] üssigkeit vorbestimint sind; β und β
stellen Proportionalitätsfaktoren dar, die sich aus Form und Art des suspendierten Feststoffe ergeben; ·) kennzeichnet die
Empfindlichkeit des Fotoelements 4 und I bedeutet, die Intensität
des mir die !leßzelle 1 auftreffenden Lichts. Die Parameter
K und Y.' hängen von der Jleßzelle ab, durch die die Probenflüssigkeiten A und B hindurchfließen. Die Koeffizienten
β und β worden durch die suspendierten Feststoffe bestimmt
und folglich durch den Grad der Emulgierung selbst nicht beeinflußt; somit gilt K --■ K1 und β - β . Die
Proportional i I. ätsfaktoren oC und 0^ zeigen den Unterschied
zwischen der Emulgierung bei holier elektrischer Leistung P1
und niedriger elektrischer Leistung P~ an, so daß die Änderung der elektrischen Leistung entsprechend der Konstruktion
der Vorrichtung gewählt werden kann.
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L'ilclet man aus don beiden Glci chuiujen (1) und (2) das Ver
hältnis der Intensitäten It(x) und IT'(x) des dur'clifjc.vl.e")<*.f;c-non Lichts, so erhält man
It1 (X) _ 1n(oc - c<·) χ (3)
_ 1n
Hierauf; folgt
1 , Tt.' (x)
χ = —- log -Trrrrr- AoC It(X)
χ = —- log -Trrrrr- AoC It(X)
mi t 4<A. == oC - <*■'
Wird der Emu!gierungsyrad des eis bei Zufuhr unterschiedlicher
Erreger leistung an die Eraugliervorr ichtung 5 vorab
bestimmt, so nind die l'roportionalitätsfalitorcn &£ und oC
bekannt. Auf; Glcichuny (4) erkennt man, daß durch Messen
der Lichtintensität bei ?.v:ei Probenflüssiykeiten unterschiedlichen
Emulyierunynyrades der Olyehalt bestimmt werden kann,
ohne daß das Ergebnis durch Schv.'ankungen der Intensität der Lichtquellen, Färbung der Probenf lüssigkei t, Verunreinifjuny
der Zelle, Ermüdung des lichter.ifpindlichen Elements oder durch suspendierte Feststoffteilchen beeinflußt v/jrd.
Wie bereits in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt die Siynalverarbeitungsschaltung
für das Trübunyssignal fünf hauptsäcliliche
Schaltkreise, nämlich einen Verstärker 20, einen Synchronr.ignalverar))o
i tungskreis 30, eine erste liechensclialtung AO1
eine zv/eite Rechenschaltung 50 sowie einen Signalumformer CO. Aus Fig. 3a ist ersichtlich, daß der Verstärker 20 aus einem
eigentlichen Verstärker 21 und einem Filter 22 aufgebaut ist. Die Synchronsignalverarbeitungsschaltung 30 bewirkt, daß die
erste Rechenschaltung 40 bei Umschaltung der Emulgierleistuny des Ultraschall-Emulgators 5 in Gleichlauf gebracht wird mit
der zweiten Hcchenschaltung 50. Das Synchronisiersignal v;i rtl
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bo in Schließen des Synchronisierschalters 18 durch einen
Impulsformer 31 in eine entsprechende Impulsform gebracht
und dann einerseits über einen Inverter 311 an einen It-Zeitgeber
32 sov;ie unmittelbar an einen It '-Zei Igeber 34
gelegt. Der Zeitgeber 32 gibt nach einer Zeitspanne S + t ein Ausgangsnignal sowohl an das It'-Gatter 33, als auch
an den Kinkel impulsgeber 36. Per Zeitgeber 34 andererseits
liefert nach der Zeit S + t einen Ausgangsimpuls an das Gatter 35 und den Ei nzelimpulsgeber 37. Am Ausgang des It-Gatterschaltkreises
33 liegt ein FET-Schaltcleinent 331,
v/ährend an Ausgang des It'-Gatterschaltkrei sos 35 ein FeIdelfckttransistör-Gatterschaltelement
351 liegt. Die Quellenelektrode beider Gatterelemente 331 und 351 sind direkt an
den Ausgang des Filters 22 angeschlossen. Eine Senkenelektrode des Gatterelemcnts 331 liegt an einem ersten Haltestromkreis
41 für It während eine Senkenelektrode des anderen Gatterelcments 351 an einen zweiten Haltestromkreis 42
für It1 angeschlossen ist. Die Einzel j impulsgeber 36 und 37
leiten aus den Zeitgoberstromkreisen 32 und 34 um eine Zeitspanne
von 50 ms verzögerte Impulse ab vind liefern an die zweite Rechonschaltung ein Synchronismer-Umschaltsignal;und
zwar nach Ablauf einer vorgegebenen Verzögerung, damit das Uinschaltsignal nicht früher zur zweiten Rechenschaltung 50
gelangt als das Ausgangssignal der ersten Rechenschaltung
gebildet ist. Schließlich werden die Ausgangssignale beider Einzelimpulcgeber 3G und 37 an einen Eingangsschalter der
zweiten Rechenschaltung 50 gelegt.
Die erste Kechenschaltung 40 leitet aus den beiden Trübungssignalen unterschiedlicher Größe ein Konzentrationssignal ab.
Dabei dienen die beiden Haltestromkreise der vorübergehenden Speicherung der Trübungssignale. Der Haltestromkreis 41 besteht
aus einem Kondensator 411 und einem Gleichstromverstärker
412, während der Haltestromkreis 42 einen Kondensator und einen Verstärker 422 aufweist. Das bei intensiver Erregung
des Emulgators 5 erzeugte Trübungssignal It wird im
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Haltestromkreis 41 und das IxJ weniger intensiver Erregung
i'ns Ero.ulgatorr, erzeugte Trübungssigna] ]t' wild im Haltc-
;;1 -romkreis 42 gespeichert. Anschließend gelangen die Ausgangssignale
/u oinor Teilerschnltung 43, deren /msgangs-Gignal
über einen lognri thmisehen Uniformer 44 zu einem
Multipli ?.i (MGi. 45 gelangt. Kine Konr.tant-Spannungr.quellc 46
legt eine: elektrische Spannung an elie Teilerschaltung 4 3
und einen VorspannungnJ-.rei:; 61. Die entsprechenden HaIb-lei
terniodule sind aiii Tei lei modul 4 34Ii bzv;. logari thmir.cher
Uniforniermodul 755Π von der timeriknrii sehen Firma Analog Device
Co. erhältlich. Der Multiplizierer 45 besteht aus Widerständen
451 und 452 sowie einem Verstärker 453 und multipliziert den Ausdruck __1_ in der obigen Gleichung (4) und bringt eine Kon-
zentrationf3s);ala, welche von O bin 200 ppm läuft ^ nut einem
Spannungsbereich von O bis 4 V zur Deckung.
Die zweite Rcchensehaltung 50 dient der Mittelwertbildung aus
elen AusgangssignaJ en der ersten Rechenr/clialtung 4O. Das Konzentrationr,:·.ignal
am Ausgang dc?r ersten Rechensclialtung 4O
erscheint iin Abstand von S Sekunden. Tn der zweiten Rechenschaltung
50 gibt ein Schaltkreis 51 das Konzcntrationsr-ignal
an einen A-Haltestromkreis 52 und dann an einen U-Ualtestromkreis
53, so daß diese beiden Haltestromkreis 52 und 53 abwechselnd das Konzentrationssigna] über ein Interval] von
S Sekunden aufrechterhalten. Ob dabei der Haltestromkreis 52
oder der Haltestromkreis 53 das Konzentrationssignal aufrecht
erhält, wird dabei jeweils durch die Synchronisiersignale der
rinzelimpulsgeber 3f> und 37 bestimmt. Der Haltestromkreis 52
besteht im wesentlichen aus einem Kondensator 521 und eine.'m
Gleichstromverstärker 522, während der Haltestromkreis 53 einen Kondensator 531 und einen Gleichstromverstärker 532
aufweist. Die Ausgänge der beiden Haltestromkreise 52 und 53 sind über Widerstände 523 und 533 an den Eingang eines Addierers
54 angeschlossen. Dieser weist eine Rückkopp]ungsschaltung
mit: einem Widerstand 541 und einen Kondensator 542 aui
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und arbeitet als Filter. Das Ausgangssignal des Addierers 54 wird mit Hilfe eines Spannungsteilers, bestehend au«
den beiden Widerständen 551 und 552 zusammen nut einem Verstärker
553 halbiert.
Ein Signalumformer 60 sorgt dafür, daß das durch Mittelwertbilduny
aus den Ausgangssignalen der zweiten Rechenschaltung 50 abgeleitete Mittelwertsignal an den erforderliehen Eingangspegel
des Registriergeräts 70 angepaßt wird. Anstelle eines Registriergerätes kann auch eine beliebige andere Auswerteschaltung
gespeist werden. Der Signalumformer 60 bestellt
aus einem Addierer 62 und einem Spannungs/Stromumformer G3. Der Addierer f>2 umfaßt einen Rechenverstärker 621, dein
das Ausgangssiynal des Verstärkers 553 mit einem Spannungsbereich von 0 bir. 4 V zugeleitet wird zusammen mit der Vorspannung
des Vorspannungskreises 61. Das /\usgangssignal des Addierers 62 gelangt zu einem Transistor 631 des Spannung^/
Stromumforniers 63 und wird in ein Strombereichssiynal zwischen
4 und 20 mA umgeformt. Als Ergebnis erhält man vom Roehenver-Ktärker
621 ein Rpannungssignal V^ und vom Kollektor des
Transistors 631 ein Stromausganyss.lgnal I .
Nachfolgend wird anhand von Fig. 5 die Arbeitsweise des
Trübunyssignal-Verarbeitungsschaltkreises näher erläutert.
Dabei wird der Einfachheit vorausgesetzt, daß der Parameter K, der Faktor fj und die Lichtintensität I folgende Werte
haben: K = 1, Q = 1 und I » 1O. Fig. 5 zeigt die Kurvenverläufe
an verschiedenen Teilen der Verarbeitungsstromkreise gemäß Fig. 3a, v/enn sich der ölgehalt der Probenflüssigkeit
in Abhängigkeit von der Zeit gemäß der Kurve 5Λ ändert. Die Kurve 5D zeigt den Verlauf der Frregerspannung
an der Emulgiervorrichtung entsprechend der periodischen Umschaltung des Schalters 16. Dieses Umschaltsirnal
wird vom Schalter 18 als Synchronisiersignal aufgenommen. Fs gelangt dann durch den Impulsformer 31 zum Inverter 311.
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hierdurch entstehen zwei Signale entgegengesetzter Phasenlage.
Diese beiden Signale v/erden den Zeitgebern 32 und 3 4 zugeleitet. Nach einer Zeitspanne S + t v/erden Inipulse von
den Zeitgebern 32 und 3Ί an die Gatterschaltungen 33 und 35 sowie die Einzelimpulsgeber 36 und 37 v/eitergegeben. Die
Gatterschaltungen 33 und 35 steuern die Gattereiektroden
der Feldeffekttransistoren 331 und 351 für etwa 10 ms in Durchlaßrichtung, so daß die Quellen/Senken-Strecko dieser
Feldeffekttransistoren leitend v/ird. Da die den beiden Zeitgebern
32 und 33 zugeführten Signale genjenphasig sind, ist
iiiuncr nur einer der beiden Zeitgeber eingeschaltet. Folglich
v/erden beide Zeitgeber 32 und 34 abwechselnd jeweils im Abstand von S Sekunden eingeschaltet und wieder abgeschaltet:.
Die Gatterkreise 33 und 35 arbeiten in dor gleichen Weiso,
so daß die Feldeffekttransistoren 331 und 351 abwechselnd
jev-eils im Abstand von S Sekunden für eine Zeitspanne von
10 nir, leitend werden.
Wird die Erregerleistung für die Emulgiervorrichtung 5 derart
umgeschaltet, daß die Konzentration der Probenflür.sigkeit für
einen Augenblick erhöht wird, so fließt durch das Fotoelement
4 ein Fotostroni entsprechend der Kurve 5C. Die Einhüllende It.1
zeigt die Enipfangs-Lichtintensität, wenn die Emulgiervorrichtung
5 mit niedriger Leistung betrieben wird. Entsprechend zeigt die Einhüllende It den Verlauf der empfangenen Lichtintensität
bei starker Erregung der Emulgiervorrichtung. Die gewonnene
Wechselspannung v/ird im Vorverstärker 21 verstärkt. Bei Umschaltung von starker auf schwache Erregung der Emulgiervorrichtung
wird nach Verstreichen einer Verzögerungszeit t der Spitzenwort It (1) der Probenkonzentration mit Hilfe des
Fotoelements 4 gemessen. Dann wird der Feldeffekttransistor
331 leitend und der Spitzenwert It (1) v/ird durch den Kondensator 411 des Haltestromkreises 41 festgehalten. Anschließend
nähert sich die Lichtintensität der Einhüllenden It1, wei 1
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<ie Emulgiervorrichtung 5 dann mit niedriger Leistung betrieben
v/ird. Nach Ablauf von S Sekunden erreicht, die Lichtintensität
praktisch den Viert der Ei nhül lendcn Tt1. Zu dieser
Zeit wird plötzlich der Feldeffekttransistor 351 leitend
und der Spitzenwert 3t1(1) wird vom Kondensator 421 des Halte-Gtronihreises
42 gespeichert. Wird anschließend die Emulgiervorriclitung
5 erneut mit hoher Leistung betrieben, so nähert, ßicli die Lichtintensität der Einhüllenden It und der Feldeffekttransistor 331 wird erneut leitend. Damit v/ird der Spitzenwert
It (2) festgehalten. Dieser Vorgang wiederholt sich in
entsprechender Weine. Wie die Kurve 5D zeigt, bewirkt der Haltestromkreis 41 ein Abtasten der Spitzenwerte Tt(I) , Tt(2),
It(3) alle 2 S Sekunden während der Haltestromkreis
in entsprechender Weise die Spitzenwerte Tt1(1), It1(2) usw.
aufnimmt.
Die Ausgangssignale der Haltestromkreise 41 und 42 worden
über die Teilerschaltung 43 und den logarithmischen Umformer 44 dem Multiplizierer 45 zutjoleitet. Λΐε Ergebnis wird am
Ausgang 47 der ersten Rechenschaltung 40 der ülgehalt χ in Abhängigkeit vom Zeitintervall S (Sekunden) gemäß Kurve 5E
erhalten.
x(0) = 0, x(1) =-!~log—12—, χ (2) = —1-- log H^Üi
A* Tt(D 4a
X(5) = J-iogIÜ-12-!, x(6) (5)
Der Kurvenzug 5E zeigt im wesentlichen die Konzentration der Probenflüssigkeit. Dieses Ergebnis ist immer auf eine sprungweise
änderung der Konzentration bezogen. Außerdem erzeugen
schnelle und steile Xnderungen eine Rechteckkurve mit. großer
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, so daß die Dosti iriimng dor tatsächlichen Konzentration
schwierig ist. 3m Fall der Meinung einer sich langsam
indornden Konzentration in der Probenflüssigkeit kann da.·;
Ausgangssignal der ersten Rechenschaltung 40 ohne Durchlaufen
dor zweiten Rochonschal t ung 50 über den Signalumformer GO zum
Registriergerät 70 geleitet werden, welches die gemessene? Konzentration
anzeigt und aufzeichnet. Im Fall der Messung sich
schnell und steil ändernder Konzentrationen einer Probenflüssigkeit
wird das Ausgangssignal der ersten Rechenscha.l.-tung 40 zui zweiten Rechenschaltung 50 geleitet, um aus der
Rechteckkurve am Ausgang der ersten Rechenschaltung einen Mittelwert zu bilden. Außerdem hilft die Filtereigenschaft
der.· Addierer?; 54 bei der Ableitung eines der wahren Konzentration entsprechenden Signals. Der Schaltkreis 51 der zweiten
Rechenschaltung 50 liefert dabei abwechselnd das Ausgangssignal
der eisten Rechensoha!tung 40 alle S Sekunden. Hierzu
geben die Einzel impulsgeber 3(i und 37 im Abstand von S
Sekunden abwechselnd ein Signal. Die Steuerimpulse der Torsohai tungcn 33 und 3!>
sind etwa 10 ms lang^und die Ausgangsimpulse
der Kinzolimpulsgeber 36 und 37 haben eine Dauer von
etwa 50 ms. Diese Steuerimpulse und Ausgangsimpulse werden
gleichzeitig erzeugt und an die beiden Rechenschaltungen 40 und 50 gelogt. Infolgedessen werden die aus der obigen Gleichung
5 hervorgellenden o'lkonzentrationen χ wie folgt alle
zwei Sekunden auf dio Haltesfromkrei.se 52 und 53 der zweiten
Rechenschaltung 50 verteilt:
A - Hai testromkrei.s 52 x(1), x(3), χ (5), χ (7)
13 - Haltestromkreis 53 x(2), x(4), x(6), x(8)
Der nachfölgendc Addierer 54 summiert die Ausgangssignale
der beiden Haltestromkreise 52 und 53. Das Ausgangssignal
des Addierers 54 wird über den Widerstand 541 und den Kondensator 542 an den invertierenden Eingang des Verstärkers 543
zurückgeführt, so daß der Addierer 54 als Filterverstärker
mit einer Zeitkonstanten t von etwa 3s arbeitet. Das Ausgangssignal
des Addierers 54 gelangt zu den Widerständen 551
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ind f)52 der» /Abschwächers 5Li und wird dort halbiert sowje an-
:chließend dem Rechenverstärker b53 zugeleitet, der damit die
. ' i i-olwertbi lduny in dar zweiten Kechenschaltuny '>O al nu.'hliüßt.
Diese Mittelwertbildung bewirkt, daß die Ausgangs impulse der
cn
zweiten Rechenschal tung 50 schnell Änderungen der ülkon/.entration wie in Fig. 5F dargestellt folcjen. Außerdem v/i rd praktisch die tatsächliche ülkonzen trat ion dargestellt infolge; der Filterfunktion des Addierers 54.
zweiten Rechenschal tung 50 schnell Änderungen der ülkon/.entration wie in Fig. 5F dargestellt folcjen. Außerdem v/i rd praktisch die tatsächliche ülkonzen trat ion dargestellt infolge; der Filterfunktion des Addierers 54.
Um die Ausgangssignale der ersten und zweiten Rechenschultungen
an die Kenngrößen des Registriergeräts anzupassen, wird dem
Addierer 62 des Signalumforiners 60 eine vorgegebene i'.pannung
aus dem Vorspannungskreis GI hinzugef ügt; und der .Spannungs/
Stroiuumformer 63 erzeugt ein Ausgangsstroinsignal I .
Unter Beibehaltung der Betriebsweise der dargestellten Auswertungsschaltung
für das Trübungssignal können verschiedene
Teile der Schaltung abgewandelt v/erden. Beispielswei se ist
in Fig. 4 eine andere Ausführungsform der ersten Rechenschaltung
40 gemäß Fig. 1 wiedergegeben. Das Ausganges jgnal des
Fotoelements 40 gelangt über einen Verstärker 20 zu einem
logarithmierenden Umformer 44, der das Eingangssignal in ein
Ausgangssignal mit logarithmischer Abhängigkeit vom Eingangssignal umwandelt. Der Synchronsignalverarbeitungskreis 30
arbeitet wiederum gesteuert durch den Synchronschalter 18 als Steuerung für den Haltestromkreis 41, welcher den Wert
log It speichert, während der Haltestromkreis 4 2 in entsprechender Weise den Wert loy It1 nufninimt. Anschließend
werden beide logarithmischen Werte einer Subtrahierschaltung 48 zugeführt, welche als Analogschaltkreis handelsüblich erhältlich
ist. Das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 48 kann der zweiten Rechenschaltung 50 zugeleitet v/erden. Auf
diese Weise arbeitet die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 als erste Rechenschaltung 40. Die Einschaltung einer solchen
Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 in die Schaltung gemäß Fig. 3a bereitet dem Fachmann keine Schwierigkeiten.
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Die Figuren G und 7 zeigen zwei, gegenüber Pig. 1 abgewandelte
weiten: Ausf ü.'i ruiigsfornion von Meßzelle 1 und
Fnm.lgi ervorr: i cht ung 5. In Fig. 6 sind dabei die beiden
Heil :el Lon , J u ■ ::i jcjcn auf ilen l'robonf lüssi gkoi tsstron
pai a 1 it>. 1 .gosch.il 1 .et. und in Fig. 7 in Reihe geschaltet.
Γη Γ .ig. G sind beide IW/lzellen 1a und 1b an ihren Probenf
lüss igke i Ls/ule i .tungeii 14a und 14b mit Fnmlgiervorrich timgen
5a bzw. !>b ver.selien, v/elche in der durchströnienden
I'robenf lüss iglu i t jedoch einen unterschiedlichen Fnmlgierungsgrad
hei vorruf en. beide Finlaßrohre I'ia und 14b .sind
an ejne gtiiu· ■ i n:;ame Zuleitung 14 nngeschloi-.sen. Ein Lichtfitrahlbündon
i'-a dureli:;etzt die Meßzelle 1a und ein -//weiter,
Lichtstrahlen} iindel i'Aj durchnetzt die Meßzelle 1b. Die beiden iltrah lenbiinde 1 we) den jjoriodisch abwechselnd mit Hilfe.:
eines drehenden Spiegels 85 erzeugt, welcher dar. Licht d(.r
Lichtrjuel Ie ?. abv,'echr;elnd auf einen der beiden f esrstehen·-
cieii 5'pi.ecjel f: I und 82 v.'irft und damit die beiden .'Strahlenbündel
ent <;lelien läßt. (U^er weitere feststellende rjjiegol.
83 bi'.v;. 84 v/erden die ilLralilenbündel auf der binpf angssoi te
zu einer gemeinsamen Fotozelle 4 hin abgelenkt, welche
al;; Detektor für die beiden abwechselnd eintreffenden Strahlenbündel
i">a und Hh dient. Die beiden Rechenschaltungen 4(>
und SO v/evden bei dieser Auaf ülirungsform durch Synchroni; Ig-nale
ger.teiu.T t, v/elche vom Antrieb des Spiegels 85 komiuon.
Wird letzterer mit genügend hoher Geschwindigkeit angetrieben,
so kann man die zweite, die Mittelwertbildung durchführende Kechenschaltung SO, weg lassen.
In Fig. 7 liegen die beiden Meßzellen 1a und Ib Jn Reihe,
wobei eine erste Emulgiervorrichtung 5b der ersten Heßzoll·1
1b vorgeschaltet und zwischen die beiden Meßzellen 1b und 1a eine weitere Emulgiervorrichtung 5a eingeschaltet ist.
Die beiden iMeßzellen sind räumlich nebeneinander angeordnet.
Zwei Lichtquellen 2a und 2b werfen ihre Strahlenbündel
durch jeweils eine der beiden Meßzellen 1a und 1b;hinter
denen zwei Fotoempfänger 4a und 4b angeordnet sind. Diese
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sprechen auf Änderungen der Trübung der Proben! ] üssigkei t
an. I)j ο Lichtmeßvorrichtung mit zwei yoi.rcnnt.cn Lichtquellen
2a und 2b sowie zwei getrennten Lichtoinpf ängorn
4a und 41) kann die Trübung der Probonflüssigkei 1 in den
beiden Meßzellen sehr leicht inerten, so daß die Verwendung
einer äußerst einfachen Rochenschaltung ihöglieh ist. i:in
Ausführungsbeispiel liierfür zeigt Fig. B. Die empfangenen
Liehtintonsit ät.en It und It1 gelangen über Vor vei stärker
20c> und 20b sov;ie Filter 21a und 21b zu einer Toi ] orjsc-halt.ung
43, ohne daß nie vorher irgendwelchen Ilaltostromkroir.on
zugeführt: viorrten müisnten. Sie cjolarifjon dann zu
einein logarithmicrcnden Umformer 44 und einem Multiplizierer
45, der in der oben beschriebenen Weise dar, iür
den ülgehalt kennzeichnende Fignal χ ableitet. Die Ausbildung
der Schaltkreise gemäß Fig. O im einzelnen bereitet
dem Fachmann bei Kenntnis der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 keine Schwierigkeiten. Aus vorstehendem ergibt
sicli, daß die Ausführungsformen nach den Figuren G
und 7 auf die Zeitverzögerung gemäß Fig. SF verzichten
können und eine äußerst schnelle Ansprechempiincil i clikei t
cjufweisen. Abwandlungen des optischen Systems und der
Probenzuführeinrichtung sind im nahmen der Erfindung
möglich.
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I e e r s e i t e
Claims (1)
1: Υκ .· INLYWr]1L CO. 1/J1D. ^ 4. April 1977
ToV 9 BO39C)O Cv-
Densi toircter und dessen Anv;endung zur
I'.er.tiinmung der. ölgehalts von ölhaltigen
Flüssigkeiten.
Patentansprüche:
Verfahren zur Bestimmung der. Ülgehslts von Abwasser oder
anderen ölhaltigen Flüssigkeiten/ insbesondere des Ballnctwassers
in Tankschiffen, bei dem die ölhaltige Probonf
lüssigl.cit zunächst einulgiert und dann in einem Densitometer
die Trübung der emulgierten Probenflüssigkeit optisch
gemessen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß verschiedene Teile (A,B) der Probenflüsnigkeit )>is zu
einem unterschiedlichen Grad emulgiert werden und durch Vergleich der aus den unterschiedlich emulgierten Probenteilen
gewonnenen Trübungssignale (It;It') ein der ülkonzentration
(x) entsprechendes Ausgangssignal (i ) abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das konzentrationsabhängige Signal
(x) gemäß der Gleichung
χ = _L - log It' (χ)
ot-^i It (X)
ot-^i It (X)
gewonnen wird, worin It1 (x) das Trübungssignal sowie oL
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ORIGINAL INSPECTED
der ].i,ml.gierungsgrad bei stärkerer Emulgicrung und Jt (r.)
das Trübungssignal sov;ie c* der Emulgierungsgrad bei
sclwiicheror Emulgierung sind.
'Λ. Densi Lou.oter, insbesondere zur Durchführung des Veri eilu.ens
nach Anspruch 2 mit eine:r von der Probenf lüssigkei t. durch-55
trünil.fji, lichtdurchlär.sj gen MeßzeMe, einer auf die· Meßzolle
ij er ich te.· ten Lichtquelle, einem lichtempf ijidl j chen
Eiupi'anger au£ der anderen Seite der lleßzelle, einer /\ur.~
verte.'K'licTltung für dar; vom Empfänger gelieferte trübungi::!bhängige
Signal nowie einer auf der Linlcißseite der ileßzelle
angeordneten Liimlgiervorrj chtung für die Probenf
lüü.c;i gl-.ei t, dadurch gekennzeichnet, daß die Emu]gicrvorrichtung (5) periodisch
abwechselnd auf unternchJedliche Antriebsleistungen (^1/
P2) unischalt})ar ist (Fig. 1).
4. Densitometer, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 2 mit einer von der Probenflüssigkeit durcliströmten,
lichtdurchlässigen Meßzelle, einer auf dir Meßzelle
gerichteten Lichtquelle, einem lichteii.pf indlj chen
t'nipfanger auf der anderen Seite der Heßzclle, einer /.uswertesc:liaJ
tung für das vom Empfänger gelieferte trübungsabhängige
Signal sov/ie einer auf der Einlaßseite der lleßzelle angeordneten Emulgiervorrichtung für die Probenflüssigkeit,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Einulgiervorrichtungen (5a,f>b) unterschiedlicher Leistung vorgesehen und jeder eine Meßzelle (1a,1b) nachgeschaltet
ist.
5. Densitometer nach Anspruch A, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Einulgiervorrichtungen (5a, 5b) samt zugeordneter Meßzelle (1a,1b) parallel an die Probenzuflußleitung
(14) angeschlossen sind (Fig. 6).
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. iH:nni toj.ietor nach Anspruch 4, d a rl u r c h g e 1;
e η η ζ c i c Ii η G t , daß von (kr Frobcir/.uflußlcitung
(14b) hur eine erste Ejnultj.iorvorricM u:uj (5h)
i;chvachcr Leistung, eine erste Meß/ol 1ο (lh),, ei no
zweite Emulgiervorrichtung (Sa) höherer LeintriKj und
eine ζ v/o j to Moßzelle (1a) in Reihe geschaltet rind.
7. Densitometer nach einem der Ansprüche 4 bis G, d a d
u r c h g e k e η η ζ u i c h net, daß die
beiden l-loßzellcn (1a, 1b) aln/e.chse] no (Fig. G) oder
gleichzeitig von einer gemeinsamen Lichtquelle-! (2)
durchstrahlt sind.
8. Densitometer nach einem der Ansprüche 4 bis; C, dadurch gekennzeichnet, daß jeder
Ileßzelle (1a, 1b) eine eigene Lichtquelle (2a,?.]>) zugeordnet
ist (Fig. 7).
9. Densitometer nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beiden
Meßzellen (1a,1b) ein gemeinsamer lichtempfindlicher
Empfänger (4) zugeordnet ist (Fig. G).
10. Densitometer nach einem der Ansprüche 4 bis G, dadurch g e J; c η η ζ e i c 1) η e t , daß jeder
Meßzelle (1a,1b) ein eigener lichtempfindlicher Empfänger
(4a,4b) zugeordnet ist (Fig. 7 und ΰ).
11. Densitometer nach Anspruch 3 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß eine in der Auswerteschaltung
vorgesehene erste Rechenachaltung (40) durch periodischen Vergleich der Trübungcsignale (It,It1) die
Ableitung des Konzentrationssignal π (χ) bewirkt.
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-.i towel or nach Anspruch 11, d a d u r c Ii g e };
ο li ii 7. c i c h n e t , daß eine zwoi te Rechenschaltung
(50) zur zeitlichen Mittelwertbildung über die Ausgangssignale der ernten Rechenschaltung (Ί0)
vorgcnehen ist.
13. Densitometer nach einem der Ansprüche 3 bis 12, d a d
u r c h g e k e π η ζ e i c Ii η e t , daß eine in
der Auswerteschalttmg vorgesehene erste Rechenschol tung
(40) eine Schaltungsanordnung (43) zum lüden dos
Quotienten It' (x) der beiden Trübungssignale sowie
It (χ)
hieran angeschlossen einen logarithmiercnden Umformer
hieran angeschlossen einen logarithmiercnden Umformer
(44) aufweist (Fig. 3 und 8).
14. Densitometer nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß cine j η
der Auswerteschaltung vorgesehene erste Rechenschaltunrj
(40) wenigstens einen logarithniierenden Umformer (44)
für die beiden Trübungssignale (It';It) sowie hieran
angeschlossen eine Subtraktionsschaltung (48) aufweist (rig. 4).
15. Densitometer nacli Anspruch 14, dadurch g e k
e η η ζ eich η et, daß zwischen den Umformer
(44) und die Subtrahi erschalt.ung (48) für jedes der beiden lognrithmierten Trübungssignale ein Haltestromkreis
(41,42) eingeschaltet ist (Fig. 4).
1G. Densitometer nach Anspruch 11 und 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
einen aus dem lichtempfindlichen Elementen (4) über
einen Vorverstärker (2O) gespeisten elektronischen Umschalter (32,34) und die quotientenbildende Schaltung
(43) bzw. den logarithnicrenden Umformer (44) je (in Hai t o:.t romkrei r- (41,42) eingeschaltet ist (I'ig. 3
und 4).
fl098?n/05S0
27
ι/. brns Ltoii öl or nach e.inom der Ansprüche 3 bis 16 mit
period.i scher Umschaltung der I'inulcji orvorr iohtung odor
dos Meßst ι ah lenbüiulols , d a d u r c h g e k ο ii η -
zeichnet , daß eine Synchroni?; iervorrich tung
(17,18) die) Umschaltung eine;; elektronischen Umschalters
(32,34) au. lingang dor Answer I eschal tung nut" dor Umschaltung
der Enmlqiervor rieht uiuj )jz\'. dor, Me Π si rah 1 onbündels
sy ichroni.s i crt.
18. iunsito;! eti.ii nach Anspruch 17, d a d u r c Ji <j ο --
1; e η η ζ ο i c Ii η ο t , daß die Abt.asluiuj der por iod j sch
auf trete n:\ii Trübunqss Lgnalo (It, It1) jov.'oils (jerjeiuiber
eier tiiusrj),: 1 ι uncj dor rimicjliervorr ichtuncj (5) bzw. dos
ileßstraii t c\i!)iindol.s um eine vorcjoqebcne Zeitspanne verzögert
οι i C)l.ij t ^
19. IVm;itoil* I or nach Anspruch 11 und 17 oder 18, dadurch fj e k ο η η ζ ο i c h η ο t , daß die
v.v.'oj te lioirlu nscJialtung (50) einen durch die Synchronisiereinrichtung
(17,18,36,37) cje.steuerten liincjanyr.umschalter
(M) für das Auscjancjss ignal der erstem KechenschaltuiKj
(Ί0) iuifwei.st.
20. Dcnnitor.iOtor nacli Anspruch 19, dadurch y e k
e η η ν. ο i c h η e t , daß an die Ausgänge des
Dingangsuinschalters (51) je ein Haltestromkreis (52,53)
angeschlossen ist.
21. Donsitoiaet or nacli Anspruch 19 oder 20, dadurch
gekennzeichnet , daß die zweite Hechenschaltung
(50) eine zugleich als Filter wirksame Addierr.tufe
(54) aufweist.
809820/0550 bad original
27!SMH
.Densitometer nach einem dor Ansprüche 17 bly 21, ti a -·
ι u r c h y e lc c η η ν. ο i c h η ο t , daß zur
Uitincha 11 uiKj di-y, Nef>.';Lr£ihl.onbiindi>ls ein rotlerendei Spie
(85) κν·; I sehen I, i. el ι tquol Le (2) und Meßzello la, 1b) ancico
net int:.
Ώυ,ηΐ'ϊ Λ oiiiet.cT nach ninem d<;r Aiisprücrhc 3 bi.s 22, d a ■-d
u r c Ji (f ο k ei η η ζ e i c h η ο I , daß die
Emu] (j i crvoL r ich tuiitj (5) einen Ultraschallpeiler, vor:uji;
v/eise einen Magneto;; tr il.l: ionsschv/lnyur (C) niifv/cisL.
809820/0550
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EP0124167A2 (de) * | 1983-04-28 | 1984-11-07 | Philips Patentverwaltung GmbH | Anordnung zum Prüfen einer Flüssigkeit auf Beimengungen |
EP0124167A3 (en) * | 1983-04-28 | 1986-11-26 | Philips Patentverwaltung Gmbh | Device for testing a liquid for mixed substances |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS5534378B2 (de) | 1980-09-06 |
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GB1575133A (en) | 1980-09-17 |
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