DE2735365A1

DE2735365A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der konzentration einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE2735365A1
Application number: DE19772735365
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Harada; Masahiro Kondo; Kazuo Okamura
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1976-08-06
Filing date: 1977-08-05
Publication date: 1978-02-09
Also published as: DE2735365C3; GB1532385A; US4135100A; JPS5319091A; JPS602614B2; DE2735365B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration

einer Flüssigkeit

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer Flüssigkeit_e

Ein typisches, bisheriges Verfahren zur Bestimmung und Messung der Konzentration einer Flüssigkeit besteht darin, daß die Flüssigkeit durch eine durchsichtige Bahn bzw. Leitung geführt, letztere mit Licht bestrahlt und die Menge der durchgelassenen Lichtstrahlen zur Bestimmung der Konzentration photoelektrisch gemessen wird. Hierbei kann die durchsichtige Leitung leicht durch anhaftende, in der Flüssigkeit enthaltene Feststoffe, etwa einen Toner, verschmutzt werden. Dieses Verfahren istdaher mit dem Nachteil behaftet, daß es im Betriebsverlauf auch bei allmählich abnehmender Konzentration unmöglich wird, korrekte Meßergebnisse zu erhalten. Zur Ausschaltung dieses Mangels ist bereits ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem für die Flüssigkeits-Strömungsstrecke keine Wand bzw. kein geschlossener Raum verwendet, sondern vielmehr ein Flüssigkeits- oder Wasservorhang gebildet und die Konzentration in einem Raum gemessen wird, der kaum mit dem Wasservorgang in Berührung gelangt. Bei diesem Verfahren wird der Flüssigkeitsstrom zur Bildung eines Flussigkeitsvorhangs durch ein Steuer- oder Regelelement eingestellt, doch kann dabei eine Verunreinigung dieses Elements durch die Flüssigkeit nicht vollständig vermieden werden, und ein dabei verwendetes photoelektrisches Wandlerelement oder eine Lichtquelle können durch Spritzer der Flüssigkeit verunreinigt werden. Aus diesem Grund ist auch in diesem Fall keine genaue Messung möglich; hierbei muß auch ein Luftvorhang oder ein Plattenelement zur Verhinderung eines Spritzens der Flüssigkeit vorgesehen sein.

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Die genannten, bisherigen Meßverfahren stützen sich auf optische Mittel für die Messung, Ein diesen Verfahren unter Verwendung optischer Mittel gemeinsames Problem ist folgendes: Da nämlich der Leistungsausgang der Lichtquelle oder der Stromquelle zeitabhängig variiert und instabil ist, verändert sich die Intensität des projizierten Lichts nach längerer Zeit oder in kurzen Zeitabständen, so daß es schwierig ist, stets genaue Konzentrationsmeßergebnisse zu erhalten. Zur Beseitigung dieses Mangels wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem zusätzlich zu dem unmittelbar für die Messung benutzten photoelektrischen Element ein photoelektrisches Element für das Standard- bzw. Bezugslicht in der Nähe der Lichtquelle angeordnet ist, wobei die Lichtstrahlen der Lichtquelle unmittelbar auf das photoelektrische Bezugslichteleraent gerichtet werden, die durch die Flüssigkeit, z.B. einen Flüssigentwickler, hindurchgehenden Lichtstrahlen vom photoelektrischen Meßelement empfangen werden und die Ausgangssignale beider Elemente zur Gewährleistung einer genauen Messung miteinander verglichen werden. In diesem Fall ist es Jedoch schwierig, zwei photoelektrische Elemente mit ziemlich gleichen Eigenschaften vorzusehen, und selbst wenn zwei derartige Elemente vorgesehen werden können, erweist es sich als schwierig, diese Elemente so anzuordnen, daß die zeitabhängigen Änderungen der Eigenschaften dieser Elemente bei beiden Elementen ziemlich gleich groß sind. Da die beiden photoelektrischen Elemente zudem in verschiedenen Positionen angeordnet sind, können von diesen Elementen nicht die gleichen Lichtintensitäten erhalten werden, weshalb es sich als nötig erweist, eine Intensitätskorrektur zwischen diesen beiden Elementen vorzunehmen»

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines von den geschilderten, bisherigen Verfahren wesentlich verschiedenen Verfahrens zur Messung der Konzentration einer Flüssigkeit, mit dem die den bisherigen Verfahren anhaftenden Mängel praktisch ausgeschaltet oder erheblich vermindert werden können.

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Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen und Merkmale gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der Konzentration einer Flüssigkeit wird also ein Netz- oder Gittersiebelement in die Flüssigkeit eingetaucht, deren Konzentration gemessen werden soll, das Siebelement anschließend aus der Flüssigkeit herausgezogen und auf einem Netz oder Gitter des Siebelements ein Flüssigkeitsvorhang gebildet, worauf Lichtstrahlen durch den Flüssigkeitsvorhang geworfen werden, um dabei die Konzentration der Flüssigkeit optisch zu bestimmen. Genauer gesagt: wenn ein Netz- oder Gittersiebelement in die Flüssigkeit eingetaucht und aus ihr herausgezogen wird, bildet sich aufgrund der Oberflächenspannung ein Flüssigkeitsvorhang am Netz oder Gitter des Siebelements, und letzteres wird hierauf in eine optische Meßzone eingebracht, in welcher Lichtstrahlen durch den auf diese Weise gebildeten Flüssigkeitsvorhang gerichtet werden, um auf diese Weise die Konzentration der Flüssigkeit optisch zu messen· Bei diesem Verfahren wird eine Berührung mit einem Flüssigentwickler weitgehend vermindert, wodurch eine Verunreinigung mit einem im Flüssigentwickler enthaltenen Toner vermieden wird und eine große Menge des Flüssigentwicklers in der Meßzone verweilen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist damit für die Bestimmung der Konzentration eines Flüssigentwicklers o.dgl. sehr zweckmäßig und wirtschaftlich vorteilhaft. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird auf einem Teil des Siebelements ein flUssigkeitsfreier Bereich gebildet, wobei die Mengen der durch den Flussigkeitsvorhang und der durch diesen Leerbereich hindurchgehenden Lichtstrahlen photoelektrisdigemessen und zur Bestimmung der Konzentration der Flüssigkeit miteinander verglichen werden· Da das Siebeleaent hierbei bei jeder Messung erneut in die Flüssigkeit eingetaucht wird, wird kaum eine Verschmutzung der Lichtquelle oder des photoelektrischen EIe-

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ments durch Flüssigkeitsspritzer hervorgerufen, so daß weder ein Luftvorhang, noch eine Spritzschutzplatte vorgesehen zu sein braucht. Da weiterhin der Meßlichtstrahl von der Lichtquelle nicht durch das Siebelement geworfen wird und letzteres so ausgelegt ist, daß es nicht unmittelbar an der Messung beteiligt ist, wird das Meßergebnis auch dann, wenn das Siebelement häufig benutzt und dadurch verunreinigt wird, keineswegs durch Tonerteilchen beeinträchtigt, die in einer Richtung parallel zum ausgestrahlten Licht anhaften. Selbstverständlich können Verunreinigungen, die senkrecht zum Strahlengang am Siebelement anhaften, die Messung mehr oder weniger ungenau gestalten, doch lassen sich diese Verunreinigungen durch einen ReinigungsVorgang einfach und vollständig beseitigen. Da außerdem ein einziges photoelektrisches Element für die Messung ausreicht, ergibt sich neben dem grundsätzlichen Vorteil niedriger Betriebskosten auch der weitere Vorteil, daß die Betriebseigenschaften des photoelektrischen Elements, die zeitabhängigen Änderungen dieser Eigenschaften und die Einbaulage des photoelektrischen Elements nicht weiter berücksichtigt zu werden brauchen. Darüber hinaus braucht auch keine Kompensierschaltung zur Berücksichtigung von Temperaturdrift des photoelektrischen Elements vorgesehen zu sein.

Da beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Flüssigkeitsvorhang oder -film aufgrund der Oberflächenspannung der Flüssigkeit gebildet wird, kann die Dicke dieses FlüssigkeitsVorgangs beträchtlich verkleinert werden. Aus diesem Grund kann auch Flüssigkeit mit einer so hohen Konzentration, die sich nach den bisherigen Verfahren nicht messen läßt, erfindungsgemäß ohne weiteres gemessen werden, wobei die Konzentration genau bestimmt werden kann.

Als Siebelement kann ein Drahtsiebgewebe, ein durch Elektroformen oder durch Photoätzen bzw. Galvanoplastik hergestelltes

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Sieb ο.dgl. verwendet werden. Es sind zahlreiche Arten von Drahtsiebgeweben aus verschiedenen Werkstoffen und mit unterschiedlichen Maschenzahlen erhältlich; derartige Siebgewebe sind insofern vorteilhaft, als die zweckmäßigen Siebe nach Belieben gewählt werden können und diese Materialien nicht teuer sind. Drahtsiebgewebe zeigen jedoch den Mangel, daß die Maschenanordnung nicht regelmäßig ist, so daß durch eine unregelmäßige Maschenanordnung oder -verteilung Störsignale hervorgerufen werden können. Bei den durch Elektroformung bzw. Galvanoplastik oder Photoätzen hergestellten Sieben kann ein regelmäßiges Gittermuster gewährleistet werden; dabei kann ein Maschenschema mit großem öffnungsverhältnis ausgebildet werden, das eine große FlUssigkeitsmenge aufzunehmen vermag. Ein durch Photoätzen hergestelltes Sieb ist einem durch Galvanoplastik gebildeten Sieb insofern überlegen, als da· bei die Siebdicke größer sein und das Sieb somit eine größere FlUssigkeitsmenge zurückhalten kann«

Beim erfindungsgemäßen Verfahren besitzt der Feinheitsgrad (Maschenzahl) des Netzes oder Gitters des Siebelements eine enge Beziehung entweder zur Flüssigkeits-Haltezeit oder zur Schlei-erdichte (fog density) (Ansprechempfindlichkeit) bei der Messung. Je feiner das Netz oder Gitter ist, um so stabiler wird die Flüssigkeit vom Siebelement zurückgehalten, während die zurückgehaltene Flüssigkeitsmenge oder die Änderung der Konzentration dabei um so kleiner ist. Im Hinblick hierauf wird ein Sieb mit einer Netz- oder Gitter-Maschenweite von 0,30 - 0,074 (50 bis 200 mesh) in der Praxis bevorzugt. Wenn die Empfindlichkeit bei der Messung der Flüssigkeitskonzentration vergrößert werden soll, muß das Maschenmuster des Netzes oder Gitters vergröbert werden. Dies bedeutet, daß die Maschenzahl im Netz oder Gitter herabgesetzt werden muß. Die untere Grenze der Maschenzahl wird zweckmäßig im Hinblick darauf bestimmt, ob die Flüssigkeit bei der Messung am Siebelement festgehalten wird oder nicht.

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Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer Flüssigkeit mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig. 2 bis U Darstellungen von Ausführungsbeispielen f\ir erfindungsgemäß verwendbare Siebelemente,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Meßschaltung zur Lieferung der Ausgangssignale der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Wellenformen von Ausgangssignalen für die verschiedenen Bestandteile bei der Meßschaltung gemäß Fig. 5 und

Fig. 7 ein Schaltbild eines speziellen Ausführungsbeispiels für die Meßschaltung gemäß Fig. 5.

Im folgenden sind die Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der Feststellung der (Toner-)Konzentration eines Flüssigentwicklers beschrieben, doch ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung keineswegs hierauf beschränkt, sondern in weitem Umfang auf die Bestimmung oder Messung der Konzentration verschiedener Flüssigkeiten anwendbar ist.

Gemäß Fig. 1, die einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration eines Flüssigentwicklers veranschaulicht, weist eine Meßzone 1 einen Einlaß zur Abzweigung eines Flüssigentwicklers von einem Zufuhrrohr zur Durchführung der Messung und zu seiner Einführung in eine Meßzelle sowie einen Auslaß 3 auf, über den der Flüssigentwickler nach der Messung oder Bestimmung aus der Meßzelle ab-

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geführt wird. Im Inneren der Meßzone 1 ist ein Siebelement 4 angeordnet, das durch einen außerhalb der Meßzone montierten Elektromotor 5 drehbar ist. Fig. 2 zeigt ein Beispiel für ein erfindungsgemäß verwendbares Siebelement 4, das aus einem kreisförmigen Rahmen 8 und einem Trennsteg 8* besteht und einen einen Flüssigkeitsvorhang bildenden Teil 6 aus einem Netz oder Gitter sowie einen unbesetzten oder LeerraunWPeil 7 aufweist.

Andere Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Siebelemente sind in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht. Das Siebelement 3 gemäß Fig. 3 umfaßt einen kreisförmigen Rahmen 8, zwei Teile 6 zur Bildung von FlUssigkeitsvorhängen sowie zwei Leerräume 7, wobei die Abschnitte 6 und 7 jeweils gleich große Oberflächen besitzen und unter Zwischenfügung eines Trennstegs 8* einander abwechselnd angeordnet sind. Das Siebelement gemäß Fig. 4 umfaßt einen kreisförmigen Rahmen 8, mehrere Teile 6 zur Bildung von Flüssigkeitsvorhängen und mehrere Leerräume 7» wobei diese Abschnitte 6 und 7 wiederum jeweils gleich große Oberfläche besitzen und einander abwechselnd angeordnet sind. Die einander benachbarten Abschnitte 6 und 7 sind dabei jeweils durch einen Trennsteg 8· voneinander getrennt.

Die Meßzelle 1 gemäß Fig. 1 ist bis zu einer solchen Höhe mit einem Flüssigentwickler 9 gefüllt_f daß die untere Hälfte des kreisförmigen Siebelements 4 in diesen Flüssigentwickler 9 eintaucht. An einer an der Seitenwand der Meßzelle 1 innerhalb ihrer oberen Hälfte montierten Tragplatte 10 sind eine Lichtquelle 11 und ein Lichtempfangselement 12, etwa eine Photozelle» derart angeordnet, daß sie einander mit dazwischen befindlichem Siebelement 4 gegenüberliegen. Die Lichtquelle ist mit einer nicht dargestellten Stromversorgung verbunden, während das Lichtempfangselement 12 an eine Meßschaltung gemäß Fig. 5 angeschlossen ist« In der Mitte des Siebelements 4 ist

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eine Bohrung 14 vorgesehen, die von der Antriebswelle 13 des Elektromotors 5 durchsetzt wird.

Bei der beschriebenen Vorrichtung geschieht die Messung oder Feststellung der Konzentration eines Flüssigentwicklers wie folgt:

Wenn das Siebelement 4 (etwa das Element gemäß Fig. 2) durch den Elektromotor 5 kontinuierlich oder intermittierend in Drehung versetzt wird, durchlaufen der den Flüssigkeits vorhang bildende Teil 6 und der Leerraum-Teil 7 des Elements 4 abwechselnd den durch die Lichtquelle 11 und das Lichtempfangselement 12 festgelegten Strahlengang. Beim Durchlauf des Teils 6 durch den Strahlengang bildet sich aufgrund der Oberflächenspannung des FlUssigentwicklers ein Flüssigkeitsvorhang bzw. -film auf dem Netz oder Gitter, wobei das Licht in einer von der Konzentration des Flüssigentwicklers abhängigen Menge auf das Lichtempfangselement 12 geworfen wird. Wenn der Leerraum-Teil 7 des Siebelements 4 den Strahlengang durchläuft, wird das gesamte Licht der Lichtquelle 11 unmittelbar auf das Lichtempfangselement 12 geworfen. Bei Verwendung einer sog. Sonnenzelle als Lichtempfangselement 12 besitzt das Ausgangssignal dieses Elements die Signalwellenform gemäß Fig, 6(a), bei welcher die beiden Wellen A und B beim abwechselnden Durchgang des Flüssigkeitsvorhang-Teils 6 bzw. des Leerraum-Teils 7 durch den Strahlengang gebildet werden. Die Sonnenzelle wird dabei so eingesetzt, daß ihre Kennlinien im Bereich der linear korrigierten Wellenform liegen.

Auf der Grundlage der so gebildeten Signale wird eine Abnahme der Konzentration des Flüssigentwicklers durch eine in Fig. in Blockschaltbildform dargestellte Meßschaltung bestimmt. Gemäß Fig. 5 sind die beiden Teile der Schaltung an der Linie a-a¹ zur Vervollständigung der Meßschaltung miteinander verbunden. Die beiden von einem Eingangelicht-Signalgenerator 15

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gelieferten Signalarten werden durch einen Verstärker 16 ver stärkt und durch eine Diskriminatorschaltung 17 nach Unterscheidung auf zwei Abtasthalteschaltungen 18A und 18B aufgeteilt. Diese beiden getrennten Signale A und B sind in Fig, 6(b) und 6(c) dargestellt. Jede Abtasthalteschaltung, die einen Analogschalter aufweist, hält oder speichert nur den betreffenden Signal teil«, Die Differenz V^ zwischen den beiden Ausgangssignalen V. und V_ß der Abtasthalteschaltungen 18A und 18B wird an einer Subtraktionsschaltung 19 entsprechend folgender Gleichung erhalten:

^VD - ^K<^VB - ^VA>

in welcher

K eine Proportionalitätskonstante

V. die Spannung des dem Flüssigkeitsvorhang-Teil

6 zugeordneten Ausgangssignals und V_ß die Spannung des AusgangsSignaIs entsprechend

dem Leerraum-Teil 7

bedeuten.

Da die AusgangsSignaIe, wie erwähnt, von zwei optischen Einrichtungen erhalten werden, können etwaige, durch die Komponenten oder Bestandteile verursachte Phasenunterschiede sowie zeitabhängige Änderungen gleichzeitig unterdrückt werden. Das Ausgangssignal V_D der Subtraktionsschaltung 19 wird in einem Differentialverstärker 20 mit einem vorgegebenen bzw, Sollwert Vp verglichen, und das erhaltene Signal wird einer die Endstufe bildenden Treiberschaltung 21 eingespeist. Da das dem Flüssigkeitsvorhang-Teil 6 entsprechende Ausgangssignal V^ bei einer Abnahme der Konzentration im FlUssigkeitentwickler ansteigt, verkleinert sich das Ausgangssignal V_ß der Subtraktionsschaltung 19» und wenn zwischen diesem Ausgangssignal V^ und dem

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genannten Sollwert V_p die folgende Beziehung

V_D< Vp (2)

eintritt, wird die Treiberschaltung 21 für die Zufuhr von konzentriertem Flüssigentwickler betätigt, wodurch eine Abnahme der Konzentration des Flüssigentwicklers unter einen Sollwert verhindert wird.

Die vorstehend umrissene Meßschaltung ist nachstehend anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels in Verbindung mit Fig. erläutert, in welcher die vorher genannte Sonnenzelle mit 12 bezeichnet ist und ein Eingangslicht-Signalerzeugungsabschnitt 15 diese Sonnenzelle 12, eine Stromquelle 100 und einen Widerstand 101 aufweist. Der Ausgang eines Verstärkers 104 vergleicht die Spannungen V_A und V_ß der genannten Signale A und B mit der Zener-Spannung V_z einer Zener-Diode 105 unter Einstellung des Verstärkungsgrads in der Weise, daß der folgenden Bedingung genügt wird:

V_A<V_Z und V_B>V_Z (3)

Dieser Verstärkungsgrad wird dabei durch Widerstände 102 und 103 bestimmt. Die Diskriminatorschaltung 17 gemäß Fig. 5 umfaßt die Zener-Diode 105, einen Transistor 106, eine Betätigungsspule 107 und einen Umschalter 108. Der Transistor 106 schaltet nur bei Abgabe des Signals B zum Erregen der Betätigungsspule 107 (Relais) durch. Der aus einem Kontakt des Relais 107 bestehende Umschalter 108 diskriminiert die Signale A und B in die beiden Abtasthalteschaltungen 18A bzw. 18B, die Jeweils einen Feldeffekttransistor 109 bzw. 119, einen Kondensator 113 bzw. 123, einen Verstärker 116 bzw. 126 und einen über einen Widerstand 118 bzw. 128 geschalteten Kondensator 117 bzw. 127 aufweisen. Die beiden Abtasthalteschaltungen

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18A und 18B sind jeweils im wesentlichen gleich, und sie umfassen jeweils einen Analogschalter mit dem jeweiligen Feldeffekttransistor 109 bzw. 119 sowie einem Widerstand 110 bzw. 120 und einer Diode 111 bzw. 121, eine Integrationsschaltung mit einem Widerstand 112 bzw. 122 und dem Kondensator 113 bzw. 123 sowie eine Halteschaltung aus Widerständen 114 und 115 bzw. 124 und 125, dem Verstärker 116 bzw. 126, dem Kondensator 117 bzw. 127 und dem Widerstand 118 bzw. 128. Die Durchschaltsignale werden von Gate-EingangssignaIerzeugungszonen (129 139) an die Gate-Elektroden der Feldeffekttransistoren 109 bzw. 119 der betreffenden Analogschalter angelegt, wodurch letztere durchgeschaltet werden, um die Signale A bzw. B als Abtastwerte (samples) zu halten bzw. zu speichern. Bei dieser Schaltung umfaßt die Gate-Eingangssignalerzeugungszone einen Transistor 130 und zwei monostabile MuItivibratoren 133 und 136. Der Pegel der Zener—Spannung der Zener-Diode 129 wird so verschoben, daß er niedriger ist als die Spannungen V_A und V_ß der Signale A bzw. B, und wenn die genannten Signale A und B ausreichend stark ansteigen, erzeugt der Verstärker 130 eine Rechteckwelle zum Triggern des monostabilen Multivibrators 133· Die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators 133 wird durch einen Widerstand 131 und einen Kondensator 132 so festgelegt, daß sie der Zeii^entspricht, während welcher der der Trennsteg 8* des Siebelements 4 den Spalt zwischen der Lichtquelle 11 und dem Lichtempfangselement 12 durchläuft. Die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators 136 wird durch einen Widerstand 134 und einen Kondensator 135 so festgelegt, daß sie der Länge der Zeitdauer der Signale A und B entspricht. Aufgrund dieser Anordnung wird in der Gate-Eingangssignalerzeugungszone ein Ausgangssignal mit der Wellenform gemäß Fig. 6(d) erzeugt, wobei die Feldeffekttransistoren 109 und 119 nur während der Durchgangszeiten der Signale A bzw. B durchgeschaltet werden· Die auf geschilderte Weise gehaltenen oder gespeicherten Spannungen V_A und Vgwerden durch die Subtraktionsschaltung 19 einem nachgeschalteten Differential-

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verstärker 20 mit den Elementen 145-148 als Ausgangssignal eingegeben, welches der durch die angegebene Formel (1) dargestellten Differenz proportional ist. Das Ausgangssignal wird durch diesen Differentialverstärker 20 mit einer vorbestimmten, einer zulässigen niedrigsten Konzentration des Flüssigentwicklers entsprechenden Spannung verglichen, und wenn es den Sollwert V_p übersteigt, welcher bestimmt, ob die Treiberschaltung mit den Elementen 149 bis 152 durchschalten oder sperren soll und die Bedingung nach Gleichung (2) erfüllt ist, wird ein Transistor 151 zur Betätigung eines Relais 152 durchgeschaltet. Indem durch Betätigung dieses Relais 152 ein Solenoid ο.dgl. für die Zufuhr eines konzentrierten Flüssigentwicklers aktiviert wird, wird die Konzentration bei einer Abnahme der Konzentration des Flüssigentwicklers augenblicklich wieder auf einen vorbestimmten, hohen Pegel zurückgeführt. Ein Widerstand 149 und ein Kondensator 150 bilden eine Integrationsschaltung zur Verhinderung einer Fehlbetätigung beim Einschalten der Lichtquelle.

Das Ausgangssignal der Meßschaltung wird einem nicht dargestellten Differentialverstärker ο.dgl. eingegeben und dann zu einer Anzeigevorrichtung oder einer Einstellvorrichtung für die Konzentration des Flüssigentwicklers geleitet.

Da, wie vorstehend beschrieben, das Ausgangssignal der Meßschaltung dadurch erhalten wird, daß Lichtstrahlen von einer Lichtquelle auf ein Lichtempfangselement geworfen werden und das Ausgangssignal entsprechend dem den Flüssigkeitsvorhang bildenden Teil des Siebelements mit dem Ausgangssignal entsprechend dem unbesetzten Teil des Siebelements verglichen wird, kann die Konzentration erfindungsgemäß sehr genau festgestellt werden, und zwar unabhängig von Änderungen der Lichtintensität von der Lichtquelle oder von Änderungen der Eigenschaften des Lichtempfangselements, wobei keinerlei Korrekturen zu einem späteren Zeitpunkt notwendig sind.

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Die Erfindung ist auf die Konzentrationsbestimmung von Flüssigkeiten mit solcher Viskosität anwendbar, daß sie auf einem Netz oder Gitter einen Flussigkeitsvorhang oder -film zu bilden vermögen. Das verwendete Siebelement kann dabei - wie beim beschriebenen Ausführungsbeispiel - kontinuierlich gedreht oder aber intermittierend in die Flüssigkeit eingetaucht werden. Erfindungsgemäß können das Oberflächenverhältnis zwischen dem den Flüssigkeitsvorhang bildenden Teil und dem unbesetzten Teil, die Eintauchzeit des Siebelements in die Flüssigkeit und die Eintauchfrequenz entsprechend der Art und der Konzentration der Flüssigkeit zweckmäßig festgelegt werden.

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Claims

Henkel Kern, FaOw&HSnzal raluiilaiiwiMls

MöhlstraSe37 Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. D-8000Mönchen80

Tokio, Japan SLSBSSR

Telegramme: ellipsoid

~& AUG. .3??

Patentansprüche

Verfahren zur Bestimmung der Konzentration einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß ein netz- oder gitterartiges Siebelement in die Flüssigkeit, deren Konzentration gemessen werden soll, eingetaucht wird, daß das Siebelement aus der Flüssigkeit herausbewegt wird und daß durch einen auf dem Netz oder Gitter des Siebelements gebildeten Flüssigkeitsvorhang oder -film Lichtstrahlen geleitet werden, um auf diese Weise die Konzentration der Flüssigkeit optisch zu bestimmen.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Meßzelle (1) zur Aufnahme der Flüssigkeit (9), deren Konzentration bestimmt werden soll, durch ein netz- oder gitterartiges Siebelement (4) mit einem einen Flüssigkeitsvorhang bildenden Teil (6), durch eine Antriebseinrichtung (5) zum Drehen des Siebelements in der Weise, daß sein den Flüssigkeitsvorhang bildender Teil in die Flüssigkeit in der Meßzelle eintaucht und dann aus der Flüssigkeit herausläuft, und durch eine Lichtquelle (11) sowie ein photoelektrisches Wandlerelement (12), die mit dazwischen befindlichem Siebelement (4) einander gegenüberliegend oder zugewandt angeordnet sind.

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Hz/Bl/ro

ORIGINAL INSPECTED
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebelement einen auf den den FlUssigkeitsvorhang bildenden Teil folgenden unbesetzten bzw. Leerraum-Teil (7) aufweist und daß eine Diskriminatorschaltung (17) zum Diskriminieren eines AusgangsSignaIs des photoelektrischen Wandlers zwecks Lieferung eines ersten, dem den Flüsaigkeitsvorhang bildenden Teil entsprechenden elektrischen Signals und eines zweiten, dem unbesetzten Teil des Siebelements entsprechenden Signals, zwei Abtasthalteschaltungen (18A, 18B) zum Halten bzw. Speichern des ersten bzw. zweiten elektrischen Signals, eine Subtraktionsschaltung (19) zur Erzeugung der Differenz zwischen erstem und zweitem Signal und eine Nachfülleinrichtung für konzentrierten Entwickler vorgesehen sind, wobei letztere dann betätigbar ist, wenn das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung unter einen vorbestimmten Pegel bzw. Sollwert abfällt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Siebelement ein Leerraum-Abschnitt vorgesehen ist, in welchem sich kein Flüssigkeitsvorhang bildet, und daß eine Meßschaltung einen Komparator zum Vergleichen eines elektrischen Signals entsprechend der Menge der durch den Flüssigkeitsvorhang-Teil durchgelassenen Ljchtstrahlen mit einem elektrischen Signal entsprechend der Menge der durch den Leerraum-Teil durchgelassenen Lichtstrahlen aufweist.

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