DE2907000A1 - Nephelometer - Google Patents
NephelometerInfo
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
- G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
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Description
Patente ην'ö.ito Dipi.-Ing. C u rt Wallach
Dipi.-Ing. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp
D-8000 München 2 - Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d
Datum: 22' Febr'
Unser Zeichen: 16525 H/Bu
ilACH CHEMICAL COMPANY, Loveland, Colorado, USA
Nephelometer
Die Erfindung betrifft allgemein Turbidimeter bzw. Nephelometer
(Trübungsmeßvorrichtungen) und eignet sich insbesondere vorteilhaft zur Anwendung bei einem Nephelometer für niedrige
Trübungspegel.
In einem Nephelometer wird die Trübung einer Wasserprobe
gemessen, indem man ein Lichtstrahlbündel in die Probe eintreten läßt und das an in dem Wasser suspendierten Trübungsteilchen reflektierte Licht, üblicherweise unter rechtem
Winkel, mißt. Bei Messungen an Proben mit niedrigem Trübungsgrad wird das Vorliegen von Palschlicht (Streulicht) in
dem Instrument zunehmend kritisch.
gemessen, indem man ein Lichtstrahlbündel in die Probe eintreten läßt und das an in dem Wasser suspendierten Trübungsteilchen reflektierte Licht, üblicherweise unter rechtem
Winkel, mißt. Bei Messungen an Proben mit niedrigem Trübungsgrad wird das Vorliegen von Palschlicht (Streulicht) in
dem Instrument zunehmend kritisch.
üblicherweise liegt die Probe in einer Glaszelle vor, durch
welche das Erregungs- oder Einfallslichtbündel und das reflektierte Licht hindurchtreten. Refraktion (Lichtbrechung),
Reflexion sowie Streuung des Lichts tragen sämtlich zu dem erwähnten Falschlicht bei, welches die Empfindlichkeit des
Instruments herabsetzt. ./.
909835/0758
Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Nephelometers
mit sehr niedrigem Falschlichtanteil zugrunde, wobei
diese Verringerung des Falschlichts ohne zusätzliche Kosten oder zusätzlichen Aufwand und ohne Reinigungsproblemes wie
sie bei komplizierteren Formgebungen für die Probenzelle auftreten können, gewährleistet vierden soll.
Zu diesem Zweck ist bei einem Nephelometer mit einer eine
flüssige Probe enthaltenden durchsichtigen ZeIIe1 einer
Lichtquelle zur Erzeugung eines in die Zelle eintretenden Lichtstrahlbündels j sowie mit einem Lichtdetektor in solcher
Anordnungj daß er unter einem rechten Winkel reflektiertes Licht aus einem von dem Eingangestrahlbündel beleuchteten
Bereich in der Zelle erhält gemäß der Erfindung vorgesehen., daß die Zelle unter einem deutlichen Winkel bezüglich der
durch das Eintrittslichtstrahlbündel und den Reflexions-Meßstrahlengang
gebildeten Ebene angeordnet ist3 derart daß
nicht sowohl der Lichteintritt in die Zelle als auch der Lichtaustritt aus der Zelle rechtxfinklig zu den Zellwandungen
erfolgen.
Durch diese scheinbar einfache Anordnungsmaßnahme, welche
keinerlei zusätzliche Kosten oder zusätzlichen Konstruktionsaufwand
bedingt und auch keinerlei Reinigungsprobleme infolge komplizierterer Formgebung der Probenzelle aufwirft 3 wird
unerwartet eine drastische Verringerung des den Lichtdetektor beeinflussenden Falschlichts erzielt.
Im folgenden werden Ausführungsbexspiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben! in dieser zeigen
Fig. 1 in sehematiseher perspektivischer Teil
ansicht Elemente eines Mephelometers
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
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Pig. 2 eine schematische Seitenansicht mit Blick
gemäß der Linie 2-2 in Pig. I3
Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung des
Grundgedankens der Erfindung, in Form einer Horizontalschnittansicht durch das
Instrument mit einer anderen Anordnung der Teile.
Die Zeichnungen veranschaulichen schematisch ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Nephelometer mit einer eine Wasserprobe
enthaltenden zylindrischen Glaszelle 11, einer Lichtquelle 12 und einer Linse 13. Die Lichtquelle 12 ist mit einer
Stromquelle Ik verbunden und sendet ein gerichtetes Lichtstrahlbündel
durch die Zellenwandung (bei 15) zur Beleuchtung eines Bereichs 16 in der Mitte der Zelle 11. An Trübungsteilchen im Bereich 16 durch die Zellenwandung bei 19 längs
eines ReflexionsStrahlengangs 21 reflektiertes Licht wird
mittels eines Lichtdetektors 17 nachgewiesen, der mit einer geeigneten Schaltung 18 verbunden ist. Zwei Abschirmungen
22 schützen den Detektor 17 teilweise gegen unerwünschtes oder Falschlicht. In herkömmlicher Weise sind die Strahlbündelachse
23 und der Reflexionsstrahlengang 21 rechtwinklig zueinander.
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung ist die Zelle 11 unter einem scharfen Winkel bezüglich der durch die Strahlbündelmittelachse
23 und den reflektierten Strahlengang 21 gebildeten Ebene angeordnet, derart, daß nicht sowohl der Lichteintritt
wie auch der Lichtaustritt (d.h. der Meßstrahlengang) in die bzw. aus der Zelle rechtwinklig zu den Zellenwandungen
erfolgen. D.h., nur im Eintrittsbereich 15 ist der Strahlengang
rechtwinklig zur Zellenwandung, nicht jedoch im Austrittsbereich 19. Der gleiche Effekt kann erzielt werden,
indem man die Zelle in solcher Richtung verdreht, daß der
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Lichteintritt im Bereich 15 nicht-rechtwinklig erfolgt und der Lichtaustritt im Bereich 19 rechtwinklig zur Zellenwandung
erfolgen kann, d.h. mit anderen Worten: Es kann auch die Eintrittslichtbündelachse 23 unter einem von 90
verschiedenen Winkel in die Zelle eintreten, statt den reflektierten Strahlengang 21 unter einem von 90° verschiedenen
Winkel aus der Zelle austreten zu lassen.
Diese scheinbar einfache Modifizierung der Nephelometer-Grundanordnung
beiwirkt eine drastische Verringerung der zum Detektor gelangenden Palschlichtmenge. Die Erklärung
hierfür liegt in der Entdeckung und Erkenntnis, daß wesentlich mehr Licht, in der Größenordnung des 400-fachen oder
darüber j einen Detektor nach Reflexion rechtwinklig zu den Innenflächen der Zellwandung erreicht, als nach Beugung
und Streuung an den Ze11wandungen. Dies ist in Fig. 3 veranschaulicht,
wo ein Detektor 30 längs eines otrahlengangs 31 (vgl. Fig. 1) angeordnet ist, der rechtwinklig zur Eingangsstrahlbündelachse
23 und rechtwinklig zu den Wandungen der Zelle 11 liegt. In dieser Stellung erhält der Detektor
wesentlich mehr reflektiertes Licht, beispielsweise längs dem Strahlengang 32, als Streulicht beispielsweise entlang
dem Strahlengang 33. Indem man den zur Messung verwendeten Reflexionsstrahlengang aus der Ebene des an den Innenwandungen
der Zelle reflektierten Lichts herausverlegt, wird der Betrag
des in den Detektor gelangenden Falschlichts stark verringert.
Dieser Vorteil wird in dem Nephelometer 10 durch die erfindungsgemäße
Anordnung praktisch ohne jegliche zusätzlichen Kosten oder zusätzlichen Aufwand erreicht, und ohne jegliche
Reinigungsprobleme, wie sie bei Übergang zu- kompliziertere*"
Formgebung der Probenzelle auftreten können. Die Erfindung eignet sich ohne weiteres für Zweistrahlinstrumente, in welchen
auch das durchgelassene Licht gemessen und mit reflektiertem Licht verglichen wird, da die der Lichtquelle 12 gegenüberliegende
Seite der Zelle für einen auf das durchgelassene Licht ansprechenden Meßfühler frei bleibt.
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Claims (1)
- PatentanspruchrJephelometer mit einer eine flüssige Probe enthaltenden durchsichtigen Zelle (11), einer Lichtquelle (12) zur Erzeugung eines in die Zelle eintretenden Lichtstrahlbündels (23), sowie mit einem Lichtdetektor (17jl8) in solcher Anordnung, daß er unter einem rechten Winkel reflektiertes Licht aus einem von dem Eingangsstrahlbündel beleuchteten Bereich (16) in der Zelle erhält, dadurch gekennzeichnet , daß die Zelle (11) unter einem deutlichen Winkel bezüglich der durch das Eintrittslichtstrahlbündel (23) und den Reflexions-Meßstrahlengang (21) gebildeten Ebene angeordnet ist, derart daß nicht sowohl der Lichteintritt in die Zelle als auch der Lichtaustritt aus der Zelle rechtwinklig zu den Zellwandungen erfolgen.909835/0758
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/881,569 US4198161A (en) | 1978-02-27 | 1978-02-27 | Low turbidity nephelometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2907000A1 true DE2907000A1 (de) | 1979-08-30 |
Family
ID=25378734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792907000 Withdrawn DE2907000A1 (de) | 1978-02-27 | 1979-02-22 | Nephelometer |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4198161A (de) |
JP (1) | JPS54124773A (de) |
DE (1) | DE2907000A1 (de) |
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- 1978-02-27 US US05/881,569 patent/US4198161A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-02-22 DE DE19792907000 patent/DE2907000A1/de not_active Withdrawn
- 1979-02-27 JP JP2148179A patent/JPS54124773A/ja active Pending
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Also Published As
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---|---|
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