DE3733464C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Flüssigkeitssensor gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine entsprechende Vorrichtung zur Überwachung eines Flüssig­ keitsspiegels ist aus der DE-OS 33 28 141 bekannt. Derartige Sen­ soren werden insbesondere zum Feststellen von Flüssigkeiten beispielsweise in Tanks oder Erdölleitungen benutzt, oder zur Feststellung des Flüssigkeitspiegels in derartigen Behältern. Schließlich dienen sie in gewissem Umfang auch zum Fest­ stellen von Verunreinigungen in Flüssigkeiten, beispielsweise für den Fall, daß durch undichte Stellen Wasser aus der Tankummantelung in den Tank gelangt.

Die bekannte Vorrichtung ist eine Sensoranordnung, die aus den üblichen Bauteilen wie einer Lichtquelle, einer Sonde und einem Photodetektor besteht, die jeweils durch Lichtleiter miteinander verbunden sind. Die Sensoranordnung arbeitet mit einem optischen Fühler, der vorzugsweise ein aus Quarzglas bestehendes Prisma ist. Der Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß sich bei Anwesenheit von Flüssigkeit ein Flüssig­ keitsfilm auf dem Prisma bildet, und beim Absinken des Flüssigkeitsspiegels sich Tropfen ausbilden, wodurch das Meß­ ergebnis verfälscht wird.

Desweiteren ist ein elektro-optisches Gerät zum Nachweis von Flüssigkeiten bekannt (DE-OS 28 24 807), das einen Ultra­ rot-Sender aufweist, der im Bereich eines die Ultrarotstrahlung total reflektierenden, aus synthetischem hochmolekularem Stoff bestehenden Sonden-Hohlkörpers angeordnet ist. Eine zugehörige Schaltungsanordnung dient zur Signal-Verarbeitung und ist da­ durch gekennzeichnet, daß der Sonden-Hohlkörper wenigstens im Bereich einer die Ultrarot-Strahlung total reflektierenden Grenzfläche aus einem halogenhaltigen Polymerisat besteht. Ein besonderer Sondenfühler mit einer Spitze ist nicht vorge­ sehen, sondern ein Sonden-Hohlkörper, der teilweise aus Kunst­ stoff gefertigt ist, um die Messung auch chemisch agressiver Flüssigkeiten zu ermöglichen, wobei er leicht zu reinigen und relativ unempfindich gegenüber Verschmutzungen bzw. Ver­ krustungen sein soll.

Alle genannten Sensor-Messungen beruhen auf bestimmten Grundgesetzen der Optik. Häufig verwendete Sensortypen sind sogenannte Kapazitäts-Sensoren, die jedoch den Nachteil haben, daß die Sensorspitze mit Strom versorgt werden muß, so daß bei der Untersuchung leicht flüchtiger Flüssigkeiten Explosionsgefahr besteht. Das Gleiche gilt auch für die be­ kannten optischen Sensoren, bei denen die elektrischen Bauteile in der Sensorspitze untergebracht sind.

Die Meßergebnisse der genannten Sensoren sind nicht selten ungenau oder sogar falsch, weil ungewollt Flüssigkeit auf den optischen Oberflächen haftet.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen multi­ funktionellen gattungsgemäßen Flüssigkeitssensor zu schaffen, der eine mögliche Explosionsgefahr sowie eine Verfälschung der Meßergebnisse durch den optischen Oberflächen anhaftende Flüssigkeitsreste vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst; weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung ist so ausgebildet, daß alle elektrischen Bauteile von der Sensorspitze und dem Meßbereich entfernt angeordnet sind und daß die Sensorspitze so beschaffen ist, daß sich kein Flüssigkeitsfilm auf dieser ausbilden kann, was zu einer Verfälschung der Meßergebnisse führen würde. Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung ist die getrennte Anordnung des optischen Sensors vom optischen Sender und vom Photodetektor. Dieser besondere Vorteil wird durch die Verwendung von Lichtleiterfasern erzielt, die als Verbindungskabel zwischen Sensorspitze und Sender bzw. Photodetektor dienen. Bei dem Sensor nach der Erfindung wird Licht von einer Licht emittierenden Diode ausgestrahlt und mittels eines Lichtleiter-Faserbündels zur Sensorspitze geleitet, an deren hinterem Ende es eintritt.

Die Sensorspitze ist vorzugsweise konisch geformt und ihre Oberfläche ist mit einem Überzug aus Polytetrafluoroethylen (PTFE) versehen. Das von der Sensorspitze ausgestrahlte Licht wird entweder in diese zurückgebrochen oder geht verloren, je nachdem, wie das Verhältnis der Brechungsindices an der Sensorspitze und dem diese umgebenden Medium ist, das beispielsweise Luft oder eine Flüssigkeit sein kann. Um das richtige Verhältnis zwischen der Sensorspitze und dem umgebenden Medium zu erzielen, muß der Winkel an der Sensorspitze und der Refraktionsindex des Spitzenelementes sorgfältig ausgewählt werden unter Berücksichtigung des Refraktionsindexes des die Spitze umgebenden Überzuges und desjenigen der zu messenden Flüssigkeit.

Ist die Spitze von Flüssigkeit umgeben, so wird das an der Sensorspitze ausgestrahlte Licht in der Flüssigkeit dispergiert und geht verloren. Ist keine Flüssigkeit vorhanden, so läuft die Restflüssigkeit von der Spitze ab und das Licht wird im optischen Faserkabel reflektiert und vermittels eines Rücklaufkabels dem Photodetektor zugeleitet, der es bestimmt und ein entsprechendes Signal erzeugt.

Allerdings konnte festgestellt werden, daß unter allen Bedingungen immer eine geringe Lichtmenge an den Photodetektor zurückgeleitet wird. Dieser Effekt kann zur Überwachung der Funktionsfähigkeit der Anlage dienen. Bleibt beispielsweise das schwache Lichtsignal vollständig aus, so wird ein Fehlersignal erzeugt, das eine Störung im System anzeigt.

Weiterhin ist es auch vorteilhaft, daß mit dem Sensor nicht nur der Flüssigkeitsstand, sondern auch, unter Zuhilfenahme der Brechungsindices, die Art der Flüssigkeit bestimmt werden kann.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung keinerlei elektrische Bauteile im Abtastbereich aufweist, wodurch jegliche Explosionsgefahr beim Messen leicht flüchtiger Flüssigkeiten ausgeschlossen ist.

Desweiteren entfällt bei dem Sensor die Verfälschung der Meßergebnisse durch an der Meßspitze haftende Flüssigkeitsreste, die durch den Überzug aus Polytetrafluoroethylen (PTFE) vermieden werden. Die Sensorvorrichtung ist zusätzlich mit einem Fehlerdetektor ausgerüstet, der unter Ausnutzung des bereits beschriebenen schwachen Lichtrückflusses arbeitet, der auch dann vorhanden ist, wenn das Licht in die umgebende Flüssigkeit dispergiert.

Die beigefügten Zeichnungen stellen bevorzugte Aus­ führungsformen der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung dar. Zusammen mit der Beschreibung dienen sie zur Erläuterung des Grundprinzips der Erfindung.

Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung.

Fig. 2 ist eine Teilquerschnittsansicht der Sensorspitze.

Fig. 3 ist ein vergrößerter Querschnitt durch die Sensorspitze und stellt den inneren Reflexions- und Brechungswinkel an den Grenzflächen zwischen Spitzenelement und Überzug und Überzug und Flüssigkeit dar.

Der in Fig. 1 dargestellte Flüssigkeitssensor 20 enthält den Modul 12, der über das Verbindungskabel 1 mit einer Stromquelle verbunden ist. Die Stromversorgung wird so geregelt, daß die Leuchtdiode 2 mit konstantem Strom versorgt wird und Licht durch den Lichtleiter 3 in das Faserkabel 4 sendet. Das Sender-Faserkabel 4 verläuft von der eingekapselten Gabelung 5 an gemeinsam mit dem Rücklauf-Faserkabel 9 und bildet das Faserkabel 6. Dieser Kabelverlauf ist nur eine beispielhafte Ausführungsform; es können auch Duplexpaare von Fasern sowie ein einzelnes Faserkabel, das durch einen Strahlenspalter geteilt ist, verwendet werden, um für Sender und Rückfluß den gleichen optischen Weg zu gewährleisten. Die Auswahl der Übertragungsmöglichkeiten wird durch Faktoren wie Entfernung, optische Leistungsfähigkeit und besondere Konstruktionserfordernisse bestimmt. Das Sender-Faserkabel 4 ist mit der Sensorspitze 8 durch einen Lichtleiter 7 verbunden. Die Sensorspitze 8 wird am Abtastpunkt angebracht und ist in Kontakt mit der zu messenden Flüssigkeit. Die von der Sensorspitze 8 zurückfließende optische Energie geht durch das Faserkabel 6 und das Rücklauf-Faserkabel 9 durch einen optischen Verbinder 10 zum Photodetektor 11, wo ein Signal erzeugt wird, das dann im Modul 12 elektronisch verarbeitet wird.

Fig. 2 ist eine Teilquerschnittsansicht der Sensorspitze 8. Das Licht vom Faserkabel 6 (s. Fig. 1) wird der optischen Spitze 15 zugeführt und gelangt zu deren konisch geformter Spitze 16, wo es am Überzug 14 gebrochen wird, und zwar in einem Winkel, der vom Verhältnis der Brechungsindices abhängt. Hat das Licht den Überzug 14 durchquert, so wird es entweder an der Grenzfläche zwischen Überzug und Flüssigkeit in die Flüssigkeit 22 dispergiert und geht verloren oder wird, abhängig vom Brechungsindex der Umgebung, in den Überzug 14 reflektiert und an der Grenzfläche zwischen Überzug 14 und Spitzenelement 15 abermals gebrochen. Danach durchquert das Licht das Spitzenelement 15 senkrecht zur Richtung des ankommenden Parallelstrahls vom optischen Verbinder 7 (s. Fig. 1) und erfährt eine zweite Brechung auf der anderen Seite des konischen Spitzenelementes 15. Nach der zweiten Brechung und Reflexion geht das Licht nunmehr parallel, aber in um 180° entgegengesetzter Richtung zum eintretenden Strahl vom optischen Verbinder 7. Das zurückgehende Licht wird vom Faserkabel 6 aufgenommen und an der Gabelung 5 dem Rücklauf-Faserkabel 9 zugeführt, das vom Sender-Faserkabel 4 abzweigt, und die Energie wird dem Photodetektor 11 über den optischen Verbinder 10 zugeführt.

Die elektrische Ausgangsleistung des Photodetektors 11 ist proportional der Anzahl der Photonen des zurückgeführten Lichtes. Das Ausgangssignal wird verstärkt und im Modul 12 verarbeitet. Das Ausgangssignal vom Modul 12 kann durch das Verbindungskabel 1 übermittelt und als Schirmbild dargestellt werden.

Die Materialien des Sensorspitzenelementes 15 und des Überzuges 14 müssen sorgfältig ausgewählt werden, so daß durch das Zusammenwirken der Brechungsindices und der Abschrägung des konischen Spitzenelementes 16 das Licht in die Flüssigkeit dispergiert und dort verloren geht, wenn das Spitzenelement 15 von Flüssigkeit umgeben ist. Ist keine Flüssigkeit oder eine andere als die zu erwartende vorhanden, so müssen die Materialien die Bedingung erfüllen, den Strahl in den Überzug 14 und anschließend in das Spitzenelement 15 zu reflektieren, so daß dieser durch das Kabel 6 dem Photodetektor 11 zugeführt werden kann.

Ein wichtiger Gesichtspunkt für die Auswahl des Überzugmaterials besteht darin, daß es mit der umgebenden Flüssigkeit kompatibel sein muß, d. h., daß es von der umgebenden Flüssigkeit weder angegriffen noch benetzt werden darf. Die Flüssigkeit muß vielmehr schnell und restlos von seiner Oberfläche abfließen, ohne daß sich ein Oberflächenfilm oder Tropfen bilden, wenn der Flüssigkeitspegel unter die Sensorspitze absinkt. Diese Eigenschaft ist von großer Bedeutung, da Flüssigkeitstropfen oder ein Flüssigkeitsfilm die Meßergebnisse verfälschen. Deshalb wird bei der Auswahl des Überzugmaterials in erster Linie dessen Widerstandsfähigkeit sowie Nichtbenetzbarkeit in Betracht gezogen, während der Brechungsindex erst an zweiter Stelle berücksichtigt wird; letzterer ist auch für den Benutzer nicht frei wählbar.

Dementsprechend sind im Sensorspitzensystem vier Variable:

n₁ = Brechungsindex des Spitzenelementes
′a′ = die Abschrägung des Spitzenelementes
n₂ = Brechungsindex des Überzugmaterials
n₃ = der Brechungsindex der zu messenden Flüssigkeit

n₃ gilt auch, wenn das Spitzenelement nicht von Flüssigkeit, sondern von einem anderen Medium, beispielsweise Luft, umgeben ist. Im letzteren Fall ist n₃ gleich 1.0, dem Brechungsindex von Luft.

Von den oben genannten vier Variablen sind zwei veränderlich und zwei unveränderlich. Der Refraktionsindex n₃ entweder der Flüssigkeit oder des umgebenden Mediums ist durch das Anwendungsgebiet vorgegeben; n₃ wird deshalb in jedem Fall als unveränderliche Variable angesehen. Der Brechungsindex n₂ muß ebenfalls als unveränderliche Variable angesehen werden, da, wie bereits erwähnt, das Überzugsmaterial nach seiner Widerstandsfähigkeit und Unbenetzbarkeit ausgewählt wird. Es verbleiben deshalb als variierbare Größen die Abschrägung der Sensorspitze Und der Brechungsindex des Spitzenelementes.

Bei der praktischen Durchführung zur Bestimmung der angemessenen Werte für die Abschrägung der Sensorspitze, ′a′, und den Brechungsindex des Spitzenelementes, n₁, muß man von den folgenden Faktoren ausgehen: Erstens muß der Einfallswinkel des Lichtes an der Grenzfläche zwischen Überzug und Flüssigkeit so gewählt werden, daß das Licht in die Flüssigkeit dispergiert, wenn die Sensorspitze von dieser umgeben ist, und in das Innere des Sensors reflektiert wird, falls die Sensorspitze von Luft umgeben ist. Zweitens, wenn das in das Innere reflektierte Licht von der Grenzfläche zwischen Überzug und Flüssigkeit zurückgeht, muß es vom Überzug zurück in das Spitzenelement gebracht werden, ohne daß dabei wesentliche Lichtverluste durch Einfangen des Lichtes entstehen. Drittens soll die Sensorspitze so ausgebildet sein, daß kleine Abweichungen im Brechungsindex in Kauf genommen werden können. Beispielsweise kann beim Messen von Flugzeugtreibstoff, einem der in Frage kommenden Anwendungsbereiche, der Brechungsindex zwischen 1.40 und 1.45 variieren. Viertens muß bei sehr empfindlichen Messungen daran gedacht werden, daß es erforderlich sein kann, die Fresnel Gleichungen für die Lichtübertragung an Grenzflächen mit einzubeziehen. Dieser vierte Faktor wird hier nicht im einzelnen näher ausgeführt. Falls erforderlich, können diese Beziehungen vom Durchschnittsfachmann bestimmt werden.

Um den ersten drei der o. a. Faktoren gerecht zu werden, müssen die folgenden Einschränkungen hingenommen werden (Fig. 3).

Für einen total an der Grenzfläche zwischen Überzug und Flüssigkeit reflektierten Strahl:

R₂ = R₃

Ist der Brechungsindex außerhalb des Überzuges 1.0, d. h., wenn keine Flüssigkeit die Sensorspitze umgibt:

und wenn das an der Grenzfläche zwischen Überzug und Flüssigkeit in die Flüssigkeit zu übertragende Licht auf eine Flüssigkeit trifft, die den Brechungsindex n₃ hat:

Soll das Einfangen des Lichtes an der Grenzfläche zwischen Überzug und Sensorspitze vermieden werden:

Weiterhin, daß

und daß

R₁ = 90° - a

ist.

Der innere Reflexionswinkel B (s. Fig. 3) für das auf die Grenzfläche zwischen Spitzenelement und Überzug fallende Licht kann so dargestellt werden:

B = 90° + R₄ - a

Und schließlich, da

werden die angenommenen Grenzen eingesetzt und es ergibt sich

Damit ergibt sich für B die einfache Formel

B = 180° - 2a

Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Flüssigkeitssensor zum Feststellen von Flugzeugtreibstoff verwendet werden, der allgemein unter der Bezeichnung "JP4" bekannt ist. Hierfür wird eine Sensorspitze aus Saphir verwendet mit einem Brechungsindex von etwa 1.77; die Abschrägung der Spitze soll etwa 45° betragen. Der Überzug des Spitzenelements besteht aus Polytetrafluoroethylen mit einem relativ konstanten Brechungsindex von 2.1. Diese Ausführung des Sensorelementes kann für Flüssigkeiten mit einem Brechungsindex zwischen 1.1 und 2.1 verwendet werden. Der Brechungsindex für Düsentriebwerk-Treibstoffe liegt, je nach Alter des Treibstoffs, zwischen 1.42 und 1.46.

Selbstverständlich können auch hochwertige Gläser als Sensorspitzen-Material verwendet werden, sofern diese einen entsprechenden Brechungswinkel haben und die Abschrägung an der Spitze einen entsprechenden Winkel aufweist. Neben PTFE können auch andere Überzugsmaterialien gewählt werden, was im wesentlichen von der Art der Flüssigkeit, die untersucht werden soll, abhängt. Möglichkeiten, die in Erwägung gezogen, aber noch nicht in der Produktion verwendet wurden, sind in Tabelle I zusammengestellt. Die in der Tabelle als Sensorspitzenmaterial aufgeführten Gläser dürften den an das Material der Sensorspitze gestellten Anforderungen ebenfalls genügen.

Tabelle I

Bei Verwendung der o. a. Formeln kann gezeigt werden, daß die in Tabelle I angegebenen Materialien ebenfalls zufriedenstellend arbeiten sollten. Das heißt, wenn diese Materialien für die Sensorspitze verwendet werden zum Messen einer Flüssigkeit, deren Brechungsindex n₃ beispielsweise 1.42 beträgt, sollte das Licht in die Flüssigkeit übertragen werden bzw., wenn keine Flüssigkeit vorhanden ist, sollten alle Lichtstrahlen im Inneren der Sensorvorrichtung reflektiert werden, beispielsweise, wenn die Sensorspitze von Luft umgeben ist (n₃=1.0). Bei Verwendung der o. a. Formeln kann ebenfalls gezeigt werden, daß unter den in Tabelle I genannten Bedingungen bei Verwendung einer Sensorspitze aus Hartplastik mit einem Brechungsindex n₁=1.3 die inneren Bedingungen nicht erfüllt würden. Es tritt keine innere Totalreflexion ein, weder in Gegenwart von Flüssigkeit mit einem Brechungsindex n₃=1.42 noch von Luft mit n₃=1.0. Eine Sensorspitze aus Hartplastik ist demnach für die Anwendungen des erfindungsgemäßen Sensors nicht geeignet, da kein Unterschied im Meßergebnis zwischen Luft und Flüssigkeit feststellbar ist.

Besteht das Überzugsmaterial aus PTFE und weist einen Brechungsindex n₂=2.1 auf, und das Spitzenelement hat einen Abschrägungswinkel von 45°, so muß der Austrittswinkel R₃ unter 90° eingestellt werden, um zwischen Luft und Flüssigkeit unterscheiden zu können. Sobald der Austrittswinkel R₃ 90° erreicht oder übersteigt, tritt eine innere Totalreflexion auf, so daß kein Unterschied mehr erkannt werden kann.

Es wurde ebenfalls festgestellt, daß durch Variieren der Empfindlichkeit des Detektors und der elektrischen Bauteile die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung auch verwendet werden kann, Wasser zu erkennen, das einen Brechungsindex von 1.33 hat.

Es wurde ebenfalls in Erwägung gezogen, den Sensor für zwei miteinander mischbare Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Brechungsindices zu verwenden. Möglicherweise kann der erfindungsgemäße Sensor dazu dienen, eine Aussage über den prozentualen Anteil der einzelnen Komponenten der Mischung zu machen. Hierzu müßte folgendermaßen vorgegangen werden: Die Lichtausbeute der einzelnen Flüssigkeiten wird getrennt ermittelt und sodann aus der Gesamtlichtausbeute die entsprechende Aussage ermittelt. Beim Arbeiten mit dem erfindungsgemäßen Sensor wurde festgestellt, daß ein Teil des Lichtes, das das Spitzenelement 15 über den optischen Verbinder 7 erreicht, immer in Form eines Konus gestreut wird, wobei der Winkel von der Öffnung des optischen Verbinders abhängt. Mit anderen Worten: nicht alles Licht, das dem Spitzenelement 15 zugeführt wird, entspricht dem Achsstrahl. Folglich wird immer ein geringer Teil des Lichtes durch die innere Reflexion im Spitzenelement 15 zum Photodetektor 11 zurückgeführt (s. Fig. 3, insbesondere den Winkel B). Dieses Restlicht ist an der Grenzfläche zwischen Spitzenelementoberfläche und Flüssigkeit weder reflektiert noch gebrochen worden. Vorteilhafterweise wird diese Restenergie vom Photodetektor 11 aufgefaßt und kann als Anzeige für fehlerfreies Arbeiten der Vorrichtung verwendet werden. Das elektronische Modul 12 kann so ausgestattet sein, daß es den geringen Energierückfluß ständig überwacht und bei dessen Ausbleiben ein Fehlersignal erzeugt.

Ein Fehler in irgendeinem Bauteil der Vorrichtung, sei es in den optischen Faserkabeln oder im Spitzensensor, hat einen unzureichenden Lichtrückfluß zur Folge und ein Fehlersignal wird erzeugt.

Aus der Beschreibung geht hervor, daß mit dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitssensor sicher und genau auch leicht flüchtige Flüssigkeiten gemessen werden können, da alle elektrischen Bauteile ausreichend weit vom Abtastbereich liegen. Die Meßgenauigkeit wird insbesondere dadurch erhöht, daß die Sensorspitze mit einem flüssig­ keitsabweisenden Überzug versehen ist, so daß sich auf seiner Oberfläche kein die Meßergebnisse verfälschender Film oder Tropfen absetzen kann. Weiterhin enthält der erfindungsgemäße Sensor eine Faseroptik, die ohne Signalstörung über relativ große Entfernungen arbeitet; außerdem ist die Vorrichtung nach der Erfindung leicht und kompakt gebaut.

Claims (5)

1. Optischer Flüssigkeitssensor bestehend aus einer Lichtquelle (2), einem Photodetektor (11), der dem einfallenden Licht entsprechende Signale liefert, einer Sensorspitze (8) mit einem Spitzenelement (15), das durch eine erste Lichtleiteranordnung (4, 6) mit der Lichtquelle (2) verbunden ist und weiterhin mit einer zweiten Lichtleiteranordnung (6, 9), die das in der Sensorspitze reflektierte Licht dem Photo­ detektor (11) zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorspitze mit einem Überzug (14) versehen ist, den die zu messende Flüssigkeit (22) weder durchdringen noch benetzen kann, um so die Ausbildung eines die Messung verfälschenden Flüssigkeitsfilmes auf der Sen­ soroberfläche zu vermeiden, und daß die Materialien der Sensorspitze (8) und des Überzuges (14) sowie der Winkel a der Abschrägung an der Sensorspitze so abgestimmt sind, daß, wenn die Sensorspitze von Flüssigkeit (22) umgeben ist, die gesamte Lichtstrahlung in die Flüssigkeit (22) dispergiert wird und so kein reflektiertes Licht dem Photodetektor (11) zugeleitet wird, und daß, wenn die Sensorspitze nicht von Flüssigkeit umgeben ist, die Strah­ lung in das Innere des Sensorelementes reflektiert und über die Lichtleiteranordnung (6, 9) dem Photodetektor (11) zugeführt wird, wobei sich der Winkel (B) zwischen dem auf die Grenzfläche Spitzenelement (15) - Überzug (14) auftreffenden Licht und dem nach der Reflexion an der Grenzfläche Überzug (14) - Umgebung wieder in das Spitzen­ element (15) eingetretenen Licht aus der folgenden Gleichung ergibt: B = 180° - 2a.

2. Flüssigkeitssensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensorspitzenwinkel 45° ist.

3. Flüssigkeitssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensor­ spitzenelement (15) konisch geformt ist.

4. Flüssigkeitssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensor­ spitzenelement (15) aus Saphir besteht.

5. Flüssigkeitssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Photodetektor (11) auch geringe Lichtmengen erfassen und verarbeiten kann, die ihm ständig und unabhängig von dem die Sensorspitze (15) umgebenden Medium zugeführt werden, und daß beim Ausbleiben der genannten geringen Licht­ mengen ein Signal erzeugt wird, das zur Fehleranzeige im System dient.