DE4036048A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestimmen der schaumhoehe oder der sedimentationshoehe in fluessigkeiten - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum bestimmen der schaumhoehe oder der sedimentationshoehe in fluessigkeitenInfo
- Publication number
- DE4036048A1 DE4036048A1 DE19904036048 DE4036048A DE4036048A1 DE 4036048 A1 DE4036048 A1 DE 4036048A1 DE 19904036048 DE19904036048 DE 19904036048 DE 4036048 A DE4036048 A DE 4036048A DE 4036048 A1 DE4036048 A1 DE 4036048A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- foam
- sedimentation
- height
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 5
- 239000008258 liquid foam Substances 0.000 claims description 4
- 241001397173 Kali <angiosperm> Species 0.000 claims 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 2
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- SDIXRDNYIMOKSG-UHFFFAOYSA-L disodium methyl arsenate Chemical compound [Na+].[Na+].C[As]([O-])([O-])=O SDIXRDNYIMOKSG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/04—Investigating sedimentation of particle suspensions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
- G01N13/02—Investigating surface tension of liquids
- G01N2013/0241—Investigating surface tension of liquids bubble, pendant drop, sessile drop methods
- G01N2013/025—Measuring foam stability
-
- 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
- G01N21/59—Transmissivity
- G01N21/5907—Densitometers
- G01N2021/5957—Densitometers using an image detector type detector, e.g. CCD
-
- 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
- G01N21/59—Transmissivity
- G01N21/5907—Densitometers
- G01N2021/5969—Scanning of a tube, a cuvette, a volume of sample
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
- G01N2201/127—Calibration; base line adjustment; drift compensation
- G01N2201/12746—Calibration values determination
- G01N2201/12753—Calibration values determination and storage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen
der Schaumhöhe oder der Sedimentationshöhe in Flüssigkeiten,
wobei ein zumindest bereichsweise lichtdurchlässiges Proben
gefäß mit der Schaum- bzw. Sedimentationsprobe mit Licht
durchstrahlt und die Schaum- bzw. Sedimentationshöhe in Ab
hängigkeit von der ober- und unterhalb der Schaum- bzw. Se
dimentationsgrenze unterschiedlichen Lichtstärke des Durch
lichtes bestimmt wird.
Bei der vielfältigen Anwendung tensidhaltiger Flüssigkeiten
sind wegen der herabgesetzten Oberflächenspannung Schaumbil
dungen unvermeidbar, die aus unterschiedlichen Gründen über
wacht und gegebenenfalls gesteuert werden sollen. Dazu ist
die Erfassung der jeweiligen Schaumhöhe erforderlich. Um da
bei nicht von einem Beobachter abhängig zu sein, ist es be
kannt (DE-A-27 34 888), über die Höhe eines Probengefäßes
verteilt Phototransistoren anzuordnen, die in Abhängigkeit
von der Lichtstärke eines Durchlichtes durch die Schaumprobe
geschaltet werden. Übersteigt die Lichtstärke des Durchlich
tes die Ansprechschwelle des jeweiligen Phototransistors, so
wird der Phototransistor durchgeschaltet, wobei die gezählte
Anzahl der Schaltsignale der Phototransistoren in einem Ab
fragezyklus aufgrund des vorgegebenen Höhenabstandes der
Phototransistoren unmittelbar einen Rückschluß auf die
Schaumhöhe zuläßt. Nachteilig bei dieser bekannten Anord
nung ist allerdings, daß eine örtlich unterschiedliche
Lichtdurchlässigkeit des Probengefäßes oder unterschiedli
che Lichtstärken der den einzelnen Phototransistoren zuge
ordneten Leuchtdioden für das Durchlicht oder aber auch
Unterschiede in der Ansprechempfindlichkeit der Phototran
sistoren fehlerhafte Anzeigen der Schaumhöhe begründen
können.
Ähnliche Schwierigkeiten treten bei der Überwachung der
Sedimentationshöhe in Flüssigkeiten auf.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfah
ren der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so
zu verbessern, daß die Schaum- bzw. Sedimentationshöhe in
Flüssigkeiten unabhängig von der Beschaffenheit des Proben
gefäßes, der Durchlichtverteilung und der Ansprechempfind
lichkeit von Lichtsensoren verläßlich bestimmt werden kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß zu
nächst in einer Kalibriermessung die Lichtstärke des Durch
lichtes durch das leere oder zumindest teilweise mit dem
flüssigen Schaum- bzw. Sedimentationsträger gefüllte Proben
gefäß in verschiedenen Höhen ermittelt und dann die in die
sen Höhen gemessene Lichtstärke des Durchlichtes durch das
die Schaum- bzw. Sedimentationsprobe enthaltende Probengefäß
mit den zugehörigen, um ein vorgegebenes Maß geänderten Ka
libriermeßwerten der Lichtstärke des Durchlichtes durch das
leere oder zumindest teilweise mit dem flüssigen Schaum- bzw.
Sedimentationsträger gefüllte Probengefäß zur Bestimmung der
Schaum- bzw. Sedimentationshöhe der Probe verglichen wird.
Durch eine Kalibriermessung können alle Unregelmäßigkeiten
erfaßt werden, unabhängig davon, ob sie durch ungleiche
Lichtquellenverhältnisse, unterschiedliche Lichtdurchlässig
keit des Probengefäßes, unterschiedliche Empfindlichkeit der
Lichtsensoren oder unterschiedliche Lichtwege verursacht
werden, so daß bei einem Vergleich der Meßwerte nachfolgen
der Meßzyklen mit diesen Kalibriermeßwerten Fehler durch
solche Unregelmäßigkeiten ausgeschlossen werden. Um einen
eindeutigen Meßwertvergleich durchführen zu können, ist es
allerdings erforderlich, die bei der Kalibriermessung er
faßten Meßwerte in Richtung der Lichtstärkenänderung des
Durchlichtes durch die Schaum- bzw. Sedimentationsprobe zu
verändern, weil ja beispielsweise beim Übergang vom Schaum
zur Luft die Lichtstärke des Durchlichtes durch die Probe
höchstens die Lichtstärke des Durchlichtes durch das leere
Probengefäß erreichen kann. Wird jedoch die bei einer Kali
briermessung erfaßte Lichtstärke des Durchlichtes durch das
leere Probengefäß um ein bestimmtes Maß reduziert, so kann
durch einen Vergleich der reduzierten Kalibriermeßwerte mit
den Meßwerten eines Meßzyklus die jeweilige Schaumgrenze
eindeutig erfaßt werden, und zwar mit hinreichender Genauig
keit. Das Maß der Reduktion der Kalibriermeßwerte kann dabei
in einem einfachen Versuch ohne weiteres festgelegt werden,
wenn hiefür nicht Erfahrungwerte vorliegen. In diesem Zusam
menhang ist zu bedenken, daß z. B. die Schaumgrenzfläche ge
genüber Luft keine Ebene darstellt, so daß sich die Anzeige
der Schaumhöhe nur auf einen Mittelwert der Höhe der Schaum
grenzfläche beziehen kann. Abgesehen davon hängt die Auflö
segenauigkeit des Meßverfahrens vor allem von dem geometri
schen Höhenabstand der einzelnen Lichtsensoren ab. Im übri
gen kann ja bei der Bestimmung der Schaumhöhe das Maß der
Reduktion der Kalibriermeßwerte ohne weiteres berücksichtigt
werden.
Selbstverständlich kann es auch notwendig werden, die Ka
libriermeßwerte um ein bestimmtes Maß zu vergrößern, um
einen eindeutigen Vergleich der Meßwerte mit den Kalibrier
meßwerten sicherzustellen. Dies ist stets dann der Fall,
wenn die zyklisch abgefragten Meßwerte höher als die Kali
briermeßwerte liegen, wie dies bei der Bestimmung der Sedi
mentationshöhe auftritt.
Zur Durchführung des Verfahrens zum Bestimmen der Schaumhöhe
oder der Sedimentationshöhe in Flüssigkeiten kann von einer
Vorrichtung mit einem zumindest bereichsweise lichtdurchläs
sigen Probengefäß, einer Lichtquelle zum Durchleuchten des
Probengefäßes und mit an eine Auswerteschaltung angeschlos
senen, in verschiedenen Höhen angeordneten Lichtsensoren im
Bereich des Durchlichtes durch das Probengefäß ausgegangen
werden, wobei sich diese Vorrichtung gegenüber bekannten
Vorrichtungen dadurch unterscheidet, daß die Lichtsensoren
als zyklisch abfragbare Meßwertgeber für die Lichtstärke des
Durchlichtes ausgebildet sind und daß die Auswerteschaltung
einen Speicher für die in einer Kalibriermessung abgefrag
ten, um ein vorgegebenes Maß geänderten Meßwerte der Licht
sensoren, eine Vergleicherstufe für die jeweils in einem Zy
klus abgefragten Meßwerte der Lichtsensoren mit den zugehö
rigen abgespeicherten Kalibriermeßwerten sowie eine an die
Vergleicherstufe angeschlossene Anzeigestufe für die Licht
sensoren mit einem den ihnen zugeordneten Kalibriermeßwert
übersteigenden bzw. unterschreitenden Meßwert aufweist.
Die Ausbildung der Lichtsensoren als Meßwertgeber für die
Lichtstärke des Durchlichtes erlaubt es, die durch die je
weiligen Verhältnisse bedingten Unregelmäßigkeiten der Licht
stärke des Durchlichtes durch das schaum- bzw. sedimenta
tionsfreie Probengefäß in einer Kalibriermessung zu erfas
sen, so daß nicht nur diese Unregelmäßigkeiten, sondern auch
Unterschiede bezüglich der Meßempfindlichkeit der einzelnen
Lichtsensoren bei der Bewertung der Meßwerte einer Schaum-
bzw. Sedimentationsprobe entsprechend berücksichtigt werden
können, wodurch die Messung unabhängig von dem jeweiligen
Probengefäß, der eingesetzten Lichtquelle, der Zuordnung des
Probengefäßes zur Lichtquelle oder der Lichtsensoren zum
Probengefäß bzw. von den verwendeten Lichtsensoren wird.
Über die vorgesehene Vergleicherstufe werden die in einem
Zyklus abgefragten Meßwerte der Lichtsensoren mit den zuge
hörigen, um ein vorgegebenes Maß reduzierten und in einem
Speicher abgelegten Kalibriermeßwerten verglichen. Über
steigt beispielsweise der Meßwert eines Lichtsensors den
abgespeicherten Kalibriermeßwert für diesen Sensor, so wird
dies in einer an die Vergleicherstufe angeschlossenen Anzei
gestufe angezeigt, so daß an Hand des angezeigten Lichtsen
sors der Istwert der Schaumhöhe abgelesen werden kann. Jeder
Lichtsensor ist ja einer bestimmten Schaumhöhe zugeordnet.
Durch ein zyklisches Abfragen der Lichtsensoren kann somit
der zeitliche Verlauf der Schaumhöhe automatisch erfaßt
werden, wobei die Frequenz der Meßzyklen vorzugsweise in Ab
hängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit der zu überwa
chenden Probe gewählt werden wird.
Damit die gemessene Schaumhöhe in einer Art und Weise op
tisch angezeigt werden kann, die einen unmittelbaren Ver
gleich mit der erkennbaren Schaumhöhe im Probengefäß zuläßt,
kann in weiterer Ausbildung der Erfindung den Lichtsensoren
je eine Leuchtdiode zugeordnet werden, wobei die Anzeige
stufe für die Lichtsensoren mit einem den ihnen zugeordneten
Kalibriermeßwert übersteigenden bzw. unterschreitenden Meß
wert die den angezeigten Lichtsensoren zugeordneten Leuchtdi
oden ansteuert. Die räumliche Zuordnung dieser Leuchtdioden
zu den Lichtsensoren erlaubt somit eine unmittelbare Überprü
fung der gemessenen Schaumhöhe mit der tatsächlichen Schaum
höhe im Probengefäß, weil ja die Leuchtdioden entsprechend
der Meßanzeige geschaltet werden.
An Hand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens in einem schematischen Blockschalt
bild,
Fig. 2 eine charakteristische Meßkurve mit den Meßwerten
eines Meßzyklus einer Schaumprobe im Übergangsbereich
von Schaum zur Luft,
Fig. 3 den Verlauf der reduzierten Kalibriermeßwerte und der
Meßwerte eines Meßzyklus über die Höhe eines vorgege
benen Meßbereiches des Probengefäßes und
Fig. 4 die zeitliche Änderung der Schaum- bzw. der Sedimen
tationshöhe für unterschiedliche Proben.
Gemäß der Fig. 1 wird das zur Aufnahme der zu überwachenden
Probe dienende Probengefäß 1 zwischen einer säulenartigen
Lichtquelle 2 und einer Meßsäule 3 angeordnet, die über die
Höhe verteilte Lichtsensoren 4, beispielsweise Phototransis
toren, als Meßwertgeber aufweist. Um den gegenseitigen Höhen
abstand dieser Lichtsensoren auf ein die Höhe dieser Licht
sensoren unterschreitendes Maß verringern zu können, können
diese Lichtsensoren 4 in der Höhe nach gegeneinander ver
setzten Reihen nebeneinander angeordnet werden. Selbstver
ständlich können auch zwei oder mehr Meßsäulen vorgesehen
werden, was im allgemeinen jedoch nicht erforderlich ist.
Die der jeweiligen Lichtstärke des Durchlichtes im Bereich
der einzelnen Lichtsensoren 4 entsprechenden Ausgangssignale
der Lichtsensoren 4 werden über Filter 5 zur Vermeidung von
Störeinflüssen, beispielsweise aufgrund von hochfrequenten
Signaländerungen, einem Analogmultiplexer 6 zugeführt, über
den diese Signale nach einer Digitalisierung in einem Ana
log-Digitalwandler 7 in einen Rechner 8 eingelesen werden,
der die einzelnen Meßsignale über eine Steuerleitung 9 zy
klisch abfragt. Dieser Rechner 8 umfaßt einen Speicher zum
Abspeichern von Kalibriermeßwerten, die an Hand einer Kali
briermessung erfaßt und in einer Auswerteschaltung bearbei
tet werden. Die Bearbeitung ist erforderlich, weil die im
Übergangsbereich vom Schaum zur Luft erfaßte Lichtstärke des
Durchlichtes durch eine Schaumprobe höchstens der Licht
stärke des Durchlichtes an dieser Meßstelle durch das leere
Probengefäß entsprechen kann, wie dies in der Fig. 2 veran
schaulicht ist, die den Verlauf einer aus den Meßwerten
eines Meßzyklus abgeleiteten Meßkurve 10 zeigt, wobei auf
der Ordinate die Lichtstärke des Durchlichtes der Probe in
Prozent der Lichtstärke des Durchlichtes durch das proben
lose Probengefäß und auf der Abszisse die durch die einzel
nen Lichtsensoren gegebenen Meßpunkte entlang der Meßsäule
aufgetragen sind. Der Kurvenverlauf zeigt, daß im Bereich
des Schaumes die Lichtstärke des Durchlichtes auf etwa ein
Zehntel absinkt, um im Übergangsbereich zur Luft auf die
volle Lichtstärke anzusteigen. Um nun durch einen Vergleich
der Meßwerte einer Schaumprobe mit den Kalibriermeßwerten
eine eindeutige Aussage über die Schaumhöhe machen zu kön
nen, werden erfindungsgemäß die Vergleichswerte aufgrund der
Kalibriermessung um ein bestimmtes Maß reduziert, so daß
sich ein eindeutiger Schnittpunkt zwischen der Meßkurve und
dem Vergleichswert ergibt. In Fig. 2 ist eine Reduzierung
des Kalibriermeßwertes auf 80% angedeutet, so daß an Hand
des Verlaufes der Meßkurve 10 eine Schaumhöhe entsprechend
dem Meßpunkt 22 auf der Abszisse abgelesen werden kann. Das
Maß der Reduzierung der Kalibriermeßwerte kann - falls keine
Erfahrungswerte vorliegen - durch einen Vorversuch einfach
bestimmt werden.
Das Reduziermaß kann mit anderen Parametern, beispielsweise
dem auszuwählenden Meßbereich oder der Abfragefrequenz,
über eine Eingabe 11 in den Rechner eingelesen werden, der
aufgrund dieser Vorgabe die Meßwerte der Kalibriermessung
programmbedingt reduziert und abspeichert, so daß die Meß
werte der anschließenden Meßzyklen mit diesen reduzierten
Kalibriermeßwerten in einer Vergleicherstufe verglichen
werden können. Übersteigt der von einem Lichtsensor 4 er
faßte Meßwert den zugehörigen abgespeicherten Kalibrier
meßwert, so wird dies in einer Anzeigestufe 12 als Schaum
höhe angezeigt. In der Fig. 3 sind die zugehörigen Meßkurven
dargestellt, wobei auf der Ordinate die von den Sensoren er
faßte Lichtstärke und auf der Abszisse der sich zwischen
einer unteren und einer oberen Meßgrenze über die Höhe des
Probengefäßes 4 erstreckende Meßbereich aufgetragen sind.
Die Kurve 13 zeigt den Verlauf der bereits reduzierten Meß
werte über die Höhe des Meßbereichs. Die Meßwerte eines Meß
zyklus sind durch die Kurve 14 wiedergegeben. Der Schnitt
punkt 15 dieser beiden Kurven bestimmt die gemessene Schaum
höhe 16. Der Verlauf der Meßkurve 14 zeigt allerdings einen
weiteren Meßbereich 17, der unterhalb der Kalibriermeßwerte
liegt und beispielsweise durch eine am Probengefäß anhaf
tende Schaumflocke verursacht wird. Dieser Meßbereich wird
für die Bestimmung der Schaumhöhe ausgeschieden, weil grund
sätzlich nur der erste Schnittpunkt 15 für die Messung heran
gezogen wird, um solche Störeinflüsse wie Schaumflocken, Ver
unreinigungen od. dgl. auszuschalten.
Soll nun die Schaumbildung einer Probe überwacht werden, so
wird das Probengefäß 1 zwischen der Lichtquelle 2 und der
Meßsäule 3 angeordnet und der Meßbereich über die Eingabe 11
gewählt, wobei das Probengefäß 1 bereits die Trägerflüssig
keit 18 für den Schaum enthalten kann. Anschließend wird
eine Kalibriermessung durchgeführt, indem die Meßwerte der
Lichtsensoren im gewählten Meßbereich abgefragt und nach
einer entsprechenden Reduktion als Kalibriermeßwerte abge
speichert werden. Danach kann die Trägerflüssigkeit 18 über
eine entsprechende Einrichtung 19 aufgeschäumt werden, mit
deren Hilfe Luft oder Gas durch die Leitung 20 in die Trä
gerflüssigkeit 18 eingetragen wird. Die Schaumbildung wird
über eine zyklische Meßwertabfrage überwacht und die jewei
lige Schaumhöhe angezeigt, bis die Schaumhöhe ein vorgege
benes Maß, beispielsweise die obere Meßgrenze, erreicht hat,
wobei nicht nur die obere Schaumgrenze gegenüber der Luft,
sondern auch die untere Schaumgrenze gegenüber der Träger
flüssigkeit erfaßt werden kann. Die Einrichtung 19 zur
Schaumbildung kann dann über den Rechner 8 abgeschaltet
werden, um den Zerfall der Schaumschicht 21 festzustellen,
wie dies in der Fig. 4 durch die Kurve 22 veranschaulicht
ist. Im Schaubild der Fig. 4 ist die Schaumhöhe auf der Or
dinate in Millimetern aufgetragen, während die Abszisse die
Zeitachse mit einer Sekundeneinteilung bildet. Selbstver
ständlich könnte der Rechner 8 auch zur Steuerung einer be
stimmten Schaumhöhe und eines vorgegebenen Schaumhöhenver
laufes eingesetzt werden, wobei die Einrichtung 19 über den
Rechner 8 entsprechend angesteuert wird.
Zusätzlich zu der Anzeigestufe 12 kann auch an der Meßsäule
3 eine optische Anzeige für die jeweilige Schaumhöhe vorge
sehen werden, damit die gemessene Schaumhöhe mit der sicht
baren Schaumhöhe unmittelbar verglichen werden kann. Zu die
sem Zweck sind den einzelnen Lichtsensoren 4 Leuchtdioden 23
zugeordnet, die über die Anzeigestufe 12 entsprechend der
angezeigten Schaumhöhe angesteuert werden, so daß an Hand
des Schaltzustandes der Leuchtdioden die gemessene Schaum
höhe angezeigt wird.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das darge
stellte Ausführungsbeispiel beschränkt und kann überall dort
mit Vorteil eingesetzt werden, wo es gilt, Schaum - bzw. Se
dimentationsgrenzen zu überwachen. In der Fig. 4 ist bei
spielsweise im Zusammenhang mit der Meßkurve 24 die Überwa
chung der Schaumbildung beim Umpumpen einer einen Entschäu
mer enthaltenden Tensidlösung bei 80°C angedeutet, wobei
der Umpumpvorgang nach Erreichen einer vorgegebenen Schaum
höhe abgebrochen wird. Die Meßkurve 25 zeigt den Schaumzer
fall einer tensidhaltigen Lösung mit einem Entschäumer nach
einem Aufschütteln der Probenflüssigkeit. Die Meßkurve 26
bezieht sich auf die Überwachung einer Aufschlämmung von
Zinnoxid in Wasser, wobei die jeweilige Sedimentationsgrenze
klar erfaßt werden konnte.
Da das Erfassen von Schaum- bzw. Sedimentationsgrenzen in
vielen Anwendungsfällen erforderlich wird, können über den
Rechner 8 von der jeweiligen Lage dieser Grenzen abhängige
Steuerungen verschiedenster Art durchgeführt werden. Außer
dem können die erfaßten Meßergebnisse weiter verarbeitet
werden, damit besonderen Überwachungsaufgaben Rechnung ge
tragen werden kann. Ein hierfür vorgesehener Rechnerausgang
ist mit 27 bezeichnet.
Die Schaum- bzw. Sedimentationshöhe kann in gleicher Weise
auch mit Hilfe eines an der Probe im Probengefäß reflektier
ten Lichtes optisch erfaßt werden. Eine solche Lichtreflexion
wird überall dort eingesetzt werden, wo die Probe nur von
einer Seite des Probengefäßes zugänglich ist. Der Ausdruck
"Durchlicht" umfaßt daher auch ein Prüflicht, das eine Wand
des Probengefäßes durchstrahlt, um an der Grenzfläche zwi
schen dieser Probengefäßwand und der anschließenden Probe
reflektiert zu werden. Als Probengefäß kann jeder Behälter
dienen, der in einem Arbeitsablauf eine Flüssigkeit auf
nimmt, die hinsichtlich der Schaumbildung bzw. einer Sedi
mentation überwacht werden soll. Voraussetzung ist lediglich,
daß dieser Behälter zumindest einen lichtdurchlässigen Ab
schnitt aufweist.
Schließlich ist anzumerken, daß die Reduktion der Kalibrier
meßwerte auch dadurch erreicht werden kann, daß die Differenz
zwischen den nicht reduzierten Kalibriermeßwerten und den
zugehörigen Meßwerten eines Meßzyklus mit einer vorgegebenen
Meßwertdifferenz verglichen wird. Liegt die aus den Kalibrier
meßwerten und den Meßwerten erhaltene Differenz innerhalb
der vorgegebenen Differenz, so ist die Phasengrenze über
schritten.
Claims (3)
1. Verfahren zum Bestimmen der Schaumhöhe oder der
Sedimentationshöhe in Flüssigkeiten, wobei ein zumindest
bereichsweise lichtdurchlässiges Probengefäß mit der Schaum-
bzw. Sedimentationsprobe mit Licht durchstrahlt und die
Schaum- bzw. Sedimentationshöhe in Abhängigkeit von der
ober- und unterhalb der Schaum- bzw. Sedimentationsgrenze
unterschiedlichen Lichtstärke des Durchlichtes bestimmt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in einer Kali
briermessung die Lichtstärke des Durchlichtes durch das
leere oder zumindest teilweise mit dem flüssigen Schaum-
bzw. Sedimentationsträger gefüllte Probengefäß in verschie
denen Höhen ermittelt und dann die in diesen Höhen gemessene
Lichtstärke des Durchlichtes durch das die Schaum- bzw. Se
dimentationsprobe enthaltende Probengefäß mit den zugehöri
gen, um ein vorgegebenes Maß geänderten Kalibriermeßwerten
der Lichtstärke des Durchlichtes durch das leere oder zumin
dest teilweise mit dem flüssigen Schaum- bzw. Sedimentations
träger gefüllte Probengefäß zur Bestimmung der Schaum- bzw.
Sedimentationshöhe der Probe verglichen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An
spruch 1 mit einem zumindest bereichsweise lichtdurchlässi
gen Probengefäß, einer Lichtquelle zum Durchleuchten des
Probengefäßes und mit an eine Auswerteschaltung angeschlos
senen, in verschiedenen Höhen angeordneten Lichtsensoren im
Bereich des Durchlichtes durch das Probengefäß, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lichtsensoren (4) als zyklisch abfrag
bare Meßwertgeber für die Lichtstärke des Durchlichtes aus
gebildet sind und daß die Auswerteschaltung einen Speicher
für die in einer Kalibriermessung abgefragten, um ein vorge
gebenes Maß geänderten Meßwerte der Lichtsensoren (4), eine
Vergleicherstufe für die jeweils in einem Zyklus abgefrag
ten Meßwerte der Lichtsensoren (4) mit den zugehörigen abge
speicherten Kalibriermeßwerten sowie eine an die Vergleicher
stufe angeschlossene Anzeigestufe (12) für die Lichtsensoren
(4) mit einem den ihnen zugeordneten Kalibriermeßwert über
steigenden bzw. unterschreitenden Meßwert aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß den Lichtsensoren (4) je eine Leuchtdiode (23) zugeord
net ist und daß die Anzeigestufe (12) für die Lichtsensoren
(4) mit einem den ihnen zugeordneten Kalibriermeßwert über
steigenden bzw. unterschreitenden Meßwert die den angezeig
ten Lichtsensoren (4) zugeordneten Leuchtdioden (23) an
steuert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT260289A AT398000B (de) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | Verfahren und vorrichtung zum bestimmen der schaumhöhe oder der sedimentationshöhe in flüssigkeiten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4036048A1 true DE4036048A1 (de) | 1991-05-16 |
Family
ID=3537225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904036048 Ceased DE4036048A1 (de) | 1989-11-14 | 1990-11-13 | Verfahren und vorrichtung zum bestimmen der schaumhoehe oder der sedimentationshoehe in fluessigkeiten |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT398000B (de) |
DE (1) | DE4036048A1 (de) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993017792A2 (en) * | 1992-03-13 | 1993-09-16 | Micro Diagnostics Corporation | Automated miniature centrifuge |
DE4231020A1 (de) * | 1992-09-16 | 1994-03-17 | Haake Medingen Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des optimalen Energieeintrages in koagulierende Systeme |
DE4237807A1 (de) * | 1992-11-05 | 1994-05-11 | Lutz J Koch | Verfahren zur Ermittlung einer Bewertungsziffer für den Abbau von Schaum |
DE4331505A1 (de) * | 1993-09-16 | 1995-03-23 | Hartmut Kleine Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln und Regeln der Feststoffkonzentration in einem Belebtschlammbecken einer biologischen Kläranlage |
EP0674168A1 (de) * | 1994-03-21 | 1995-09-27 | SIA Schweizer Schmirgel- und Schleifindustrie AG | Vorrichtung und Verfahren zum automatischen Ermitteln der Sedimentationshöhe in einem Sedimentometer |
US5465610A (en) * | 1991-06-11 | 1995-11-14 | Institut National De La Recherche Agronomique | Device for the characterization of the foaming properties of a product which is at least partially soluable |
WO2003060433A2 (de) * | 2002-01-16 | 2003-07-24 | Peter Holubar | Verfahren zur erfassung der lage grenzfläche zwischen zwei medien |
CH694062A5 (de) * | 1999-07-26 | 2004-06-30 | Tecan Trading Ag | Prüfeinrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb. |
DE102004054859A1 (de) * | 2004-11-12 | 2006-05-24 | Sensor- Data Instruments E.K. | Verfahren und Vorrichtung zur optischen Schaumkontrolle in Flaschenhälsen |
EP1790967A2 (de) * | 2003-02-28 | 2007-05-30 | Imperial Chemical Industries Plc. | Schaumprüfung |
DE102010007559A1 (de) * | 2010-02-10 | 2011-08-11 | Sartorius Stedim Biotech GmbH, 37079 | Bioreaktorbehälter mit einem optischen Schaumsensor |
CN101044389B (zh) * | 2004-08-26 | 2012-02-29 | 布鲁诺布Ii有限责任公司 | 沉淀物评估 |
US20120096930A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-04-26 | Ortiz Rebecca S | Direct quantitative colorimetric measurement of liquid foam |
DE102012200065A1 (de) * | 2012-01-03 | 2013-07-04 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Füllstandsmessung bei schaumbildenden Flüssigkeiten |
CZ304733B6 (cs) * | 2013-10-31 | 2014-09-10 | Výzkumné centrum SELTON, s.r.o. | Způsob a zařízení pro stanovení sedimentační hodnoty |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201614717D0 (en) * | 2016-08-31 | 2016-10-12 | Ge Healthcare Bio Sciences Ab | Detection of foam levels |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4084426A (en) * | 1976-08-06 | 1978-04-18 | Jos. Schlitz Brewing Company | Foam monitor and method |
-
1989
- 1989-11-14 AT AT260289A patent/AT398000B/de not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-11-13 DE DE19904036048 patent/DE4036048A1/de not_active Ceased
Cited By (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5465610A (en) * | 1991-06-11 | 1995-11-14 | Institut National De La Recherche Agronomique | Device for the characterization of the foaming properties of a product which is at least partially soluable |
WO1993017792A2 (en) * | 1992-03-13 | 1993-09-16 | Micro Diagnostics Corporation | Automated miniature centrifuge |
US5279150A (en) * | 1992-03-13 | 1994-01-18 | Katzer Albert E | Automated miniature centrifuge |
WO1993017792A3 (en) * | 1992-03-13 | 1996-10-10 | Micro Diagnostics Corp | Automated miniature centrifuge |
DE4231020A1 (de) * | 1992-09-16 | 1994-03-17 | Haake Medingen Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des optimalen Energieeintrages in koagulierende Systeme |
US5426054A (en) * | 1992-09-16 | 1995-06-20 | Haake Medingen Gmbh | Process and apparatus for determining an optimal energy insertion in coagulating systems |
DE4237807A1 (de) * | 1992-11-05 | 1994-05-11 | Lutz J Koch | Verfahren zur Ermittlung einer Bewertungsziffer für den Abbau von Schaum |
DE4331505A1 (de) * | 1993-09-16 | 1995-03-23 | Hartmut Kleine Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln und Regeln der Feststoffkonzentration in einem Belebtschlammbecken einer biologischen Kläranlage |
EP0674168A1 (de) * | 1994-03-21 | 1995-09-27 | SIA Schweizer Schmirgel- und Schleifindustrie AG | Vorrichtung und Verfahren zum automatischen Ermitteln der Sedimentationshöhe in einem Sedimentometer |
CH694062A5 (de) * | 1999-07-26 | 2004-06-30 | Tecan Trading Ag | Prüfeinrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb. |
WO2003060433A2 (de) * | 2002-01-16 | 2003-07-24 | Peter Holubar | Verfahren zur erfassung der lage grenzfläche zwischen zwei medien |
WO2003060433A3 (de) * | 2002-01-16 | 2003-12-24 | Peter Holubar | Verfahren zur erfassung der lage grenzfläche zwischen zwei medien |
EP1790967A2 (de) * | 2003-02-28 | 2007-05-30 | Imperial Chemical Industries Plc. | Schaumprüfung |
EP1801558A3 (de) * | 2003-02-28 | 2014-05-21 | Imperial Chemical Industries Limited | Schaumprüfung |
EP1790967A3 (de) * | 2003-02-28 | 2014-05-21 | Imperial Chemical Industries Limited | Schaumprüfung |
EP1801558A2 (de) * | 2003-02-28 | 2007-06-27 | Imperial Chemical Industries Plc. | Schaumprüfung |
EP1801557A2 (de) * | 2003-02-28 | 2007-06-27 | Imperial Chemical Industries Plc. | Schaumprüfung |
EP1801557A3 (de) * | 2003-02-28 | 2014-05-21 | Imperial Chemical Industries Limited | Schaumprüfung |
CN101044389B (zh) * | 2004-08-26 | 2012-02-29 | 布鲁诺布Ii有限责任公司 | 沉淀物评估 |
DE102004054859B4 (de) * | 2004-11-12 | 2007-05-03 | Sensor- Data Instruments E.K. | Verfahren und Vorrichtung zur optischen Schaumkontrolle in Flaschenhälsen |
DE102004054859A1 (de) * | 2004-11-12 | 2006-05-24 | Sensor- Data Instruments E.K. | Verfahren und Vorrichtung zur optischen Schaumkontrolle in Flaschenhälsen |
DE102010007559B4 (de) * | 2010-02-10 | 2014-01-09 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Bioreaktorbehälter mit einem optischen Schaumsensor |
DE102010007559A1 (de) * | 2010-02-10 | 2011-08-11 | Sartorius Stedim Biotech GmbH, 37079 | Bioreaktorbehälter mit einem optischen Schaumsensor |
US9809793B2 (en) | 2010-02-10 | 2017-11-07 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Bioreactor vessel having an optical foam sensor |
US20120096930A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-04-26 | Ortiz Rebecca S | Direct quantitative colorimetric measurement of liquid foam |
US8839661B2 (en) * | 2010-10-26 | 2014-09-23 | Dow Global Technologies Llc | Direct quantitative colorimetric measurement of liquid foam |
DE102012200065A1 (de) * | 2012-01-03 | 2013-07-04 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Füllstandsmessung bei schaumbildenden Flüssigkeiten |
CZ304733B6 (cs) * | 2013-10-31 | 2014-09-10 | Výzkumné centrum SELTON, s.r.o. | Způsob a zařízení pro stanovení sedimentační hodnoty |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATA260289A (de) | 1993-12-15 |
AT398000B (de) | 1994-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4036048A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum bestimmen der schaumhoehe oder der sedimentationshoehe in fluessigkeiten | |
DE69635705T2 (de) | Prüfverfahren mit flüssigkeitsansaugung und mit diesem verfahren kontrolliertes abgabegerät | |
DE19639227B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Blutzuckermessung | |
DE3034544C2 (de) | ||
CN101310180B (zh) | 一种测量花纱特征的方法 | |
EP2270451B1 (de) | Farbmessgerät | |
EP1476730A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur optischen f llstandsbestimmung in fl ssigkeitsgef llten beh ltern | |
CH631811A5 (de) | Verfahren und vorrichtung zur beruehrungsfreien bestimmung von qualitaetsmerkmalen eines pruefobjektes der fleischwaren-kategorie. | |
DE4305559A1 (de) | Anordnung und Verfahren zur Konturerkennung von Gegenständen | |
DE2734888A1 (de) | Schaum-ueberwachungsvorrichtung | |
EP1809993A2 (de) | Prüfen der integrität von produkten in behältern | |
WO2014005794A1 (de) | Radiometrische messanordnung und verfahren zur detektion von ansatzbildung in einer radiometrischen messanordnung | |
EP0553446B2 (de) | Verfahren zur Detektion von Verunreinigungen, insbesondere Fremdfasern in langgestreckten, textilen Gebilden | |
DE4304678C1 (de) | Verfahren zum kontinuierlichen Abtasten und Überprüfen von Spurauftragungen auf einer bewegten Unterlage und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE3741940A1 (de) | Farbsensor | |
DE112016001250T5 (de) | Ein Flüssigkeitsstandsmessverfahren und ein Flüssigkeitsstandsmesser sowie eine Werkzeugmaschine ausgestattet mit diesem Flüssigkeitsstandsmesser | |
EP1337835A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des quellverhaltens von polymergelen unter druck | |
DE10156809A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Blutzuckermessung | |
DE102008033979A1 (de) | Messgerät und Verfahren zur Messung von Eigenschaften einer partikulären Probe | |
EP3199926B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines berührungslos arbeitenden ultraschall- oder radar-füllstandmessgeräts | |
DE3618707A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur korngroessenanalyse | |
DE2134937C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen von in einer Flüssigkeit suspendierten Teilchen | |
DE19924259A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung des Füllstandes eines Flüssigkeitsbehälters | |
CH703262A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur optoelektronischen bestimmung von merkmalen eines garns. | |
DE19512124C2 (de) | Vorrichtung zum Überprüfen von Flaschen auf Normabweichungen in Form von Beschädigungen und/oder Fremdkörpern, insbesondere zum Erkennen von Restflüssigkeiten |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |