DE507086C

DE507086C - Photometer zur Messung der Lichtabsorption in gasfoermigen, fluessigen und festen Substanzen, insbesondere zur Dichtebestimmung faseriger Suspensionen

Info

Publication number: DE507086C
Application number: DEB134014D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Brecht
Original assignee: CARL BAMBERG FRIEDENAU; Askania Werke AG
Current assignee: CARL BAMBERG FRIEDENAU; Askania Werke AG
Priority date: 1927-10-25
Filing date: 1927-10-25
Publication date: 1930-09-22

Description

Photometer zur Messung der Lichtabsorption in gasförmigen, flüssigen und festen Substanzen, insbesondere zur Dichtebestimmung faseriger Suspensionen ,Gegenstand der Erfindung ist ein Photometer zur Messung der Lichtabsorption in gasförmigen, flüssigen und festen Substanzen, insbesondere zur Dichtebestimmung faseriger Suspensionen. Bei derartigen Photometern ist es bereits bekannt, elektrische Glühlampen als Lichtquellen zu benutzen und beispielsweise mittels eines Photometerwürfels direktes Licht mit einem Strahlenbündel zu vergleichen, welches durch die zu untersuchende Substanz hindurchgegangen ist, wobei als Meßgröße die Änderung des elektrischen Widerstandes der einen Lichtquelle verwendet wird. Diese Vorrichtungen sind verhältnismäßig verwickelt und in Anbetracht der Prismen und Absorptionskeile, die erforderlich sind, teuer.
Beim Gegenstand der Erfindung werden zwei von ein und derselben Stromquelle gespeiste elektrische Glühlampen als Hauptlichtquelle und Nebenlichtquelle verwendet, die vorzugsweise zu beiden Seiten eines Photozneterwü rfels angeordnet sind, wobei die Helligkeit des von der Hauptlichtquelle ausgehenden, durch die zu untersuchende Substanz hindurchgeleiteten Strahlenbündels und die Heiligkeit des von der Nebenlichtquelle ausgehenden direkten Strahlenbündels durch Änderung eines in die Stromzuführung der einen Lichtquelle eingeschalteten elektrischen Widerstandes einander gleichgemacht werden und die zur Gleichmachung der Helligkeiten der beiden Strahlenbündel erforderliche Widerstandsänderung als Maß für die Absorption der zu untersuchenden Substanz dient.
Der Hauptvorteil dieser Einrichtung ist, daß ein einfaches und apparativ völlig in sich geschlossenes Absorptionsmittel geschaffen wurde, das den Vorteil zweier Vergleichslampen und die :Möglichkeit der Photometrierung bei gleicher Helligkeit mit dein weiteren Vorteil der elektrischen Helligkeitsänderung vereinigt, so daß das Gerät besonders für die Dichtemessung von technischen Suspensionen geeignet ist.
In der Abbildung ist das neue Photometer an Hand einer schematischen Zeichnung veranschaulicht.
Wie aus derselben zu entnehmen ist, hat das Photometer zwei Lichtquellen J1 und J=, die von einer gemeinsamen Akkumulatorenbatterie E gespeist werden, so daß leichte Spannungsänderungen der -letzteren, wie sie sich durch den Entladevorgang ergeben, ohne Einfluß auf die Meßgenauigkeit bleiben. Das Helligkeitsverhältnis der beiden Lichtquellen ist im Hinblick auf die Natur der Messungen so gewählt, daß die Helligkeit beider Lichtquellen stets über dem Gebiet der roten Strahlung bleibt.
Um die Helligkeiten beider Lichtquellen in das photometrische Gleichgewicht setzen zu können, dient ein hochempfindlicher Kontrastphotometerwürfel W.
Die Messung wird in der Weise vollzogen, daß das Medium X, das fester oder flüssiger Natur sein kann, in den Strahlengang zwischen die Hauptlichtquelle J1 und den Photometerwürfel W gebracht wird. Da das Instrument in der Hauptsache für die Lichtabsorptionsinessung von Lösungen und Suspensionen gebaut ist, sind ihm mehrere Glasbehälter zylindrischer Form von verschiedener Länge beigegeben, derart, daß bei Untersuchung von Flüssigkeiten geringer Absorption längere Meßgefäße verwendet werden, die infolge der hierdurch geschaffenen großen Schichtdicke der zu messenden Substanz eine höhere Meßgenauigkeit erlauben.
Das durch das Medium X dringende Licht wird geschwächt, so daß der Würfel W gegenüber der Nullpunktslage kein Bild gleicher Helligkeit mehr zeigt.
Durch entsprechende Einstellung des Widerstandes R des Stromes der Hauptlichtquelle TI wird die Helligkeit des in das Medium X eindringenden Lichtes so lange erhöht, bis im Würfel wieder Gleichheit vorliegt.
Der an einem kalibrierten Schiebewiderstand abzulesende Unterschied der Teilstriche gegenüber der Nullpunktslage ergibt eine Kennzahl der vorliegenden Lichtschwächung. Diese Art der Photometrierung, die darin besteht, daß der Helligkeitsausgleich nicht durch Veränderung des Lampenabstandes r2 von der Vergleichsstelle J2, sondern durch Widerstandsregelung der Hauptlichtquelle 1l herbeigeführt wird, hat sich als ein ganz besonders wirksames Mittel zur Erhöhung der Versuchsgenauigkeit herausgestellt.
Es beruht dies auf folgender Tatsache: Nach dem photometrischen Grundgesetz gilt Il -1° # r1 2 # Cl, worin Il die Helligkeit der Lichtquelle im Abstand t0 =1, 10 jene im Abstand r1, Cl eine Absorptionskonstante ist.
Ändert sich nun C durch Einschalten eines lichtschwächenden Mediums, so gilt, wenn die Neueinstellung des photometrischen Gleichgewichts durch Änderung des Abstandes r erfolgen soll: Der einer bestimmten Lichtschwächungsänderung entsprechende Änderungsbetrag von r wird, auf einer metrischen Skala direkt abgelesen, immer klein sein. Läßt man jedoch r konstant und ändert Il, so ist die Größe der Änderung dem Ausdruck 10 # r1 # C direkt proportional. Außerdem kann man die entsprechende Widerstandsänderung dadurch sehr groß und leicht meßbar nehmen, daß man einen hochempfindlichen Rheostaten verwendet, der für eine kleine Widerstandsänderung eine große Skalenstrecke zur Verfügung stellt.
Um das Photometer für den praktischen Gebrauch so handlich als möglich zu gestalten, sind beide Lichtquellen in geringer Entfernung von dem Photometerwürfel fest angeordnet und mit dem Grundgestell verbunden.
Damit bei Verwendung verschieden langer Absorptionseinsätze stets dieselben Verhältnisse hinsichtlich des korrekten Strahlenganges erzielt werden, ist eine Kondensorlinse vor die Einsätze geschaltet, die bewirkt, daß stets ein Lichtbündel achsenparalleler Strahlen vorliegt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Photometer zur Messung der Lichtabsorption in gasförmigen, flüssigen und festen Substanzen, insbesondere zur Dichtebestimmung faseriger Suspensionen, bei welchem elektrische Glühlampen als Lichtquellen .dienen und beispielsweise mittels eines Photometerwürfels direktes Licht mit einem Strahlenbündel verglichen wird, welches durch die zu untersuchende Substanz hindurchgegangen ist, wobei als Meßgröße die Änderung des elektrischen Leitungswiderstandes der einen Lichtquelle verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei elektrischen Glühlampen an einer und derselben Stromlichtquelle (J1) als Hauptlichtquelle (Jl) und Nebenlichtquelle (J2) angeschlossen und vorzugsweise zu beiden Seiten eines Photometerwürfels angeordnet sind, wobei in an sich bekannter Weise die Helligkeit des von der Hauptlichquelle (J1) ausgehenden, durch die zu untersuchende Substanz hindurchgeleiteten Strahlenbündels und die Helligkeit des von der Nebenlichtquelle (J2) ausgehenden direkten Strahlenbündels durch Änderung eines in die Stromzuführung der einen Lichtquelle eingeschalteten elektrischen Widerstandes einander gleichgemacht werden und die zur Gleichmachung der Helligkeiten der beiden Strahlenbündel erforderliche Widerstandsänderung als Maß für die Absorption der zu untersuchenden Substanz dient. Photometer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der regelbare, zur Messung dienende Widerstand (R) in die Stromzuführung der Hauptlichtquelle (J1) eingeschaltet ist, so daß die Messungen bei gleichbleibender Intensität der Nebenlichtquelle (J`-') erfolgen können.