DE9319750U1 - Meßvorrichtung, bei welcher ein Lichtstrahl durch ein flüssiges Medium geleitet wird - Google Patents
Meßvorrichtung, bei welcher ein Lichtstrahl durch ein flüssiges Medium geleitet wirdInfo
- Publication number
- DE9319750U1 DE9319750U1 DE9319750U DE9319750U DE9319750U1 DE 9319750 U1 DE9319750 U1 DE 9319750U1 DE 9319750 U DE9319750 U DE 9319750U DE 9319750 U DE9319750 U DE 9319750U DE 9319750 U1 DE9319750 U1 DE 9319750U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- light guide
- measuring
- measuring device
- deflection
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000001795 light effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
- G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
- G02B6/381—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres
- G02B6/3826—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres characterised by form or shape
- G02B6/3827—Wrap-back connectors, i.e. containing a fibre having an U shape
-
- 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
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
- G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/262—Optical details of coupling light into, or out of, or between fibre ends, e.g. special fibre end shapes or associated optical elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
PATENTANWÄLTE R"7?,1.?2. Freiburg i.Br.
niPT run H &sfgr;&Ggr;&EEgr;&Mgr;&Tgr;&Tgr;&Tgr; Dreikonigstr. 13
DIPL.-ING. H. SCHMlIl telefon mi) losm /toctm
Mr/Hä
Firma
Hellma GmbH & Co.KG
Glastechnische-Optische Werstatten
Klosterruns 5
79379 Müllheim
Unsere Akte * Bitte stets angeben
M 93 675
Heßvorrichtung, bei welcher ein Lichtstrahl
durch ein flüssiges Medium geleitet wird
Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung, bei welcher ein
Lichtstrahl durch ein flüssiges Medium geleitet, ganz oder teilweise wieder aufgefangen und insbesondere
spektralphotometrisch analysiert wird, wobei die Meßvorrichtung zwei im wesentlichen parallele Lichtleiter
aufweist, an deren Ende eine mittels Spiegel oder Prisma spiegelnde Lichtumlenkung von der Mündung des einen
Lichtleiters zu der des anderen und dazwischen eine Meßstrecke vorgesehen sind, in welche Meßstrecke da zu untersuchende
Medium eintritt und von dem Lichtstrahl durchdrungen wird.
Derartige Meßvorrichtungen sind bereits bekannt. Bei einer aus der Praxis bekannten Lösung ist am Ende des einen Lichtleiters
ein unter 45° stehender Spiegel angeordnet, dem eine spaltförmige Zutrittsöffnung für das Medium benachbart ist,
auf deren anderer Seite ein zweiter, unter demselben Winkel angeordneter Spiegel dafür sorgt, daß das zugeführte und
zwischen den Spiegeln durch die als Meßstrecke dienende Zutrittsöffnung verlaufende Licht parallel zur Zuführung in
den zweiten Lichtleiter zurückgeworfen wird. Somit kann der Lichtstrahl zwischen den beiden Umlenkungen durch die Spiegel
das flüssige Medium durchqueren, so daß der wieder aufgefangene Lichtstrahl entsprechend analysiert werden kann.
Dies macht eine sehr präzise Herstellung und vor allem auch Montage der beiden Spiegel erforderlich, damit das
eingestrahlte Licht durch das Medium hindurch auch wirklich wieder aufgefangen wird und den zweiten Lichtleiter trifft.
Die als Meßstrecke dienende Zutrittsöffnung für das Medium ist dabei in ihrer Abmessung in Richtung des Lichtstrahles durch
den Abstand der beiden Lichtleiter beschränkt. Eine größere Meßstrecke macht also einen größeren Abstand der Lichtleiter
und dann eine noch höhere Präzision der Anordnung der Spiegel erforderlich.
Eine demgegenüber abgewandelte bekannte Lösung besteht darin, daß in Verlängerung beider Lichtleiter jeweils ein Prisma
vorgesehen ist, welches dem Lichteintritt gegenüberliegend eine um 45° geneigte Prismenfläche hat, an welcher durch eine
Abschlußplatte ein Luftraum geschaffen ist, so daß diese Prismenfläche total reflektierend wirkt. Zwischen diesen
beiden Prismen befindet sich wiederum eine spaltförmige Eintrittsoffnung für das Medium, die als Meßstrecke zur
Verfügung steht. Auch dabei ist die Länge dieser Meßstrecke durch den Abstand der beiden Lichtleiter begrenzt.
In beiden Fällen kann zwar in vorteilhafter Weise die ' Meßvorrichtung in beliebige Gefäße oder in freie Gewässer
eingetaucht werden, um dort eine gezielte Messung durchzuführen, während das eigentliche zur Analyse dienende
Meßgerät selbst von der Meßstelle entfernt, zum Beispiel in 0 einem Meßwagen untergebracht oder im Falle von Messungen
innerhalb von Prozessen in ausreichender Entfernung oder in einem Nebenraum unbeeinflußt von eventuell zu hohen
Temperaturen oder Verschmutzungsgefahren angeordnet sein kann.
Um jedoch bei diesen bekannten Meßvorrichtungen eine genügend lange Meßstrecke für den Lichtstrahl innerhalb des Mediums zu
erhalten, muß die gesamte Meßvorrichtung wegen des dafür
erforderlichen größeren Abstandes der beiden Lichtleiter einen relativ großen Querschnitt haben. Dies ist vor allem dann
erforderlich, wenn eine Flüssigkeit untersucht werden können soll, die nur wenig Licht absorbiert und deshalb eine
entsprechend große Meßstrecke benötigt. Somit kann zur Untersuchung solcher Flüssigkeiten unter Umständen die
vorbekannte Meßvorrichtung nicht verwendet werden. Auch ist es
nicht möglich, eine derart groß bemessene Meßvorrichtung durch
enge Öffnungen eines Gefäßes oder in relativ kleine Gefäße
j einzuführen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die
eine möglichst kleine Außenabmessung, insbesondere einen geringen Querschnitt und dennoch eine nahezu beliebig große
Meßstrecke haben können soll.
Die Lösung dieser scheinbar widersprüchlichen Aufgabe besteht darin, daß die Meßstrecke oder ein Meßraum in Verlängerung
eines der Lichtleiter oder des davon abgegebenen oder aufgefangenen Lichtstrahles außerhalb der Lichtumlenkung(en)
angeordnet ist. In überraschender Weise wird also die
' Meßstrecke nicht in die Mitte zwischen die beiden Lichtleiter und deren Lichtumlenkungen, sondern gewissermaßen außermittig
in Verlängerung eines der Lichtleiter vor oder hinter den Lichtumlenkungen angeordnet. Somit können die Lichtleiter
0 praktisch so nah wie möglich nebeneinander angeordnet werden, wodurch auch das zur Lichtumlenkung dienende Prisma
entsprechend klein und preiswert gemacht werden kann.
Zweckmäßig ist es dabei, wenn einer der beiden Lichtleiter gegenüber der Lichtumlenkung und dem parallel verlaufenden
Lichtleiter verkürzt ist und sich die Meßstrecke zwischen der Lichtumlenkung und dem verkürzten Lichtleiter befindet und
etwa parallel zu dem nicht verkürzten Lichtleiter verläuft. Es kann also ein Lichtleiter bis nahe an die Lichtumlenkund
heranreichen, während parallel dazu wiederum an der Lichtumlenkung anschließend die Meßstrecke vorgesehen ist, in
deren Verlängerung sich der zweite Lichtleiter befindet, wobei in beliebiger Weise entweder der verkürzte oder der nicht
verkürzte Lichtleiter zur Zufuhr des Lichtes und der jeweils entsprechend andere Lichtleiter zum Auffangen des durch das
Medium geleiteten Strahles dient.
fc Durch den möglichen geringen Abstand der beiden Lichtleiter
erhält die gesamte Meßvorrichtung eine kleine Außenabmessung, so daß sie trotz langer Meßstrecke auch durch schmale
Öffnungen oder in kleine Gefäße eingetaucht werden kann.
Da die Meßstrecke nicht zwischen zwei Lichtumlenkungen angeordnet ist, kann eine besonders preiswerte Meßvorrichtung
dadurch gefertigt werden, daß ein einziges Rechteckprisma im hin- und abführenden Lichtstrahl als Lichtumlenkung um 180°
vorgesehen ist, wobei der Lichteintritt und der Lichtaustritt an benachbarten Stellen der Hypothenuse dieses Rechteckprisma
und die Spiegelungen an den Katheten angeordnet sind, und daß die Meßstrecke im Bereich des Lichteintrittes oder des
' Lichtaustrittes diesem Prisma unmittelbar benachbart und
insbesondere rechtwinklig zur Hypothenuse angeordnet ist. Auf diese Weise ergibt sich einerseits eine im Querschnitt
möglichst kleine Vorrichtung, bei der aber die Meßstrecke praktisch beliebig lang sein kann, wobei diese Länge nur durch
die Gesamtlänge der Vorrichtung begrenzt ist beziehungsweise für eine beliebig lange Meßstrecke die Vorrichtung
entsprechend lang gestaltet werden muß, ohne eine Querschnittsvergrößerung notwendig zu machen. Dabei ist
besonders vorteilhaft, daß ein einziges Prisma für die
Lichtumlenkung ausreicht, wobei dieses auch aufgrund des
geringen Abstandes der beiden Lichtleiter klein und demgemäß preiswert ausgeführt sein kann. Ferner wird die Möglichkeit
von Fehlerquellen durch die Verwendung eines einzigen Prismas als Lichtumlenkungselement gegenüber einer Lösung mit zwei
Prismen und einer dazwischen befindlichen Meßstrecke erheblich vermindert.
Das die beiden Lichtleiter und das Prisma aufnehmende Gehäuse kann im Bereich der Meßstrecke seitlich offen sein und die
Meßstrecke kann gegenüber dem nicht verkürzten Lichtleiter und der Stirnseite des verkürzten Lichtleiters abgetrennt sein.
Somit ist die Meßstrecke praktisch von drei Seiten her gut zugänglich und nur an den Stirnseiten und der dem zweiten
Lichtleiter benachbarten Seite begrenzt. Gegenüber einer spaltartigen Öffnung als Meßstrecke wird also auch die
Zugänglichkeit für das zu untersuchende Medium beim Eintauchen in ein Gefäß, in eine Rohrleitung oder auch in ein offenes
Gewässer erheblich verbessert.
Dabei ist es für eine unverfälschte Messung zweckmäßig, wenn die Meßstrecke zu dem parallel zu ihr angeordneten Lichtleiter
hin durch eine lichtundurchlässige, insbesondere schwarze Trennwand abgeteilt ist. Zwischen der Meßstrecke und dem damit
fluchtenden Lichtleiter kann eine durchsichtige Abschlußscheibe vorgesehen sein. Somit kann der Meßstrahl
ungehindert in die Meßstrecke eintreten oder aus ihr in den Lichtleiter austreten, ohne daß der Lichtleiter mit dem Medium
in Berührung kommt.
Eine abgewandelte Lösung der Aufgabe für eine Meßvorrichtung,
mit welcher Streulicht oder Fluoreszenz in einem von einem Lichtstrahl getroffenen flüssigen Medium von einem der
parallelen Lichtleiter erfaßt werden soll, kann darin bestehen, daß hinter dem eingestrahlten Lichtstrahl eine
······ &bgr;, I11
<lla . , . .
einzige Lichturnlenkung vorgesehen ist und in Fortsetzung des
zweiten Lichtleiters in dem Winkelraum zwischen dem Austritt aus der Lichtumlenkung und diesem zweiten Lichtleiter ein
Freiraum als Meßraum vorgesehen ist. Somit werden wiederum die Vorteile nutzbar gemacht, zwei Lichtleiter mit möglichst
geringem Abstand zueinander parallel an der Vorrichtung vorsehen zu können, da das von dem einen Lichtleiter
ausgehende Licht durch eine einmalige Umlenkung in den Meßraum gelangt und dort das Medium zum Fluoreszieren oder zur
Teilreflektieren und Streuen dieses Lichtes bringt. Es kann also gewissermaßen eine Hälfte des Prismas der
erstbeschriebenen Lösung weggelassen werden, um eine
k Meßvorrichtung für Fluoreszenzmessungen oder
Streulichtmessungen zu erhalten.
Günstig ist es dabei, wenn die einzige Lichtumlenkung von dem
einstrahlenden Lichtleiter durch einen Spiegel und/oder ein Prisma um 90° vorgesehen ist und der Meßraum von einer
Abschlußscheibe vor dem Eintritt in den zweiten Lichtleiter und dem Austritt aus der Lichturnlenkung, insbesondere einer
etwa parallel zu den beiden Lichtleitern angeordneten Prismafläche begrenzt und im übrigen offen ist. Dies ergibt
wiederum eine gute Zugänglichkeit für das Medium.
Da die Streuung des Lichtes oder die Fluoreszenz an dem
^ Lichtaustritt hinter dem Prisma erfolgt, können die beiden
Lichtleiter innerhalb der Vorrichtung etwa die gleiche Länge haben und vor dem abführenden Lichtleiter kann eine
durchsichtige Abschlußscheibe als Begrenzung des Meßraumes vorgesehen sein, welche sich etwa auf der Höhe der
Meßvorrichtung quer zu den Lichtleitern befindet, an der der zugeführte Lichtstrahl in die Lichtumlenkung eintritt. Zwar
könnte der zweite Lichtleiter auch verkürzt sein, jedoch ist bei einer Fluoreszenz- oder Streulichtmessung kein größerer
Abstand zu der eigentlichen Meßstelle erforderlich.
Bei beiden erfindungsgemäßen Lösungen ist es zweckmäßig, wenn
am der Meßstelle jeweils zugewandten Ende der Lichtleiter ein Adapter mit einer Sammellinse vorgesehen ist, welche den aus
dem lichtzuführenden Lichtleiter austretenden Strahl parallel
richtet und den an dem empfangenden Lichtleiter ankommenden Strahl auf die Eintrittsöffnung in den Lichtleiter bündelt.
Dadurch werden Lichtverluste und Verfälschungen der Messung bestmöglich vermieden. Darüber hinaus ist es dadurch möglich,
daß der Durchmesser der Austritts- und/oder Eintrittsöffnung für das Licht an den Lichtleitern einen Durchmesser von
weniger als lmm, insbesondere etwa l/2mm, vorzugsweise etwa 0,6mm hat. Dies ergibt Lichtleiter, die selbst eine relativ
kleine Außenabmessung haben, also eine möglichst kleine Außenabmessung der gesamten Meßvorrichtung begünstigen,
trotzdem aber eine gute Lichtausbeute und somit eine genügend genaue Messung erlauben.
Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich eine
Meßvorrichtung, die auf engstem Raum entweder eine nahezu beliebig lange Meßstrecke durch das Medium oder eine
Streulicht- oder Fluoreszenzmessung ermöglicht, wobei ein freier Zutritt zu dem Meßraum für das Medium zur Verfügung
5 steht und die Herstellung preiswert ist.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil
schematisierter Darstellung:
30
30
Fig.l eine Seitenansicht einer Meßanordnung mit einer
Meßvorrichtung, die zwei parallele Lichtleiter aufweist, welche nach ihrem Austritt aus der
Meßvorrichtung zu einem entfernten Meßgerät geführt
5 sind, wobei in der Meßvorrichtung das von dem einen
Lichtleiter kommende Licht zweimal umgelenkt und von
dem anderen Lichtleiter wieder aufgefangen wird und sich dazwischen eine für den Zutritt des zu messenden
Mediums offene Meßstrecke in Verlängerung eines der dazu verkürzten Lichtleiter befindet,
in vergrößertem Maßstab
Fig.2 einen Längsschnitt der Meßvorrichtung mit zweifacher
Lichtumlenkung und in Verlängerung eines Lichtleiters
angeordneter Meßstrecke, wobei der in Verlängerung
der Meßstrecke anzuordnende Lichtleiter vor seinem Einführen in eine für ihn vorgesehene Aufnahmeöffnung
) noch außerhalb der Meßvorrichtung dargestellt ist,
Fig.3 eine Draufsicht der Meßvorrichtung sowie
Fig.4 einen Längsschnitt einer abgewandelten Meßvorrichtung
zur Fluoreszenz- oder Streulichtmessung.
Zwischen einer im ganzen mit 1 bezeichneten Meßvorrichtung und einem Meßgerät 2 zum Analysieren der Meßergebnisse verlaufen
zwei Lichtleiter 3. Somit kann eine größere Entfernung
zwischen der Meßvorrichtung 1 und dem eigentlichen Meßgerät 2
überbrückt werden.
Die Meßvorrichtung 1, bei welcher ein Lichtstrahl 4 durch ein flüssiges Medium 25 geleitet, ganz oder teilweise wieder
aufgefangen und in dem Meßgerät 2 spektralphotometrisch analysiert werden soll, weist dabei also zwei in ihrem Inneren
im wesentlichen parallele Lichtleiter 3 auf, an deren Enden eine mittels eines Prismas 5 spiegelnde Lichtumlenkung von der
Mündung 6 des einen Lichtleiters 3 zu der Eintrittsöffnung 7 des anderen Lichtleiters 3 und dazwischen eine Meßstrecke 8
vorgesehen sind. In diese Meßstrecke 8 kann das zu
untersuchende Medium 25 durch seitliche Öffnungen eintreten und wird in der Meßstrecke 8 von dem Lichtstrahl 4
durchdrungen.
Vor allem anhand der Fig.2 erkennt man dabei, daß die
Meßstrecke 8 in Verlängerung eines der Lichtleiter 3 beziehungsweise des davon abgegebenen oder aufgefangenen
Lichtstrahles 4 außerhalb der Lichtumlenkungen angeordnet ist. Nimmt man die in Fig.l und 2 durch die Pfeile Pf angedeutete
Richtung des Lichtes, befindet sich im Ausführungsbeispiel die Meßstrecke unmittelbar vor dem empfangenden Lichtleiter 3, der
in Fig.2 kurz vor seiner Montage also vor seinem Einstecken in
} eine Aufnahmeöffnung 9 innerhalb der Meßvorrichtung 1 gezeigt
ist.
Dieser Lichtleiter 3 ist also in Gebrauchsstellung gegenüber dem anderen Lichtleiter 3 verkürzt und die Meßstrecke 8
befindet sich zwischen der Lichtumlenkung, also dem Prisma 5,
und diesem verkürzten Lichtleiter. Damit verläuft die Meßstrecke etwa parallel zu dem nicht verkürzten Lichtleiter
3.
Gemäß Fig. 2 ist ein einziges Rechteckprisma 5 im hin- und abführenden Lichtstrahl 4 als Lichtumlenkung um insgesamt 180°
vorgesehen, wobei die geneigten Prismenflächen, an denen
' jeweils eine Umlenkung des Lichtes um 45° stattfindet, durch
eine Abschlußplatte 10 und einen dazwischen befindlichen Luftraum 11 total reflektierend gestaltet sind. Der
Lichteintritt und der Lichtaustritt erfolgt dabei an 0 benachbarten Stellen der Hypothenuse dieses Rechteckprismas 5
und die Spiegelungen finden an den Katheten statt, wo die erwähnten Abschlußplatten 10 und Lufträume 11 angeordnet sind.
Die Meßstrecke 8 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel im Bereich des Lichtaustrittes diesem Prisma 5 unmittelbar
benachbart und ist rechtwinklig zur Hypothenuse angeordnet,
also unter dem Winkel, unter dem auch der Lichtstrahl 4 zu der Hypothenuse verläuft.
Das die beiden Lichtleiter 3 aufnehmende Gehäuse 12 der Meßvorrichtung 1 ist im Bereich der Meßstrecke 8 seitlich
offen und die Meßstrecke 8 ist gegenüber dem nicht verkürzten Lichtleiter 3 und der Stirnseite des verkürzten Lichtleiters 3
abgetrennt, um das Medium von den Lichtleitern .fernzuhalten.
Dabei ist die Meßstrecke 8 zu dem parallel zu ihr angeordneten Lichtleiter 3 hin durch eine lichtundurchlässige, insbesondere
schwarze Trennwand 13 abgeteilt. Zwischen der Meßstrecke 8 und dem damit fluchtenden Lichtleiter 3 ist eine durchsichtige
) Abschlußscheibe 14 vorgesehen.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß unter Umständen der im Ausführungsbeispiel nicht verkürzte Lichtleiter auch schon auf
derselben Höhe wie der verkürzte Lichtleiter enden könnte, also beide Lichtleiter verkürzt sein könnten, so daß das
einfallende Licht dann bis zu dem Prisma noch eine der Länge der Meßstrecke entsprechende Strecke durchlaufen würde. Für
eine möglichst störungsfreie Messung ist jedoch die dargestellte Ausführungsform mit zwei Lichtleitern 3
günstiger, deren Enden in Längsrichtung der Vorrichtung 1 um die Länge der Meßstrecke 8 gegeneinander versetzt sind.
' Anhand der Fig.3 wird deutlich, daß durch die beschriebene
Anordnung die Außenabmessung der Meßvorrichtung 1 beziehungsweise ihre Querschnittsabmessung relativ klein sein
kann, obwohl eine relativ lange Meßstrecke 8 ermöglicht wird.
Eine abgewandelte Ausführungsform der Meßvorrichtung 1, die
wiederum in einem Gehäuse 12 zwei parallele Lichtleiter 3 aufweist, dient dazu, Streulicht oder Fluoreszenz in einem von
einem Lichtstrahl 4 getroffenen flüssigen Medium mit einem der parallelen Lichtleiter zu erfassen. Dabei ist wiederum dieser
aufnehmende Lichtleiter 3 außerhalb des Gehäuses 12 dargestellt, wobei durch den Pfeil Pf2 angedeutet ist, daß er
zur Vervollständigung der Meßvorrichtung 1 in eine
entsprechende Öffnung 9 einschiebbar ist.
5
5
In diesem Ausführungsbeispiel, welches dem gemäß Fig. 2 weitestgehend ähnelt, ist als Unterschied erkennbar, daß
hinter dem eingestrahlten Lichtstrahl 4 eine einzige Lichtumlenkung an einer entsprechend mit einer Abschlußplatte
10 und einem Luftraum 11 gestalteten Prismafläche vorgesehen ist und in Fortsetzung des zweiten Lichtleiters in einem
Winkelraum zwischen dem Austritt aus der Lichtumlenkung
} beziehungsweise dem Prisma 5 und dem zweiten Lichtleiter 3 ein
Freiraum als Meßraum 15 vorgesehen ist. Die einzige Lichtumlenkung wird dabei durch ein Prisma 5 um 90° bewirkt
und der Meßraum 15 ist wiederum von einer Abschlußscheibe 14 vor dem Eintritt in den zweiten Lichtleiter begrenzt. Die
weitere Begrenzung dieses sonst von allen Seiten zugänglichen Meßraumes 8 bildet der Lichtaustritt des Prismas 5.
In diesem Falle haben also die beiden Lichtleiter 3 innerhalb der Meßvorrichtung 1 etwa die gleiche Länge. Vor dem
abführenden Lichtleiter 3 ist die durchsichtige Abschlußscheibe 14 als Begrenzung des Meßraumes 15 vorgesehen,
welche sich dabei etwa auf der Höhe der Meßvorrichtung 1 guer zu den Lichtleitern 3 befindet, an der der zugeführte
Lichtstrahl 4 in die Lichtumlenkung bzw. das Prisma 5 eintritt. Man erkennt in Fig.4, daß die Abschlußscheibe 14
neben dem zuführenden Lichtleiter noch etwas auf dem Prisma 5 0 aufliegt. Durch die Dicke der Abschlußscheibe 14 kann sich im
übrigen eine geringfügige Verkürzung des empfangenden Lichtleiters 3 ergeben.
In zweckmäßiger Weise kann also durch einen Lichtleiter von einem entfernten Meßgerät 2 aus ein Lichtstrahl bis zu dem
Prisma 5 geführt werden, von welchem es rechtwinklig zur Seite abgelenkt wird, wo sich vor der Mündung des empfangenden
zweiten Lichtleiters 3 ein Meßraum 15 befindet, in welchem das Licht Fluoreszenz- oder Streulichteffekte bewirken kann, die
dieser zweite Lichtleiter zu dem Meßgerät 2 leitet. In vorteilhafter Weise hat auch in diesem Falle die
Meßvorrichtung 1 eine gute Zugänglichkeit für das Medium und eine geringe Außenabmessung, so daß sie selbst in kleine
Gefäße oder Gefäße mit engen Öffnungen eingetaucht werden kann.
Bei beiden Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, daß am der
) Meßstelle jeweils zugewandten Ende der Lichtleiter 3 ein
Adapter 16 mit einer Sammellinse 17 vorgesehen ist, welchen den aus dem lichtzuführenden Lichtleiter 3 ausbreitenden
Strahl parallel richtet und das an dem empfangenden Lichtleiter 3 ankommende Licht auf die Eintrittsöffnung 18 in
den Lichtleiter bündelt. Der Durchmesser der Austritts- oder Eintrittsöffnung 18 für das Licht an den Lichtleitern 3 hat
nämlich einen Durchmesser von weniger als lmm, bevorzugt von
0,6mm.
Es sei noch erwähnt, daß das verwendete Licht nicht ausschließlich oder nur sichtbares Licht sein muß, sondern daß
auch Wellen eines nicht sichtbaren Spektrums je nach Art der Messung verwendbar sein könnten.
Die Meß vor richtung 1, mit der in größerer Entfernung zu einem
Meßgerät 2 optische oder spektralphotometrische Messungen 0 durchgeführt werden, hat zwei parallele Lichtleiter, durch
deren einen das Licht zugeführt und durch deren anderen das durch das Medium geleitete oder von dem Medium gestreute Licht
zu dem Meßgerät für die Analyse zurückgeführt wird. Die Meßstrecke 8 bzw. der Meßraum 15 befindet sich dabei vor der
Mündung eines der Lichtleiter, sei es der abgebende, oder
·«♦ ··♦» &rgr;» &igr;
bevorzugt der empfangende Lichtleiter 3. Die Lichtumlenkung befindet sich also der eigentlichen Meßstrecke benachbart und
wird nicht durch die Meßstrecke unterteilt. Entsprechend klein können die Außenabmessungen des Querschnittes der
Meßvorrichtung 1 sein.
Ansprüche
Claims (11)
- Ansprüchel. Meßvorrichtung (1), bei welcher ein Lichtstrahl (4) durch ein flüssiges Medium (5) geleitet, ganz oder teilweise wieder aufgefangen und insbesondere spektralphotometrisch analysiert wird, wobei die Meßvorrichtung zwei im wesentlichen parallele Lichtleiter (3) aufweist, an deren Ende eine mittels Spiegel oder Prisma (5) spiegelnde Lichturnlenkung von der Mündung (6) des einen Lichtleiters(3) zu der Mündung (7) des anderen und dazwischen eine) Meßstrecke (8) vorgesehen sind, in welche Meßstrecke (8)das zu untersuchende Medium (5) eintritt und von dem Lichtstrahl (4) durchdrungen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrecke (8) oder ein Meßraum (15) in Verlängerung eines der Lichtleiter (3) oder des davon abgegebenen oder aufgefangenen Lichtstrahles (4) außerhalb der Lichtumlenkungen angeordnet ist.
- 2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Lichtleiter gegenüber der Lichtumlenkung und dem parallel verlaufenden Lichtleiter verkürzt ist und sich die Meßstrecke (8) zwischen der Lichtumlenkung und dem verkürzten Lichtleiter befindet und etwa parallel zu dem nicht verkürzten Lichtleiter (3) verläuft.
- 3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 0 gekennzeichnet, daß ein einziges Rechteckprisma (5) im hin- und abführenden Lichtstrahl (4) als Lichtumlenkung um 180° vorgesehen ist, wobei der Lichteintritt und der Lichtaustritt an benachbarten Stellen der Hypothenuse dieses Rechteckprismas (5) und die Spiegelungen an den Katheten angeordnet sind, und daß die Meßstrecke (8) imBereich des Lichteintrittes oder des Lichtaustrittes diesem Prisma (5) unmittelbar benachbart und insbesondere rechtwinklig zur Hypothenuse angeordnet ist.
- 4. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die beiden Lichtleiter (3) aufnehmende Gehäuse (12) im Bereich der Meßstrecke (8) seitlich offen ist und die Meßstrecke (8) gegenüber dem nichtverkurzten Lichtleiter (3) und der Stirnseite des verkürzten Lichtleiters (3) abgetrennt ist.
- 5. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch * gekennzeichnet, daß die Meßstrecke (8) zu dem parallel zuihr angeordneten Lichtleiter (3) hin durch eine lichtundurchlässige, insbesondere schwarze Trennwand (13) abgeteilt ist.
- 6. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Meßstrecke (8) und dem damit fluchtenden Lichtleiter (3) eine durchsichtige Abschlußscheibe (14) vorgesehen ist.
- 7. Meßvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, mit welcher Streulicht oder Fluoreszenz in einem von einem Lichtstrahl (4) getroffenen flüssigen Medium von einem der parallelen Lichtleiter erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem einstrahlenden Lichtstrahl (4) eine einzige Lichtumlenkung vorgesehen ist und in Fortsetzung des zweiten Lichtleiters in einem Winkelraum zwischen dem Austritt aus der Lichtumlenkung und diesem zweiten Lichtleiter ein Freiraum als Meßraum (15) vorgesehen ist.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Lichtumlenkung von dem einstrahlendenLichtleiter durch einen Spiegel und/oder ein Prisma (5) um 90° vorgesehen ist und der Meßraum (15) von einer Abschlußscheibe (14) vor dem Eintritt in den zweiten Lichtleiter und dem Austritt aus der Lichtumlenkung, insbesondere einer etwa parallel zu den beiden Lichtleitern angeordneten Prisma-Fläche begrenzt und im übrigen offen ist.
- 9. Meßvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lichtleiter (3) innerhalbder Meßvorrichtung (1) etwa die gleiche Länge haben und vor dem abführenden Lichtleiter eine durchsichtige ) Abschlußscheibe (14) als Begrenzung des Meßraumes (15) vorgesehen ist, welche sich etwa auf der Höhe der Meßvorrichtung (1) quer zu den Lichtleitern (3) befindet, an der der zugeführte Lichtstrahl (4) in die Lichtumlenkung eintritt.
- 10. Meßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am der Meßstelle jeweils zugewandten Ende der Lichtleiter (3) ein Adapter (16) mit einer Sammellinse (17) vorgesehen ist, welche den aus dem lichtzuführenden Lichtleiter (3) austretenden Strahl parallel richtet und das an dem empfangenden Lichtleiter (3) ankommende Licht auf die Eintrittsöffnung (18) in den Lichtleiter bündelt.
- 11. Meßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Austritts- oder Eintrittsöffnung (18) für das Licht an den Lichtleitern (3) einen Durchmesser von weniger als lmm, insbesondere etwa l/2mm, vorzugsweise 0,6mm hat.5 Pate
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9319750U DE9319750U1 (de) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Meßvorrichtung, bei welcher ein Lichtstrahl durch ein flüssiges Medium geleitet wird |
JP33627394A JPH0829345A (ja) | 1993-12-22 | 1994-12-22 | 液状媒体を介して光束を導く測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9319750U DE9319750U1 (de) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Meßvorrichtung, bei welcher ein Lichtstrahl durch ein flüssiges Medium geleitet wird |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9319750U1 true DE9319750U1 (de) | 1994-02-17 |
Family
ID=6902390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9319750U Expired - Lifetime DE9319750U1 (de) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Meßvorrichtung, bei welcher ein Lichtstrahl durch ein flüssiges Medium geleitet wird |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0829345A (de) |
DE (1) | DE9319750U1 (de) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0634654A2 (de) * | 1993-07-14 | 1995-01-18 | Arcangelo Ventura | Vorrichtung zur Kontrolle der Wasserqualität, insbesondere für biologische Kläranlagen |
DE4414975A1 (de) * | 1994-04-29 | 1995-11-02 | Bayer Ag | Vorrichtung zur spektroskopischen Analyse von Prozeßgemischen |
DE4433305A1 (de) * | 1994-09-28 | 1996-04-04 | O K Tec Optik Keramik Technolo | Faseroptische Sonde |
DE19734618A1 (de) * | 1997-08-09 | 1999-02-11 | Boehringer Mannheim Gmbh | Analysevorrichtung zur in vivo-Analyse im Körper eines Patienten |
DE10222822A1 (de) * | 2002-05-21 | 2003-12-04 | Conducta Endress & Hauser | Online-Analysator |
DE102006004916B3 (de) * | 2006-02-01 | 2007-06-14 | GEA Process Engineering (NPS) Ltd., Eastleigh | Vorrichtung zur optischen Messung von Stoffkonzentrationen |
DE102007029536A1 (de) | 2007-06-25 | 2009-01-02 | GEA Process Engineering (NPS) Ltd., Eastleigh | Vorrichtung zur optischen Messung von Stoffkonzentrationen |
EP2019308A2 (de) | 2007-07-14 | 2009-01-28 | DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. | Vorrichtung zur spektroskopischen Charakterisierung von an einer Elecktrode gebildeten elektrochemischen Reaktionsprodukten |
DE102016110609A1 (de) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | Blue Ocean Nova AG | Sensorsystem und Verfahren zur prozessintegrierten optischen Analyse von Schüttgütern |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT408488B (de) * | 1999-12-22 | 2001-12-27 | Scan Messtechnik Gmbh | Miniaturisiertes spektrometer |
JPWO2013179948A1 (ja) * | 2012-05-31 | 2016-01-18 | コニカミノルタ株式会社 | 接触盤及び光測定装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4122177A (en) * | 1976-09-02 | 1978-10-24 | Sandoz Ltd. | Method of treating oligospermia and asthenospermia |
JPS61111443A (ja) * | 1984-11-06 | 1986-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液体センサ |
DE8516344U1 (de) * | 1985-02-14 | 1986-07-31 | Proton AG, Zug | Optischer Sensor für eine Messwertgebereinrichtung zur Überwachung biologischer und/oder chemischer Reaktionen |
JPS6468638A (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-14 | Yokogawa Electric Corp | Image observing device for particle in reaction tank |
JPH0415543A (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-20 | Japan Steel Works Ltd:The | オゾン濃度測定方法及び装置 |
-
1993
- 1993-12-22 DE DE9319750U patent/DE9319750U1/de not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-12-22 JP JP33627394A patent/JPH0829345A/ja active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0634654A2 (de) * | 1993-07-14 | 1995-01-18 | Arcangelo Ventura | Vorrichtung zur Kontrolle der Wasserqualität, insbesondere für biologische Kläranlagen |
EP0634654A3 (de) * | 1993-07-14 | 1995-10-04 | Arcangelo Ventura | Vorrichtung zur Kontrolle der Wasserqualität, insbesondere für biologische Kläranlagen. |
DE4414975A1 (de) * | 1994-04-29 | 1995-11-02 | Bayer Ag | Vorrichtung zur spektroskopischen Analyse von Prozeßgemischen |
DE4414975C2 (de) * | 1994-04-29 | 2000-06-15 | Bayer Ag | Vorrichtung zur spektroskopischen Analyse von Prozeßgemischen |
DE4433305A1 (de) * | 1994-09-28 | 1996-04-04 | O K Tec Optik Keramik Technolo | Faseroptische Sonde |
DE19734618A1 (de) * | 1997-08-09 | 1999-02-11 | Boehringer Mannheim Gmbh | Analysevorrichtung zur in vivo-Analyse im Körper eines Patienten |
DE10222822A1 (de) * | 2002-05-21 | 2003-12-04 | Conducta Endress & Hauser | Online-Analysator |
US8268248B2 (en) | 2002-05-21 | 2012-09-18 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Online analyzer |
WO2007088047A1 (de) * | 2006-02-01 | 2007-08-09 | J & M Analytische Mess- Und Regeltechnik Gmbh | Vorrichtung zur optischen messung von stoffkonzentrationen |
DE102006004916B3 (de) * | 2006-02-01 | 2007-06-14 | GEA Process Engineering (NPS) Ltd., Eastleigh | Vorrichtung zur optischen Messung von Stoffkonzentrationen |
US8379192B2 (en) | 2006-02-01 | 2013-02-19 | J&M Analytik Ag | Apparatus for optical measurement of substance concentrations |
DE102007029536A1 (de) | 2007-06-25 | 2009-01-02 | GEA Process Engineering (NPS) Ltd., Eastleigh | Vorrichtung zur optischen Messung von Stoffkonzentrationen |
EP2019308A2 (de) | 2007-07-14 | 2009-01-28 | DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. | Vorrichtung zur spektroskopischen Charakterisierung von an einer Elecktrode gebildeten elektrochemischen Reaktionsprodukten |
DE102016110609A1 (de) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | Blue Ocean Nova AG | Sensorsystem und Verfahren zur prozessintegrierten optischen Analyse von Schüttgütern |
US11054369B2 (en) | 2016-06-08 | 2021-07-06 | Endress+Hauser Conducta Gesellschaft Fuer Mess- Und Regeltechnik Mbh + Co. Kg | Sensor system and method for the process-integrated optical analysis of bulk cargo |
DE102016110609B4 (de) | 2016-06-08 | 2024-05-08 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Sensorsystem und Verfahren zur prozessintegrierten optischen Analyse von Schüttgütern |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0829345A (ja) | 1996-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1743162A1 (de) | Vorrichtung für die analyse oder absorptionsmessung an einer kleinen menge eines flüssigen mediums mit hilfe von licht | |
DE102008056559A1 (de) | Sensoranordnung | |
DE4223840C2 (de) | Refraktometer | |
DE2205996B2 (de) | Faseroptische Lichtleiteranordnung, insbesondere Reflexionsschranke | |
DE2820845A1 (de) | Vorrichtung zur durchfuehrung photometrischer messungen | |
DE9319750U1 (de) | Meßvorrichtung, bei welcher ein Lichtstrahl durch ein flüssiges Medium geleitet wird | |
EP1910807B1 (de) | Vorrichtung für die analyse oder absorptionsmessung an einer kleinen flüssigkeitsmenge | |
DE2805972C3 (de) | Vorrichtung zum Messen der Konzentration eines Gases | |
EP3084397B1 (de) | Atr-infrarotspektrometer | |
DE69427067T2 (de) | Streulichtintensitätsdetektor für von Filmen in kolloidalen Medien gestreutes Licht | |
EP0660106B1 (de) | Vorrichtung mit einem Spektralphotometer und Lichtleitern | |
DE102007058563A1 (de) | Spektrometermesskopf zur Analyse von Kenngrößen flüssiger, pastöser oder fester Substanzen | |
DE3831346A1 (de) | Refraktometer mit brechzahlabhaengiger aperturteilung | |
EP2163883B1 (de) | Partikelgrössenmessgerät | |
DE19510034B4 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung von Partikelgrößen und/oder Partikelgrößenverteilungen mittels Lichtbeugung | |
DE102008064760B3 (de) | Partikelgrößenmessgerät | |
DE102008047370B4 (de) | Partikelgrößenmessgerät | |
DE2659898C3 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration eines Gases | |
DE19920184A1 (de) | Verfahren für die gleichzeitige Erfassung von diffuser und specularer Reflexion von Proben, insbesondere undurchsichtiger Proben, sowie Reflektanz-Meßsonde | |
DE9319749U1 (de) | Vorrichtung mit einem Spektralphotometer und Lichtleitern | |
EP3786613B1 (de) | Partikelgrössenmessgerät | |
DE402563C (de) | Vorrichtung zum Messen des Truebungsgrades schwachgetruebter oder scheinbar ungetruebter Fluessigkeiten | |
DE102008064666A1 (de) | Partikelgrößenmessgerät | |
DE102022128898A1 (de) | Interferenzreflexionsmikroskop und Verfahren zum Analysieren einer Probe | |
DE19506675A1 (de) | Vorrichtung zur Einkopplung von durch eine Probe transmittiertem oder von einer Probe reflektiertem, gestreutem, emittiertem oder reemittiertem Licht in einen Lichtleiter |