FI84298C - Method and apparatus for determining the concentration of a component in a mixture - Google Patents

Method and apparatus for determining the concentration of a component in a mixture Download PDF

Info

Publication number
FI84298C
FI84298C FI890073A FI890073A FI84298C FI 84298 C FI84298 C FI 84298C FI 890073 A FI890073 A FI 890073A FI 890073 A FI890073 A FI 890073A FI 84298 C FI84298 C FI 84298C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
mixture
light
measured
concentration
component
Prior art date
Application number
FI890073A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI890073A0 (en
FI890073A (en
FI84298B (en
Inventor
Keijo Lehmikangas
Jyrki Huttunen
Original Assignee
Kajaani Electronics
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kajaani Electronics filed Critical Kajaani Electronics
Priority to FI890073A priority Critical patent/FI84298C/en
Publication of FI890073A0 publication Critical patent/FI890073A0/en
Publication of FI890073A publication Critical patent/FI890073A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI84298B publication Critical patent/FI84298B/en
Publication of FI84298C publication Critical patent/FI84298C/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Description

8429884298

MENETELMÄ JA LAITE SEOKSEN KOMPONENTIN KONSENTRAATION MÄÄRITTÄMISEKSIMETHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE CONCENTRATION OF A COMPONENT OF A MIXTURE

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite seok-5 sen komponentin konsentraation määrittämiseksi.The invention relates to a method and apparatus for determining the concentration of a component of a mixture.

Entuudestaan tunnetaan menetelmiä ja laitteita komponenttien konsentraation määrittämiseksi seoksessa, joissa konsentraatio määritetään hiukkasjoukon kokojakauman perusteella, kun tunnetaan puhtaiden komponent-10 tien kokojakaumat. Tällaista menetelmää on selostettu suomalaisessa kuulutusjulkaisussa FI 77535 (K. Lehmikan-gas, J. Tornberg). Entuudestaan tunnetun tekniikan osalta viitataan myös julkaisuihin GB 1 305 082 ja GB 1 347 169. Julkaisussa GB 1 305 082 mitataan valon 15 takaisinsirontaa eli käytettävä mittauskulma tulevan mittaussäteen kulkusuuntaan nähden on suurempi kuin 135°. Julkaisussa GB 1 347 169 depolarisaatiota ja vaimennusta sekä yhdensuuntaista detektointia että sirontaa hyväksikäyttäen. Kummassakin julkaisussa suu-20 reet mitataan yhdellä valitulla kulmalla.Methods and apparatus for determining the concentration of components in a mixture are already known, in which the concentration is determined on the basis of the particle size distribution when the size distributions of the pure component pathways are known. Such a method is described in Finnish publication FI 77535 (K. Lehmikangas, J. Tornberg). With regard to the prior art, reference is also made to GB 1 305 082 and GB 1 347 169. GB 1 305 082 measures the scattering of light 15, i.e. the measuring angle used with respect to the direction of travel of the incoming measuring beam is greater than 135 °. GB 1 347 169 discloses depolarization and attenuation utilizing both parallel detection and scattering. In both publications, the mouths are measured at one selected angle.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uuden-tyyppinen menetelmä ja laite seoksen komponentin konsentraation määrittämiseksi, jossa määritetään konsentraatio käyttämällä määrityksen perusteena seoksen opti-25 siä ominaisuuksia, kun tunnetaan puhtaan komponentin optiset ominaisuudet.It is an object of the invention to provide a new type of method and apparatus for determining the concentration of a component of a mixture, in which the concentration is determined using the optical properties of the mixture as a basis for determining the optical properties of the pure component.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle ja laitteelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa 1 ja 6.The method and device according to the invention are characterized by what is stated in claims 1 and 6.

30 Keksinnön perustana se tärkeä havainto, että seoksen optiset ominaisuudet ovat erilaisia sen mukaisesti, mitkä ovat seoksen eri komponenttien 1. aineosien suhteet seoksessa, koska yksittäisillä komponenteilla on erilaiset optiset ominaisuudet.30 The invention is based on the important finding that the optical properties of the mixture are different according to the ratios of the 1. components of the mixture in the mixture, because the individual components have different optical properties.

35 Laboratoriokokeissa on havaittu, että muutetta essa seoksen eri komponenttien konsentraatioita syntyvät suurimmat erot seuraavissa optisissa ominaisuuksissa: 2 84298 valon depolarisaatiossa, valon sironnassa ja valon vaimennuksessa eri suunnista tapahtuvissa mittauskulmissa.35 Laboratory experiments have shown that changing the concentrations of the various components of the mixture results in the greatest differences in the following optical properties: 2 84298 in light depolarization, light scattering and light attenuation at different measuring angles.

Keksinnön mukainen menetelmä ja laite perustuu näiden mainittujen suureiden määrittämiseen seoksesta, 5 ja komponenttien konsentraatioiden määrittämiseen mit-tattujen suureiden sekä seoksen eri puhtaiden komponenttien tunnettujen tai mitattavien vastaavien optisten ominaisuuksien avulla.The method and apparatus according to the invention are based on the determination of these said quantities from the mixture, and on the determination of the concentrations of the components by means of the measured quantities and the known or measurable corresponding optical properties of the various pure components of the mixture.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä määritetään 10 ainakin kaksi eri suuretta, depolarisaatio, sironta ja/tai vaimennus, mittaussäteen kulkusuuntaan nähden eri kulmissa x ja määrätään ao. komponentin konsentraa-tio Cn yhtälöryhmän:In the method according to the invention, at least two different quantities, depolarization, scattering and / or damping, are determined at different angles x with respect to the direction of travel of the measuring beam and the concentration Cn of the component in question is determined by a set of equations:

Dx = dlx · Cl + d2x · C2 + d^x · C3 + ... -r dnx · Cn, 15 Sa»x= six · Cl 1- S2x · C2 + s3x · C3 + . . . -r snx · Cn ja/taiDx = dlx · Cl + d2x · C2 + d ^ x · C3 + ... -r dnx · Cn, 15 Sa »x = six · Cl 1- S2x · C2 + s3x · C3 +. . . -r snx · Cn and / or

Kx = klx · Cl + k2x · C2 + k3x · C3 + ... + knx · Cn avulla, jossa x = mittauskulma mittaussäteen kulkusuuntaan nähden 20 Dx = seoksen depolarisaatio konsentraatiolla C, mitattuna kulmassa xKx = klx · Cl + k2x · C2 + k3x · C3 + ... + knx · Cn, where x = measuring angle with respect to the direction of travel of the measuring beam 20 Dx = depolarization of the mixture at concentration C, measured at angle x

Scux « valon sironta seoksen konsentraatiolla C sironta-kulmassa a», mitattuna kulmassa x Kx = valon vaimennus seoksen konsentraatiolla C, mitat-25 tuna kulmassa x n = seoksen komponenttien lukumäärä l...n dnx = seoksen komponentin n depolarisaatiokerroin kulmassa x snx = seoksen komponentin n sirontakerroin kulmassa x 30 knx = seoksen komponentin n vaimennuskerroin kulmassa xScux «light scattering at mixture concentration C at scattering angle α», measured at angle x Kx = light attenuation at mixture concentration C, measured at 25 xn = number of mixture components l ... n dnx = depolarization factor of mixture component n at angle x snx = mixture scattering coefficient of component n at an angle x 30 knx = attenuation coefficient of the component n of the mixture at an angle x

Cn = komponentin n konsentraatio seoksessa.Cn = concentration of component n in the mixture.

Seoksessa voi luonnollisesti olla useita eri komponentteja, joiden konsentraatiot halutaan saada selville.The mixture may, of course, contain several different components, the concentrations of which it is desired to find out.

35 Optisten vakioiden (dnx, snx, knx) määrittäminen puhtaista komponenteista voi tapahtua joko laboratoriossa tai tehtaalla prosessiin kalibroituna. Prosessikalib- 3 84298 rointi antaa tarkemman lopputuloksen, koska tällöin muut prosessimuuttujat tulevat myös huomioonotetuiksi kalibroinnissa.35 The determination of optical constants (dnx, snx, knx) from pure components can take place either in the laboratory or at the factory calibrated to the process. Process calibration 3 84298 gives a more accurate result, because then other process variables are also taken into account in the calibration.

Yhtälöryhmästä voidaan laskennallisesti 5 raukaista eri komponenttien konsentraatioiden arvot sekä tietenkin koko seoksen konsentraatio. Yhtälöitä yhtälöryhmään muodostetaan ainakin niin monta kuin seoksessa on komponentteja, jotta yhtälöryhmän tuntemattomat suureet voidaan ratkaista. Laskenta voi tapahtua 10 laskentalaitteella, joka on esim. mikrosuoritin, jonka ohjelmaan yhtälöryhmän ratkaiseminen on ohjelmoitu.From the group of equations, the values of the concentrations of the various components and, of course, the concentration of the whole mixture can be calculated. At least as many equations are formed into the group of equations as there are components in the mixture so that the unknown quantities of the group of equations can be solved. The calculation can take place with 10 calculating devices, which are, for example, a microprocessor in the program of which the solution of the group of equations is programmed.

Eri kulmilla tapahtuvasta mittaamisesta on se merkittävä hyöty, että seoksen komponenttien konsentraa-tiot saadaan selville erittäin tarkasti, kun ne laske-15 taan muodostamalla eri mitatuista suureista erilaisilla mittauskulmilla haluttu määrä eri yhtälöryhmiä, joista samat suureet lasketaan tietokonetta hyväksi käyttäen moneen kertaan usealla eri tavalla, minkä jälkeen saatuja suureita voidaan käsitellä esim. tilastomatemaattisin 20 keinoin mahdollisimman tarkan tuloksen saamiseksi.A significant advantage of measuring at different angles is that the concentrations of the components of the mixture can be determined very accurately by calculating the desired number of different groups of equations from different measured quantities at different measuring angles, from which the same quantities are calculated many times using a computer. after which the obtained quantities can be processed, for example, by statistical mathematical means 20 in order to obtain the most accurate result possible.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa mitattavan seoksen läpi johdetusta valosta erotetaan depolarisoitu-nut valo ja polarisoitu valo jakamalla valo säteenjaka-jalla, kuten polarisaatioprismalla tai sen tapaisella, 25 kahteen säteeseen ja määritetään depolarisoitunut valo ilmaisinlaitteen avulla.In one embodiment of the invention, depolarized light and polarized light are separated from the light passed through the mixture to be measured by dividing the light by a beam splitter, such as a polarization prism or the like, into two beams and determining the depolarized light by a detector device.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa mittauksessa käytetään laservalolähdettä, joka lähettää monokromaattista ja koherenttia laservaloa, joka linearipolarisoi-30 daan polarisaattorilla ennen sen johtamista mitattavan seoksen läpi. Laservalolähde voi olla mikä tahansa sopiva tunnetun tyyppinen laservalolähde, esim. puolijohdelaser. Samoin polarisaattori voi olla mikä tahansa tunnetun tyyppinen polarisaattori, esim. polarisaatio-35 prisma.In one embodiment of the invention, the measurement uses a laser light source which emits monochromatic and coherent laser light which is linearly polarized by a polarizer before being passed through the mixture to be measured. The laser light source may be any suitable laser light source of a known type, e.g. a semiconductor laser. Likewise, the polarizer may be any polarizer of a known type, e.g. a polarization-35 prism.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa mitattavan valonsäteen mittaussuunta muodostetaan seoksen läpi 4 84298 johdettavan säteen kulkusuuntaan nähden siirrettävän aukkolevyn tai sen tapaisen avulla.In one embodiment of the invention, the measuring direction of the light beam to be measured is formed by an aperture plate or the like displaceable relative to the direction of travel of the beam passing through the mixture.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa aukkolevy on askelmoottorin pyörittämä aukoilla varustettu kiekko.In one embodiment of the invention, the aperture plate is a disc with apertures rotated by a stepper motor.

5 Aukkolevy voi olla luonnollisesti myös pitkänomainen aukoilla varustettu siirrettävä nauha tai vaihdettava levy, jossa on yksi tai useampia aukkoja.5 The aperture plate can, of course, also be an elongate movable strip with apertures or an interchangeable plate with one or more apertures.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa mitattavan seoksen läpäissyt valonsäde ohjataan aukkolevylle fou-10 rierlinssin avulla.In one embodiment of the invention, the light beam transmitted by the mixture to be measured is directed to the aperture plate by means of a fou-10 rotary lens.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa ilmaisin-laitteeseen kuuluu ainakin kaksi detektoria säteenjakajassa jaettujen valonsäteiden intensiteettien määrittämiseksi. Detektorit voivat olla mitä tahansa sopivia 15 tunnetun tyyppisiä detektoreja.In one embodiment of the invention, the detector device comprises at least two detectors for determining the intensities of the light beams distributed in the beam splitter. The detectors may be any suitable detector of the known type.

Keksinnön etuna on, että se soveltuu seoksen komponenttien konsentraatioiden määrittämiseen sekä laboratorio-olosuhteissa että teollisissa prosesseissa.The advantage of the invention is that it is suitable for determining the concentrations of the components of the mixture both in laboratory conditions and in industrial processes.

Keksinnön etuna on, että se mahdollistaa ns. 20 on-line-määrityksen teollisessa prosessissa ja mahdollistaa siten prosessin tosiaikaisen säädön.The advantage of the invention is that it enables the so-called 20 on-line determination in an industrial process and thus enables real-time control of the process.

Keksinnön etuna on, että sillä on laajat käyttömahdollisuudet kohteissa, joissa tarvitaan seoksen komponenttien konsentraatioiden nopeaa ja tarkkaa määri-25 tystä, myös esim. sairaalatekniikan yhteydessä.The advantage of the invention is that it has a wide range of applications in applications where a rapid and accurate determination of the concentrations of the components of the mixture is required, also in connection with e.g. hospital technology.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisen piirustuksen avulla, joka esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen erään laitteen periaatteellista toimintakaaviota.In the following, the invention will be described in detail with the aid of the accompanying drawing, which schematically shows a basic operating diagram of a device according to the invention.

30 Seosnäyte johdetaan kolmitieventtiilin 12 tulokanavaan 14 ja venttiilistä läpivirtauskyvettiin 11. Kolmitieventtiilissä 12 on toinen tulokanava 13 vettä varten. Kolmitieventtiilillä 12 voidaan kytkeä seosnäytteen tulo kyvettiin 11 tai vettä voidaan johtaa 35 kyvettiin sen huuhtelemiseksi ja mittauslaitteiston kalibroimiseksi. Vedellä voidaan näyteseos myös laimentaa sopivaan mittauskonsentraatioon pääsemiseksi.The mixture sample is led to the inlet channel 14 of the three-way valve 12 and from the valve to the flow cell 11. The three-way valve 12 has a second inlet channel 13 for water. A three-way valve 12 can be used to connect the inlet of the mixture sample to the cuvette 11 or water can be led to the cuvette 35 to flush it and calibrate the measuring equipment. The sample mixture can also be diluted with water to reach a suitable measurement concentration.

5 842985,84298

Valolähteenä käytetään laservalolähdettä, joka on puolijohdelaser 1. Laservalolähteen lähettämä valonsäde linearipolarisoidaan polarisaatioprismalla 5.The light source used is a laser light source which is a semiconductor laser 1. The light beam emitted by the laser light source is linearly polarized by a polarization prism 5.

Sen jälkeen valo johdetaan läpivirtauskyvetin 11 ja 5 siinä olevan näyteseoksen lävitse. Sitten valonsäde johdetaan fourierlinssin 8 läpi aukkolevyyn 6. Aukkolevy 6 on pyörivä kiekko, jota pyörittää askelmoottori 7. Aukkolevyssä olevat aukot on muodostettu eri kohdille kiekkoa, esim. eri etäisyyksille keskipisteestä, siten, 10 että ne vastaavat ennaltamäärättyjä mittaussuuntia, jotka muodostavat kulman mittaussäteen kanssa. Näyte-seoksen läpikulkiessaan polaroitu valo depolarisoituu, siroaa ja vaimenee.The light is then passed through the sample mixture in the flow cell 11 and 5. The light beam is then passed through the four-lens 8 to the aperture plate 6. The aperture plate 6 is a rotating disk rotated by a stepper motor 7. Apertures in the aperture plate are formed at different points on the disk, e.g. As the sample mixture passes, the polarized light depolarizes, scatters, and attenuates.

Mitattavan seoksen läpi johdetusta valosta 15 erotetaan depolarisoitunut valo ja polarisoitu valo jakamalla valo polarisaatioprismalla 4 kahteen säteeseen. Detektori 9 mittaa depolarisoituneen valon intensiteettiä ja detektori 10 polarisoidun valon intensiteettiä. Näitä vastaavat signaalit sa ja s2 johdetaan 20 laskentalaitteen 3, mikrosuorittimen, vastaaviin sisääntuloihin 16 vast. 17. Mikrosuorittimen 3 sisääntuloon 18 tuodaan signaali s* myös aukkolevyn 6 asemasta, joka vastaa tiettyä mittaussuuntaa tai -kulmaa mittaussä-teeseen nähden.Depolarized light and polarized light are separated from the light 15 passed through the mixture to be measured by dividing the light by two polarization prisms 4. Detector 9 measures the intensity of depolarized light and detector 10 measures the intensity of polarized light. The corresponding signals sa and s2 are applied to the respective inputs 16, respectively, of the calculating device 3, the microprocessor. 17. A signal s * is also applied to the input 18 of the microprocessor 3 from the position of the aperture plate 6, which corresponds to a certain measuring direction or angle with respect to the measuring radius.

25 Mikrosuoritin ohjaa myös signaalilla s3 kolmi- tieventtiiliä 12.25 The microprocessor also controls the three-way valve 12 with the signal s3.

Tällä mittausjärjestelyllä voidaan mikrosuo-rittimessa määrittää näytteen läpi kulkeneen polarisoidun valon depolarisaatio, sironta ja vaimennus, ja 30 määrittää näyteseoksen eri komponenttien konsentraatiot mainittujen mitattujen suureiden ja puhtaiden komponenttien tunnettujen tai mitattavien vastaavien optisten ominaisuuksien avulla.With this measurement arrangement, the depolarization, scattering and attenuation of polarized light passing through the sample can be determined in a microprocessor, and the concentrations of the various components of the sample mixture can be determined by known or measurable corresponding optical properties of said measured quantities and pure components.

Mittausjärjestelyllä mitatut optiset suureet on 35 saatu ns. yhteenlaskeviksi. Yhteenlaskevuudella tarkoitetaan sitä, että seoksen aiheuttama mitattu depolarisaatio tietyssä kulmassa on seoksen puhtaiden kom- 84298 6 ponenttien aiheuttamien depolarisaatioiden summa painotettuna komponenttien konsentraatiolla. Samoin seoksen aiheuttama mitattu sironta tietyssä kulmassa on seoksen puhtaiden komponenttien aiheuttamien sirontojen 5 summa painotettuna komponenttien konsentraatiolla. Edelleen seoksen aiheuttama mitattu vaimennus tietyssä kulmassa on seoksen puhtaiden komponenttien aiheuttamien vaimennusten summa painotettuna komponenttien konsentraatiolla .The optical quantities measured by the measuring arrangement have been obtained. adders. By summability is meant that the measured depolarization caused by the mixture at a given angle is the sum of the depolarizations caused by the pure components of the mixture, weighted by the concentration of the components. Similarly, the measured scatter caused by the mixture at a given angle is the sum of the scatter caused by the pure components of the mixture, weighted by the concentration of the components. Furthermore, the measured attenuation caused by the mixture at a given angle is the sum of the attenuations caused by the pure components of the mixture weighted by the concentration of the components.

10 Esimerkiksi näyteseoksessa on kolme komponent tia 1, 2 ja 3. Tällöin tietyllä mittauskulmalla x seoksen polarisoidulle valolle aiheuttama depolarisaatio Dx =dlx · Cl + d2x · C2 + d3* · C3 sironta SotTnx=slx Cl s2x C2 s3x C3 15 vaimennus Kx =klx · Cl + k2x C2 + k3x · C3, joissa dlx, d2x, d3x = seoksen komponenttien 1, 2 ja 3 depola- risaatiokertoimet kulmassa x six, s2x, s3x = seoksen komponenttien 1, 2 ja 3 siron-20 takertoimet kulmassa x klx, k2x, k3x = seoksen komponenttien 1, 2, 3 vaimen- nuskertoimet kulmassa x Nämä kertoimet on määrätty edeltäkäsin laboratoriossa, joten ne tunnetaan. Dx, Sanx ja Kx mitataan mittausjär-25 jestelylla. Nain ollen ainoiksi tuntemattomiksi jäävät komponenttien konsentraatiot Cl, C2 ja C3, jotka voidaan ratkaista muodostetusta yhtälöryhmästä.10 For example, the sample mixture has three components 1, 2 and 3. Then, at a given measuring angle x, the depolarization of the mixture to polarized light Dx = dlx · Cl + d2x · C2 + d3 * · C3 scattering SotTnx = slx Cl s2x C2 s3x C3 15 attenuation Kx = klx · Cl + k2x C2 + k3x · C3, where dlx, d2x, d3x = depolarization coefficients of components 1, 2 and 3 of the mixture at angle x six, s2x, s3x = coefficients of adhesion of components of mixture 1, 2 and 3 Siron-20 at angle x klx, k2x, k3x = damping coefficients of the components 1, 2, 3 of the mixture at an angle x These coefficients have been determined in advance in the laboratory and are therefore known. Dx, Sanx and Kx are measured with the measurement system. Thus, the only unknowns are the concentrations of the components C1, C2, and C3 that can be solved from the formed set of equations.

Samaan tulokseen päästäisiin mittaamalla esim. depolarisaatio kolmella mittauskulmalla Xi, xa ja x3 ja 30 muodostamalla näistä depolarisaatioarvoista kolmen yhtälön yhtälöryhmä. Konsentraatioiden arvot voidaan ratkaista, jos tunnetaan em. vakiokertoimet puhtaille komponenteille em. kulmilla.The same result would be achieved by measuring e.g. depolarization with three measurement angles X1, xa and x3 and 30 by forming a group of equations of three equations from these depolarization values. The values of the concentrations can be solved if the above-mentioned constant coefficients for pure components at the above-mentioned angles are known.

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitetty-35 jä sovellutusesimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited solely to the application examples presented above, but many modifications are possible while remaining within the scope of the inventive idea defined by the claims.

Claims (12)

1. Förfarande för bestämning av koncentrationen av en komponent i en blandning, vid vilket förfarande en polariserad ljussträle i en viss riktning leds genom 5 blandningen, som skall mätäs, ljusets depolarisation, spridning och/eller dämpning bestäms, och koncentrationen av komponenten i blandningen bestäms pä grund av den uppmätta storheten, kännetecknat därav, att ätminstone tvä olika storheter, depolarisation, 10 spridning och/eller dämpning mäts, i olika vinklar x i förhällande tili mätsträlens rörelseriktning och koncentrationen Cn av vederbörande komponent bestäms med hjälp av ekvationsgruppen: D>« « dlx · Cl + d2x · C2 + d3x »03+···+ dnx ♦ Cn,A method for determining the concentration of a component in a mixture, in which method a polarized light beam in a certain direction is guided through the mixture to be measured, the depolarization, scattering and / or attenuation of the light is determined, and the concentration of the component of the mixture is determined. because of the measured magnitude, characterized in that at least two different quantities, depolarization, scattering and / or attenuation are measured, at different angles xi relative to the direction of movement of the measuring beam and the concentration Cn of the component concerned is determined by means of the equation group: D> « dlx · Cl + d2x · C2 + d3x »03 + ··· + dnx ♦ Cn, 15 Sarnx= six · Cl + s2x · C2 + s3x · C3 + · · · + snx · Cn och/eller Kx = klx · Cl + k2x · C2 + k3x · C3 + · · · + knx · Cn, väri x - mätvinkeln i förhällande tili mätsträlens rörelse-20 riktning Dx - blandningens depolarisation vid koncentrationen C, mätt vid vinkein x SamxK ljusets spridning vid blandningens koncentration C spridningen vid vinkein am, mätt vid vinkein x 25 Kx - ljusets dämpning vid blandningens koncentration C, mätt vid vinkein x n = antal komponenter i blandningen 1 ... n dnx komponentens n depolarisationskoefficient vid vinkein x 30 snx " komponentens n spridningskoefficient vid vinkein x knx “ komponentens n dämpningskoefficient vid vinkein x Cn komponentens n koncentration i blandningen.Sarnx = six · Cl + s2x · C2 + s3x · C3 + · · · + snx · Cn and / or Kx = klx · Cl + k2x · C2 + k3x · C3 + · · · + knx · Cn, where x - the angle of measurement in relation to the direction of movement of the measuring beam Dx - the depolarization of the mixture at concentration C, measured at the winkein x SamxK light scattering at the concentration C the scattering at the winkein am, measured at the winkein x 25 Kx - the light attenuation at the concentration C of the mixture xn = number of components in the mixture 1 ... n dnx component n depolarization coefficient at winkke x 30 snx "component n scattering coefficient at winkke x knx" component n attenuation coefficient at winkke x Cn component n concentration in the mixture. 2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e-35 tecknat därav, att frdn det genom blandningen, som skall mätäs, ledda ljuset avskiljs det depolarisera-de ljuset och det polariserade ljuset genom att dela 84298 12 upp ljuset med en sträldelare, säsom ett polarisations-prisma eller liknande, i tvä strälar och det depola-riserade ljuset bestäms med hjälp av en detektoranord-ning. 5 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat därav, att vid mätningen an-vänds monokromatiskt och koherent ljus, säsom laser-ljus, och det lineärpolariseras före det leds genom blandningen, sora skall mätäs. 10 4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1- 3, kännetecknat därav, att 1jussträlens, som skall mätäs, mätriktning bildas med hjälp av en i förhällande tili den genom blandningen ledda strälens rörelseriktning flyttbar öppningsskiva eller liknande. 15 5. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1- 4, kännetecknat därav, att strälen, som gätt genom blandningen, som skall mätäs, leds tili öppningsskivan med hjälp av fourierlinser.2. A method according to claim 1, characterized in that prior to the light passing through the mixture to be measured, the depolarized light and the polarized light are separated by dividing the light with a beam splitter, such as a polarization prism or the like, in two rays, and the depolarized light is determined by means of a detector device. Method according to claim 1 or 2, characterized in that monochromatic and coherent light, such as laser light, is used in the measurement and it is linearly polarized before it is passed through the mixture, which must be measured. Method according to any of claims 1 to 3, characterized in that the measuring direction of the light beam to be measured is formed by means of an opening plate or the like, which is movable in the direction of movement of the beam which is guided by the mixture. Method according to any one of claims 1-4, characterized in that the jet, passed through the mixture to be measured, is guided to the opening plate by means of fourier lenses. 6. Anordning för bestämning av koncentrationen 20 av en blandning, tili vilken anordning hör en ljuskälla (1), vilken är anordnad att leda en polariserad ljus-sträle i en viss riktning genom blandningen, som skall mätäs; en detektoranordning (2), vilken är anordnad att mätä ljusets depolarisation, spridning och/eller dämp-25 ning; och en räkneanordning (3), vilken är anordnad att bestämma komponentens koncentration i blandningen pä grund av en uppmätt storhet, kännetecknad därav, att detektoranordningen (2) är anordnad att bestämma ätninstone tvä olika storheter, depolarisation, 30 spridning och/eller dämpning, i olika vinklar x i förhällande mätsträlens rörelseriktning, och räkneanordnin-gen (3) är anordnad att bestämma koncentrationen Cn i blandningen av vederbörande komponent med hjälp av ekvationsgruppen:Apparatus for determining the concentration of a mixture, to which the device belongs a light source (1), which is arranged to pass a polarized light beam in a certain direction through the mixture to be measured; a detector device (2) arranged to measure the depolarization, scattering and / or attenuation of the light; and a counting device (3), which is arranged to determine the concentration of the component in the mixture due to a measured quantity, characterized in that the detector device (2) is arranged to determine the eating instone of two different quantities, depolarization, spreading and / or damping, in different angles x in the direction of movement of the measuring beam, and the counting device (3) is arranged to determine the concentration Cn in the mixture of the component concerned by means of the equation group: 35 D* = dl* · Cl + d2x · C2 + d3* *03+···+ dn* ♦ Cn, Samx= si* · Cl t s2x · C2 + s3x · C3 + · · · + sn* · Cn och/eller 13 84298 Kx = kix · ci + k2>* · C2 + k3>c · C3 + · · · + kn>t · Cn, väri x = mätvinkeln i förhällande tili mätsträlens rörelse-riktning35 D * = dl * · Cl + d2x · C2 + d3 * * 03 + ··· + dn * ♦ Cn, Samx = si * · Cl t s2x · C2 + s3x · C3 + · · · + sn * · Cn and / or 13 84298 Kx = kix · ci + k2> * · C2 + k3> c · C3 + · · · + kn> t · Cn, where x = the angle of measurement in relation to the direction of movement of the measuring beam 5 Dx = blandningens depolarisation vid koncentrationen C, mätt vid vinkein x Sa»«= ljusets spridning vid blandningens koncentration C spridningen vid vinkein am, mätt vid vinkein x Kx = ljusets dämpning vid blandningens koncentration 10 C, mätt vid vinkein x n = antal komponenter i blandningen 1 ... n dnx * komponentens n depolarisationskoefficient vid vinkein x snx = komponentens n spridningskoefficient vid vinkein 15 x knx = komponentens n dämpningskoefficient vid vinkein x Cn ** komponentens n koncentration i blandningen.Dx = depolarization of the mixture at concentration C, measured at winkkein x Sa »« = scattering of light at concentration of concentration C spread at winkkein am, measured at winkkein x Kx = attenuation of light at concentration of mixture 10, measured at winkkein xn = number of components in the mixture 1 ... n dnx * component n depolarization coefficient at winkkein x snx = component n scattering coefficient at winkkein 15 x knx = component n attenuation coefficient at winkkein x Cn ** component n concentration in the mixture. 7. Anordning enligt patentkrav 6, känne-t e c k n a d därav, att tili anordningen hör en sträl- 20 delare (4), vilken är anordnad att skilja ät det depola-riserade och polariserade ljuset i det ljus, som gätt genom blandningen, som skall mätäs.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the apparatus includes a beam splitter (4) which is arranged to separate the depolarized and polarized light in the light passed through the mixture, which is to be measured. 8. Anordning enligt patentkrav 6 eller 7, kännetecknad därav, att ljuskällan (1) är 25 en laserijuskälla och att tili anordningen hör en pola-risator (5), vilken är anordnad för lineärpolarisering av laserljuset före det leds genom blandningen, som skall mätäs.8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the light source (1) is a laser light source and that the device has a polarizer (5) which is arranged for linear polarization of the laser light before it is passed through the mixture to be measured. . 9. Anordning enligt nägot av patentkraven 6- 30 8, kännetecknad därav, att tili anordnin gen hör en flyttbar öppningsskiva (6) eller liknande för ästadkommande av i förhällande tili mätsträlen oi ikä mätvinklar.Device according to any one of claims 6-8, characterized in that the device includes a removable opening plate (6) or the like for providing relative to the measuring beam and at different measuring angles. 10. Anordning enligt nägot av patentkraven 6- 35 9, kännetecknad därav, att öppningsskivan (6) är en med öppningar försedd skiva driven av en steg-motor. X4 8429810. Device according to any one of claims 6-9, characterized in that the opening plate (6) is a plate provided with openings driven by a stepper motor. X4 84298 11. Anordning enligt nägot av patentkraven βίο, kännetecknad därav, att tili anordnin-gen hör en fourierlins (8) för styrning av den ljussträ-le, som passerat blandningen, som skall mätäs, tili 5 öppningsskivan (6).Device according to any of claims βίο, characterized in that the device includes a fourier lens (8) for controlling the light beam passing through the mixture to be measured to the opening plate (6). 12. Anordning enligt nägot av patentkraven 6-11, kännetecknad därav, att tili detektor-anordningen (2) hör ätminstone tvä detektorer (9, 10) för mätning av de i sträldelaren (4) delade ljussträlar- 10 nas intensitet.Device according to any of claims 6-11, characterized in that the detector device (2) includes at least two detectors (9, 10) for measuring the intensity of the light beams divided in the beam splitter (4).
FI890073A 1989-01-06 1989-01-06 Method and apparatus for determining the concentration of a component in a mixture FI84298C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI890073A FI84298C (en) 1989-01-06 1989-01-06 Method and apparatus for determining the concentration of a component in a mixture

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI890073 1989-01-06
FI890073A FI84298C (en) 1989-01-06 1989-01-06 Method and apparatus for determining the concentration of a component in a mixture

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI890073A0 FI890073A0 (en) 1989-01-06
FI890073A FI890073A (en) 1990-07-07
FI84298B FI84298B (en) 1991-07-31
FI84298C true FI84298C (en) 1991-11-11

Family

ID=8527689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI890073A FI84298C (en) 1989-01-06 1989-01-06 Method and apparatus for determining the concentration of a component in a mixture

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI84298C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI890073A0 (en) 1989-01-06
FI890073A (en) 1990-07-07
FI84298B (en) 1991-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1136885A (en) Method and apparatus for the non-invasive determination of the characteristics of a segmented fluid stream
EP0480753B1 (en) Optical analytical instrument and method
US5876674A (en) Gas detection and measurement system
US4981362A (en) Particle concentration measuring method and device
US3562524A (en) Apparatus for measuring the concentration of alcohol vapor in alveolar air
AU769362B2 (en) Method and apparatus for detecting mastitis by using visible light and/or near infrared light
CA1158890A (en) Photometric analyser for studying automatically complex solutions
US5920069A (en) Apparatus for automatic identification of gas samples
EP0127418A2 (en) Equipment for the measurement of fluorescence, turbidity, luminescence, or absorption
JPS5847657B2 (en) Ryu Taibun Sekiki
US5039225A (en) Apparatus for measurement of reflection density
FI90592B (en) IR spectrometric analysis method and IR spectrometer
JP3146858B2 (en) Optical detector for flow samples
JPS61153546A (en) Particle analyzer
FI933322A0 (en) FOERFARANDE FOER BESTAEMNING AV EN BESTAONDSDEL AV ETT MEDICINSKT PROV
ATE40749T1 (en) CUVETTE FOR PERFORMING A PHOTOMETRIC MEASUREMENT.
CA1070513A (en) Single beam infrared analyzer
SE439544B (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR DETERMINING A INGREDIENT IN A MEDIUM
FI84298C (en) Method and apparatus for determining the concentration of a component in a mixture
KR101423770B1 (en) Method and Apparatus For The Quantitative Determination Of Hemoglobin Using Whole Blood And Hemolysis
YU38192A (en) GAS ANALYSIS PROCEDURE AND DEVICE
WO1982000356A1 (en) Analyzer
US5157252A (en) Photometer arrangement with scattered light trap
US4240753A (en) Method for the quantitative determination of turbidities, especially of immune reactions
JPH03220444A (en) Measuring method of absorbing state and measuring apparatus of absorption

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: METSO FIELD SYSTEMS OY

MA Patent expired