DE2160836C3 - Device for the analytical testing of liquids and gases with continuous zero point compensation - Google Patents

Description

i Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur analy- i The invention relates to a device for analyzing

tischen Prüfung von Flüssigkeiten und Gasen mit kontinuierlicher Nullpunktkompensation durch vergleichende lichtelektrische Messung der Durchlassigkeil eines flüssigen oder gasförmigen Podium*· unter Verwendung einer zw_1Schen einer Lichtquelle und einem Empfänger mit einem Verstarker angeordneten Küvette mit zwei unterschiednch lang bemessenen Durchstrahlungsabschnitten.tables examination of liquids and gases with continuous zero point compensation by comparative photoelectric measurement of Durchlassigkeil a liquid or gaseous podium * · using a zw _1S chen a light source and a receiver with an amplifier arranged cuvette with two unterschiednch long-sized irradiation sections.

₅₅ ^^r^Ls^i^^^ r ^ Ls ^ i ^

* jve _bekannte Verfahren läßt sich auch mit* Any _known method can also be used with

Schlicht durchführen.Simply perform.

^υι _{ist es be}i Analysengeraten bekannt, zwi- ^{υι it} _is known in analytical devices, between

r _Lichtquelle mit einer nachgeordnetenr _Lich tquelle with a downstream

. u». ^ ^^ Empfänger mit einem Verstärker °' _{f dem Emp}f_änger vc.rgeordneten Modula-. u ». ^ ^^ Receiver with an amplifier ° ' _{f the receiver} from the subordinate module

- _heibe Rüvetten anzuordnen. '» _weiteren j_st ein Photometer bekanntgeworden. Strahlen arbeitet, nämlich mit einem ?f_ß^ _h, _{und e}inem Vergleichsstrahl. Beide Strahlen ' « · _{unterschiedUc}he Wellenlängen auf. Die WeI-, \_{ä des} Meßstrahls liegt im Absorptionsmaxi> 5 ^lem*ⁿ^ _Meßfl_üssigkeit, während die Vergleichs^m"^m _Ien,_änsenwelle zur Unterdrückung der Quermofindlichkeit gegenüber der anderen Komponente P Ferner arbeitet dieses bekannte Photometer ^αα . _Kuvettei die zwei unterschiedlich lang be" _' Durchstrahlungsabschnitte aufweist. Dieses !; _kannte Photometer arbeitet in der Weise, daß die ° hichtdicke der Küvette mit dem Vergleichsstrahl ■ oewählt ist, daß das Produkt aus Absorptions. ΐ."^^^ und'der Konzentration der absorbierenden ° Störkomponente diesen Einfluß kompensiert.- to arrange _Heibe Rüvetten. '' _Further j _st famous a photometer. Beam works, namely with a? F _ß ^ _h , _{and a} comparison beam. Both rays have _different wavelengths. Set the course, \ _{etc. of the} measuring beam is in the absorption Maxi> 5 ^lem * ⁿ ^ _Me Sst _ü LIQUID, while the comparison ^{αα m "m} _{Ien, änsenwe} lle works to suppress the Quermofindlichkeit to the other component P Furthermore, this known photometer. _Kuvettei the has two radiation sections of different length. This !; _known photometer operates in such a manner that the hichtdicke ° is oewählt the cuvette with the reference beam ■ that the product of absorption. ΐ. "^^^ and 'the concentration of the absorbing ° disturbance component compensates for this influence.

Bei einer bekannten Ausführungsform eines Truhiinpsmessers ist ebenfalls eine Nullpunktkompensa- °""⁸^^_{βη die} durch eine mechanische Wischι on, xo rges , ^ ^ _{hesümmten Zeit}.In a known embodiment of a Truhiinpsmesser also a Nullpunktkompensa- ° "" ⁸ ^^ _{βη the} by a mechanical Wischι on, xo rges, ^ ^ _{hes totaled time} .

rnchtung e _{enfenster rcini t Ein darüber} Direction _{window rcini t one above}

^α^'_1ε5 Zweistrahl-Betriebskolorimeter _Meß- und Vergleichsstrahl, die «β Spiegel durch zwei getrennte ^n f tote^ ^ ^α ^ 'dining _1ε5 two-beam Betriebskolorimeter _M and reference beams, the "β mirror by two separate dead ^ nf ^ ^

werden zwei verschiedenebecome two different

Nullpunktdrift zur Folge haben. Es sind mel.rere Verfahren bekannt, die die so entstehende Nullpunktabweichung eliminieren. So wird beispielsweise die VornchtungResult in zero point drift. There are mel.rere Processes known that eliminate the zero point deviation that occurs in this way. For example, the Prearrangement

von der zu messendenof the one to be measured

^^ _der Erfindung, eine^^ _the invention, a

analytischen Prüfung von Flüssigan j ._edich ^B _{er Nu}„ _k ^B _t.analytical testing of liquids j . _edich ^B _{er Nu} " _k ^B _t .

SÄSÄ

abso,bi«_rt wird, wah„„d die zwe«. als Vergleichs-abso, bi « _rt is wah“ d die two ”. as a comparative

diskontinuierlich arbeitet, wird ein Lichtstrahl mit sind icht die Merkmale derworking discontinuously, a beam of light will be with icht the characteristics of the

bestimmten Zeitabständen, beispielsweise alle 30 Mi- 6₅ Lichtempfangern.certain time intervals, for example every 30 Mi- 6 ₅ light receivers.

ist mitis with

geschalteten Linse 11 parallelgerichtet und fällt über eine Blende 12 durch eine Küvette 53 durch eine Nfodulationsscheibe 14 auf eine weitere Linse 15. mittels der das parallele Licht auf einem Lichtempfänger 16 gebündelt wird.switched lens 11 is aligned parallel and falls over a diaphragm 12 through a cuvette 53 through a Nfodulationsscheibe 14 on a further lens 15 by means of which the parallel light on a light receiver 16 is bundled.

Die Meßküvette 13 weist, in Durchstrahlungsrichtung gesehen, zwei unterschiedlich lang bemessene 4b<chnitu- auf. von denen der längere Abschnitt mit • 3« und der kürzere Abschnitt mit 13 b bezeichnet -t. Der Abschnitt 13 α ist doppelt so lang bemessen uie der Abschnitt S3 b der Küvette 13, dessen Zulauf und Ablauf für die zu prüfende Flüssigkeit bei 16. 17 angedeutet ist. Die beiden Durchstrahlungsabschnitte 13 λ, 131> sind in einer Küvette 13 gemeinsam ausgebildet. The measuring cuvette 13 has, viewed in the direction of irradiation, two 4b <chnitu- of different lengths. of which the longer section is denoted by "3" and the shorter section is denoted by 13 b. The section 13 α is twice as long as the section S3 b of the cuvette 13, the inlet and outlet of which for the liquid to be tested is indicated at 16.17. The two irradiation sections 13 λ, 131> are formed together in a cuvette 13.

Die Modulationsscheibe 14 deckt abwechselnd die Küvettenhälfte 13λ- mit der längeren Schichtdicke 12 und die Küvettenhälfte 13 h mit der kürzeren Schichtdicke 11 ab. so daß auf dem Empfängerin ein Wechsellichtsignal mit den beiden Amplituden ■1 2 und A 1 entsteht.The modulation plate 14 covers the cuvette 13λ- alternately with the longer layer thickness 12 and the cuvette 13 h with the shorter layer thickness from 11. so that an alternating light signal with the two amplitudes ■ 1 2 and A 1 arises on the receiver.

Die Extinktion eines Lichtstrahls durch eine Substanz ist E ■-- ί ■ C-1. wobei f der molare Extinktionskoeffizient. C die Konzentration des Stoffs und / die 1.ringe der Küvette sind. Normalerweise wird hierbei die Extinktion :uif eine Schichtdicke von 10 mm I iinc ■ bezogen. Wird nun der Lichtstrahl oder der We» einer bestimmten Wellenlänge in zwei geometrisch unterschiedlich lange Küvettenstrecken aufgeteilt, so ergeben sich zwei Gleichungen mit zwei konstanten (f und C).
E\ --- y C- /1The absorbance of a ray of light through a substance is E ■ - ί ■ C-1. where f is the molar extinction coefficient. C is the concentration of the substance and / the 1st rings of the cuvette. Normally, the extinction here is based on a layer thickness of 10 mm. If the light beam or the path of a certain wavelength is now divided into two geometrically different lengths of cuvette, two equations with two constants (f and C) result.
E \ --- y C- / 1

E 2 - E 2 -

Γ-/2Γ- / 2

Durch Differenz- oder Quoiientbildung läßt sich El — Ei oder E 2 Έ ! bilden bzw. messen.By forming the difference or quoiient, El - Ei or E 2 Έ ! form or measure.

Die Amplitude A 2 ist doppelt so groß wie die Amplitude Λ 1. In dem dem Lichtempfänger 16 nachgeschalteten Verstärker 17 werden die beiden Wechselspannungsampütuden verglichen und am ■Ausgang entweder als Differenz oder Quotient angezeigt. Tritt an den Fenstern der Küvette 13 durch Verschmutzungen eine Lichtschwächung auf. so gleicht sieh diese in den beiden Strahlenhälften aus. während die Differenz oder der Quotient konzentrationsabhängig sind.The amplitude A 2 is twice as large as the amplitude Λ 1. In the amplifier 17 connected downstream of the light receiver 16, the two alternating voltage amperages are compared and displayed at the output either as a difference or a quotient. If the windows of the cuvette 13 are weakened due to soiling. this is how this balances out in the two halves of the ray. while the difference or the quotient are concentration-dependent.

Die Gesamtanordnung kann auch im Gleichlichtverfahren betrieben werden. Bei dieser in Fi α. 2 dargestellten Ausführungsform ist keine Modulationsblende vorgesehen. Der Lichtstrahl mit den geteilten Abschnitten fällt dann auf zwei Lichtempfäneer 20. 21. die gegeneinander geschaltet sind. Während bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform die Wechscktromspannune des gemeinsamen Lichiempi'ängers 16 nach Verstärkung als Quotient ge· 'essen wird. wi:d bei der Ausfiihrungsform gemäß Γ i ». 2 die Differenz gemessen. Die analytische Prüfvorrichtung ist leicht zu handhaben. Die Vorrichtung weis! einen einfachen Aufbau auf: sie enn<>ü!icht eine automatische Kompensation, mittels der genaue und empfindliche Messungen durchgeführt werden können. Bei d^;'.'ser Vorrichtung wird mit einer eiii7it;en Wellenlänge 'carbeitet. die im Absorptionsma\imi:m liegt. Der Vergleichsstrahl absorbiert bei der uleijhen Weüenfänse. wie der Meßstrahl und das M^eraehnis resultiert aus der Differenz der beiden Schichtdicken bei »leichter Wellenlänge.The overall arrangement can also be operated using the constant light method. In this in Fi α. No modulation diaphragm is provided in the embodiment shown in FIG. The light beam with the divided sections then falls on two light receivers 20, 21 which are connected to one another. While with the in F i g. 1, the alternating current voltage of the common Lichiempi'ängers 16 after amplification is eaten as a quotient. wi: d in the embodiment according to Γ i ». 2 measured the difference. The analytical test device is easy to use. The device knows! has a simple structure: it does not have an automatic compensation by means of which precise and sensitive measurements can be carried out. At d ^; This device is operated with a single wavelength. which lies in the absorption measure \ imi: m. The comparison beam absorbs in the uleijhen Weüenfänse. like the measuring beam and the mere heat result from the difference between the two layer thicknesses at "light wavelengths."

Hierzu 1 Blatt ZeichninmenFor this 1 sheet of drawing

Claims (2)

vom wird dann mittels einer Brücke elek-from is then elec- 1. Vorrichtung zur analytischen Prüfung von Flüssigkeiten und Gasen mit *™^ύη™^[ Nullpunktkompensation durch vergleichende lichtelektrische Messung der Durchlässigkeit eines flüssigen oder gasförmigen Prufmediums, unter Verwendung einer Küvette mit zwei unterschiedlich lang bemessenen Durchstrahlungsabschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Durchstrahlungsabschnitte (13 a, 13 b) der Küvette (13) in gleicher Weise von monochromatischem Licht im Absorptionsmaximum des Prüfmediums von einer einzigen Lichtquelle (10) durchstrahlt werden und daß Mittel (14, 15, 16, 17) zur getrennten Erfassung der intensitäten der beiden aus der Küvette (13) austretenden Strahlenteile vorgesehen sind.1. Device for the analytical testing of liquids and gases with * ™ ^ύη ™ ^ [ zero point compensation by comparative photoelectric measurement of the permeability of a liquid or gaseous test medium, using a cuvette with two radiation sections of different lengths, characterized in that the two radiation sections (13 a, 13 b) of the cuvette (13) are irradiated in the same way by monochromatic light in the absorption maximum of the test medium from a single light source (10) and that means (14, 15, 16, 17) for the separate detection of the intensities of the two from the Cuvette (13) exiting beam parts are provided. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Küvette (13) zwei Durch-Strahlungsabschnitte (13 a, 13 6) aufweist, von denen der eine Durchstrahlungsabschnitt die halbe Länge des anderen Durchstrahlungsabschnitts aufweist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cuvette (13) has two through-radiation sections (13 a, 13 6), one of which is the irradiation section having half the length of the other irradiation section.