DE2228586C3 - Elektronischer Teilchenanalysator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Teilchenanalysator der im Gattungsbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art.

Ein solcher Teilchenanalysator ist aus der USA,-Patentschrift 3 287 638 bekannt. Bei diesem Teilchen analysator befindet sich das zu untersuchende Fluid in einem Außenbehälter. In den Außenbehälter und das darin enthaltene Fluid ist ein kleinerer Innenbehälter aus isolierendem Material gesetzt, in dessen Wand das Meßfenster vorgesehen ist. Der Innenbehälter enthält ebenfalls ein Fluid, das gegebenenfalls bei Beginn einer Untersuchung die zu untersuchenden Teilchen noch nicht enthält. Das irr Außenbehälter befindliche Fluid kann mittels eine: Kolbens unter einen erhöhten Druck gesetzt werden so daß es samt den suspendierten Teilchen durch da; Meßfenster in den Innenbehälter strömt. In da: Fluid sind an die Hochfrequenz-Spannungsquelle angeschlossene Elektroden eingetaucht, die je eine Me tall-Fluid-Grenzfläche bilden. Bei dieser Anordnung fließt durch das Meßfenster ein elektrischer Stron

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und im !Bereich des Meßfensters entsteht ein stark Die Verwendung hoher Frequenzen für die Teilkonzentriertes elektrisches Feld, das beim Durchtritt chenmessung eignet sich gut für industrielle Messuneines zu untersuchenden Teilchens verändert wird. gen, weil in vielen Fällen ohnehin duich das Fenster Diese Änderung macht sich als Kap.<zitäts- oder fließende Gleichströme nicht zulässig sind, beispkls-Widerstandsänderung bemerkbar, die mit Hilfe des 5 weise wenn Teilchen auf Grund ihrer Zusammenan die Elektroden angeschlossenen Detektors erfaßt Setzung diskriminiert werden sollen, wenn das Gerät werden kann. Auf diese Weise können Größen- und nur auf Kapazitätsänderungen ansprechen soll, oder Materialbestimmungen an den zu untergehenden wenn bei Gleichstrom unerwünschte chemische Teilchen durchgeführt werden. Effekte eintreten.

Der bekannte Teilchenanalysator hat jedoch den io Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Nachteil, daß die beiden Elektroden nicht nur über Teilchenanalysator zu schaffen, bei dem die elektri-

das Meßfenster verbunden, sondern auch über die sehe Verbindung zu wenigstens einer Elektrode auf-

die beiden Fluidmengen trennende Wand des Innen- getrennt ist, ohne den Suspensionsstrom zu unter-

behälters kapazitiv miteinander gekoppelt sind, so brechen.

daß ein Leckstrom außerhalb des Meßfensters fließen i₅ Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden

kann, durch den das Meßergebnis verfälscht werden Teil des Hauptanspruchs beschriebenen Merkmale

kann. Ferner besteht durch die kapazitive Kopplung gelöst.

der beiden Flüssigkeitsmengen die Gefahr der Ein- Durch den so gebildeten Resonanzkreis ergibt sich

kopplung von Störsignalen. einerseits eine Sperre für die Hochfrequenz und

Diesem Mangel kann verhältnismäßig wirksam da- ao andererseits ein Durchlaß für das Fluid,

durch begegnet werden, daß der Innenbehälter mit Bevorzugte und zweckmäßige Ausgestaltungen und

einer Doppelwandung versehen wird, so daß zwischen Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Teilchen-

den beiden Wänden ein Luftpolster entsteht. Hier- analysators sind Gegenstand der Unteransprüche,

durch werden die kapazitive Kopplung und damit An Hand der in der beigefügten Zeichnung dar-

Leckströme vermindert. ₂₅ gestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele wird die

Die Gefahr eines Kurzschlusses des Meßfensters Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

besteht jedoch nicht nur bei der bekannten Anord- Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Aus-

nung, sondern auch dann, wenn die beiden Fluid- führungsbeispie'.s der erfindungsgemäßen Vorrich-

mengen aus betriebstechnischen Gründen außerhalb tung in einem verhältnismäßig einfachen Durchfluß-

dcs Meßfensters miteinander in Verbindung stehen. 30 gerät,

Das gleiche Problem besteht auch dann, wenn zur F i g. 2 einen Teilschnitt durch eine der Leitungen

Untersuchung unterschiedlicher Eigenschaften der der Flüssigkeits-Bypass-Schaltung des Geräts der

Teilchen gleichzeitig Spannungen mit unterschied- Fig. 1 mit der Darstellung des Fensters in der Lei-

licher Frequenz, beispielsweise eine hochfrequente tung,

Spannung und eine Gleichspannung, verwendet wer- 35 F i g. 3 eine schematische Darstellung einer abge-

den müssen und dabei beide Spannungen je an eine wandelten Ausführungsform der Erfindung, wobei für

Elektrode herangeführt werden sollen, wobei der zu- bestimmte Zwecke in der Flüssigkeits-Bypass-Schal-

gehörige gemeinsame Masseanschluß jeweils an der tung Pumpen und Filter verwendet werden,

anderen Elektrode vorgesehen werden muß. F i g. 4 eine schematische Darstellung ähnlich

Zwar kann zur Unterbrechung der elektrischen 40 Fig. 1 einer Technik, die zur Einleitung des Fenster· Verbindung auf einer Seite des Meßfensters eine so- Stroms in die Flüssigkeits-Bypass-Schaltung ohne genannte Tropfkammer verwendet werden, so daß direkte Verbindung mit derselben dient,
d s Fluid das im Fenster erzeugte Signal nicht kurz- Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Ausschließt. Eine solche Tropfkammer !aßt sich jedoch führungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichim zuletzt erwähnten Anwendungsfall naturgemäß 45 tung, das bei einem Gerät angewendet ist, bei dem nicht anwenden and hat im übrigen den Nachteil, daß beide Seiten des Fensters abgestimmte, mit der Flüsdurch die aus der Leitung in die Tropfkammer fal- sigkeits-Bypass-Schaltung verbundene Schaltungen lenden Suspensionströpfchen die Kapazität der Schal- aufweisen,

tung sägezahnartig verändert wird. Die durch diese F i g. 6 die schematische Darstellung einer abge-

Kapazitätsänderungen hervorgerufenen Impulse sind 50 wandelten Ausführungsform der in F i g. 5 gezeigten

gegenüber den Nutzsignalen groß. Vorrichtung,

Aus der derzeit in der Industrie bestehenden Ten- F i g. 7 einen Axialschnitt durch die kombinierte

denz zur Automatisierung von Vorgängen und zur Ablaß- bzw. Reinigungs- und Inspektionsanordung

Umstellung auf elektronische Rechner ergibt sich die der F i g. 6 und

Forderung nach durchlaufend arbeitenden Geräten, 55 F i g. 8 die schematische Darstellung eines Aus· mit denen sämtliche Eigenschaften von Flüssigkeiten führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Geräts, be untersucht werden können, ohne den Durchfluß dem ein abgewandelter Durchflußtyp des Flüssigkeitsunterbrechen und zur Überprüfung Proben abziehen Stroms und sowohl eine Gleichstrom- als auch zu müssen. Die Flüssigkeit oder das Fluid kann Wechselstrom-Meßzonenerregung verwendet wird,
extrem unterschiedliche Temperaturen haben, korro- 60 In F i g. 1 ist die ganze Vorrichtung mit 10 be siv sein, sich in einem Schlamm befinden, unter zeichnet. Diese Anordnung zeichnet sich aus durcl hohem Druck stehen oder mit sehr hohem oder sehr eine Flüssigkeits-Bypass-Schaltung, die eine eim geringem Durchsatz fließen. Die Zählung und Flüssigkeit führende Hauptleitung 12 enthält. Dii Größenbestimmung von in derartigen Strömen be- Hauptleitung 12 weist einen Abschnitt 14 mit verrin findlichen Teilchen kann nach dem obigen, übrigens 65 gertem Durchmesser auf, so daß zwischen einer Stell· auch als Coulter-Meßverfahren bezeichneten Verfah- im Rohr 12 oberhalb des Abschnittes 14 mit verrin ren erfolgen, ohne daß komplizierte Einrichtungen gertem Durchmesser und einer Stelle an dem Ab erforderlich wären. schnitt 14 mit verringertem Durchmesser ein Diffe

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renzdruck entsteht. Wie durch Pfeile angedeutet, ander parallele elektrische Zweige:, von denen der eine

strömt die Flüssigkeit in F i g. 1 von links nach rechts. einen kapazitiven Zweig mit einem variablen Ab-

An der Stelle stromauf vom Abschnitt 14 mit veirin- Stimmkondensator 56 und der andere einen induk-

gertem Durchmesser ist ein Staurohr 16 in den tiven Zweig mit der Spule 18 bildet. Der Kondensa-

Hauptstrom des Rohrs 12 eingesetzt, das sich in den 5 tor 56 wird so abgestimmt, daß die beiden Zweige

Hauptstrom öffnet. Die Suspension fließt hauptsäch- einen Parallel-Resonanzkieis 58 bilden, der gegen-

lich durch das Rohr, ein geringer Anteil wird jedoch über dem von der Schaltung 46 zugeführten Wech-

über das Staurohr 16, eine schraubenförmige Leitung selstrom eine sehr hohe Impedanz bildet. Das End-

18 und das Endstück 20 der Leitung 18 umgeleitet, stück 20 berührt das Hauptrohr 1.2 an dem Abschnitt

und über eine Auslaßöffnung 22 in den Abschnitt 14 io 14 mit verringertem Durchmesser. Wegen des Par-

mit verringertem Durchmesser zurückgeleitet. Der allel-Resonanzkreises 58 fließt jedoch ein sehr ge-

Nebenstrom fließt gemäß den neben dem Staurohr ringer elektrischer Strom durch die Spule 18, und das

16 und dem Endstück 20 eingezeichneten Pfeilen. Fenster 40 ist nicht kurzgeschlossen, so daß es ein

Das vordere Ende 24 der schraubenförmigen Lei- volles Signal abgibt, wenn ein Teilchen durch das-

tung 18 ist mit einem T-förniigen Rohrstück 26 ver- 15 selbe hindurchtritt. Die durch die Bypass-Leitung

bunden, dessen einer Arm mit einem Flansch 28 hindurchströmende Flüssigkeit wird durch die elek-

(F i g. 2) versehen ist, dem ein ähnlicher, am vorde- frischen Auswirkungen des Resonanzkreises 58 in

ren Ende 24 angebrachter Flansch 30 gegenübersteht. keiner Weise beeinflußt.

Zwischen den Flanschen 28 und 30 liegt eine Trenn- Es sei angenommen, daß das Rohr 12 und sämt-

wand 32, die mittels Schrauben 34 gehalten wird. Die ao liehe Leitungen der Flüssigkeits-Bypass-Leitung aus

Trennwand 32 besteht aus Isoliermaterial, beispiels- Metall bestehen.

weise aus Kunststoff oder Glas mit geringem elektri- F i g. 3 zeigt eine etwas abgewandelte Vorrichtung schem Durchlaßvermögen bei hoher Frequenz. Die 60. Hierbei braucht der Durchmesser des Haupt-Schrauben 34 bestehen aus einem ähnlichen oder rohrs 12 nicht wie bei der A.usführungsform der gleichen Isoliermaterial. In der Mitte der Trennwand 15 Fig. 1 im Abschnitt 14 abgeschwächt zu sein. Die 32 befindet sich eine Öffnung 36, über der ein Platt- Auslaßöffnung 22 liegt an der gezeigten Stelle. Es sei chen 38 mit einer kleinen Öffnung bzw. einem klei- angenommen, daß die im Rohr 12 befindliche Susnen Fenster 40 angebracht ist. Die Darstellung ist pension wegen ihrer starken Teilchenkonzentration schematisch und nicht unbedingt maßstabgetreu. Das verdünnt werden muß. Daher ist zusätzlich zu dem Fenster 40 kann mikroskopisch klein sein, und das 30 Staurohr 16 eine Einlaßöffnung'62 vorgesehen, durch Plättchen 38 kann aus einer kleinen Korundscheibe die die Suspension mittels einer Pumpe 68 zu einem od. dgl. bestehen, die auf die Trennwand 32 geschmol- Filter 64 geleitet wird. Von dort wird die verbleizen oder in anderer Weise an dieser befestigt ist. Der bende Flüssigkeit in eine Veroindungsleitung 66 geDurchmesser der Nebenleitung, aus der die schrau- schickt. Das Staurohr 16 ist über eine Pumpe 70 mit benförmige Leitung 18 und die Verbindungsleitungen 35 dem vorderen Ende 24 der spulenförmigen Leitung bestehen, kann einen Bruchteil von etwa 2,5 ern 18 verbunden. Die proportional zueinander arbeiten-(1 inch) betragen. Zusätzlich kann jeder beliebige den Zwangsverdrängu:· ^pumpen 68 und 70 steuern Aufbau zur Befestigung des Plättchens mit dem die Verdünnung der Suspension, die durch die Fenster in der Bypass-Schaltung verwendet werden. schraubenförmige Leitung 18 hindurchtritt. Das End-Um beliebige Arten von Aufbauten zu umfassen, 40 stück 20 der schraubenförmigen Leitung 18 ist statt kann die Anordnung der F i g. 2 insgesamt als die das stromauf wie in F i g. 1 stromab von der schrauben-Fenster tragende Einrichtung 42 bezeichnet werden. förmigen Leitung 18 mit dem T-Stück 26 verbunden. Die Gesamtlänge der das Fluid führenden Leitungen, Die das Fenster tragende Einrichtung 42 befindet die das Staurohr 16, das T-förmige Rohrstück 26, das sich in Fi g. 3 im linken Arm des T-Stücks 26, wäh-Ende 24, die schraubenförmige Leitung 18 und das 45 rend die Reinigungs- und Inspektionskappe 44 am Endstück 20 sowie die Auslaßöffnung 22 umfaßt, rechten Arm des T-Stücks 26 vorgesehen ist. Eine wrid als Flüssgkeits-Bypass-Schaltung bzw. -Leitung Verbindungsleitung 72 führt das Fluid zur Auslaßbezeichnet. Die Innenflächen des T-Stücks 26 und das Öffnung 22. Der mit Masse verbundene Leiter 48 der vordere Ende 24 der schraubenförmigen Leitung 18 Teilchenanalyseschaltung 46 ist an einer Anschlußbilden die Metall-Fluid-Grenzflächen. 50 stelle 74 mit der Verbindungsleitung 72 verbunden.

Der linke Arm des T-Stücks 26 weist eine abnehm- Der »heiße« oder spannungsführende Leiter 50 ist an

bare Endkappe 44 auf, die zur Reinigung des T- der Anschlußstelle 54 am Endstück 20 angeschlossen.

Stücks verwendet werden kann. Der Abst.mmkondensator 56 liegt parallel zur schrau-

Das Fenster 40 umfaßt die Öffnung und eine Teil- benfönnigen Leitung IS und bildet mit dieser den abchenanalyseschaltung 46, die zusammen mit der 55 gestimmten Resonanzkreis 58.
ersteren im wesentlichen einen Teilchenanalysator Bei dieser Ausführungsform wird die Suspension ergibt Ein Leiter 48 verbindet die Analyseschaltung im Verhältnis des Durchsatzes der Zwangsverdrän-46 mit dem Elektrolyten auf der linken Seite des gungspumpen 68 und 70 verdünnt, vor der Messung Fensters 40 über die Metall-Fluid-Grenzfläche des in der schraubenförmigen Leitung 18 vermischt und T-Stücks 26, während ein weiterer Leiter 50 mit dem 60 dann an der Auslaßöffnung 11 abgeführt. Die VorElektrolyten auf der rechten Seite des Fensters 40 teile der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung sind auch über die Metall-Fluid-Grenzfläche des vorderen hier gegeben.

Endes 24 verbunden ist. Das Hauptrohr 12 ist an Die Vorrichtung 80 der Fij». 4 unterscheidet sich einer Anschlußstelle52 mit Masse verbunden. Eben- von den Vorrichtungen 10 und 60 der Fig. 1 und 3 so ist der Leiter 48 an Masse angeschlossen. Der Lei- 65 dadurch, daß die Teilchenanalyseschaltung aus zwei terSO ist an einer Anschlußstelle 54 mit dem vor- Teilen besteht, nämlich einem Teilchenirapulsdetek· deren Ende 24 verbunden. Zwischen der Anschluß- tor 82 und einer Wechselstromquelle 84. Die Baustelle 54 und der Auslaßöffnung 22 liegen zwei zuein- teile mit gleichen oder ähnlichen Funktionen wie die

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Teile der Fig. 1 sind mit den gleichen Bczugszcichcn das Fenster 40 des Plättchens 38 zugänglich ist oder

versehen. Der Fensterstrom wird durch die Wechsel- in der Anordnung angesammelter Schmutz entfernt

stromquelle 84 erzeugt, die an eine mittels eines werden kann. Das Fenster kann von beiden Seiten

Kondensators 88 abgestimmte Primärwicklung 86 durch die jeweilige Glasscheibe betrachtet werden,

angeschlossen ist. Die schraubenförmige Leitung 18 5 Gegebenenfalls kann das Fensacr durch einen

umfaßt oder bildet eine Sekundärwicklung. Durch Lichtstrahl belichtet werden, der axial durch die An-

die induktive Kopplung infolge der gegenseitigen Ordnung projiziert wird. Hierdurch kann das Fenster

Nähe der beiden Wicklungen wird in die schrauben- 40 unter Licht betrachtet oder sein Bild auf einem

förmige Leitung 18 ein elektrischer Strom induziert. Schirm oder ein Mikroskopobjektiv projiziert werden.

Der Abstimmkondensator 56 im abgestimmten Re- io Bei den Vorrichtungen 90 und 120 sind beide Sei-

sonanzkreis 58 wird in diesem Fall so eingestellt, daß ten des Fensters gegenüber Masse isoliert. Diese An-

sich eine Reihenresonanz ergibt und der Strom im Ordnung gestattet eine größere Schaltungsflexibilität.

Fenster zur Verfugung steht. Das Fenster ist über So ist beispielsweise die Verwendung einer symmetri-

elektrische Leiter 48 und 50 mit dem Detektor 82 sehen Wechselstromschaltung, von Differenz- bzw.

verbunden. 15 DifTerentialverstärkern, angezapften Spulen bzw.

Die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung bietet zusatz- schraubenförmigen Leitungen u.dgl. in der Schalliche Vorteile. Das Staurohr 16 ist direkt an ein tung 46 möglich.

erstes schraubenförmiges Rohr 92 angeschlossen. Insbesondere bei diesem Aufbau können die über das ein Abstimmkondensator 94 geschaltet ist, schraubenförmigen Leitungen unter Verwendung zuder zusammen mit dem ersten schraubenförmigen 10 sätzlicher Spulen, angezapfter Spulen und zusa'tz-Rohr 92 einen ersten abgestimmten Resonanzkreis lichcr Kondensatoren auf zwei unterschiedliche Fre-96 bildet. Das Endstück 98 des ersten schrauben- quenzen abgestimmt werden, so daß jedes beliebige förmigen Rohrs 92 ist an das vordere Ende 100 einer Frequenzverhaltcn erreichbar ist. Bei einer Resonanzzwciten schraubenförmigen Leitung 102 über die das frequenz /1 der einen Spule und einer Resonanz-Fenster tragende Einrichtung 42 angeschlossen. Über 25 frequenz /2 der anderen Spule liegt die Fensterclekdas zweite schraubenförmige Rohr 102 ist ein zweiter trode der /2-Spiilc bei der Frequenz /1 scheinbar Abstimmkondensator 104 geschaltet, der zusammen auf Masse und umgekehrt. Hierdurch ergeben sich mit dem schraubenförmigen Rohr 104 einen zweiten besonders zweckmäßige Schaltungsmöglichkeiten,
abgestimmten Resonanzkreis 106 bildet. Das End- Die in Fig. 8 gezeigte Vorrichtung 120' zeichnet stück 108 des schraubenförmigen Rohrs 102 führt 30 sich durch eine Doppelfrequenzerrcgung aus, wobei zur Auslaßöffnung 22. Bei der Vorrichtung 90 ist im Fenster gleichzeitig mit der strömenden Flüssigkeit die Tcikhcnanalyseschaltung 46 über das Fenster in ein hochfrequenter und ein niederfrequenter Strom der das Fenster tragenden Einrichtung 42 geschaltet. Hießen. Der niederfrequente Strom kann in diesem die zwischen den beiden schraubenförmigen Lcitun- Beispiel als Gleichstrom betrachtet werden,
gen angeordnet ist. und zwar mittels Leitern 110 und 35 Fig. 8 zeigt einen Becher 122' mit der zu unter-112. von denen keiner mit Masse verbunden ist. In suchenden Suspension 124'. Die Fensterröhre 126' diesem Fall bilden die schraubenförmigen Leitungen ist auf bekannte Weise aufgebaut, wobei die Suspenan den einander gegenüberliegenden Seiten des Fen- sion kontinuierlich durch das Fenster ins Innere der sters, nämlich zwischen dem Endstück 98 und dem Röhre 126' gesaugt wird, wobei sie durch eine vorderen Ende 100 die Metall-Fluicl-Grenzflächen. 4° schraubenförmige Leitung 128' aus Metall hindurch-

Dic in F i g. 6 gezeigte Vorrichtung 120 unter- tritt und darauf über ein Endstück 130' zu einer scheidet sich von der Vorrichtung 90 der Fig. 5 Vakuumquelle. Eine Gleichspannungsklemme 138' ist durch die Reinigungs- und Inspektionsanordnung. an den nichtgezeigtcn Detektor angeschlossen, der Das Endstück 98 der ersten schraubenförmigen Lei- die durch die durch das Fenster hindurchtretenden tung 92 und das vordere Ende 100 der zweiten 45 Teilchen erzeugten Impedanzänderungen mißt. Ein schraubenförmigen Leitung 102 sind an eine korn- Leiter 140' verbindet diese Klemme mit einer in die binierte Reinigungs- und Inspektionsanordnung 122 Suspension 124' eingetauchten Elektrode 142'. Der angeschlossen, die im einzelnen in Fig. 7 gezeigt gleiche Leiter ist über einen Reihenresonanzkreis ist. Zwei kurze Rohrabschnitte 124 und 126 sind je 144' an Masse und über einen Widerstand 146' an mit einem inneren Flansch 28 bzw. 30 versehen, 50 eine hochgespannte Gleichstromquelle angeschloszwischen denen die das Plättchen 38 tragende Iso- sen. Das Endstück 130', das ebenfalls aus Metall beliertrennwand 32 angeordnet ist, und die zusammen steht, ist bei 148' an Masse angeschlossen. Die innere mit der Trennwand 32 durch isolierende Schrauben Elektrode 150' ist bei 152' mit dem metallenen Ende 34 zusammengehalten werden. Hierdurch ergibt sich der schraubenförmigen leitung 128' verbunden. An eine Fensteranordnung 42, die sich von den bisher 55 den gleichen Anschluß führt ein elektrischer Leiter beschriebenen etwas unterscheidet. Ferner ist das 154', der an die Klemme 156' eines nichtgezeigten Endstück 98 an den Rohrabschnitt 24 und das vor- Radio)rcquenz-Detektors angeschlossen ist. Ein Abdere Ende 100 an den Rohrabschnitt 126 angcschlos- Stimmkondensator 158' ist über die schraubenförmige sen. Die äußeren Enden der Rohrabschnitte 124 unH leitung 128' vom »heißen« bzw. spannungsführen- 126 sind je mit einem Gewinde verschen, auf die 60 den Anschlußpunkt 152' an Masse geschaltet. Hiereine Schiaubhülse 130 geschraubt ist. Die Schraub- bei bilden die Elektroden 142' und 150' die Haupthülse i30 enthält eine EndüfTnung 132, die einen Metall-Fluid-Grenzflächen.

ringförmigen Innenflansch 134 begrenzt. Der Innen- Der Resonanzkreis 144' ist bei der Radio-Trägcrflansch 134 liegt an einem O-Ring 136, einer Glas frequenz reihenresonant. Sein Z./C-Verhältnts ist scheibe 138 und einem zweiten O-Ring 148 an und 65 .'weckmäßigerweise sehr hoch, um für die Radiopreßt die Anordnung fest und flüssigkeitsdicht gegen trequcn/ gegenüber Masse eine geringe Impedanz zu das Ende des Rohrabschnitts 124 bzw 126. Die erreichen, ohne der Glcichstromschaltung bcträeht-SchraubhüKe 130 kann abgeschraubt werden, so daß liehe Kapazitäten hinzuzufügen. Die Klemme 138'

dient als Ausgangsklemme für den Gleichstrom und liegt gleichzeitig bezüglich der Radiofrequenz auf Masse. Andererseits liegt die als Ausgangsklemme für die Radiofrequenz dienende Klemme 156' hinsichtlich des Gleichstroms auf Masse. Da die schraubenförmige Leitung 128' und der hierzu parallelliegende Abstimmkondensator 150' den radiofrequenten Strom zum Masseanschluß 148' praktisch sperren, entfällt die üblicherweise in der Leitung 130' erforderliche Tropfkammer, so daß die entsprechenden, obenerwähnten Nachteile vermieden werden.

Die doppelwandige Fenster- oder Meßröhre 126' minimisiert die Auswirkungen der Kapazität, wegen der durch die Wände der Fensterröhre zwischen der Flüssigkeit 124' und der im Innern de·- Röhre 126' befindlichen außerhalb des Fensters ein Leckstrom hindurchtritt, durch den Verluste und Verschlechterungen des Signal-Rauschverhältnisses eintreten.

Es kann bei geeigneter Wahl der Fensterdurch-

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messer mit der in Fig. 1 zwischen den Punkten 16 und 20 oder der in F i g. 6 gezeigten Vorrichtung die gesamte Strömung in einem Rohr durch Zählung und Größenbestimmung der Teilchen überwacht werden.

Die in F i g. 3 gezeigte Vorrichtung kann durch Verbindung der Leitung 62 mit einer Quelle für einen anderen Elektrolyten, der mit dem Fluid des Hauptstroms kompatibel ist, abgewandelt werden, und die Leitung könnte an einen Abfallbehälter oder eine

ίο Rückführeinrichtung angeschlossen werden. Eine solche Abwandlung ist dann zweckmäßig, wenn die Teilchen ursprünglich in einem Fluid suspendiert sind, dessen Leitfähigkeit für eine wirkungsvolle Teilchenbestimmung nach dem Coultcr-Prinzip nicht ausreicht. Sämtliche gezeigten Ausführungsformen können verdreht werden, so daß die die Probe führende schraubenförmige Leitung auf einer vertikalen Achse liegt, falls sich die zu untersuchenden Teilchen absetzen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Elektronischer Teilchenanalysator zur Untersuchung von in einem Fluid suspendierten Teileben, mit einem ersten und einem zweiten Be- S hälter, die durch ein elektrisch isolierendes Meßfenster miteinander verbunden sind, und in denen je eine in das Fluid tauchende Elektrode angeordnet ist, die an eine Hochfrequenz-Spannungsquelle angeschlossen sind und durch die im Bereich des Meßfensters ein bei Du-chtritt eines Teilchens veränderliches elektrisches Feld erzeugt wird, und mit einem an die Elektroden angeschlossenen Detektor, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil (18; 102; 128') des einen Behälters (24, 18, 20; XOO, 102, 108, 126', 130') aus Metall besteht und eine gewundene Form aufweist, so daß sich eine elektrische Induktivität ergibt, und daß parallel zu diesem Teil zur Bildung eines Resonanzkreises (58, ao 106) ein Kondensator (56; 104; 158') geschaltet ist.

2. Teilchenanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des einen Behälters (24, 18, 20; 100, 102, 108; 126', 128', »5 130') als schraubenförmige Spule (18, 102, 128') ausgebildet ist.

3. Teilchenanalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadvrch '^kennzeichnet, daß die Behälter (16, 26, 24, f8, 20; 16, 92, 98, 100, 102, 108) als Bypaß an ein das Fluid führendes Rohr (12) angeschlossen sind.

4. Teilchenanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Behälter (24, 18, 20; 100, 102, 108) selbst eine der Elektroden bildet.

5. Teilchenanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Behälter (16, 26; 16, 92, 98) ebenfalls aus Metall besteht und die zweite Elektrode bildet. 4»

6. Teilchenanalysator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch der zweite Behälter (16, 92, 98) wenigstens einen gewunden ausgebildeten Teil (92) aufweist, und daß parallel zu diesem Teil ein zweiter Kondensator (94) geschaltet ist.

7. Teilchenanalysator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenz-Spannungsquelle zwei Spannungen mit unterschiedlicher Frequenz erzeugt, und daß die beiden Resonanzkreise (96, 106) je auf eine Frequenz abgestimmt sind.

8. Teilchenanaiysator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Teile die Form einer schraubenförmigen Spule (92, 102) aufweisen.

9. Teilchenanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück (98) des ersten Behälters (16, 92, 98) und das vordere Ende (100) des zweiten Behälters (100, 102, 108) über eine das Meßfenster (40) enthaltende Trennwand (32) mit einem geringen elektrischen Durchlaßvermögen bei hohen Frequenzen verbunden sind.

10. Teilchenanalysator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden durch das Endstück (98) und das vordere Ende (100) gebildet werden.

11. Teilchenanalysator nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenz-Spannungsquelle (84) induktiv mit dem Teil (18) eines Behälters (24, 18, 20) gekoppelt ist.

12. Teilchenanalysator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypaß-Schaltung zum Abziehen von Flüssigkeit aus dem Rohr (12) zwei an dasselbe angeschlossene Einlaßleitungen (16, 62) enthält, daß in jeder Leitung (16, 62) Pumpen (68, 70) vorgesehen sind, deren Fluiddurchsätze einander proportional sind, daß die eine Leitung (62) mit einem Filter (64) versehen ist, und daß die Leitungen zu einem einzigen Kanal (24) verbunden sind, der zu dem ersten Behälter (18) führt.

13. Teilchenanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Behälter ein Gefäß (122') umfaßt, das ein erstes Fluid (124') mit den darin suspendierten Teilchen enthält, daß der zweite Behälter (126', 128', 130') eine in das erste Fluid eingetauchte Fensterröhre (126') umfaßt, daß der Teil des zweiten Behälters die Form einer schraubenförmigen Spule (128') aufweist und mit der Fensterröhre (126') verbunden ist, daß sich ein zweites Fluid in der Fensterröhre (126') und in der schraubenförmigen Spule (128') befindet, daß die erste Elektrode (142') im ersten Fluid (124') und die zweite Elektrode im zweiten Fluid angeordnet und elektrisch mit der einen Seite der schraubenförmigen Spule (128') verbunden ist, daß zusätzlich zu der an die zweite Elektrode (150') angeschlossenen Hochfrequenz-Spannungsquelle eine niederfrequente Spannungsquelle an die erste Elektrode (142') angeschlossen ist, daß die andere Seite der Spule (128') als Masse für die niederfrequente Spannungsquelle dient, daß eine als Masse für die hochfrequente Spannungsquelle dienende Einrichtung (144') vorgesehen ist und daß die zweite Elektrode (150') über einen Bandpaß für die Hochfrequenz an Masse geführt ist.