DE2424387B2 - Optisch-elektrische vorrichtung zum ueberwachen eines fluessigen mediums - Google Patents

Optisch-elektrische vorrichtung zum ueberwachen eines fluessigen mediums

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DE2424387B2 DE19742424387 DE2424387A DE2424387B2 DE 2424387 B2 DE2424387 B2 DE 2424387B2 DE 19742424387 DE19742424387 DE 19742424387 DE 2424387 A DE2424387 A DE 2424387A DE 2424387 B2 DE2424387 B2 DE 2424387B2
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Description

55
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optisch-elekische Vorrichtung zum Überwachen eines flüssigen lediums, mit einem Sender für sichtbare oder isichtbare Lichtstrahlen, einem einen optisch-elektrihen Wandler aufweisenden Empfänger für diese ichlstrahlen und mindestens einem für die Lichtstrahn durchlässigen Körper, der mindestens eine freie lache aufweist, welche an einen Raum zur Aufnahme js flüssigen Mediums angrenzt, wobei der Weg der 6$ ichtstrahlen durch das flüssige Medium beeinflußt ird.
Bekannte Vorrichtungen dieser Art (DT-PS 11 18 480 und US-PS 31 20125) sind so ausgebildet, daß bei Abwesenheit eines flüssigen Mediums an der freien Fläche des lichtdurchlässigen Körpers ein vom Sender in den lichtdurchlässigen Körper hinein gestrahltes Lichtstrahlenbündel an der genannten freien Fläche des lichtdurchlässigen Körpers total reflektiert und innerhalb dieses Körpers zum Empfänger geleitet wird, und daß hingegen bei Anwesenheit eines flüssigen Mediums an der freien Fläche des lichtdurchlässigen Körpers keine Totalreflexion des Lichtstrahlenbündels stattfindet, sondern praktisch das ganze Lichtstrahlenbündel durch die freie Fläche hindurch aus dem lichtdurchlässigen Körper austritt und folglich die Intensität des zum Empfänger gelangenden Lichtstromes deutlich abnimmt. Diese bekannten Vorrichtungen versagen die ihnen zugedachte Wirkung, wenn die Refiexionsfläche des lichtdurchlässigen Körpers von einem wenig transparenten, trüben oder milchigen flüssigen Medium überflutet oder mit einem opaken Film belegt wird, weil dann das Lichtstrahlenbündel an der Reflexionsfläche nicht aus dem lichtdurchlässigen Körper austreten kann, sondern weiterhin mindestens teilweise zum Empfänger reflektiert wird. Die gewünschte Änderung der Intensität des zum Empfänger gelangenden Lichtstromes beim Eintauchen der Reflexionsfläche in ein flüssiges Medium findet nicht oder nicht in ausreichendem Maß statt, was zu Fehlinformationen führt Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn die Vorrichtung ein Bestandteil einer automatischen Überfüllsicherungs-Einrichtung ist, die das Überlaufen von Behältern, wie z. B. Tanks für flüssige Brenn- und Treibstoffe, verhüten sollte.
Es ist ferner eine fotoelektrische Meß- und Regelvorrichtung für Flüssigkeitsstandanzeiger bekannt (DT-AS 10 52 700), bei welcher die optische Anordnung so getroffen ist, daß das von einer Lichtquelle ausgehende Licht bei Anwesenheit von Flüssigkeit in einem Glasrohr durch den Zylinderlinseneffekt der Flüssigkeitssäule gegen eine Fotozelle hin gebrochen wird, hingegen bei Abwesenheit von Flüssigkeit im Glasrohr in andere Richtungen abgelenkt wird, so daß die Fotozelle unbeleuchtet bleibt. Eine der Fotozelle vorgelagerte Blende verhütet den geradlinigen Lichtzutritt zur Fotozelle. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung ist es für das richtige Funktionieren unerläßlich, daß die Flüssigkeit lichtdurchlässig ist und beim Abfließen keinen lichtundurchlässigen Belag an der Wandung des Glasrohres zurückläßt. Zudem isl erforderlich, daß die Flüssigkeit einen vorbestimmter optischen Brechungsindex aufweist. Wenn die Flüssigkeit im Glasrohr undurchsichtig wäre, wie das z. B. für Leichtöl zutrifft, oder wenn der optische Brechungsindex der Flüssigkeit von dem vorbestimmten Wen erheblich abweicht, dann kann auch bei Anwesenheil von Flüssigkeit im Glasrohr kein Licht auf die Fotozelk gelangen, d. h. daß dann die Vorrichtung ihren Diens versagen würde. Deshalb ist auch diese bekannte Vorrichtung für die Verwendung in einer automatischer Überfüllsicherungs-Einrichtung nicht sonderlich geeig net.
Bei der Mengenmessung von Flüssigkeiten mittel: Durchflußmengenmessern ist es wichtig, daß in de Flüssigkeit keine oder doch nur vernachlässigbar wenij Dampf- oder Luftblasen (im folgenden kurz »Gasbla sen« genannt) enthalten sind, weil sonst das Meßergeb nis verfälscht würde. In manchen Ländern bestehet deshalb amtliche oder gesetzliche Vorschriften, wonacl der volumenmäßige Anteil der Gasblasen einei bestimmten Prozentsatz des gemessenen Gesamtvolu
mens nicht übersteigen darf. Es sind daher schon Einrichtungen bekannt geworden, mit deren Hilfe der gegebenenfalls vorhandene Anteil von Gasblasen in einer Flüssigkeit überwacht werden kann und die beim Oberschreiten einer vorbestimmten Toleranzmenge des Volumens des gasförmigen Antuiis in der Flüssigkeit automatisch einen Alarm auslösen oder die volumetrische Mengenmessung unterbrechen. Bekannte Gasblasendetektoren, die auf der Messung aer elektrischen Kapazität zwischen zwei Kondensatorplatten basieren, erfordern eine periodisch durchgeführte Eichung und sind verhältnismäßig wenig betriebssicher. Andere bekannte Einrichtungen zum Ermitteln der in einer Flüssigkeit vorhandenen Gasblasen weisen Mittel zum Abscheiden der Gasblasen aus der Flüssigkeit und einen Dom o. dgl. zum Auffangen der abgeschiedenen Gase auf, wobei eine einen Schwimmer aufweisende oder eine optisch-elektrische Pegelstandsonde vorgesehen ist, die anspricht, wenn der Flüssigkeitsspiegef im Dom o. dgl. durch die Gase unter eine bestimmte Marke oder mit unzulässig hoher Geschwindigkeit herabgedrückt wird, weil das ein Anzeichen für eine starke Gasausscheidung ist. Es ist verständlich, daß die Ermittlung von Gasblasen auf dem Umweg über eine Pegelstandmessung verhältnismäßig ungenau und mit einer beträchtlichen Zeitverzögerung behaftet ist.
Die oben erwähnten fotoelektrischen Vorrichtungen zur Flüssigkeitsüberwachung sprechen auf in der Flüssigkeit vorhandene Gasblasen nur in völlig unzureichendem Maße an. Bei den fotoelektrischen Yorrichtungen mit einer Totalreflexionsfläche ist eine Beeinflußung der Lichtstrahlen praktisch nur durch solche Gasblasen möglich, die unmittelbar auf die Reflexionsfläche auftreffen. Bei der erwähnten fotoelektrischen Meß- und Regelvorrichtung mit einem Glasrohr zur Aufnahme einer Flüssigkeitssäule bewirken die in der Flüssigkeit auftretenden Gasblasen wohl eine Ablenkung eines Teiles der Lichtstrahlen und somit eine Verminderung der Beleuchtungsintensität der Fotozelle, aber die resultierende Änderung des Fotostromes im Vergleich zum Ruhestrom bei Anwesenheit einer blasenfreien Flüssigkeit ist nur verhältnismäßig gering, weshalb die Ansprechempfindlichkeit auf Gasblasen völlig unzureichend ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine optisch-elektrische Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß sie beim Auftreten von Gasblasen in einer transparenten Flüssigkeit mit einer bisher nicht erzielbar hohen Ansprechempfindlichkeil reagiert und daß zudem die Anwesenheit einer lichtundurchlässigen Flüssigkeit die gleiche Wirkung wie die Anwesenheit einer von Gasblasen freien transparenten Flüssigkeit zur Folge hat.
Diese Aufgabe ist bei der optisch-elektrischen Vorrichtung zum Überwachen eines flüssigen Mediums, mit einem Sender für sichtbare oder unsichtbare Lichtstrahlen, einem einen optisch-elektrischen Wandler aufweisenden Empfänger für diese Lichtstrahlen und mindestens einem für die Lichtstrahlen durchlässigen Körper, der mindestens eine freie Fläche aufweist, welche an einen Raum zur Aufnahme des flüssigen Mediums angrenzt, wobei der Weg der Lichtstrahlen durch das flüssige Medium beeinflußt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Brechungsindex des lichtdurchlässigen Körpers und die Stellung der Grenzfläche zwischen dem lichtdurchlässigen Körper und dem Aufnahmeraum für das flüssige Medium in bezug auf die Lichteinfallsrichtung so bemessen sind, daß die Lichtstrahlen zum Empfänger hin gebrochen werden, wenn Gasblasen in dem flüssigen Medium auftreten, und daß die Lichtstrahlen vom Empfänger weg abgelenkt werden, wenn das Medium gasblasenfrei ist.
Da bei einer solchen Vorrichtung auf den Empfänger praktisch kein Licht fällt, solange das im Aufnahmeraum vorhandene flüssige Medium gasblasenfrei ist, wirkt jede im »Gesichtsfeld« des Empfängers auftretende und von den Lichtstrahlen des Senders beleuchtete Gasblase von einer gewissen Mindestgröße wie ein Leuchtfleck, der vom Empfänger »gesehen« wird und somit eine gewisse Beleuchtung des Empfängers bewirkt. Der relative Unterschied zwischen dem unbeleuchteten Zustand und der durch eine einzelne Gasblase verursachten Beleuchtung des Empfängers ist ausrei chend groß, um eine nutzbare Änderung des elektrischen Zustandes am Ausgang des optisch-elektrischen Wandlers hervorzurufen. Die Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist daher so groß, daß sie auf einzelne Gasblasen anspricht Mithin ist diese Vorrichtung für die Ermittlung von Gasblasen in flüssigen Medien besonders geeignet. Die Größe des optischen Brechungsindexes des flüssigen Mediums ist völlig unkritisch und muß sich nur um ein bestimmtes Mindestmaß von dem Brechungsindex gasförmiger Medien unterscheiden.
Wenn zweckmäßigerweise der Brechungsindex des lichtdurchlässigen Körpers und die Stellung der Grenzfläche zwischen dem lichtdurchlässigen Körper und dem Aufnahmeraum für das flüssige Medium in bezug auf die Lichteinfallsrichtung so gewählt werden, daß bei Abwesenheit eines flüssigen Mediums im erwähnten Aufnahmeraum ein beträchtlicher Teil des vom Sender ausgehenden Lichtes zum Empfänger hin gebrochen wird, ist die Vorrichtung auch zum ermitteln der Anwesenheit oder Abwesenheit eines flüssigen Mediums im Aufnahmeraum geeignet, wobei es keine Rolle spielt, ob das flüssige Medium für die vom Sender ausgehenden Lichtstrahlen transparent oder undurchlässig ist. In beiden Fällen gelangt kein Licht mehr zum Empfänger, wenn das flüssige Medium sich in dem Aufnahmeraum befindet und im Falle eines transparenten Mediums gasblasenfrei ist. Die Vorrichtung ist daher auch als Pegelstandsonde zur Verwendung in einer Sicherungseinrichtung gegen Überfüllen eines Flüssigkeitsbehälters oder in einer konventionell ausgebildeten Gasabscheide- und Auffangvorrichtung zum Verhüten des Mitmessens von Gasblasen bei der volumetrischen Mengenmessung von Flüssigkeiten sehr gut geeignet. Bei der letztgenannten Verwendungsart ist es möglich, die optisch-elektrische Vorrichtung gemäß der Erfindung in einem Gasauffangdom o. dgl. derart anzuordnen, daß sie auf etwa auftretende Gasblasen in einer transparenten Flüssigkeit, wie Benzin oder Heizöl, unmittelbar anspricht, wogegen im Falle einer lichtundurchlässigen Flüssigkeit, wie etwa Leichtöl, das Auftreten von Gasblasen indirekt als Folge des Absinkens des Flüssigkeitsspiegels bis unterhalb der optisch-elektrischen Vorrichtung ermittelt wird, wobei in den beiden genannten Fällen am Ausgang des optisch-elektrischen Wandlers die gleiche Wirkung entsteht. So ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, z. B. an einem Tankfahrzeug, welches einmal mit einer lichtdurchlässigen Flüssigkeit und das andere Mal mit einer lichtundurchlässigen Flüssigkeit beladen wird, stets die gleiche Einrichtung zum Verhüten des Mitmessens von Gasblasen bei der
volumetrischen Mengenmessung während des Entladens der Flüssigkeit zu benutzen, wobei im ersten Fall eine gegenüber bisher beträchtlich erhöhte Ansprechempfindlichkeit auf Gasblasen und im zweiten Fall mindestens die gleiche Ansprechempfindlichkeit wie bei 5 bisher bekannten Einrichtungen mit Schwimmerdetektoren erzielt wird.
Eine zweckdienliche Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß der erwähnte lichtdurchlässige Körper zwischen dem Sender und dem Raum zur Aufnahme des flüssigen Mediums und ein zweiter lichtdurchlässiger Körper zwischen dem genannten Raum und dem Empfänger angeordnet ist, wobei der zweite lichtdurchlässige Körper ebenfalls eine an den genannten Raum angrenzende freie Fläche aufweist. Diese Ausbildung bringt gegenüber einer Ausführungsform mit nur einem einzigen lichtdurchlässigen Körper den Vorteil, daß sowohl die Strahlung des Senders als auch die Aufnahmeempfindlichkeit des Empfängers gerichtet werden können, z. B. so daß die vom Sender ausgehenden Lichtstrahlen besser gebündelt und das Gesichtsfeld des Empfängers eingeengt sind, wodurch eine größere Ansprechempfindlichkeit auf einzelne Gasblasen und eine geringere Strömungsempfindlichkeit auf Streulicht und/oder Fremdlicht erzielt wird. Für 2J den Fall der Verwendung der Vorrichtung als Pegelstandsonde ergibt sich hierbei ein größerer Hell-Dunkelunterschied in der Beleuchtung des Empfängers bei Anwesenheit bzw. Abwesenheit des flüssigen Mediums, was wiederum die Strömungsanfälligkeit gegen Streulicht und Fremdlicht vermindert.
In vorteilhafter Ausgestaltung können die zwei freien Flächen der lichtdurchlässigen Körper V-förmig zueinander stehen und zwischen sich einen Teil des Raumes zur Aufnahme des flüssigen Mediums aufweisen. Dabei können die zwei freien Flächen vorzugsweise je annähernd einen Teil der Oberfläche einer Kugel oder eines Zylinders sein, in deren Innern der Sender bzw. der Empfänger angeordnet ist, wobei die lichtdurchlässigen Körper nebeneinander angeordnete Segmente oder Sektoren von Kugeln oder Zylindern sein können. Mit dieser Ausgestaltung ist eine besonders kompakte Bauweise der Vorrichtung möglich.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert
F i g. 1 zeigt einen schematischen waagrechten Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen optisch-elektrischen Vorrichtung, wobei der Weg eines Lichtstrahlenbündels bei Abwesenheit eines flüssigen Mediums angedeutet ist;
F i g. 2 zeigt in analoger Darstellung den Weg eines Lichtstrahlenbündels bei Anwesenheit eines flüssigen Mediums;
F i g. 3 ist eine analoge Darstellung, die den Weg eines Strahlenbündels bei Anwesenheit von Gasblasen in dem flüssigen Medium zeigt;
Fig.4 stellt einen schematischen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung dar;
Fig.5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel in analoger Darstellung.
Gemäß den Fig. 1 bis 3 ist an der Innenseite einer Wand 1 eines zur Aufnahme von Flüssigkeit bestimmten Behälters ein lichtdurchlässiger Körper 2 angeordnet, der die Form eines Zylinder- oder Kugelabschnittes mit einer freien Oberfläche 3 hat. Im Innern des Körpers 2 befindet sich ein Sender 4 für Lichtstrahlen, beispielsweise eine Gallium-Arsenid-Diode, deren Lichtemission nahe dem Infrarotbereich liegt. Unmittelbar neben der Körper 2 ist ein zweiter gleichartiger lichtdurchlässige Körper 12 ebenfalls an der Wand 1 angeordnet. In Innern des zweiten Körpers 12 befindet sich ei: Fototransistor 14 als Empfänger für Lichtstrahlen, dii vom Sender 4 ausgestrahlt werden, und zum Erzeugei eines elektrischen Signals, wenn Lichtstrahlen auf dei Fototransistor auftreffen. Die freien Flächen 3 und V. der beiden lichtdurchlässigen Körper 2 und 12 grenzei an den zur Aufnahme von Flüssigkeit dienenden Raun an. Die Körper 2 und 12 bestehen z. B. au anorganischem oder organischem Glas, wie beispiels weise Acrylglas, und weisen vorzugsweise einei optischen Brechungsindex von etwa 1,5 auf.
Die beiden lichtdurchlässigen Körper 2 und 12, derei freie Flächen 3 und 13 wie auch der Sender 4 und de Empfänger 14 sind derart ausgebildet und angeordnel daß sich die folgende Wirkungsweise der beschriebenei Vorrichtung ergibt:
Wenn der an die freien Flächen 3 und 13 de lichtdurchlässigen Körper 2 und 12 angrenzende Raun mit Luft erfüllt ist, weisen die optischen Brechungsindi zes der Stoffe beiderseits der Flächen 3 und 13 einei verhältnismäßig großen Unterschied auf. Ein von Sender 4 ausgehendes Lichtstrahlenbündel 8 win gemäß F i g. 1 an der Stelle 6 seines Durchtrittes durcl die freie Fläche 3 von der Lotrechten 5 weg in Richtun) 9 gegen den anderen Körper 12 hin gebrochen. Da Strahlenbündel trifft die freie Fläche 13 des zweitei durchsichtigen Körpers 12 an der Stelle 16 und win dort zur Lotrechten 15 hin gebrochen, so daß es dei Fototransistor 14 erreicht. Letzterer gibt demzufolgi ein elektrisches Signal ab.
Ist hingegen der an die freien Flächen 3 und 13 de beiden Körper 2 und 12 angrenzende Raum mit eine Flüssigkeit 10 (F i g. 2) gefüllt, wird der Unterschied de Brechungsindizes der Stoffe beiderseits der Flächen : und 13 erheblich geringer. Infolgedessen wird das von Sender 4 ausgehende Lichtstrahlenbündel 8 bei seinen Durchtritt durch die Fläche 3 des Körpers 2 wenigei stark gebrochen, so daß es gemäß F i g. 2 in Richtung 9, am zweiten lichtdurchlässigen Körper 12 vorbei geht Der Fototransistor 14 bleibt daher von dem Lichtstrah lenbündel unberührt und gibt kein elektrisches Signa ab. Der Wegfall des elektrischen Signals bedeutet di( Meldung, daß die freien Flächen 3 und 13 dei lichtdurchlässigen Körper 2 und 12 mit Flüssigkei überflutet sind.
Wenn der an die freien Flächen 3 und 13 angrenzend« Raum mit einer Flüssigkeit 10 erfüllt ist, in der Luft- ode Dampfblasen 17 (Fig.3) vorhanden sind, dann habet die von Lichtstrahlen des Senders 4 getroffenen Blasei zur Folge, daß diese Lichtstrahlen durch Reflexion Beugung und/oder Brechung umgelenkt werden, wöbe zumindest ein Teil der so umgelenkten Lichtstrahl« wieder den Fototransistor 14 erreichen. Da die Blaset 17 in der Flüssigkeit 10 nicht stationär bleiben, sonden durch den hydrostatischen Auftrieb nach oben wanden oder durch eine der Flüssigkeit erteilte Strömunj fortgetrieben werden, sind die auf den Fototransistor U fallenden Lichtstrahlen Änderungen unterworfen, di« auch entsprechende Variationen des vom Fototransi stör abgegebenen elektrischen Signals hervorrufen. Die einzelnen Blasen oder Gruppen von Blasen in dei Flüssigkeit 10 verursachen daher verhältnismäßig kurz« elektrische Impulse am Ausgang des Fototansistors 14 Die Häufigkeit dieser Impulse ist angenähert ein MaC für den volumenmäßigen Anteil der Gasblasen in dei
Flüssigkeit 10.
Das in F i g. 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel ist grundsätzlich gleich ausgebildet wie das soeben beschriebene, und es sind die gleichen Bezugszeichen benutzt, soweit es sich um übereinstimmende Teile und Elemente handelt. Die beiden je mit einer gekrümmten Brechungsfläche 3 bzw. 13 versehenen Körper 2 und 12 sind durch ein einziges lichtdurchlässiges Materialstück 20 gebildet, das in ein an der Behälterwand 1 befestigtes Gehäuse 21 eingesetzt ist. Die Brechungsflächen 3 und 13 sind V-förmig zueinander angeordnet, so daß der Raum zur Aufnahme einer Flüssigkeit sich zwischen die beiden Flächen 3 und 13 hinein erstreckt. Eine in das Materialstück 20 eingefügte, lichtundurchlässige Trennwand 22 verhütet einen direkten Übertritt von Lichtstrahlen vom Sender 4 zum Empfänger 14. Die Gebrauchs- und Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig.4 ist gleich, wie mit Bezug auf das erste Beispiel ausführlich dargelegt wurde.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 ist lediglich dem Lichtsender 4 ein lichtdurchlässiger Körper 2 mit einer freien, an den Raum zur Aufnahme einer Flüssigkeit angrenzenden Brechungsfläche 3 zugeordnet. Im Gegensatz zu den vorherigen Beispielen ist die Brechungsfläche 3 in F i g. 5 im wesentlichen eben ausgebildet. Der Lichtempfänger 14 ist bloß durch ein optisch praktisch unwirksames Schutzglas 25 von dem Raum zur Aufnahme von Flüssigkeit getrennt. Die Anordnung ist derart, daß ein vom Sender ausgehendes Lichtstrahienbündel 8, 8' beim Austritt aus den lichtdurchlässigen Körper 2 an der freien Fläche 3 eint optische Brechung in Richtungen 9,9' erfährt, wenn sicf keine Flüssigkeit in dem an die Fläche 3 angrenzender Raum befindet, wonach das gebrochene Strahlenbünde 9, 9' auf den Lichtempfänger 14 auftrifft. Ist der Raurr zwischen der Fläche 3 und dem Lichtempfänger U hingegen mit einer Flüssigkeit erfüllt, so wird di< Brechung der Lichtstrahlen beim Durchtritt durch dit freie Fläche 3 des lichtdurchlässigen Körpers ί beträchtlich weniger stark, so daß das Lichtstrahlenbün del 9a, 9a' nicht mehr auf den Lichtempfänger 14 fällt Sofern in der Flüssigkeit jedoch Gasblasen auftreten werden die Lichtstrahlen 9a, 9a' wenigstens zum Tei durch Reflexion, Beugung und/oder Brechung an der Gasblasen zum Lichtempfänger 14 hin geworfen.
Es ist noch zu bemerken, daß die Form der an der Raum zur Aufnahme von Flüssigkeit angrenzender Brechungsflächen in allen Ausführungsbeispielen nichi kritisch ist. Wenn vom Lichtsender 4 ein verhältnismäßig breites Strahlenbündel ausgeht und das »Gesichtsfeld« des Lichtempfängers ebenfalls verhältnismäßig breit ist, ergibt sich ein Vorteil, daß das Feld, innerhalb welchem Gasblasen ermittelt werden können, größer ist. In der Praxis wird ein vernünftiger KompromiD zwischen der Größe dieses Feldes und der Empfindlichkeit der Vorrichtung auf einzelne Gasblasen zweckdienlich sein.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Optisch-elektrische Vorrichtung zum Überwachen eines flüssigen Mediums, mit einem Sender für sichtbare oder unsichtbare Lichtstrahlen, einem einen optisch-elektrischen Wandler aufweisenden Empfänger für diese Lichtstrahlen und mindestens einem für die Lichtstrahlen durchlässigen Körper, der mindestens eine freie Fläche aufweist, welche an einen Raum zur Aufnahme des flüssigen Mediums angrenzt, wobei der Weg der Lichtstrahlen durch das flüssige Medium beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsindex des lichtdurchlässigen Körpers (2) und die Stellung der Grenzfläche (3) zwischen dem lichtdurchlässigen Körper (2) und dem Aufnahmeraum für das flüssige Medium (10) in bezug auf die Lichteinfailsrichtung so bemessen sind, daß die Lichtstrahlen zum Empfänger (14) hin gebrochen werden, wenn Gasblasen in dem flüssigen Medium (10) auftreten, und daß die Lichtstrahlen vom Empfänger weg abgelenkt werden, wenn das Medium gasblasenfrei ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtdurchlässige Körper (2) zwischen dem Sender (4) und dem Raum zur Aufnahme des flüssigen Mediums (10) und ein zweiter lichtdurchlässiger Körper (12) zwischen dem genannten Raum und dem Empfänger (14) angeordnet ist, wobei der zweite lichtdurchlässige Körper (12) ebenfalls eine an den genannten Raum angrenzende freie Fläche (13) aufweist
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei freien Flächen (3, 13) V-förmig zueinander stehen und zwischen sich einen Teil des Raumes zur Aufnahme eines flüssigen Mediums (10) aufweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei freien Flächen (3, 13) je annähernd einen Teil der Oberfläche einer Kugel oder eines Zylinders sind, in deren Innern der Sender (4) bzw. der Empfänger (14) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässigen Körper (2, 12) nebeneinander angeordnete Segmente oder Sektoren von Kugeln oder Zylindern sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtdurchlässige Körper (2, 12) aus einem Material mit einem optischen Brechungsindex von etwa 1,5 für die vom Sender (4) ausgestrahlten Lichtstrahlen besteht.
DE19742424387 1973-05-22 1974-05-20 Optisch-elektrische Vorrichtung zum Überwachen eines flüssigen Mediums Expired DE2424387C3 (de)

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DE2424387A1 DE2424387A1 (de) 1974-12-19
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DE4333624A1 (de) * 1993-10-04 1995-04-06 Martin Dipl Ing Simon Verfahren und Anordnung zum Bestimmen der Strömungsform einer Zweiphasenströmung
DE19741148A1 (de) * 1997-09-18 1999-04-08 Siemens Ag Sensorelement für einen refraktiven optischen Sensor und Verfahren zur Herstellung und Anwendung des Sensorelements

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BE815349A (fr) 1974-09-16
FR2230996A1 (de) 1974-12-20
CA1010975A (en) 1977-05-24
GB1472185A (en) 1977-05-04
AT324018B (de) 1975-08-11
NL7406910A (de) 1974-11-26
CH567715A5 (de) 1975-10-15
FR2230996B1 (de) 1978-01-27
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