DE2424387C3 - Optisch-elektrische Vorrichtung zum Überwachen eines flüssigen Mediums - Google Patents

Optisch-elektrische Vorrichtung zum Überwachen eines flüssigen Mediums

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DE2424387C3
DE2424387C3 DE19742424387 DE2424387A DE2424387C3 DE 2424387 C3 DE2424387 C3 DE 2424387C3 DE 19742424387 DE19742424387 DE 19742424387 DE 2424387 A DE2424387 A DE 2424387A DE 2424387 C3 DE2424387 C3 DE 2424387C3
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Johann Salzburg Kierner (Österreich)
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Hectronic Ag, Buchs, Aargau (Schweiz)
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Description

55
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optisch-elektrische Vorrichtung zum Überwachen eines flüssigen Mediums, mit einem Sender für sichtbare oder unsichtbare Lichtstrahlen, einem einen optisch-elektrisehen 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.
Bekannte Vorrichtungen dieser An(DT-PS 11 18 480 und US-PS 31 20 125) 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 stattrindet, 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 Reflexionsfläche 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 ist erforderlich, daß die Flüssigkeit einen vorbestimmten optischen Brechungsindex aufweist. Wenn die Flüssigkeit im Glasrohr undurchsichtig wäre, wie das z. B. füi 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 Fotozelle gelangen, d. h. daß dann die Vorrichtung ihren Dienst versagen würde. Deshalb ist auch diese bekannte Vorrichtung für die Verwendung in einer automatischer ÜberfüIIsicherungs-Einrichtung nicht sonderlich geeig net.
Bei der Mengenmessung von Flüssigkeiten mittel; Durchflußmengenmessern ist es wichtig, daß in dei Flüssigkeit keine oder doch nur vernachlässigbar weni^ Dampf- oder Luftblasen (im folgenden kurz »Gasbla sen« genannt) enthalten sind, weil sonst das Meßergeb nis verfälscht würde. In manchen Ländern besteher deshalb amtliche oder gesetzliche Vorschriften, wonach der voiumenmäßige Anteil der Gasblasen einer 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 Anteils in der Flüssigkeit automatisch einen Alarm auslegen oder die volumetrische Mengenmessung unterbrechen. Bekannte Gasblasendetektoren, die auf der Messung der 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 Flüssigkeitsspiegel 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 Zeitver- 2s zögerung 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 Vorrichtungen 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 Ansprechempfindlichkeit reagiert und daß zudem die Anwesenheit einer lichtundurchlässigen so 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 zuni Empfänger hin gebrochen werden, wenn Gasbiasen in dein 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 ausreichend 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 'ti 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 Wandiers 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
volumetrische 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 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 Kugei oder eines Zylinders sein, in deren Innern der Sender bzw. der Empfänger angeordnet ist, wobei die lichtdurchlässigen Körper nebeneinander angeordnete Segmente oder ^0 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;
F i g. 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 Lichtstrahler., beispielsweise eine Gallium-Arsenid-Diode, deren Lichtemission nahe dem Infrarotbereich liegt. Unmittelbar neben dem Körper 2 ist ein zweiter gleichartiger lichtdurchlässiger Körper 12 ebenfalls an der Wand I angeordnet. Im Innern des zweiten Körpers 12 befindet sich ein Fototransistor 14 als Empfänger für Lichtstrahlen, die vom Sender 4 ausgestrahlt werden, und zum Erzeugen eines elektrischen Signals, wenn Lichtstrahlen auf den Fototransistor auftreffen. Die freien Flächen 3 und 13 der beiden lichtdurchlässigen Körper 2 und 12 grenzen an den zur Aufnahme von Flüssigkeit dienenden Raum an. Die Körper 2 und 12 bestehen z. B. aus anorganischem oder organischem Glas, wie beispielsweise Acrylglas, und weisen vorzugsweise einen optischen Brechungsindex von etwa 1,5 auf.
Die beiden lichtdurchlässigen Körper 2 und 12, deren freie Flächen 3 und 13 wie auch der Sender 4 und der Empfänger 14 sind derart ausgebildet und angeordnet, daß sich die folgende Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ergibt:
Wenn der an die freien Flächen 3 und 13 der lichtdurchlässigen Körper 2 und 12 angrenzende Raum mit Luft erfüllt ist, weisen die optischen Brechungsindizes der Stoffe beiderseits der Flächen 3 und 13 einen verhältnismäßig großen Unterschied auf. Ein vom Sender 4 ausgehendes Lichtstrahlenbündel 8 wird gemäß F i g. 1 an der Stelle 6 seines Durchtrittes durch die freie Fläche 3 von der Lotrechten 5 weg in Richtung 9 gegen den anderen Körper 12 hin gebrochen. Das Strahlenbündel trifft die freie Fläche 13 des zweiten durchsichtigen Körpers 12 an der Steile 16 und wird dort zur Lotrechten 15 hin gebrochen, so daß es den Fototransistor 14 erreicht. Letzterer gibt demzufolge ein elektrisches Signal ab.
Ist hingegen der an die freien Flächen 3 und 13 der beiden Körper 2 und 12 angrenzende Raum mit einer Flüssigkeit 10 (F i g. 2) gefüllt, wird der Unterschied der Brechungsindizes der Stoffe beiderseits der Flächen 3 und 13 erheblich geringer. Infolgedessen wird das vom Sender 4 ausgehende Lichtstrahlenbündel 8 bei seinem Durchtritt durch die Hache 3 des Körpers 2 weniger stark gebrochen, so daß es gemäß F i g. 2 in Richtung 9a am zweiten lichtdurchlässigen Körper !2 vorbei geht Der Fototransistor 14 bleibt daher von dem Lichtstrahlenbündel unberührt und gibt kein elektrisches Signal ab. Der Wegfall des elektrischen Signals bedeutet die Meldung, daß die freien Flächen 3 und 13 der lichtdurchlässigen Körper 2 und 12 mit Flüssigkeit überflutet sind.
Wer η der an die freien Flächen 3 und 13 angrenzende Raun- mit einer Flüssigkeit IO erfüllt ist, in der Luft- oder Dampfblasen \7 (Fig.3) vorhanden sind, dann haben die von Lichtstrahlen des Senders 4 getroffenen Blasen zur Folge, daß diese Lichtstrahlen durch Reflexion Beugung und/oder Brechung umgelenkt werden, wobei zumindest ein Teil der so umgelenkten Lichtstrahlen wieder den Fototransistor 14 erreichen. Da die Blasen 17 in der Flüssigkeit 10 nicht stationär bleiben, sondern durch den hydrostatischen Auftrieb nach oben wandern oder durch eine der Flüssigkeit erteilte Strömung fortgetrieben werden, sind die auf den Fototransistor 14 fallenden Lichtstrahlen Änderungen unterworfen, die auch entsprechende Variationen des vom Fototransistor abgegebenen elektrischen Signals hervorrufen. Die einzelnen Blasen oder Gruppen von Blasen in dei Flüssigkeit 10 verursachen daher verhältnismäßig kurze elektrische Impulse am Ausgang des Fotoiansistors 14 Die Häufigkeit dieser Impulse ist angenähert ein MaC für den volumenmäßigen Anteil der Gasblasen in dei
Flüssigkeit 10.
Das in F ί g. 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel ist grundsätzlich gleich ausgebildet wie das soeben beschriebene, und es ;sind die gleichen Bezugszeichen benutz', 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 Maieriaisiüek 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 L.ichtsender 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 Lichtstrahlenbündel 8, 8' beim Austritt aus den lichtdurchlässigen Körper 2 an der freien Fläche 3 eint optische Brechung in Richtungen 9,9' erfährt, wenn siel keine Flüssigkeit in dem an die Fläche 3 angrenzender Raum befindet, wonach das gebrochene Strahlenbünde 9, 9' auf den Lichtempfänger 14 auftrifft. Ist der Raurc zwischen der Fläche 3 und dem Lichtempfänger 14 hingegen mit einer Flüssigkeit erfüllt, so wird die Brechung der Lichtstrahlen beim Durchtritt durch die freie Fläche 3 des lichtdurchlässigen Körpers 2 beträchtlich weniger stark, so daß das Lichtstrahlenbündel 9a, 9a' nicht mehr auf den Lichtempfänger 14 fällt. Sofern in der Flüssigkeit jedoch Gasblasen auftreten, werden die Lichtstrahlen 9a, 9a' wenigstens zum Teil durch Reflexion, Beugung und/oder Brechung an den Gasblasen zum Lichtempfänger 14 hin geworfen.
Es ist noch zu bemerken, daß die Form der an den Raum zur Aufnahme von Flüssigkeit angrenzenden Brechungsflächen in allen Ausführungsbeispielen nicht 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 Kompromiß zwischen der Größe dieses Feldes und der Empfindlichkeit der Vorrichtung auf einzelne Gasblasen zweckdienlich sein.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
609 649/337
#556

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Optisch-elektrische Vorrichtung zum Überwachen eines flüssigen Mediums, mit einem Sender tür s 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 Aufnanmeraum für das flüssige Medium (10) in bezug auf die Lichteinfallsrichtung 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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AT446073A AT324018B (de) 1973-05-22 1973-05-22 Sonde zum ermitteln von gaselasen in einer flüssigkeit

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DE2424387A1 DE2424387A1 (de) 1974-12-19
DE2424387B2 DE2424387B2 (de) 1976-04-15
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