DE2734888A1 - Schaum-ueberwachungsvorrichtung - Google Patents

Schaum-ueberwachungsvorrichtung

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Peter William Gales
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Jos Schlitz Brewing Co
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Jos Schlitz Brewing Co
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    • G01N33/02—Food
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Description

Schaum-Überwachungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Schaum-Überwachungsvorrichtung und ein Verfahren zum Messen der einer Flüssigkeit eigenen Schaumauflösungseigenschaften.
Die charakteristischen Eigenschaften eines zwischen einer Flüssigkeit und einem Gas gebildeten Schaumes und insbesondere die Schaumauflösungseigenschaften stellen für bestimmte Flüssigkeiten, etwa für den Fall, daß Flüssigkeiten gewünschtermaßen aufgelöste oder mitgerissene Gase enthalten, eine zu messende ur.d möglicherweise zu steuernde wichtige Kenngröße dar. Beispielsweise enthält Bier, ein durch langsame Fermentation gebrautes malz- und hopfenhaltiges alkoholisches Getränk, aufgelöste und mitgenommsne^ase wie Kohlendioxid, das ohne weiteres Schaum erzeugen kann, falls der Druck in seinem Vorrats behälter rasch vermindert wird oder falls es bewegt wird, wie beim Ausgießen in ein Trinkgefäß. Die Schaummenge, die in einerFlüssigkeit wie zum Beispiel Bier erzeugt oder hergestellt
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wird, kann sich je nach ihrer Oberflächenspannung oder Elastizität verändern und kann durch Verarbeitungsverfahren, die die Bildung des flüssigen Produkts betreffen, gesteuert werden.
In Situationen, wo Schaum eine einem bestimmten flüssigen Produkt eigene, entweder erwünschte oder unerwünschte Kenngröße darstellt, ist es vorteilhaft, die Schäumungseigenschaften des Produkts, wie etwa die Auflösungsgeschwindigkeit des Schaumes,genau zu überwachen und aufzuzeichnen. In derartigen Situationen ist es wünschenswert, Änderungen der Schaumstabilität genau zu ermitteln und Standards in Ausdrücken gemessener Eigenschaften zu bilden, die bei der Bestimmung der flüssigkeitsbildenden Prozesse verwendet werden können. Derartige aus Überwachungen gewonnene Informationen können hilfreich sein für Versuche, die flüssigkeitsbildenden Prozesse so zu modifizieren, daß standardisierte und gleichmäßige wünschenswerte Schaumeigenschaften des flüssigen Produkts erhalten werden.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Behälter, der innerhalb einer öffnung Schaum enthält, an einer Mehrzahl von vertikal beabstandeten Niveaus so abgetastet, daß ein erstes Signal für Jedes Abtastniveau erzeugt wird, das Schaum enthält, und ein zweites Signal für jedes abgetastete Niveau, das frei von Schaum ist. Die aus der Abtastung gewonnenen ersten und zweiten erzeugten Signale werden so überwacht, daß eine Ausgangsgröße gebildet wird, die von der örtlichen Lage des Schaumes innerhalb
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des Behälters abhängig ist.
Der Abtastvorgang wird durch eine Steuerung geführt, die eine aufeinanderfolgende und sich wiederholende Abtastung der Reihe von Behältern!veaüs bewirkt. Die von der Schaum-Überwachungsvorrichtung zur Verfügung gestellte Ausgangsgröße ist somit in Abhängigkeit von der Auflösung des überwachten Schaums veränderlich.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird das Abtasten durch eine Mehrzahl von nacheinander betätigten . Strahlungsquellen veranlaßt, die entlang einer ersten Seitenwand des Behälters an beabstandeten Behälterniveaus angeordnet sind, so daß eine Folge von intermittierenden Strahlungspfaden an beabstandeten Niveaus gebildet wird. Eine Mehrzahl von Strahlungssensoren, die den Strahlungsquellen entsprechen, ist entlang eines zweiten Seitenwandteils des Behälters angeordnet, und insbesondere in einer solchen Lage, daß sie befähigt sind, unter bestimmten Umständen auf die von den entsprechenden Strahlungsquellen gebildeten intermittierenden Strahlungspfade anzusprechen. Im Betrieb bildet jede Strahlungsquelle einen Ausgang, der bei Anwesenheit von Schaum innerhalb des entsprechenden intermittierenden Strahlungspfades einen ersten Zustand und bei Anwesenheit von Schaum-Auflösung innerhalb des entsprechenden intermittierenden Strahlungspfades einen zweiten Zustand annimmt.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Strahlungsquellen eine Reihe von axial beabstandeten lichtemittierenden Quellen auf, die in Nachbarschaft einer ersten Seite eines transparenten Rohres angeordnet sind, welches Flüssigkeit und Schaum enthält, und worin die Flüssigkeit und der Schaum eine erste Grenzfläche und der Schaum und freigesetztes Gas eine zweite Grenzfläche bilden, wobei die erste und die zweite Grenzfläche vertikal in Abhängigkeit von der Auflösung des Schaums variieren. Jede lichtemittierende Quelle entspricht einem vorbestimmten Niveau des transparenten Rohres und erzeugt betriebsmäßig eine Reihe von intermittierenden Lichtpfaden an dem vorbestimmten Niveau. Die lichtemittierenden Quellen werden in sich wiederholender V/eise mit intermittierender Betriebsleistung in einer aufeinanderfolgenden Weise versorgt, so daß sie betriebsmäßig intermittierende Lichtpfade zu dem transparenten Rohr in einem zyklischen Muster hervorrufen. Die Strahlungssensoren enthalten eine Reihe von axial beabstandeten photoempfindlichen Elementen, die in Nachbarschaft der zweiten Seite des transparenten Rohres so angeordnet sind, daß sie diametral gegenüber oder entgegengesetzt zu der Reihe von Lichtquellen liegen und so positioniert sind, daß sie auf die aufeinanderfolgend und sich wiederholend betätigten intermittierenden Lichtpfade an den vorbestimmten Niveaus ansprechen können. Bei einer solchen Konstruktion arbeitet jedes photoempfindliche Element derart, daß es auf Schaum innerhalb seinos zugeordneten
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intermittierenden Lichtpfades mit der Erzeugung eines ersten Ausgangszustandes reagiert, und auf das Auflösen von Schaum innerhalb seines zugeordneten intermittierenden Lichtpfades mit einem zweiten Ausgangszustand. Die aus den Ausgängen der photoempfindlichen Elemente gebildete oder erzeugte Mehrzahl von ersten und zweiten Ausgangszuständen wird in einen Impulszug umgeformt, der eine Anzeige für die Schaummenge innerhalb des Rohres darstellt.
Die aus dem Ausgang des Abtasters erzeugten Impulse können aufgesammelt werden, um in einem Impulszähler einen Zählerstand zu bilden, der eine in Abhängigkeit von dem Zustand des Schaumes veränderte Ausgangsgröße darstellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine dezimale Ausgangsanzeige durch einen Indikator gebildet, der betriebsmäßig so angeschlossen ist, daß er auf den innerhalb des Impulszählers aufgesammelten Zählerstand anspricht.
Die Folgesteuerung, die das Abtasten betreibt, verwendet eine Reihe von oszillator-gesteuerten Flip-Flops, die eine Mehrzahl von aufeinander folgenden und sich wiederholenden binär kodierten Ausgängen aufweist. Bei einer solchen Konstruktion ist Jeder der Strahlungssender betriebsmäßig an die binär kodierten Ausgänge über eine Matrix-Schaltung angeschlossen und spricht betriebsmäßig auf einen vorgewählten binär kodierten Ausgang an, um einen intermittierenden Strahlungsimpuls hervorzurufen. Derartige strahlungsaus-
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sendende Quellen sind an die Matrix-Schaltung über eine logische Schaltung angeschlossen, beispielsweise eine logische UND-Schaltung, die nur auf den vorgewählten binär kodierten Ausgang anspricht.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Messen der Schaumauflösungseigenschaften einer Flüssigkeit. Bei einer Ausführungsform wird Schaum in einen Behälter eingebracht, der wiederholt an einer Mehrzahl von beabstandeten Behälterniveaus abgetastet wird, um für jeden Abtastzyklus eine Reihe von Ausgangssignalen zu bilden, die eine Anzeige bilden für die Beziehung zwischen abgetasteten Niveaus, die Schaum enthalten, und abgetasteten Niveaus, die frei von Schaum sind. Aus derartigen Ausgangssignalen wird während einer vorbestimmten Zeitspanne sich wiederholender Abtastungen ein Zählerstand aufgesammelt, um eine Anzeige der Schaumauflösungseigenschaften der Flüssigkeit zu bilden.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird Schaum in einen Behälter eingebracht, der zyklisch an einer Mehrzahl von beabstandeten Behälterniveaus abgetastet wird, um für jedes Abtastniveau, das frei von Schaum ist, ein Ausgangssignal zu bilden. Aus derartigen Ausgangssignalen wird während einer vorbestimmten Zeitspanne ein Zählerstand aufgesammelt, um eine Anzeige der Schaum-Auflösungseigenschaften der Flüssigkeit zu bilden.
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Die Erfindung schafft eine neue und eigentümliche Überwachungsvorrichtung und ein Verfahren de.s Ansprechens auf Schaum zur Gewinnung einer quantitativen Messung, die bei der Bestimmung von Veränderungen der Schaumstabilität außerordentlich wertvoll ist.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben; die Zeichnung erläutert die zur Zeit vom Erfinder als am zweckmäßigsten angesehene AusfUhrungsforin und läßt die oben angeführten wie auch v/eitere aus der folgenden detaillierten Beschreibung hervorgehende Vorteile und Merkmale klar erkennen.
Die Figur ist eine schematische und nach Art eines elektrischen Schaltbildes aufgebaute Darstellung einer Schaumauflö sungs-Überwachungsvorrichtung.
Die Zeichnung zeigt ein Schaumauflösungs-Überwachungssystem 1, das die Auflösung von Schaum innerhalb eines transparenten Rohres 2 erfaßt, welches aus einem länglichen zylindrischen Rohr aus z.B. Glas bestehen kann. In Nachbarschaft einer ersten Seite 4 des Rohres 2 ist eine Strahlungsquelle 3 angeordnet; sie enthält fünfzehn lichtemittierende Dioden (LEDs) 5, die mit D1 bis D15 bezeichnet und mit axialen Abständen entlang der Seitenwand 4 und in enger Nachbarschaft zum Rohr 2 vorgesehen sind. Die LEDs 5 haben solche Axial-Abstände, daß sie an vorbestimmten Niveaus des Rohres 2 liegen, die entlang der Seitenwand
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durch die Bezeichnungen Lilts L15 angedeutet sind; es sind also fünfzehn axial beabstandete Niveaus angedeutet, die den Positionen der LEDs D1 bis D15 entlang der Seitenwand U entsprechen. Bei Erregung bilden die LEDs 5 eine auf das Rohr 2 an der Seitenwand 4 gerichtete Strahlungsenergiequelle, so daß entlang jedem Niveau, das den LEDs D1 bis D15 entspricht, ein Lichtpfad gebildet wird. Zwischen jeder der LEDs und dem Rohr 2 ist ein (nicht dargestelltes) optisches Linsensystem angeordnet, um an dem zugeordneten Niveau einen Strahl aus im wesentlichen parallelen Strahlen Strahlungsenergie zu bilden.
Eine Reihe von Strahlungssensoren 7 ist mit axialen Abständen entlang der Seitenwand 6 des Rohres 2 vorgesehen, und zwar wie dargestellt diametral gegenüber der Reihe von LEDs 5. Die Strahlungssensoren 7 sind mit P1 bis P15 bezeichnet und entsprechen den fünfzehn LEDs 5, die mit D1 bis D15 bezeichnet shd. Die einzelnen Strahlungssensoren P1 bis P15 sind in enger Nachbarschaft zu dem Rohr und mit axialen Abständen so angeordnet, daß sie der Reihe von mit L1 bis L15 bezeichneten Niveaus entsprechen, die durch die Positionen der Dioden D1 bis D15 definiert worden sind.
Die Strahlungssensoren 7 sind über eine Koppel schaltung 9 an eine Ausgangsüberwachungseinrichtung 8 angeschlossen; die Koppelschaltung enthält eine Reihe von Schalttransistoren, die mit SI bis S15 bezeichnet sind, vcn denen jeder Schalttransistor elektrisch an einem entsprechend zugeordneten Strahlungssensor P1 bis P15 angeschlossen ist. Die
Ausgangs-Uberwachungseinrichtung 8 enthält einen Dekadenzähler 10, der elektrisch an eine Reihe von sieben sichtbaren dezimalen Ablesesegmenten 11 über eine Reihe von BCD-zu-sieben-Segment-Dekodern und Treibern 12 angekoppelt ist.
Die Strahlungsquelle 3 enthält einen Oszillator 13, der einen im Handel erhältlichen astabilen Multivibrator, der zu freilaufender Betriebsweise befähigt ist, oder irgendeine andere Art elektrischer Oszillatorschaltung darstellen kann, der einen Schwingungsausgang bei 14 bildet. Obwohl nicht unbedingt erforderlich, ist es wünschenswert, bei 14 ein im wesentlichen eine Rechteckwelle darstellendes Ausgangssignal von konstanter Frequenz zu bilden, um dieses einer Reihe von untereinander verbundenen J-K Flip-Hops bei 15 einzuspeisen. Die Reihe von Flip-Flops 15 kann untereinander so verbunden sein, daß sie ähnlich wie ein Welligkeitzähler arbeitet. Die Anzahl von J-K-Flip-Flops, die zusammengeschaltet sind, um die Wirkung einer Arbeitsfolge eines Welligkeitszählers zu erzielen, kann verschieden sein; bei der bevorzugten Ausführungsform werden fünf J-K Flip-Flops verwendet, die mit JK-1 bis JK-5 bezeichnet sind. Die Flip-Flops JK-1 bis JK-5 sind so in Reihe geschaltet, daß die C-Ausgänge der vier ersten Flip-Flops JK-1 bis JK-4 an die Uhren-Eingänge der nächstfolgenden JK-Flip-Flopsr JK-2 bis JK-5 und ferner zur Einspeisung eines Matrix-Netzwerks 16 aus fünf Ausgängen angeschlossen sind. Die Q-Ausgänge für die Flip-Flops
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JK-1 bis JK-5 sind ebenfalls so angeschlossen, daß sie Ausgangssignale an das Matrixnetzwerk 16 geben. Somit wird, wie bei 17 angedeutet, eine Reihe von Ausgangssignalen -von den J-K Flip-Flops 15 in die Matrixschaltung 16 eingespeist. . . .
Das Matrixnetzwerk 16 kann durch einen im Handel erhältlichen ROM gebildet sein, der befähigt ist, wenigstens zehn Eingänge anzunehmen und v/enigstens fünfundsiebzig oder mehr Ausgänge zu liefern, und außerdem befähigt ist, selektiv so programmiert zu werden, daß er auf die am Ausgang 17 gelieferten zyklisch wechselnden binären Signale anspricht, um dadurch vorbestimmte Ausgänge an die bei gezeigten Ausgangsschaltungen zu liefern. Die Strahlungsquelle 3 enthält ferner eine Reihe von logischen UND-Gattern 19, die mit A1 bis A15 bezeichnet worden sind und die fünfzehn getrennte, jeweils an eine zugeordnete LED, nämlich D1 bis D15, angeschlossene Ausgänge bildet. Jedes UND-Gatter bei 19 enthält fünf Eingangsschaltungen, die bei an fünf vorbestimmte Ausgangsleitungen, die von der Matrix 16 gebildet v/erden, angeschlossen sind. Eine Vorprogrammierung der Matrix 16 wird erzielt, indem man eine elektrische Schaltung zwischen einer an ein bestimmtes UND-Tor 19 angeschlossenen bestimmten Ausgangsleitung 18 und einer bei 17 durch die Reihe von Flip-Flops 15 gebildeten speziellen Ausgangsleitung herstellt. Eine derartige Verbindung kann direkt oder über in der Matrix 16 enthaltene Steuerdioden.hergestellt werden.
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Im Betrieb erzeugt jedes UND-Gatter A1 bis A15 eine logische"1M oder ein Ausgangssignal hohen Niveaus nur dann, wenn alle fünf Eingänge sich im Zustand einer logischen "1" oder auf einem hohen Signalniveau befinden. Eine solche logische "1" oder Ausgangsgröße hohen Niveaus von einem speziellen UND-Gatter, wie z.B. A1, bewirkt die Erregung einer zugeordneten LED 5, nämlich der dem Gatter A1 zugeordneten LED D1. Genauer gesagt, spricht das UND-Gatter A1 auf die Anwesenheit von logischen M1"-Signalen an allen fünf Eingängen derart an, daß ein logischer "1"-Ausgang auf die LED D1 gegeben und dadurch ein Strahlungspfad am Niveau L1 geschaffen wird. Das Auftreten einer logischen 11O" oder eines niedrigen Signalniveaus an irgendeinem Eingang des Gatters A1 erzeugt eine logische "0" oder ein niedriges Signalniveau als Ausgangsgröße für die LED D1, um dadurch die betreffende LED zu entregen und den Stählungspfad am Niveau L1 auszulöschen.
Die mit P1 bis P15 bezeichneten Lichtsensoren 7 können je eincii NPN-Silicium-Phototransistor aufweisen. Eine derartige Serie von Phototransistoren ist so angeordnet und untereinander verbunden, daß ihre lichtempfindlichen Basismaterialien einem der jeweiligen Lichtpfade L1 bis L15 zugewandt sind. Jeder der Phototransistoren P1 bis P15 hat eine Emitterschaltung, die an eine Konstantspannungs- quelle des Potentials +V angeschlossen ist, und eine Kollektorschaltung,die an die Koppelschaltung 9 und insbesondere an eine Basi»-Eingangsschaltung eines jeweils
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zugeordneten Schalttransistors S1 - S15 angeschlossen ist. Die Transistoren S1 bis S15 können jeweils aus einem NPII-Schalttransistor bestehen, der eine an ein systemneutrales Potential oder Masse angeschlossene Emitterschaltung und eine an die Ausgangs-Uberwachungseinrichtung 8 angeschlossene Kollektorschaltung hat. Insbesondere sind alle von den Schalttransistoren S1 - S15 gebildeten Ausgangsschaltungen gemeinsam an eine Ausgangsleitung 20 angeschlossen, die ihrerseits als Eingang an den Dekadenzähler 10 angeschlossen ist. Der Dekadenzähler 10 kann aus einer Reihe von im Handel erhältlichen Zählelementen bestehen, wie sie etwa von der Firma Texas Instruments unter der Bezeichnung SN7490 geliefert werden. Obwohl nur vier Dekadenzähler-Elemente SN7490 dargestellt sind, kann jede beliebige Anzahl verwendet werden, um die erwarteten Impuls-Zählstände aufnehmen zu können, die für normale Betriebsweisen der Schaum-Auflösungs-Überwachungsvorrichtung 1 erforderlich sind. Der Ausgang jedes Dekadenzähler-Moduls, der einen aus vier Leitungen bestehenden Ausgang zur Lieferung eines binär kodierten Signals darstellen kann, wird als Ehgang auf einen BCD-zu-sieben-Segment-Dekoder und Treiber 12 gegeben, der aus einer im Handel erhältlichen Komponente gewählt werden kann, wie sie von der Firma Texas Instruments unter der Bezeichnung SN7447 geliefert wird. Jeder Dekoder empfängt somit bei 12 vier Eingangsschaltungsleitungen, die ein binär kodiertes Signal liefern, und bildet sieben Ausgangsschaltungen, die so untereinander verbunden sind, daß sie eine aus sieben Segmenten bestehende sichtbare Ableseeinrichtung 11 steuern.
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Im Betrieb wird eine Schaumauflösungs-Testfolge eingeleitet, indem das Rohr 2 mit Schaum oder Blume einer bestimmten Flüssigkeit gefüllt wird. Zum Beispiel wird bei einer möglichen Arbeitsweise in der Bierbrau-Industrie das einem Schaumauflösungs-Test zu unterziehende Bier rasch in das Rohr 2 gegossen, so daß das Rohr im wesentlichen mit Schaum gefüllt ist und nur ein kleiner unterer Teil des Rohres klares flüssiges Bier enthält. Danach wird der Oszillator 13 eingeschaltet, um eine Reihe von Impulsen konstanter Frequenz auf die Flip-Flops 15 zu geben. Die Flip-Flops 15 sprechen auf den Eingang aus Impulsen konstanter Frequenz an und liefern einen ständig wechselnden Ausgang an das Matrixnetzwerk 16, das eine zyklisch wechselnde binäre Ausgangsgröße bildet, ähnlich der aus Welligkeitszählern allgemein bekannten. Die Matrix 16 ist so vorprogrammiert, daß die UND-Gatter 19 und die zugeordneten LEDs 5 aufeinander folgend und intermittierend erregt werden, um eine Abtastfolge zu bilden. Zum Beispiel wird das UND-Gatter A1 nur während einer Schwingung der Eingangsfrequenz des Oszillators 13 erregt und bleibt danach entregt, während das nächstfolgende UND-Gatter A2 während der nächstfolgenden Schwingung der Eingangsfrequenz erregt wird. Somit ist intermittierend zu jedem beliebigen Zeitpunkt nur eine LED 5 erregt, und die Reihe von LEDs D1 bis D15 wird aufeinanderfolgend nach einem Abtastmuster erregt, das sich zyklisch wiederholt, solange der Oszillator 13 in Betrieb bleibt.
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Die Strahlungsquelle 3 tastet somit aufeinanderfolgend den Inhalt des Rohres 2 durch aufeinanderfblgendes Erregen der LjSDs 5 ab. Watend einer gegebenen Zeitspanne löst sich der Schaum 21, wie er bei dem hier erläuterten
Beispiel bei Bier vorkommt, allmählich auf, so daß die bei 22 dargestellte Flüssigkeit zunimmt und dadurch ein Anstieg der Schaum-Flüssigkeit-Grenzfläche 23 im Rohr 2 hervorgerufen v/ird. Die allmähliche Auflösung von Schaum in dem Rohr 2 verursacht ferner das Absinken einer Grenzfläche 24, die zwischen dem Schaum 21 und einer Luftsäule 25 im Rohr 2 besteht. Die Zeichnung zeigt einen speziellen Zustand der Schaumauflösung, bei welchem die Flüssigkeitsmenge, beispielsweise Bier, durch die Auflösung des Schaumes so weit angestiegen ist, daß die Grenzfläche 23 sich zwischen den Niveaus L10 und L11 befindet. Wegen der haftenden Eigenschaften von Schaum verändert sich die Schaum-Luft-Grenzfläche 24 nur wenig und bleibt im allgemeinen während eines Testablaufs oberhalb des oberen Niveaus L1. Bei einer Situation, wie sie schematisch in der Zeichnung dargestellt ist, gehen die durch die LEDs D11 bis D15 erzeugten intermittierenden Strahlungsstrahlen durch die Biersäule 22 und erregen dadurch die Strahlungssensoren P11 bis P15. Die innerhalb des Schaumes bei 21 befindlichen Blasen reflektieren, brechen oder absorbieren die durch die LEDs D1 bis D10 gelieferten intermittierenden Strahlungsstrahlen, so daß die Strahlungssensoren P1 bis P10 nicht erregt werden. Somit werden in einer Abtastfolge bei einem Zustand der Schaumauflösung, wie in der Zeichnung
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erläutert, die Schalttransistoren S11 bis S15 inter- !
mittierend aufeinanderfolgend betätigt, während die |
t Schalttransistoren S1 bis S10 unwirksam bleiben.
Da die'Schalttransistoren S1 - S15 aufeinanderfolgend j und ausgewählt betätigt werden, bildet der kombinierte : Ausgang bei 20 einen Zug von Impulsen, deren Anzahl eine J Anzeige des Zustandes der Schaumauflösung innerhalb des '■■ Rohres 2 während eines bestimmten Abtastzyklus darstellt. Die Dekadenzähler 10 zählen und summieren die am Ausgang 20 gelieferten Impulse innerhalb des Zuges und bilden j einen Ausgang für die Sichtanzeige 11, die die laufende Gesamtzahl aller empfangenen Impulse wiedergibt.
Bei weiterer Auflösung des Schaumes steigt die Grenzfläche 23 an, so daß daraufhin zusätzliche Phototransistoren, wie z.B. P10, betätigt werden und dadurch die Anzahl von Ausgangsimpulsen während jedes Abtastzyklus erhöht wird. Obwohl eine Testfolge im allgemeinen nicht eine so große . Dauer hat, daß darin die Grenzfläche 24 auf das Niveau LI absinken könnte, ist daran gedacht, daß die Erfindung auch mit einem Absinken der Schaum-Luft-Grenzfläche 24 auf ein Niveau unterhalb L1 funktionieren könnte, wodurch die Erregung zusätzlicher Phototransistoren, z.B. P1, ermöglicht und gleichermaßen die Anzahl von Ausgangsimpulsen während jedes Abtastzyklus erhöht würde.
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Eine erhöhte Geschwindigkeit der Schauinauflösung resultiert somit in einer erhöhten Anzahl von Ausgangsimpulsen während nachfolgender Abtastzyklen und erhöht dadurch den Impuls-Zählerstand im Zähler 10 mit einer größeren Geschwindigkeit. V/enn man die Schaumauflösungs-Überwachungsabfolge über einen vorbestimmten Zeitraum betreibt, werden die Impulse aus einer vorbestimmten Anzahl von Abtastzyklen aufgesammelt und gezählt, um eine anämische Messung für den Vergleich mit vorher ermittelten annehmbaren Schaumaufiösungs—Standards für die betreffende Flüssigkeit zu schaffen. Obwohl in der dargestellten Zeichnung ein Zeitgeber nicht dargestellt ist, kann ein üblicher Zeitgeber in die Schaltung eingebaut werden, um bei Einschalten der Schauinauflösungs-überwachungseinrichtung 1 automatisch in Tätigkeit zu treten, oder es kann eine von Hand gehaltene Stoppuhr verwendet werden, um vorbestiiamte Zeitdauern für die Überwachung des innerhalb der Register 10 aufgesammelten und an der Sichtanzeige 11 sichtbar gemachten Schaumauflösungs-Zählerstandes einzustellen. Beim Betrieb in der Bierindustrie können verschiedene Brauansätze für Bier vergleichsweise analysiert v/erden, um zu bestimmen, ob bestimmte Brauansätze die erforderlichen Schaumauflösungs-Qualitäten haben.
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Claims (15)

  1. ANSPRÜCHE
    Schaum-Überwachungsvorrichtung mit einem Behälter, der eine Öffnung zur Aufnahme eines Schaumes aufweist, gekennzeichnet durch eine Abtasteinrichtung zum Abtasten der Behälteröffnung an mehreren Niveaus mit vertikalen Abständen und zur Abgabe eines ersten Signals für jedes abgetastete Niveau,.das Schaum enthält, und eines zweiten Signals für jedes abgetastete Niveau, das frei von Schaum ist, und eine Ausgangseinrichtung, die auf die von der Abtasteinrichtung gelieferten ersten und zv/eiten Signale anspricht und ein die Lokalisierung des Schaumes innerhalb des Behälters v/iedergebendes Ausgangs signal liefert.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, die aufeinanderfolgend und wiederholend die Behälterniveaus abtastet, und daß die Ausgangseinrichtung zur Lieferung eines sich in Abhängigkeit von der Auflösung des Schaumes ändernden Ausgangssignals eingerichtet ist.
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  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung eine Schaltung auf v/ei st, die das erste und das zweite Signal miteinander kombiniert und einen Impulszug im Ausgang bildet.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung einen auf den Impulszug ansprechenden und sich in Abhängigkeit von der Auflösung des Schaumes verändernden Zählerstand aufsammelnden Impulszähler aufweist.
  5. 5« Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung eine mit dem Impulszähler betriebsmäßig verbundene Anzeigeeinrichtung aufweist, die eine mit dem in dem Impulszähler aufgesammelten Impuls-Zählerstand kombinierte dezimale Ausgangs-Anzeige liefert.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung eine Reihe von nahe an dem Behälter mit gegenseitigem Abstand angeordneten Strahlungssendern aufweist, die aufeinanderfolgend und intermittierend von der Steuereinrichtung eingespeist v/erden, um aufeinanderfolgende Strahlungsimpulse auf die Behälteröffnung zu geben.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Raine von oszillator—
    gesteuerten Flip-Flops aufweist, die eine Mehrzahl 809807/0629
    von aufeinanderfolgend v/echselnden binär kodierten Ausgängen bilden, und daß jeder der Strahlungssender betriebsmäßig mit den binär kodierten Ausgängen über eine Matrix-Schaltung verbunden ist und betriebsmäßig auf einen vorgewählten binär kodierten Ausgang anspricht, um einen intermittierenden Strahlungsimpuls zu liefern.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Strahlungssender betriebsmäßig mit der Matrixschaltung über eine logische UND-Schaltung verbunden ist.
  9. 9. Schaum-Uberwachungsvorrichtung mit einem Behälter, der eine Öffnung zur Aufnahme eines Schaumes auf v/ei st, gekennzeichnet durch eine Energiequelle, die Strahlung in die Behälteröffnung gibt, erste und zweite Sensoren, die mit gegenseitigem Abstand an ersten bzw. zweiten liiveaus des Behälters angeordnet sind, und von denen jeder Sensor auf die Strahlung anspricht und einen Ausgang aufweist, der betriebsmäßig bei Anwesenheit von Schaum an dem entsprechenden Niveau einen ersten Zustand und bei Auflösung von Schaum an dem genannten entsprechenden Niveau einen zweiten Zustand annimmt, und eine Einrichtung, die auf die Ausgänge der ersten und zweiten Sensoren anspricht und einen auf die Auflösung von Schaum innerhalb des Behälters ansprechenden Ausgang aufweist.
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  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter ein transparentes Rohr aufweist, und daß die Energiequelle erste und zweite Strahlungssender aufweist, die mit axialem Abstand
    entlang einer ersten Seitenwand des Behälters und etwa an dem ersten bzw. dem zweiten Behälterniveau angeordnet sind, um wahlweise erste bzw. zweite Strahlungspfade in die Behälteröffnung hinein zu bilden.
  11. 11. Schaum-Überwachungsvorrichtung mit einem Behälter, der einen Schaum zwisehen mit gegenseitigem Abstand vorgesehenen ersten und zweiten Seitenwandteilen aufnimmt, gekennzeichnet durch eine Strahlungseinrichtung, die Strahlung an den ersten Seitenwandteil liefert und eine Mehrzahl von aufeinanderfolgend betätigten Strahlungsquellen aufweist, die an entsprechend beabstandeten Behälterniveaus angeordnet sind und aufeinanderfolgend iitenrntbLerende Strahlungswege an den beabstandeten Niveaus bilden, Strahlungsfühlmittel, die Strahlung an dem zweiten Seitenwandteil erfassen und eine Vielzahl von Strahlungssensoren aufweisen, die den Strahlungsquellen entsprechen und auf die intermittierenden Strahlungspfade ansprechen, wobei jeder Sensor einen Ausgang aufweist, der im Betrieb bei Anwesenheit von Schaum innerhalb des entsprechenden intermittierenden Strahlungspfades einen ersten Zustand und bei Auflösung von Schaum innerhalb des
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    intermittierenden Strahlungspfades einen zweiten Zustand einnimmt, und Mittel, die auf die Vielzahl von Sensor-Ausgängen ansprechen und einen auf die Auflösung von Schaum innerhalb des Behälters ansprechenden Ausgang bilden.
  12. 12. Schaum-Überwachungsvorrichtung mit einem transparenten Rohr zur Aufnahme von Flüssigkeit und Schaum, wobei die Flüssigkeit und der Schaum eine erste Grenzfläche und der Schaum und freigesetztes Gas eine zweite Grenzfläche bilden und die erste und zweite Grenzfläche in Abhängigkeit von der Auflösung von Schaum vertikal variieren, gekennzeichnet durch eine Reihe von mit Axialabständen angeordneten lichtemittierenden Quellen, die in Nachbarschaft einer ersten Seite des Rohres angeordnet sind und von denen jede Quelle einem vorbestimmten Niveau für das Rohr entspricht und betriebsmäßig eine Reihe von intermittierenden Lichtpfaden bildet, von denen jeder einem vorbestimmten Niveau entspricht, energieliefernde Mittel, die betriebsmäßig an die Reihe von Lichtquellen angeschlossen sind und in Aufeinanderfolge wiederholend intermittierende Betriebsleistung auf die Lichtquellen geben und betriebsmäßig die intermittierenden Lichtpfade in einem sich in Aufeinanderfolge wiederholenden Muster herbeiführen, .eine Reihe von lichtempfindlichen Elementen, die mit axialen Abständen in Nachbarschaft einer zweiten Seite des Rohres diametral gegenüber der Reihe von
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    Lichtquellen so angeordnet sind, daß sie auf die nacheinander sich wiederholend betätigten intermittierenden Lichtpfade an den vorbestimmten Niveaus ansprechen, wobei jedes der lichtempfindlichen Elemente so arbeitet, daß es bei Anwesenheit von Schaum innerhalb des ihm zugeordneten intermittierenden Lichtpfades einen ersten Ausgang und bei Auflösung von Schaum innerhalb des ihm zugeordneten intermittierenden Lichtpfades einen zweiten Ausgang bildet, Verarbeitungseinrichtungen, die auf die Mehrzahl der Ausgänge der ersten und zweiten Elemente ansprechen und einen die Menge von Schaum innerhalb des Rohres anzeigenden Impulszug bilden, und eine Ausgangseinrichtung, die auf den Impulszug anspricht und einen von der Auflösung von Schaum innerhalb des Rohres abhängige Ausgangsanzeige liefert.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die energieliefernden Mittel eine Mehrzahl von oszillatorgesteuerten Flip-Flops aufweisen, die eine Mehrzahl von eine Aufeinanderfolge bildenden und sich . wiederholenden binär kodierten Ausgängen für eine Matrix-Schaltung bilden, wobei jede der lichtemittierenden Quellen an die Matrix-Schaltung über eine logische Schaltung angeschlossen ist, die nur auf einen vorgewählten binär kodierten Ausgang anspricht, um intermittierende Lichtpfade zu bilden, und daß die auf den Impulszug ansprechenden Mittel einen Impulszähler
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    aufweisen, der betriebsmäßig einen sich in Abhängigkeit von der Schaum-Auflösung verändernden Zählerstand aufsammelt und einen binär kodierten Ausgang an einen dezimalen Ausgangsindikator über einen binär-zu-dezimal wandelnden Kode-Konverter gibt.
  14. 14. Verfahren zum Ermessen der einer Flüssigkeit eigenen Schaumauflösungseigenschaft, gekennzeichnet durch die Schritte
    Einbringen von Schaum in einen Behälter, wiederholtes Abtasten einer Mehrzahl von beabstanäeten Behälterniveaus und Bilden einer Reihe von Ausgangssignalen, die die Beziehung zwischen abgetasteten Niveaus, die Schaum enthalten, und abgetasteten Niveaus, die frei von Schaum sind, anzeigen,
    und Aufsammeln eines Zählerstandes der Ausgangssignale während einer vorbestimmten Zeitspanne von sich wiederholenden Abtastungen.
  15. 15. Verfahren zum Messen der einer Flüssigkeit eigenen Schauinauflösungseigenschaften, gekennzeichnet durch die Schritte
    Einbringen von Schaum in einen Behälter,
    zyklisches Abtasten einer Mehrzahl von beabstandeten Behälterniveaus und
    Bilden eines Ausgangssignals für jedes abgetastete
    Niveau, das fid. von Schaum ist, und 809807/0629
    Aufsammeln eines Zählerstandes der Ausgangssignale während einer vorbestimmten Zeitspanne.
    809807/0829
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