Lichtsensor, Transmission

Was stört denn daran, weshalb es nicht das ist, was Du brauchst?

Stefan schrieb:

Da nicht klar ist, was das Problem ist, ist eine Antwort schwierig. Der Lichtstrahl wird durch Reflexion, Streuung und Absorption geschwächt. Wenn man das auseinanderhalten will, wirds kompliziert.

Mir wäre aber, als gäbe es so was wie eintauchbare Gabellichtschranken, die die Absorption über ca. 1 cm messen. Das geht hin bis zu mini- Spektrometerchen, die über Glasfasern dann gleich auch noch das Absorptionsspektrum messen. Auch preismässig gibt es keine Obergrenze.

Am 22.10.2019 um 21:10 schrieb Stefan:

Laß Dir vom Auftraggeber sagen, wovon die Trübung genau abhängt, und frage dann einen Fachmann nach einem geeigneten Sensor (Wellenlänge, Intensität, oder ganz anderes Verfahren...). Deine Suche hat Dich ja sicher schon zu den üblichen Verdächtigen geführt...

DoDi

Es geht um eine Flüssigkeit, die wahrscheinlich klar ist. Das muss ich aber noch nachfragen. Die Proben, die mir vorliegen sind zwar trübe, aber wenn ich die erwärme, wird es klar. Ich nehme an, dass die auch dort, wo gemessen werden soll klar sind. Diese klare Flüssigkeit kann dann von Hellgelb wie Rapsöl bis dunkelbraun wie Cola oder Mexo-Mix gehen.

Die Trübungssensoren messen das Streulicht unter einem Winkel von 90°. Das ist das, was von den ungelösten Partikeln gestreut wird. Das wäre unter Umständen auch eine interesssante Information, aber nicht unbedingt das, was gesucht ist.

Ich hab jetzt einfach eine Taschenlampe an die Probenfläschchen gehalten um die Unterschiede zu sehen. Da erscheint mir Durchleuchten als sinnvollste Methode, eventuell in Kombination mit der Trübungsmessung.

Es geht hier darum, in der Produktion ein Ventil umzustellen, wenn die "Farbe" einen gewissen Grenzwert erreicht um schlechte Produktqualitäten von besseren zu trennen. Mein Kunde fragte nach Farbmessung weil wir uns damit schon beschäftigt haben, aber das erscheint mir hier nicht sinnvoll.

Gruß

Stefan

Am 22.10.2019 um 23:12 schrieb Rolf Bombach:

Das ist klar, wie weiter oben beschrieben: Es geht um eine Flüssigkeit die in kaltem Zustand trübe ist, im warmen Zustand aber vermutlich klar, zumindest die besseren Qualitäten sind dann klar.

Das sieht schon sehr gut aus, danke für den Tipp

Hi Stefan,

Du solltest unterscheiden ob eine Trübung oder eine Färbung vorliegt. Das sind unterschiedliche Phänomene, die unterschiedliche Messansätze erfordern

Je nach dem, was vorliegt wäre eine Farbbestimmung schon sinnvoller.

Marte

Am 22.10.2019 um 21:10 schrieb Stefan:

Ein Ingenieurbüro beauftragen, das sowas macht?

Ein Problem wird sein, dass sich an den Oberflächen - auch im Sensorbereich - im Lauf der Zeit trübende Beläge bilden werden. Es stellt sich die Frage, wie man damit umgehen will. Öfters reinigen oder Sensor nachjustieren? Strömungsverhältnisse so optimieren, dass sich keine Beläge bilden (so das überhaupt möglich ist)? Vielleicht auf ganz andere Effekte gehen, die den gewünschten Effekt erwarten lassen? Messen in einem Bypass, dem Reinigungsmittel zugesetzt werden? Um auf diese und weitere Fragen Antworten zu finden, muss man zum gesamten Projekt einfach mehr wissen.

Am 23.10.2019 um 08:44 schrieb Marte Schwarz:

Das ist schon klar. Trübungssensoren habe ich auch gefunden. Kann sein, dass das auch ein Kriterium für die Beurteilung des Produktes ist. Die Anfrage nach der "Farbe" kam allerdings nicht aus der Technik sondern vom GF. Der ist Kaufmann und da muss man sowas dann noch einmal hinterfragen.

Hinzu kommt, dass ich nicht besonders scharf auf das Projekt bin weil es um eine Einzelanwendung mit viel Herumprobiererei geht. Deshalb suche ich einen Industriesensor den der Elektriker vor Ort an seine SPS anschließen kann. Der kann soll dann auch vor Ort herumprobieren. Aus olfaktorischen Gründen (das geht in den Bereich von MegaOlf) möchte ich mich da auch nicht wirklich direkt mit der Anlage beschäftigen ;-)

Durchaus möglich. Das war auch die ursprüngliche Anfrage meines Kunden. Farbmessungen bei Flüssigkeiten sind aber problematisch. Übliche Farbsensoren arbeiten über Reflexion an der Oberfläche eines Objektes und das liefert bei Flüssigkeiten oft seltsame Ergebnisse. Farbmessgeräte, die Transmission messen gibt es als Laborgeräte. Da muss man die Probe in eine Küvette füllen und dann in das Gerät geben. Hier geht es aber darum, in einer Produktionsanlage zu messen.

Deshalb meine Vermutung, dass eine Transmissionsmessung hier sinnvoller ist als eine Farbmessung. Eventuell eine Kombination aus Streulicht- und Transmissionsmessung, also einen Lichtsender und zwei Empfänger. Wobei der eine Emfänger in Strahlungsrichtung und der andere unter einem Winkel von 90° Grad montiert wird.

Nur, man findet jede Menge Lichtschranken bei den üblichen Verdächtigen, aber keine/kaum Photometer oder Durchlichtsensoren die da geeignet wären.

Weinpanscher? SCNR

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

Es muß eine transparente Durchflußstrecke bereitgestellt werden. Daran können Durchleuchtungs-Sensoren dicht befestigt werden.

Ich würde eine Trübung messen. Weil gute Qualität wohl hellgelb-transparent wie Rapsöl ist. Dann ist alles andere schlechte Qualität.

Genau so hatte ich mir das vorgestellt, nur habe ich noch keinen geeigneten Sensor gefunden. Dabei stelle ich mir keinen Phototransistor, sondern einen kompletten Sensor möglichst mit 4-20mA oder 0-10V Ausgang, vor.

ich vermute, dass das Produkt in der Anlage warm ist, möglicherweise sehr warm. Die meisten Proben die ich hier habe werden bei Erwärmung klar. Insofern ist Trübung sicherlich ein Indikator für schlechte Qualität. Aber es gibt auch dunkle Flüssigkeiten die nicht trübe sind und die trotzdem eine geringere Qualitätsstufe haben. Es gibt allerdings auch helle trübe Chargen.

Gruß

Stefan

Hi Stefan,

Das beantwortet die Frage nicht. Sind es trübe Flüssigkeiten oder sind es farbige Flüssigkeiten? Ganz kurz umrissen: Trüb bedeutet, dass Schwebstoffe enthalten sind, an denen das Licht gestreut wird. Bsp: Milch, Mehl/Stärkeschlämme, Bakterien, Rost, Erde... etc. Ganz nebenbei auch Kaffee (in überwiegendem Maß). Hier hast Du regelmäßig Probleme mit Belagbildung durch ausfallende Partikel bzw Biofilmbildung.

Farbig bedeutet, dass gelöste Stoffe oder eben die Flüssigkeit an sich bereits farbig ist, also die Farbkomponente ebenfalls flüssig ist, und nicht in einer Suspension vorliegt, sondern gelöst ist. Hier würden die Öle darunter fallen aber auch gefilterte Fruchtsäfte, Tee, nichtpigmentierte Tinte. Hier wirst Du mit einem Trübungssensor nicht viel messen können, weil es ja auch nicht trüb ist ;-) Hier ist Spektroskopie angesagt und bene auch die absolute Dämpfung des Lichts.

Oft wird man es mit mit einer Kombination zu tun haben. Das ist insbesondere dann lästig, wenn man mit Belagsbildung am Fenster zu kämpfen hat.

Dann bleiben lassen, wenn das Schmerzensgeld nicht hoch genug ist ;-)

Was heisst schon üblich: Farbsensoren für Flüssigkeiten wird es schon auch geben. Dass dabei nicht die Oberfläche interessiert, ist schon klar. Aber dabei gibt es deutlich mehr Komplikationen. So billig wie bei Festkörpern wird es nicht werden.

Wenns so einfach gewesen wäre, hätte Dein Kunde nicht bei Dir angefragt, sondern selbst ein Sensor eingekauft und angeschlossen, oder?

Dieser Satz ist nicht sinnvoll. Die Farbmessung wird via Transmissionsmessung verschiedener Wellenlängen stattfinden müssen, sofern es sich um eine Färbung handelt. Solange Du nicht weißt, was hier vorliegt, wirst Du nicht vernünftig messen können.

So in etwa arbeiten Trübungssensoren.

Marte

Das ist im Bereich von Näherungsschaltern ein 'Analog-Sensor'. Ob es das für Durchleuchtung gibt, weiß ich nicht. Lichtschranken arbeiten (fast immer) mit Infrarot.

Ich meine mit 'Trübung' einfach weniger Durchlicht pro Fläche. Also heller :: dunkler. Man nimmt ein LED-Licht und einen Licht-Empfänger auf der Gegenseite. Das sollte funktionieren.

Mit farbigem LED-Licht kann experimentiert werden.

Gute und ausführliche Darstellung in Kapitel 9 "Contamination and Industrial Systems" in: Johnson "Photodetection and Measurement" McGrawHill 2003

Wie von Philip Hobbs rezensiert: "My favourite part is the section on turbidity measurements--the author was head of the R&D team at a large water utility for some years, so he knows this stuff cold. He gives many different methods methods of avoiding or compensating for fouling, and of improving accuracy, e.g. rejecting background by modulating the sample absorption using wedge-shaped sample cells. ..."

Das Thema ist nicht simpel. Beste Ergebnisse gäbe wohl Eigenentwicklung. Aber wenn der Kunde das (pekuniär) anders sieht...

MfG JRD

Nein, das ist der falsche Begriff dafür.

Von Trübung spricht man, wenn man kleine Partikel hat, die in der Flüssigkeit schweben und die das Licht streuen, so wie die Hefe im Weizenbier. Entfernt man die Hefe, hat man eine klare Flüssigkeit. Diese kann aber sehr wohl das Licht unterschiedlich stark bedämpfen, so wie helles und dunkles Bier ohne Hefepartikel.

Um die Trübung zu messen, misst man die Intensität des seitlich gestreuten Lichts. Dabei hat aber den Effekt, dass bei steigender Trübung die Lichtintensität des gestreuten Lichts erst ansteigt, ein Maximum erreicht und dann wieder abnimmt.

Ja klar, genau das will ich machen. Ich will nur nicht basteln. Unter anderem um nicht in die Nähe der Anlage zu müssen, aus olfaktorischen Gründen ;-)

Ja, aber siehe oben ;-)

Am 23.10.2019 um 13:32 schrieb Marte Schwarz:

Bei Raumtemperatur trübe. Aber die Flüssigkeit ist dort, wo gemessen werden soll heiß, ca. 70°C. Es handelt sich um Öle bzw. Fette bzw. Gemische aus unterschiedlichen Fettsäuren mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen. Aber bei 70°C sind die nach Aussage des Kunden klar und nicht trübe wie die Proben die ich hier im Büro habe. Das habe ich aber erst heute mittag erfahren.

Ist mir klar

auch klar

klar

...

Es geht hier nicht um eine Präzisionsmessung sondern eine Abstufung von

Wie an anderer Stelle schon geschrieben: Ich stelle mir einen Sensor vor, der mit ein 0-10V Signal liefert das mein Kunde auf seine SPS auflegen kann und wo er dann Ventile schalten kann.

Am 23.10.2019 um 18:29 schrieb Rafael Deliano:

Weiß ich nicht. Der Kunde ist recht finanzkräftig. Und so wie ich den kenne, darf da sowas auch was kosten. Ich möchte nur ungern in einer Produktionsanlage selbstgebastelte Sensoren einbauen.

An der Uni haben wir früher sowas gemacht. da haben wir über einen Glasstab auf einer Seite Laserlicht in einen Bioreaktor eingeleitet und auf der anderen Seite über einen Glasstab auf einen Phototransistor gegeben. Da ging es aber darum, Luftblasen zu detektieren, also digital. Damals noch mit HeNe-Laser. Ich würde das in diesem Fall mit LEDs machen. Die mit z.B. 10 kHz pulsen und auf der Detektorseite synchron mit 20 kHz abtasten, so dass ich abwechselnd ein Hell und ein Dunkelsignal bekomme und das Differenzsignal bestimmen um Fremdlichteinflüsse zu unterdrücken.

Alles kein Hexenwerk, aber Industrietechnik ist doch etwas anderes.

Das ist neu und ist in diesem Bereich quasi eine Präzisionsmessung und macht die Sache enorm schwierig.

Setze 2500 € an, pro Stück.