Die Erfindung betrifft eine Messkammer zur Verwendung in einer Analysevorrichtung zur Analyse einer Flüssigkeit, und eine Analysevorrichtung, umfassend ein Refraktometer, wobei die Messkammer und die Analysevorrichtung derart gestaltet sind, dass die Verschmutzung des optischen Prismas des Refraktometers durch Bestandteile der Flüssigkeit verringert und/oder die Reinigung des optischen Prismas erleichtert wird.

Stand der Technik

Zur Analyse von Flüssigkeiten ist es seit Jahrzehnten bekannt, Refraktometer einzusetzen. Hierbei wird ausgenutzt, dass der Brechungsindex einer Flüssigkeit stark von der Art der Flüssigkeit bzw. der Art und Menge von in der Flüssigkeit gelösten Stoffen abhängig ist. So kann beispielsweise die Menge von in Wasser gelöstem Zucker oder der Frostschutzmittelgehalt einer Kühlflüssigkeit durch Bestimmen des Brechungsindexes der jeweiligen Flüssigkeit berechnet werden.

Auch bei industriellen Prozessen ist es notwendig, die genauen Eigenschaften der im Prozess verwendeten Flüssigkeiten zu kontrollieren, wozu entweder eine Probe entnommen und z.B. mit einem Handrefraktometer der Brechungsindex gemessen wird oder der Brechungsindex direkt über ein integriertes Prozess-Refraktometer bestimmt wird.

Ein Anwendungsgebiet für Prozess-Refraktometer ist die Überwachung der Qualität und der Zusammensetzung von Kühl-Schmierstoffemulsionen. Kühl- Schmierstoffemulsionen (KSS-Emulsionen) werden in der Metall-verarbeitenden Industrie oftmals zur zerspanenden Metallbearbeitung eingesetzt. KSS- Emulsionen werden oft aus KSS-Konzentraten durch Einrühren in Wasser hergestellt. KSS-Konzentrate bestehen in der Regel aus einer Ölkomponente, Puffer-Komponente(n), Emulgatore(n) und verschiedenen Additiven. KSS- Konzentrate sind homogene flüssige Produkte mit öliger Konsistenz. Während des Einsatzes der Kühl-Schmierstoffemulsion wird diese aufgefangen und zusammen mit aus dem Zerspan-Prozess entnommenen Spänen ausgetragen. Die Kühl-Schmierstoffemulsion haftet dabei an den ausgetragenen Spänen. Vor einer erneuten Verwendung der Kühl-Schmierstoffemulsion muss diese somit von den Spänen und anderen Verunreinigungen befreit werden. Zudem erfolgt durch das feine Versprühen der Kühl-Schmierstoffemulsion bei den in den Maschinen eingesetzten, hohen Drücken eine Verdunstung von Wasser. Dies bewirkt eine Anreicherung der Aktivkomponenten wie Ölen, Additiven und dergleichen in der Kühl-Schmierstoffemulsion.

Zum Ausgleich der ausgetragenen Kühl-Schmierstoffemulsion und der Wasserverdunstung muss regelmäßig Kühl-Schmierstoffemulsion niedriger Konzentration nachgefüllt werden, was als „Nachfahren“ bezeichnet wird. Die Nachfahr-Menge und -Konzentration lässt sich aus der aktuellen Ist- und Soll-Konzentration und der Füllstands-Differenz im Tank berechnen. Die aktuelle Ist-Konzentration kann insbesondere unter Verwendung eines Refraktometers bestimmt werden, da der Brechungsindex der Kühl-Schmierstoffemulsion von der Konzentration der Aktivkomponenten in der Flüssigkeit abhängt. Bevorzugt wird das Refraktometer dazu in Form eines Prozessrefraktometers direkt in eine Apparatur integriert, welche die Kühl-Schmierstoffemulsion fördert und aufbereitet.

Übliche Prozessrefraktometer können in Apparaturen, z.B. zum Aufbereiten von Kühl-Schmierstoffemulsion eingesetzt und in eine Prozessteuerung integriert werden, sind jedoch im Vergleich zu Handrefraktometern aufwändig und teuer.

Aus KR 10 2018080835 A ist ein tragbares Refraktometer bekannt, welches ein Prisma mit einer geneigten Oberfläche umfasst, auf das eine Probe einer Flüssigkeit aufgetragen werden kann. Auf der Rückseite des Prismas ist ein Linsensystem angeordnet, über das Licht auf ein CCD abgebildet wird. Das CCD ist mit einer Auswerteinheit verbunden, welche aus einem Signal des CCD den Brechungsindex der Probe bestimmt.

Aus WO 2002/088663 ist ein automatisches Handrefraktometer bekannt, bei dem ein Prisma von einer LED beleuchtet wird und reflektiertes Licht auf ein CCD geleitet wird. Die bekannten Handrefraktometer sind vergleichsweise preiswert und einfach aufgebaut, lassen sich jedoch nicht in Flüssigkeitskreisläufe oder Flüssigkeitstanks integrieren.

EP-A 0 337173 beschreibt eine Vorrichtung zum Erkennen des Alkoholgehalts in Treibsoff durch Bestimmung des Brechungsindex.

DE 29703860 U1 betrifft eine Anordnung zur Durchlicht-Refraktionsbestimmung an Flüssigkeiten und Gasen.

US 4,650,323 offenbart eine Vorrichtung zur Bestimmung der Zuckerkonzentration in einer Probeflüssigkeit mit Hilfe von Lichtbrechung.

US-A 2015/0029496 beschreibt ein Verfahren zur Messung von Kalkablagerungen durch Bestimmung des Brechungsindex.

EP 3 963310A1 offenbart eine Vorrichtung zum Analysieren einer Flüssigkeit, insbesondere Kühl-Schmierstoffemulsion, bei der ein Refraktometer verwendet wird, um den Brechungsindex und zumindest einen weiteren Parameter der Kühl- Schmierstoffemulsion, der vom Brechungsindex unabhängig ist, zu bestimmen.

Ein häufiges Problem der bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass die Messprismen (optische Prismen) der Refraktometer bei dauerhaftem Betrieb durch Bestandteile der gemessenen Flüssigkeiten verschmutzen, und daher regelmäßig gereinigt werden müssen. Bei Handrefraktometern, in denen einzelne Proben gemessen werden (z.B. im Labormaßstab) erfolgt dies regelmäßig durch Abwischen des Prismas mit einem weichen Tuch, das mit einem flüchtigen Lösungsmittel getränkt ist. Größere Schwierigkeiten bereitet jedoch häufig die Reinigung der optischen Prismen in Verfahren, bei denen der Brechungsindex kontinuierlich überwacht wird.

Da hierbei typischerweise ein Teil der zu analysierenden Flüssigkeit kontinuierlich durch die an das Messprisma angrenzende Messkammer geleitet wird, ist es oft erforderlich, den Prozess, in dem die Flüssigkeit verwendet wird, zu unterbrechen, um das Prisma zum Zwecke der Reinigung auszubauen. Eine Unterbrechung von industriellen Prozessen ist jedoch aus ökonomischen Gründen ungünstig.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Analysevorrichtung, umfassend ein optisches Prisma zur Analyse einer Flüssigkeit bereitzustellen, wobei die Analysevorrichtung derart gestaltet ist, dass die Verschmutzung des optischen Prismas durch Bestandteile der Flüssigkeit verringert und/oder die Reinigung des optischen Prismas erleichtert wird.

Offenbarung der Erfindung

Es wurde überraschend gefunden, dass bei bestimmten Ausgestaltungen der Messkammer, die an dem optischen Prisma eines Refraktometers angeordnet ist, die Verschmutzungsrate des optischen Prismas durch Bestandteile der Flüssigkeit bei dauerhaftem Einsatz ebenfalls deutlich verringert werden kann, und eine leichtere Reinigung des optischen Prismas ermöglicht wird.

Es wurde ferner überraschend gefunden, dass optische Prismen aus Kalk-Natron- Glas (KNG) bei der dauerhaften Überwachung des Brechungsindex von Flüssigkeiten, insbesondere von Kühl-Schmierstoff-Emulsionen, deutlich weniger anfällig für Verschmutzungen durch Bestandteile der Flüssigkeit sind, als optische Prismen aus dem typischerweise in Refraktometern eingesetzten Borosilikat- Kronglas (z.B. N-BK7 der Firma Schott). Ebenso wurde gefunden, dass optische Prismen aus Kalk-Natron-Glas bei vorhandener Verschmutzung durch Bestandteile der Flüssigkeit nach dauerhaftem Einsatz deutlich leichter zu reinigen sind als optische Prismen aus Boro-silikat-Kronglas.

Gegenstand der Erfindung ist eine Messkammer für eine Analysevorrichtung zum Analysieren einer Flüssigkeit, umfassend einen Boden, eine Wand und ein Messfenster, wobei der Boden und die Wand aus einem festen Material gebildet sind und miteinander verbunden sind, und das Messfenster eine Öffnung darstellt, die derart ausgestaltet ist, dass ein optisches Prisma an dem Messfenster angrenzend angeordnet werden kann, um dieses zu verschließen, wobei der Boden, die Wand und das Messfenster einen Hohlraum umschließen, und wobei ein erster Kanal und ein zweiter Kanal den Boden durchdringen und in dem Hohlraum münden, wobei der erste Kanal und der zweite Kanal sich nicht berühren und in einem Abstand n voneinander angeordnet sind, und wobei der erste Kanal eingerichtet ist, eine Flüssigkeit in den Hohlraum zu leiten, und der zweite Kanal eingerichtet ist, eine Flüssigkeit aus dem Hohlraum zu leiten, wobei der erste Kanal schräg auf den Hohlraum zuführt und/oder der Boden zusätzlich eine Aussparung auf der Seite des Hohlraums umfasst, die mit dem zweiten Kanal verbunden ist und den Boden nicht durchdringt, wobei die Aussparung den ersten Kanal nicht berührt und einen Teil des Abstands n einnimmt. „Schräg“ in dem vorliegenden Kontext bedeutet, dass der Winkel zwischen der Mittelachse des ersten Kanals nicht senkrecht zu dem Boden steht, und nicht parallel zu diesem verläuft.

Die Messkammer kann Teil einer Tragevorrichtung zum Durchleiten einer Flüssigkeit durch die Messkammer sein, umfassend die Messkammer, eine Zuführleitung, die mit dem ersten Kanal der Messkammer verbunden ist, eine Abführleitung, die mit dem zweiten Kanal der Messkammer verbunden ist, und optional ein Befestigungsmittel, das für die Befestigung und/oder Ausrichtung eines optischen Prismas oder eines Refraktometers an dem Messfenster der Messkammer eingerichtet ist. Demnach ist die Messkammer für die Verwendung in einem Refraktometer vorgesehen.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Analysevorrichtung zum Analysieren einer Flüssigkeit, umfassend eine Messkammer mit einem Messfenster und ein an die Messkammer angrenzend angeordnetes Refraktometer wobei das Refraktometer ein optisches Prisma umfasst, welches an dem Messfenster der Messkammer angrenzend angeordnet ist, und wobei das Refraktometer für die Bestimmung des Brechungsindex einer Flüssigkeit, die die Messkammer durchströmt und an dem optischen Prisma vorbeiströmt, eingerichtet ist, wobei zumindest der Teil des optischen Prismas, der an dem Messfenster angeordnet ist, vorzugsweise das gesamte optische Prisma aus Kalk-Natron-Glas (KNG) besteht, und/oder die Messkammer die erfindungsgemäße Messkammer ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung des Brechungsindexes einer Flüssigkeit, bevorzugt einer Kühl-Schmierstoff-Emulsion, umfassend die Schritte: a) Durchleiten der Flüssigkeit durch die Messkammer der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung, an dem optischen Prisma des Refraktometers vorbei, vorzugsweise durch Anlegen eines Unterdrucks; b) Messen des Brechungsindex der Flüssigkeit in der Messkammer mit dem Refraktometer; c) optional Durchleiten einer anderen Flüssigkeit durch die Messkammer, um das optische Prisma zu säubern.

Die Verwendung von Kalk-Natron-Glas als Material in einem optischen Prisma eines Refraktometers, sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen Messkammer, um die Verschmutzung des optischen Prismas des Refraktometers durch Bestandteile der Flüssigkeit zu verringern, und/oder die Reinigung des optischen Prismas zu erleichtern, sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Analysevorrichtung umfasst eine Messkammer mit einem Messfenster und ein an die Messkammer angrenzend angeordnetes Refraktometer. Das Refraktometer umfasst ein optisches Prisma, sowie eine Lichtquelle auf einer Seite des optischen Prismas, die auf das optische Prisma gerichtet ist, und eine Auswerteinheit auf der anderen Seite des optischen Prismas zum Detektieren des aus dem optischen Prisma austretenden Lichts.

Die Auswerteinheit kann beispielsweise ein lichtempfindliches Array, z.B. einen CCD-Detektor umfassen, der bei Lichteinfall ein Signal an einen Rechner weitergibt, auf dem der Brechungsindex aus dem Signal ermittelt wird. Ebenso kann die Auswerteinheit eine Skala und eine Linse zum Abbilden des vom optischen Prisma ausgehenden Lichts auf der Skala umfassen, sodass ein Ablesen des Brechungsindex durch einen Nutzer ermöglicht wird. Vorzugsweise umfasst die Auswerteinheit ein lichtempfindliches Array.

Es ist vorgesehen, dass die Messkammer eingerichtet ist, von der zu analysierenden Flüssigkeit durchströmt zu werden, und dass das Refraktometer eingerichtet ist, aus dem Messsignal den Brechungsindex zu bestimmen. Vorzugsweise wird der Brechungsindex kontinuierlich überwacht.

Die Funktionsweise solcher Refraktometer ist dem Fachmann im Prinzip bekannt und z.B. in EP-A 3 963310 beschrieben.

In der vorgeschlagenen Analysevorrichtung grenzt das Refraktometer an eine Messkammer an, welche dazu eingerichtet ist, von der zu analysierenden Flüssigkeit durchströmt zu werden. Hierzu kann die Messkammer eingerichtet sein, mit Flüssigkeit-führenden Leitungen verbunden zu werden oder die Analysevorrichtung kann entsprechende Mittel aufweisen, um eine Flüssigkeitsströmung durch die Messkammer zu erzeugen, wenn die Analysevorrichtung in die zu analysierende Flüssigkeit zumindest teilweise eintaucht. Dadurch lässt sich die zu analysierende Flüssigkeit in Kontakt mit dem optischen Prisma des Refraktometers für eine Messung bringen. Es wurde gefunden, dass geringe Verschmutzungsraten des optischen Prismas erzielt werden, wenn zumindest der Teil des optischen Prismas, der in direktem Kontakt mit der zu analysierenden Flüssigkeit steht, und damit zumindest der Teil, der an dem Messfenster der Messkammer angeordnet ist, aus Kalk-Natron-Glas besteht. Hierdurch kann die Verschmutzungsrate des optischen Prismas durch Bestandteile der zu analysierenden Flüssigkeit während des Betriebs der Analysevorrichtung geringgehalten werden, und eine leichte Reinigung des optischen Prismas wird möglich. Vorzugsweise besteht das gesamte optische Prisma aus Kalk-Natron-Glas.

Es wurde ferner gefunden, dass die geringsten Verschmutzungsraten erzielt werden, wenn das optische Prisma zumindest in dem Bereich, der in direktem Kontakt mit der zu analysierenden Flüssigkeit steht, d.h. in dem Bereich, der an dem Messfenster der Messkammer angeordnet ist, keine Beschichtung auf der Kalk-Natron-Glas-Oberfläche aufweist. Vorzugsweise weist das gesamte optische Prisma keine Beschichtungen auf. Manche solcher Beschichtungen (z.B. hydrophile Beschichtungen) zeigen zwar bei anderen Gläsern, z.B. Boro-silikat- Kronglas im Hinblick auf die Verschmutzungsrate positive Ergebnisse, im Falle von Kalk-Natron-Glas erweisen sich solche Beschichtungen jedoch als nachteilig.

Eine weitere Möglichkeit, die Verschmutzungsrate des optischen Prismas zu verringern, besteht in einer geeigneten Ausgestaltung der Messkammer, wie oben beschrieben.

Die Messkammer kann die schräge Ausführung des ersten Kanals ohne eine Aussparung, die mit dem zweiten Kanal verbunden ist, umfassen, oder die Aussparung, die mit dem zweiten Kanal verbunden ist, umfassen, ohne dass der erste Kanal schräg auf den Hohlraum zuführt. Alternativ kann die Messkammer sowohl die schräge Ausführung des ersten Kanals als auch die Aussparung umfassen.

Wenn der erste Kanal schräg auf den Hohlraum zuführt, steht dieser vorzugsweise in einem Winkel zwischen 20° und 70°, bevorzugt zwischen 30° und 65°, mehr bevorzugt zwischen 35° und 50° zu der Fläche des Bodens. Der zweite Kanal steht bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu der Fläche des Bodens. Wenn die Messkammer eine Aussparung im Boden umfasst, kann der erste Kanal auch im Wesentlichen senkrecht zu der Fläche des Bodens stehen. „Im Wesentlichen senkrecht“ im vorliegenden Kontext bedeutet, dass der Winkel des Kanals oder zum Boden zwischen 88° und 92° liegt.

Die Querschnitte der Kanäle können eine beliebige Form haben. Beispielsweise können die Kanäle einen kreisförmigen, ovalen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. Im Fall von rechteckigen Querschnitten sind abgerundete Ecken bevorzugt, da diese Ablagerungen von Bestandteilen der durchströmenden Flüssigkeit und Strömungsunregelmäßigkeiten vermindern.

Besonders bevorzugt sind kreisförmige Querschnitte, da diese besonders leicht (z.B. durch Bohren, Fräsen oder Schneiden, insbesondere Bohren) erzeugt werden können. Abhängig von der Durchsatzmenge der zu analysierenden Flüssigkeit können die Kanäle verschieden große Querschnittsflächen haben. In einigen Ausführungsformen haben der erste und der zweite Kanal gleich große Querschnittsflächen, die beispielsweise im Bereich von 5 bis 30 mm ² , bevorzugt 8 bis 25 mm ² , mehr bevorzugt 10 bis 15 mm ² betragen. In einigen Ausführungsformen haben die Kanäle einen Durchmesser von 2 bis 10 mm, bevorzugt 2,5 bis 8 mm, mehr bevorzugt 3 bis 5 mm, mehr bevorzugt 3,5 bis 4,5 mm an der engsten Stelle, und ein Seitenverhältnis (senkrecht zur Mittelachse des jeweiligen Kanals) von bevorzugt 1 :3 bis 1 :1 , mehr bevorzugt 1 :2 bis 1 :1 , mehr bevorzugt 1 :1 ,5 bis 1 :1.

Die Wand steht im Wesentlichen senkrecht auf dem Boden. Auch der Hohlraum, dessen Querschnitt durch die Form der Wand definiert wird, kann verschiedene Querschnitte aufweisen. Beispielsweise kann der Hohlraum einen kreisförmigen, ovalen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. Auch bei dem Hohlraum ist bevorzugt, dass dieser abgerundete Ecken aufweist. Besonders bevorzugt ist der Hohlraum derart gestaltet, dass der Rand des Hohlraums in Fließrichtung der Flüssigkeit mit dem Rand des ersten Kanals und des zweiten Kanals abschließt, oder geringfügig darüber hinausgeht d.h. die Länge des Hohlraums entspricht bevorzugt der Summe des Durchmessers des ersten Kanals und des zweiten Kanals und des Abstands n zwischen den Kanälen in Fließrichtung, oder ist höchstens 10% länger als diese Summe. Beispielsweise kann der Hohlraum in Fließrichtung einen Durchmesser von 6 bis 30 mm, bevorzugt 7 bis 20 mm, mehr bevorzugt 8 bis 15 mm, mehr bevorzugt 10 bis 12 mm aufweisen. „In Fließrichtung“ und „senkrecht zur Fließrichtung“ bei der Beschreibung der Dimensionen in der Messkammer bezieht sich auf die Fließrichtung lateral zum Boden und dem Messfenster (d.h. nicht die Fließrichtung durch die Kanäle).

Senkrecht zur Fließrichtung der Flüssigkeit hat der Hohlraum an seiner breitesten Stelle bevorzugt eine Breite, die mindestens dem Durchmesser des breiteren von beiden Kanälen senkrecht zur Fließrichtung entspricht, und höchstens dem doppelten, mehr bevorzugt höchstens dem 1 ,8-fachen, mehr bevorzugt höchstens dem 1 ,5-fachen Durchmesser des breiteren von beiden Kanälen senkrecht zur Fließrichtung entspricht. Vorzugsweise haben der erste Kanal und der zweite Kanal den gleichen Durchmesser senkrecht zur Fließrichtung. Besonders bevorzugt haben der erste Kanal und der zweite Kanal den gleichen Querschnitt.

Die Höhe des Hohlraums, die durch den Abstand zwischen dem Boden und dem Messfenster definiert wird, und damit auch die Höhe der Wand, ist bevorzugt mindestens so gewählt, dass ein ungehinderter Durchfluss der durchströmenden Flüssigkeit durch den Hohlraum möglich bleibt, und höchstens so gewählt, dass ein ständiger Austausch der Flüssigkeit an dem Messfenster stattfinden kann. Bevorzugt beträgt die Höhe des Hohlraums mindestens 0,5 mm, mehr bevorzugt mindestens 1 mm. Ferner ist die Höhe des Hohlraums bevorzugt höchstens so gewählt, dass das Produkt der Höhe und der Breite des Hohlraums an der breitesten Stelle senkrecht zur Fließrichtung der Querschnittsfläche des ersten Kanals entspricht. Beispielsweise kann die Höhe des Hohlraums 1 bis 5 mm, bevorzugt 1 ,5 bis 4,5 mm, mehr bevorzugt 2 bis 4 mm betragen. Demnach ist die Wand vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zum Messfenster (d.h. Boden und Messfenster sind im Wesentlichen parallel).

Abstand n bezeichnet den kürzesten Abstand zwischen den am nächsten aneinander liegenden Rändern des ersten Kanals und des zweiten Kanals. Der Abstand n zwischen dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal ist so gewählt, dass die Kanäle sich nicht berühren. Bevorzugt beträgt der Abstand n mindestens 0,5 mm, mehr bevorzugt mindestens 1 mm. Ferner entspricht der Abstand n bevorzugt höchstens dem Durchmesser des breiteren der beiden Kanäle und in Fließrichtung der Flüssigkeit. Zum Beispiel kann der Abstand n 20 bis 100%, bevorzugt 30 bis 90%, mehr bevorzugt 40 bis 80% des Durchmessers des breiteren der beiden Kanäle in Fließrichtung der Flüssigkeit betragen. Beispielsweise kann der Abstand n im Bereich von 1 bis 10 mm, bevorzugt im Bereich von 1 ,5 bis 8 mm, mehr bevorzugt im Bereich von 2 bis 6 mm, mehr bevorzugt im Bereich von 2,5 bis 4,5 mm liegen.

Die Aussparung, sofern vorhanden, nimmt bevorzugt 50 bis 99%, bevorzugt 60 bis 95%, mehr bevorzugt 70 bis 90% des Abstands n in Fließrichtung der Flüssigkeit ein.

Die Breite der Aussparung entspricht bevorzugt 20 bis 80%, mehr bevorzugt 30 bis 70%, mehr bevorzugt 45 bis 55% der Breite des zweiten Kanals senkrecht zur Fließrichtung der Flüssigkeit. Beispielsweise kann die Breite der Aussparung senkrecht zur Fließrichtung der Flüssigkeit 1 bis 6 mm, bevorzugt 1 ,5 bis 3 mm betragen. Die Tiefe der Aussparung (Abstand von der Grundfläche des Hohlraums zum tiefsten Punkt der Aussparung) beträgt bevorzugt mindestens 0,5 mm, mehr bevorzugt mindestens 1 mm, mehr bevorzugt 2 bis 6 mm, mehr bevorzugt 3 bis 5 mm. Ferner ist die Tiefe der Aussparung höchstens so gewählt, dass diese keinen durchgehenden Kanal durch den Boden bildet. Der Boden im Bereich um die Aussparung ist vorzugsweise mindestens 0,5 mm dicker als die Tiefe der Aussparung, d.h. , die verbleibende Dicke des Bodens unterhalb der Aussparung ist vorzugsweise mindestens 0,5 mm. In einigen Ausführungsformen hat der Boden im Bereich um die Aussparung eine Dicke von mindestens 1 ,5 mm, bevorzugt mindestens 3 mm, mehr bevorzugt 4 bis 30 mm, mehr bevorzugt 5 bis 20 mm.

Die Messkammer der Analysevorrichtung verringert unabhängig von dem Material des optischen Prismas des Refraktometers die Verschmutzungsrate des optischen Prismas im kontinuierlichen Betrieb und erleichtert dessen spätere Reinigung. Daher kann sie auch in solchen Analysevorrichtungen eingesetzt werden, in denen das optische Prisma nicht aus Kalk-Natron-Glas besteht. Daher ist die Messkammer als solches, wie oben beschrieben, Gegenstand der Erfindung. Allerdings hat sich herausgestellt, dass bei Verwendung von Kalk-Natron-Glas und der erfindungsgemäßen Messkammer in Kombination besonders geringe Verschmutzungsraten erzielt werden.

Die erfindungsgemäße Messkammer kann beispielsweise als Teil einer Tragevorrichtung zum Durchleiten einer Flüssigkeit durch die erfindungsgemäße Messkammer vorliegen. Daher ist eine entsprechende Tragevorrichtung ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die erfindungsgemäße Tragevorrichtung umfasst die Messkammer, eine Zuführleitung, die mit dem ersten Kanal der Messkammer verbunden ist, eine Abführleitung, die mit dem zweiten Kanal der Messkammer verbunden ist, und kann ferner optional ein oder mehrere Befestigungsmittel umfassen, die für die Befestigung und/oder Ausrichtung eines optischen Prismas oder eines Refraktometers an dem Messfenster der Messkammer eingerichtet ist.

Des Weiteren kann diese Tragevorrichtung weitere Merkmale aufweisen, wie zum Beispiel einen Anschluss für eine Pumpe zum Befördern einer Flüssigkeit durch die Tragevorrichtung, beispielsweise eine Pumpe zum Erzeugen eines Unterdrucks auf der Seite der Abführleitung oder eine Pumpe zum Erzeugen eines Überdrucks auf der Seite der Zuführleitung; Anschlüsse für Druckventile auf der Seite der Zuführleitung oder der Abführleitung, um bei Bedarf (z.B. zu Reinigungszwecken) den Unterdrück oder Überdruck auszugleichen; Anschlüsse für Peripheriegeräte, die beispielsweise bestimmte Eigenschaften (wie Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, etc.) der durchströmenden Flüssigkeit zu untersuchen; Befestigungen, um Pumpen oder andere Peripheriegeräte an der Tragevorrichtung auszurichten und/oder zu befestigen; Sichtfenster, um dem Anwender eine Kontrolle der Flüssigkeit durch Begutachtung zu ermöglichen.

Die optionalen Befestigungsmittel können beliebige Befestigungsmittel sein, die eine Ausrichtung und/oder Befestigung eines Refraktometers an der Tragevorrichtung ermöglichen. Beispielsweise können die Befestigungsmittel Bohrungen sein, durch die die Tragevorrichtung an ein Refraktometer mithilfe von Schrauben geschraubt wird. Hierdurch kann eine besonders feste, jedoch reversible Verbindung zwischen Tragevorrichtung und Refraktometer gebildet werden. Wenn die Tragevorrichtung keine Befestigungsmittel umfasst, kann das Refraktometer beispielsweise durch externe Befestigungsmittel wie Klemmen an der Tragevorrichtung befestigt werden.

Vorzugsweise wird die Flüssigkeit durch die Tragevorrichtung mit Hilfe eines Unterdrucks auf der Seite der Abführleitung befördert. Es wurde gefunden, dass durch Verwendung eines Unterdrucks auf der Seite der Abführleitung die Anschmutzungsrate gegenüber der Verwendung eines Überdrucks auf der Seite der Zuführleitung gesenkt werden kann. Gleichzeitig ermöglicht die Verwendung eines Unterdrucks auf der Seite der Abführleitung, dass die erfindungsgemäße Analysevorrichtung, in die die erfindungsgemäße Tragevorrichtung eingebaut werden kann, mit der Zuführleitung direkt in die zu analysierende getaucht wird, ohne dass weitere Anschlüsse erforderlich werden. Alternativ kann die Zuführleitung an einen Flüssigkeitszulauf, beispielsweise einen Schlauch angeschlossen werden.

Daher ist die Abführleitung bevorzugt derart ausgestaltet, dass sie an eine Saugvorrichtung, vorzugsweise eine Pumpe, angeschlossen werden kann.

Bevorzugt besteht die Tragevorrichtung aus einem Materialblock, aus dem Material entfernt wurde, um die Merkmale der Messkammer, insbesondere den Hohlraum, den ersten Kanal und den zweiten Kanal und gegebenenfalls die Aussparung, sowie die übrigen Merkmale der Tragevorrichtung insbesondere die Zuführleitung, die Abführleitung und gegebenenfalls das Befestigungsmittel zu formen. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass das Risiko von Verlusten der Flüssigkeit bei der Beförderung durch die Tragevorrichtung gemindert wird, da keine Nähte oder Klebestellen in dem Materialblock vorhanden sind, die undicht werden könnten.

Bevorzugt wird das Material aus dem Materialblock durch Fräsen, Schneiden und/oder Bohren entfernt, um die Merkmale zu formen. Besonders bevorzugt wird das Material durch Bohren entfernt, da hierdurch die Tragevorrichtung mit besonders wenig Aufwand hergestellt werden kann.

Das Material des Materialblocks und damit dieser Tragevorrichtung kann ein beliebiges Material sein, das für die Durchleitung von Flüssigkeiten, insbesondere von Kühl-Schmierstoffemulsionen eingesetzt werden kann. Bevorzugt besteht der Materialblock aus einem korrosionsbeständigem Metall, besonders bevorzugt aus Edelstahl.

Die erfindungsgemäße Analysevorrichtung umfasst vorzugsweise die erfindungsgemäße Tragevorrichtung zum Durchleiten einer Flüssigkeit durch die Messkammer und an dem optischen Prisma der Refraktometers vorbei.

Die Analysevorrichtung kann eingerichtet sein, zumindest teilweise in die zu analysierende Flüssigkeit eingetaucht zu werden. In diesem Fall ist die Analysevorrichtung bevorzugt derart aufgebaut, dass die erfindungsgemäße Tragevorrichtung über die Zuführleitung mit der Flüssigkeit in Kontakt tritt. Bevorzugt umfasst die Analysevorrichtung zudem eine Pumpe, um eine Flüssigkeitsströmung durch die Messkammer zu erzeugen, insbesondere durch Erzeugung eines Unterdrucks auf der Seite der Abführleitung. Die Pumpe kann zusätzlich eingerichtet sein, die Flüssigkeit aus der Abführleitung zurück in den Behälter mit der zu analysierenden Flüssigkeit zu befördern.

Ist die Analysevorrichtung dazu ausgebildet, um zumindest teilweise in die zu analysierende Flüssigkeit eingetaucht zu werden, können beispielsweise Schwimmkörper vorgesehen sein, um einen definierten Auftrieb in der Flüssigkeit zu erzeugen.

Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass die Analysevorrichtung an der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmt und beispielsweise für eine Reinigung oder Wartung gut zu erreichen ist. In dieser Ausführungsform kann die Analysevorrichtung einfach in einen Behälter oder Tank eingesetzt werden, in dem die zu analysierende Flüssigkeit gelagert wird. Die Analysevorrichtung schwimmt frei in dem Behälter, so dass keine Ankerpunkte oder Befestigungen erforderlich sind. Dennoch ist es selbstverständlich möglich, entsprechende Befestigungsmittel an der Analysevorrichtung vorzusehen.

Um die Analysevorrichtung vor Fremdkörpern und/oder Partikeln zu schützen, welche in der zu analysierenden Flüssigkeit enthalten sein können, kann die Analysevorrichtung einen Filter umfassen. Ist die Analysevorrichtung dazu ausgebildet, in der zu analysierenden Flüssigkeit zu schwimmen oder in die zu analysierende Flüssigkeit eingetaucht zu werden, kann die Analysevorrichtung einen Filterkorb aufweisen, der beispielsweise die Pumpe und das Refraktometer der Analysevorrichtung umgibt und Flüssigkeit nur durch einen Filter passieren lässt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung des Brechungsindexes einer Flüssigkeit, bevorzugt einer Kühl-Schmierstoff-Emulsion, umfassend die Schritte: a) Durchleiten der Flüssigkeit durch die Messkammer der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung, an dem optischen Prisma des Refraktometers vorbei, vorzugsweise durch Anlegen eines Unterdrucks; b) Messen des Brechungsindexes der Flüssigkeit in der Messkammer mit dem Refraktometer. Vorzugsweise wird die Flüssigkeit durch den ersten Kanal in den Hohlraum der Messkammer und durch den zweiten Kanal aus dem Hohlraum geleitet, indem ein Unterdrück auf der Seite des zweiten Kanals angelegt wird. Zusätzlich kann das Verfahren einen Schritt des Durchleitens einer anderen Flüssigkeit durch die Messkammer umfassen, um das optische Prisma zu säubern.

Dieser Schritt kann beispielsweise mit Wasser, optional enthaltend Zusätze für die Reinigung, und/oder mit Alkoholen, bevorzugt mit Wasser ohne Zusätze oder Alkoholen, mehr bevorzugt mit vollentsalztem Wasser (VE-Wasser) oder Ethanol, mehr bevorzugt mit Ethanol durchgeführt werden.

Das Verfahren kann beispielsweise zur Bestimmung der Qualität einer Kühl- Schmierstoffemulsion eingesetzt werden. Hierbei ist vorgesehen, eine Kühl- Schmierstoffemulsion als zu analysierende Flüssigkeit in die beschriebene Analysevorrichtung einzuleiten, den Brechungsindex der Kühl- Schmierstoffemulsion zu bestimmen, aus dem Brechungsindex der Kühl- Schmierstoffemulsion die Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion zu bestimmen und optional durch weitere angeschlossene Peripheriegeräte weitere Qualitätsmerkmale der Kühl-Schmierstoffemulsion zu untersuchen.

Wie oben beschrieben, ist die Verwendung von Kalk-Natron-Glas als Material des optischen Prismas des Refraktometers besonders vorteilhaft. Daher ist die Verwendung von Kalk-Natron-Glas als Material in einem optischen Prisma eines Refraktometers bei der Bestimmung des Brechungsindex einer Flüssigkeit, vorzugsweise einer Kühl-Schmierstoffemulsion, um die Verschmutzung des optischen Prismas durch Bestandteile der Flüssigkeit zu verringern und/oder die Reinigung des optischen Prismas zu erleichtern, ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

Auch Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Messkammer allein oder einer erfindungsgemäßen bei der Bestimmung des Brechungsindexes einer Flüssigkeit, bevorzugt einer Kühl-Schmierstoffemulsion, mittels eines an die Messkammer angrenzend angeordneten Refraktometers umfassend ein optisches Prisma, um die Verschmutzung des optischen Prismas durch Bestandteile der Flüssigkeit zu verringern und/oder die Reinigung des optischen Prismas zu erleichtern. Kurze Beschreibung der Figuren

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

FIG. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Messkammer gemäß einer ersten Ausführungsform;

FIG. 2 eine vereinfachte schematische Darstellung des Bodens der

Messkammer aus FIG. 1 ;

FIG. 3 eine vereinfachte schematische Darstellung des Bodens einer

Messkammer gemäß einer zweiten Ausführungsform;

FIG. 4 eine vereinfachte schematische Darstellung des Bodens einer

Messkammer gemäß einer dritten Ausführungsform;

FIG. 5 eine vereinfachte schematische Darstellung der Messkammer aus FIG. 1 , bei der das Messfenster durch ein optisches Prisma verschlossen ist;

FIG. 6 eine vereinfachte schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung umfassend die Messkammer aus FIG. 1 mit einem angrenzend angeordneten Refraktometer;

FIG. 7a eine detaillierte schematische Darstellung (Querschnitt) einer erfindungsgemäßen Tragevorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform, umfassend eine Messkammer gemäß einer vierten, bevorzugten Ausführungsform;

FIG. 7b Schrägansicht auf die Tragevorrichtung gemäß FIG. 7a;

FIG. 8a eine detaillierte schematische Darstellung (Querschnitt) einer erfindungsgemäßen Tragevorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform, umfassend eine Messkammer gemäß einer fünften, bevorzugten Ausführungsform. FIG. 8b Schrägansicht auf die Tragevorrichtung gemäß FIG. 8a;

FIG. 9a eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer nichterfindungsgemäßen Messkammer;

FIG. 9b eine Schematische Darstellung einer Tragevorrichtung zum Durchleiten einer Flüssigkeit durch die nicht-erfindungsgemäße Messkammer gemäß FIG. 9a;

In der vorliegenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.

FIG. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messkammer 100 in einer vereinfachten schematischen Ansicht. Die Messkammer 100 umfasst einen Boden 101 , eine Wand 102 und ein Messfenster 103, wobei der Boden 101 und die Wand 102 miteinander verbunden sind, und das Messfenster 103 eine Öffnung darstellt. Der Boden 101 , die Wand 102 und das Messfenster 103 umschließen einen Hohlraum 104. Ein erster Kanal 105 und ein zweiter Kanal 106 durchdringen den Boden 101 und münden in dem Hohlraum 104. Der erste Kanal 105 und der zweite Kanal 106 berühren sich nicht und sind in einem Abstand n voneinander angeordnet.

In dieser ersten Ausführungsform führt der erste Kanal 105 schräg auf den Hohlraum 104 zu, und der Boden 101 umfasst zusätzlich eine Aussparung 107, die den Boden 101 nicht durchdringt und den ersten Kanal 105 nicht berührt, jedoch mit dem zweiten Kanal 106 verbunden ist. Ferner hat in dieser Ausführungsform der Hohlraum 104 einen ovalförmigen Querschnitt, und die Kanäle 105 und 106 sind zylindrische Bohrungen, und haben eine gleiche Querschnittsfläche. Der Pfeil 10 kennzeichnet die Fließrichtung der zu analysierenden Flüssigkeit.

FIG. 2 zeigt den Boden 101 der ersten Ausführungsform der Messkammer 100 zur Übersichtlichkeit, wobei der Grundriss der Wand 102 eingezeichnet ist, ohne die Wand 102 selbst zu zeigen. Der Pfeil 10 kennzeichnet die Fließrichtung der zu analysierenden Flüssigkeit. FIG. 3 zeigt den Boden 101 einer zweiten Ausführungsform der Messkammer 100, wobei der Grundriss der Wand 102, ähnlich wie in FIG. 2, eingezeichnet ist. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass der erste Kanal 105 senkrecht auf den Hohlraum 104 zuführt. Der Pfeil 10 kennzeichnet die Fließrichtung der zu analysierenden Flüssigkeit.

FIG. 4 zeigt den Boden 101 einer dritten der Messkammer 100, wobei der Grundriss der Wand 102, ähnlich wie in FIG. 2, eingezeichnet ist. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass der Boden keine Aussparung umfasst. Außerdem hat die Wand 102 einen rechteckigen Grundriss, und der erste Kanal 105 und der zweite Kanal 106 haben eine rechteckige Querschnittsfläche. Der Pfeil 10 kennzeichnet die Fließrichtung der zu analysierenden Flüssigkeit.

FIG. 5 zeigt die Positionierung eines optischen Prismas 302 auf dem Messfenster 103 der Messkammer gemäß der ersten Ausführungsform.

FIG. 6 zeigt die Anordnung gemäß FIG. 5, wobei zusätzlich zur Messkammer 100 und dem Prisma 302 auch eine Lichtquelle 303 und eine Auswerteinheit 304 eines Refraktometers 301 eingezeichnet sind. Die Kombination des Refraktometers 301 und der Messkammer 100 bildet eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung 300. Ein ungefährer Strahlengang des von der Lichtquelle 303 emittierten Lichts ist eingezeichnet.

FIG. 7a zeigt den Querschnitt einer erfindungsgemäßen Tragevorrichtung 200 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform, umfassend eine Messkamer 100 gemäß einer vierten, bevorzugten Ausführungsform. FIG. 7b zeigt eine Schrägansicht auf die Tragevorrichtung 200 gemäß FIG. 7a. Der Pfeil 10 kennzeichnet die Fließrichtung der zu analysierenden Flüssigkeit.

Die Tragevorrichtung 200 umfasst eine Messkammer 100, bei der der Grundriss der Wand 102 und damit der Querschnitt des Hohlraums 104 eine ovale Form mit abgeflachten Seiten aufweist, und der erste Kanal 105 und der zweite Kanal 106 haben einen runden Querschnitt. Ferner umfasst der Boden 101 der Messkammer 100 eine Aussparung 107. Die Tragevorrichtung 200 umfasst außerdem eine Zuführleitung 201 , die mit dem ersten Kanal 105 verbunden ist, und eine Abführleitung 202, die mit dem zweiten Kanal 106 verbunden ist, sowie mehrere Befestigungsmittel 203 in Form von Profilen und Bohrungen, mit deren Hilfe ein Refraktometer mit komplementären Befestigungsmitteln an der Tragevorrichtung 200 ausgerichtet und befestigt werden kann.

Die Zuführleitung hat zudem einen weiteren Anschluss 204, durch den beispielsweise ein Temperaturfühler geführt werden kann, um die Temperatur der durchströmenden Flüssigkeit für die Bestimmung des Brechungsindex zu messen. Die Tragevorrichtung (200) kann z.B. aus einem Edelstahlblock gefertigt werden, indem Material aus dem Block durch Bohren und Fräsen (Profile) entfernt wurde. Die dargestellten spitzen Enden der Zuführleitung 201 und der Abführleitung 202 sind bedingt durch die Form des verwendeten Bohrers. Alternative Materialien der Tragevorrichtung können beispielsweise Kunststoffe sein, die in der jeweils verwendeten Kühl-Schmierstoffemulsion unlöslich sind, oder korrosionsbeständige Metalle und Legierungen.

FIG. 8a zeigt den Querschnitt einer erfindungsgemäßen Tragevorrichtung 200 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform, umfassend eine Messkamer 100 gemäß einer fünften, bevorzugten Ausführungsform. FIG. 8b zeigt eine Schrägansicht auf die Tragevorrichtung 200 gemäß FIG. 8a. Der Pfeil 10 kennzeichnet die Fließrichtung der zu analysierenden Flüssigkeit.

Die Tragevorrichtung 200 umfasst eine Messkammer 100, bei der der Grundriss der Wand 102 und damit der Querschnitt des Hohlraums 104 eine rechteckige Form mit abgerundeten Ecken, und der erste Kanal 105 und der zweite Kanal 106 haben einen rechteckigen Querschnitt mit runden Ecken. Ferner führt der erste Kanal 105 schräg auf den Hohlraum 104 (nicht gezeigt) zu.

Diese Tragevorrichtung 200 umfasst außerdem eine Zuführleitung 201 , die mit dem ersten Kanal 105 verbunden ist, und eine Abführleitung 202, die mit dem zweiten Kanal 106 verbunden ist, sowie mehrere Befestigungsmittel 203 in Form von Profilen und Bohrungen, mit deren Hilfe ein Refraktometer mit komplementären Befestigungsmitteln an der Tragevorrichtung 200 ausgerichtet und befestigt werden kann. Die Zuführleitung hat zudem einen weiteren Anschluss 204, durch den beispielsweise ein Temperaturfühler geführt werden kann, um die Temperatur der durchströmenden Flüssigkeit für die Bestimmung des Brechungsindex zu messen. Die Tragevorrichtung kann aus einem Edelstahlblock gefertigt sein, indem Material aus dem Block durch Bohren, Schneiden (Laser) und Fräsen entfernt wurde. Die dargestellten spitzen Enden der Zuführleitung 201 und der Abführleitung 202 sind bedingt durch die Form des verwendeten Bohrers.

Die Befestigungsmittel 203, die Messkammer 100 und der Anschluss 204 können in gleichen Abständen angeordnet sein wie die entsprechenden Merkmale der Tragevorrichtung 200 gemäß FIG. 7a und 7b, und die Tragevorrichtung 200 gemäß FIG. 8a und 8b kann die gleichen Dimensionen haben wie die Tragevorrichtung 200 gemäß FIG. 7a und 7b, damit beide an dieselben Refraktometer angeschlossen werden können und bei Bedarf gegeneinander ausgetauscht werden können.

FIG. 9a zeigt einen Ausschnitt aus einer nicht-erfindungsgemäßen Messkammer 100 und FIG. 9b zeigt einen Ausschnitt einer Tragevorrichtung 200 zum Durchleiten einer Flüssigkeit durch diese. Die nicht-erfindungsgemäße Tragevorrichtung 200 unterscheidet sich von der erfindungsgemäßen Tragevorrichtung 200 gemäß FIG. 7a und 7b im Wesentlichen dadurch, dass keine Aussparung 107 im Boden 101 der Messkammer vorgesehen ist. Der Pfeil 10 kennzeichnet die Fließrichtung der zu analysierenden Flüssigkeit.

Die Beispiele, Figuren und Ansprüche erläutern die Erfindung.

Beispiele

Der Verschmutzungsgrad der optischen Prismen wurde durch optische Begutachtung der Prismen im Tageslicht untersucht. Hierfür wurden die Prismen nach mit einer Pinzette aus dem Refraktometer entfernt. Die Verschmutzungen wurden in drei Kategorien eingestuft:

Sauber: Keine Trübungen, Ablagerungen, oder Schlieren an der Oberfläche im Kontakt mit der Flüssigkeit sichtbar; Leicht verunreinigt: Schlieren sichtbar, höchstens 20% der Fläche mit weißen Trübungen verunreinigt;

Verunreinigt: Schlieren stark sichtbar, mehr als 20% der Fläche mit weißen Trübungen verunreinigt.

Eine Reihe von Versuchen wurde durchgeführt, wobei über einen Zeitraum von ca. 2,5 Monaten 9 verschiedene kommerziell erhältliche Kühl-Schmierstoff- Emulsionen durch industrielle Maschinen befördert wurden, und wobei erfindungsgemäße Sensorblöcke (Analysevorrichtungen) und nichterfindungsgemäße Sensorblöcke zum Messen des Brechungsindex eingesetzt wurden. Messungen des Brechungsindexes wurden stündlich vorgenommen, wobei die Sensorblöcke zwischen den Messungen nicht gereinigt wurden. Während jeder Messung wurde ein Sensorblock 22 Sekunden lang durch Anlegen eines Unterdrucks mit Kühl-Schmierstoff-Emulsion durchströmt. Nach Ablauf des gesamten Versuchszeitraums wurde die Beförderung beendet, die Prismen aus den Refraktometern entfernt und deren Verschmutzungsgrad beurteilt.

Für die Reinigung wurden erfindungsgemäße Sensorblöcke und nicht erfindungsgemäße Sensorblöcke wie oben beschrieben zum Messen des Brechungsindex eingesetzt. Nach Ablauf der Versuche wurde der Sensorblock geleert, jedoch nicht weiter gereinigt, und 2 Wochen außer Betrieb gesetzt, sodass die Reste der Kühl-Schmierstoff-Emulsion an dem optischen Prisma trocknen konnten. Nach dem Trocknen konnten alle Prismen als verunreinigt eingestuft werden. Die Reinigung erfolgte durch Spülen des Prismas mit Ethanol, oder mit der jeweiligen Kühl-Schmierstoff-Emulsion unter erhöhtem Druck.

Die eingesetzten Kühl-Schmierstoff-Emulsionen waren:

Vasco 6000 (Blaser Swisslube AG);

Rinatol P90 (Ess + Müller AG);

B-Cool MC660 (Blaser Swisslube AG);

Zubora 65H Ultra (Zeller+Gmelin GmbH & Co. KG);

Zubora 67H Extra (Zeller+Gmelin GmbH & Co. KG);

B-Cool MC610 (Blaser Swisslube AG);

Zubora 67H Ultra (Zeller+Gmelin GmbH & Co. KG);

Swisscool 3500 (Motorex AG); Vasco 7000 (Blaser Swisslube AG).

Die eingesetzten Sensorblöcke umfassten Tragevorrichtungen zum Durchleiten einer Flüssigkeit durch die Messkammer, wie in FIG. 7a und 7b dargestellt, wie in FIG. 8a und 8b dargestellt, und zu Vergleichszwecken Tragevorrichtungen wie in FIG. 9b dargestellt. Als Material der Prismen wurde zum einen Kalk-Natron Glas (unbeschichtet), zum anderen N-BK7 Borosilikat-Kronglas (Schott AG) eingesetzt, welches mit einer Standard-Glasbeschichtung (Glasskote SC 100; Total Specialties USA Inc.) beschichtet war. Borosilikat-Kronglas ohne Beschichtung zeigte innerhalb weniger Tage Verunreinigungen und wurde daher für die Versuche nicht verwendet.

Vergleichsbeispiel 1

150 Sensorblöcke umfassend ein Refraktometer enthaltend ein optisches Prisma aus N-BK7 Borosilikat-Kronglas, beschichtet mit Glasskote SC100, und ferner umfassend die nicht-erfindungsgemäße Tragevorrichtung, wie in FIG. 9b dargestellt, wurden mit den oben gelisteten Kühl-Schmierstoff-Emulsionen betrieben. Nach Beendigung der Versuchsreihe zeigten 57 Prismen starke Verschmutzungen und wurden daher als verunreinigt eingestuft. Die übrigen Prismen können als leicht verunreinigt eingestuft werden. Das Verhältnis von sauberen, leicht verunreinigten und verunreinigten Prismen entspricht 0% : 62% : 38%.

Die Reinigung nach dem Eintrocknen der Kühl-Schmierstoff-Emulsion, wie oben beschrieben, mit Ethanol oder mit Kühl-Schmierstoff-Emulsion (erhöhter Druck) ist nicht erfolgreich, und muss daher mit Reinigungsmittel erfolgen.

Beispiel 1

14 Sensorblöcke umfassend ein Refraktometer enthaltend ein optisches Prisma aus N-BK7 Borosilikat-Kronglas, beschichtet mit Glasskote SC100, und ferner umfassend die erfindungsgemäße Tragevorrichtung, wie in FIG. 7 und 7a dargestellt, wurden mit den oben gelisteten Kühl-Schmierstoff-Emulsionen betrieben. Nach Beendigung der Versuchsreihe zeigten 2 Prismen starke Verschmutzungen und wurden daher als verunreinigt eingestuft. 1 Prisma konnte als leicht verunreinigt eingestuft werden. Die übrigen 11 Prismen blieben sauber. Das Verhältnis von sauberen, leicht verunreinigten und verunreinigten Prismen entspricht dabei 79% : 7% : 14%.

Die Reinigung nach dem Eintrocknen der Kühl-Schmierstoff-Emulsion, wie oben beschrieben, ist mit Ethanol erfolgreich. Ein Reinigungsmittel ist nicht erforderlich.

Beispiel 2

14 Sensorblöcke umfassend ein Refraktometer enthaltend ein optisches Prisma aus N-BK7 Borosilikat-Kronglas, beschichtet mit Glasskote SC100, und ferner umfassend die erfindungsgemäße Tragevorrichtung, wie in FIG. 8 und 8a dargestellt, wurden mit den oben gelisteten Kühl-Schmierstoff-Emulsionen betrieben. Nach Beendigung der Versuchsreihe zeigten 2 Prismen starke Verschmutzungen und wurden daher als verunreinigt eingestuft. 1 Prisma konnte als leicht verunreinigt eingestuft werden. Die übrigen 11 Prismen blieben sauber. Das Verhältnis von sauberen, leicht verunreinigten und verunreinigten Prismen entspricht auch bei diesem Aufbau 79% : 7% : 14%.

Die Reinigung nach dem Eintrocknen der Kühl-Schmierstoff-Emulsion, wie oben beschrieben, ist mit Ethanol erfolgreich. Ein Reinigungsmittel ist nicht erforderlich.

Beispiel 3

15 Sensorblöcke umfassend ein Refraktometer enthaltend ein optisches Prisma aus unbeschichtetem Kalk-Natron-Glas, und ferner umfassend die erfindungsgemäße Tragevorrichtung, wie in FIG. 7 und 7a dargestellt, wurden mit den oben gelisteten Kühl-Schmierstoff-Emulsionen betrieben. Nach Beendigung der Versuchsreihe zeigte keines der Prismen starke Verschmutzungen. Auch konnten leichte Verunreinigungen bei keinem der Prismen festgestellt werden. Das Verhältnis von sauberen, leicht verunreinigten und verunreinigten Prismen entspricht 100% : 0% : 0%.

Die Reinigung nach dem Eintrocknen der Kühl-Schmierstoff-Emulsion, wie oben beschrieben, ist mit Ethanol erfolgreich, kann jedoch auch mit der verwendeten Kühl-Schmierstoffemulsion erfolgen, wenn diese unter erhöhtem Druck durch den Sensorblock befördert wird. Ein Reinigungsmittel ist nicht erforderlich. Beispiel 4

15 Sensorblöcke umfassend ein Refraktometer enthaltend ein optisches Prisma aus unbeschichtetem Kalk-Natron-Glas, und ferner umfassend die erfindungsgemäße Tragevorrichtung, wie in FIG. 8a und 8b dargestellt, wurden mit den oben gelisteten Kühl-Schmierstoff-Emulsionen betrieben. Nach Beendigung der Versuchsreihe zeigte keines der Prismen starke Verschmutzungen. Leichte Verunreinigungen wurden bei einem Prisma festgestellt. Das Verhältnis von sauberen, leicht verunreinigten und verunreinigten Prismen entspricht 93% : 7% : 0%.

Die Reinigung nach dem Eintrocknen der Kühl-Schmierstoff-Emulsion, wie oben beschrieben, ist mit Ethanol erfolgreich, kann jedoch auch mit der verwendeten Kühl-Schmierstoffemulsion erfolgen, wenn diese unter erhöhtem Druck durch den Sensorblock befördert wird. Ein Reinigungsmittel ist nicht erforderlich.

Bezugszeichenliste

100 Messkammer

101 Boden

102 Wand

103 Messfenster

104 Hohlraum

105 erster Kanal

106 zweiter Kanal

107 Aussparung

200 Tragevorrichtung

201 Zuführleitung

202 Abführleitung

203, Befestigungsmittel

204 weiterer Anschluss;

300 Analysevorrichtung

301 Refraktometer

302 optisches Prisma

303 Lichtquelle

304 Auswerteinheit