DE69329008T2

DE69329008T2 - Vorrichtung zum Nachweis von Luftblasen

Info

Publication number: DE69329008T2
Application number: DE69329008T
Authority: DE
Inventors: Stephen K. Clyde; Kraus, Jr.
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1992-11-19
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 2001-03-22
Anticipated expiration: 2013-10-28
Also published as: DE69329008D1; EP0598667A3; EP0598667A2; EP0598667B1; US5454255A; CA2104894A1; JPH06213873A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sonde und eine Vorrichtung zum Messen eines in einer Lösung eingeschlossenen gasförmigen Stoffes und insbesondere zum Messen von in einer fotografischen Beschichtungslösung eingeschlossener Luft.
In Form von Bläschen in Lösungen, die zum Beispiel in einem fotografischen Entwicklungssystem oder Tank enthalten sein können, eingeschlossene Luft kann sowohl zu sensitometrischen als auch zu physischen Defekten im entwickelten Film führen. Normalerweise gelangen Bläschen beim Rühren des Tankinhalts in die Flüssigkeit, sie können sich aber auch aus anderen flüssigkeitsdynamischen Vorgängen, wie dem Einmischen neuer Komponenten und dem Verflüssigen fester Stoffe, ergeben. Bei jeder Art von Mischverfahren, bei dem hohe Scherkräfte entstehen, ergeben sich grundsätzlich Bläschen als Nebenprodukt des Mischvorgangs.
Da Bläschen im allgemeinen in der fertigen Mischung unerwünscht sind, hat man eine Reihe von Methoden entwickelt, die Bläschen vor der nächsten Benutzung im Verfahren aus der Lösung zu entfernen. Es gibt eine Anzahl von Patenten, die Mittel zum Entfernen von Bläschen aus einem Flüssigkeitsstrom beschreiben, wie etwa die in US- A-3,904,392; 4,070,167 und 4,205,966 beschriebene Vorrichtung. Allerdings gehen diese Patente nicht auf das Problem des Erfassens von Bläschen in der Lösung ein. Versuche, das Problem des Erfassens von Bläschen in Lösungen, die eigentlich keine Bläschen enthalten sollten, zu lösen, sind zum Beispiel in US-A-3,974,683; 4,138,879 und 3,283,562 beschrieben. Die in diesen Patenten beschriebenen Vorrichtungen sind dazu bestimmt, geringe Mengen von Bläschen (d. h. gelegentliche vorübergehende Bläschen) in Flüssigkeitsströmen zu messen, und sind im allgemeinen nicht für Fälle mit starkem Bläschenanfall geeignet, wie dieser normalerweise in einer fotografischen Entwicklungskammer oder in einem Entwicklungstank vorliegt. Außerdem gibt es bereits Offline-Verfahren zum Entnehmen von Proben und zum Messen der eingeschlossenen Luft mittels eines Kompressionsverfahrens oder eines Dichteverfahrens. Diese Verfahren sind zum Messen großer Mengen eingeschlossener Luft gut geeignet, jedoch zur Lösung des vorstehend beschriebenen Problems von Haus aus nicht zweckmäßig, da sie offline arbeiten und die Gefahr besteht, dass sich der Luftgehalt während der Handhabung der Probe verändert.
US-A-4,455,873 bezieht sich auf eine Sonde zum Erfassen von Information über eine Flüssigkeit, die einen Ultraschallwandler enthält, der mit einem Kabel und einem in einer Schutzhülle angeordneten Fokussierelement verbunden ist, wobei der Wandler in die Flüssigkeit eingetaucht und darin bewegt werden kann, um an verschiedenen Stellen Messungen durchzuführen.
US-A-4,763,513 bezieht sich auf einen Schallwandler zum Aussenden und Empfangen von Schallenergie zum Zweck der Überwachung der Eigenschaften eines flüssigen Mediums. Insbesondere beschreibt dieses Dokument eine Vorrichtung mit einer selbständigen Reflexionsoberfläche zum Messen der Schallgeschwindigkeit oder des Schallenergieverlusts in einem flüssigen Medium.
H. Medwin gibt in "Counting bubbles acoustically: a review" (Akustisches Zählen von Bläschen: Eine Übersicht), veröffentlicht in Ultrasonics (UK), Januar 1977, Band 15, Nr. 1, eine Übersicht über akustische Techniken zum akustischen Zählen von Bläschen, einschließlich mit einem Stahlreflektor arbeitender experimenteller Verfahren zum Messen der Bläschendichte auf See.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Unzulänglichkeiten des Standes der Technik zu überwinden. Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe wird eine Sonde zum Messen eines gasförmigen Stoffes in Form von in einer Lösung eingeschlossenen Bläschen bereitgestellt, wobei die Sonde folgende Komponenten aufweist:
a) eine in die Lösung einführbare Schutzhülle,
b) einen in der Schutzhülle angeordneten und darin ausgerichteten Ultraschallwandler, der eine im wesentlichen konkav ausgebildete Fokussierfläche mit einer auf den Ausgang der Schutzhülle in Richtung der Lösung zeigenden wirksamen Fläche aufweist, und
c) ein Reflexionselement, welches außerhalb der Schutzhülle angeordnet, von der wirksamen Fläche der Fokussierfläche räumlich getrennt ist und mit dieser zusammenwirkt, so dass bei Aktivierung des Wandlers von der wirksamen Fläche emittierte Ultraschallwellen die Lösung durchdringen, von der Reflexionsfläche reflektiert werden und dadurch rückgestreute Wellen reflektieren, die dann vom Wandler erfasst werden, welcher ein erstes rückgestreutes Signal erzeugt, das eine Amplitude aufweist, die zur Menge des eingeschlossenen gasförmigen Stoffes umgekehrt proportional ist, wobei die Fokussierfläche so angeordnet ist, dass sie zwischen dem Ultraschallwandler und dem Reflexionselement eine Fokalzone bildet, wobei beim Reflektieren der Ultraschallwellen durch den gasförmigen Stoff in der Fokalzone der Wandler ein zweites rückgestreutes Signal erzeugt, das einen Effektivwert aufweist, der zur Menge des eingeschlossenen gasförmigen Stoffes proportional ist.
Vorstehende sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus den beiliegenden Zeichnungen besser ersichtlich, in denen gleiche Elemente durch gleiche Bezugsziffern gekennzeichnet sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Sonde;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der vom aktiven Bereich des Wandlers emittierten Ultraschallwellen;
Fig. 3 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen, die Sonde enthaltenden Messsystems zum Messen der eingeschlossenen Luft;
Fig. 4 ein Flussdiagramm der Funktionsabfolge des Systems gemäß Fig. 3;
Fig. 5 eine Oszilloskop-Kurve des empfangenen rückgestreuten Signals, die das Fehlen eingeschlossener Luftbläschen anzeigt;
Fig. 6 eine Oszilloskop-Kurve des empfangenen rückgestreuten Signals, die die Anwesenheit von Bläschen in der Lösung anzeigt; und
Fig. 7 eine Oszilloskop-Kurve von durch ein Reflexionselement rückgestreuten empfangenen Signalen, wenn keine Bläschen vorliegen.
Die Zeichnungen, insbesondere Fig. 1, zeigen eine erfindungsgemäße Sonde 10 zum Messen eines gasförmigen Stoffes, zum Beispiel in einer Lösung eingeschlossener Luft. Die Sonde 10 weist eine Schutzhülle 12 mit offenen Enden 14, 16 auf, die vorzugsweise im wesentlichen aus rohrförmigem rostfreiem Stahl besteht und in deren Ende 16 ein fokussierter Ultraschallwandler 18 untergebracht ist. Der in der Schutzhülle 12 untergebrachte Wandler 18 weist eine im wesentlichen konkav ausgebildete Epoxid-Fläche 20 auf, die mit einem Hochfrequenz-Kabel 24 in Wirkverbindung steht, wie dies am besten in Fig. 2 zu erkennen ist. Der Wandler 18 ist im Ende 16 der Schutzhülle 12 mit einer Kleberschicht 26, bestehend vorzugsweise aus dem von General Electric Co. hergestellten Silikongummi-Dichtkleber RIV® eingeklebt und abgedichtet. Durch diese Abdichttechnik entsteht eine für fotografische Lösungen geeignete hygienische Konstruktion. Für den Fachmann ist jedoch ersichtlich, dass im Hinblick auf die Erfordernisse der Erfindung auch andere Abdichtmöglichkeiten bestehen, zum Beispiel die Verwendung eines Epoxids oder eines O-Ringes. Außerdem könnte im Rahmen der Erfindung jede beliebige Anzahl von Wandlern mit gleichen Ergebnissen verwendet werden, wobei die Erfinder jedoch entweder ein Modell A302S-SU (1 MHz) oder ein Modell A306S-SU (2,25 MHz), beide hergestellt von der Firma Panametrics in Waltham, Massachusetts, bevorzugen.
Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Messsystem 25 zum Messen eingeschlossener Luft mit der vorstehend beschriebenen Sonde 10, die in einem Lösungsstrom (S) oder einem mittels eines Rührwerks A gerührten Tank herausnehmbar positioniert ist. Die Sonde 10 steht über ein Hochfrequenz-Kabel 24 in Wirkverbindung mit einem handelsüblichen Ultraschall-Messgerät 30, das die Sonde 10 veranlasst, Ultraschallwellen auszusenden, und dann die rückgestreuten Signale für die weitere Verarbeitung empfängt. Von den Erfindern bevorzugt ist als Messgerät 30 ein Modell 5052UA der Firma Panametrics, Waltham, Massachusetts. Das Messgerät 30 arbeitet im Impuls- Echo-Modus. Die Ausgabe des Messgeräts 30 (Beispiele sind in Fig. 5, 6 und 7 dargestellt) wird über Hochfrequenz-Kabel 28 einem handelsüblichen Oszilloskop 32 zugeführt, wo sie digitalisiert wird. Die Erfinder bevorzugen als Oszilloskop 32 ein Modell 2430A der Firma Tektronix, Beaverton, Oregon. Die digitalisierte Wellenform wird über den GPIB-Bus 34 einem Daten-Steuergerät 36 oder einem Computer zur Analyse zugeführt. Das Steuergerät 36 ermöglicht es, das (im folgenden noch im einzelnen zu beschreibende) Ziel-Echo und die rückgestreuten Bläschen-Echos voneinander zu trennen und sie jeweils getrennt voneinander zu verarbeiten.
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm der Funktionsabfolge des Steuergeräts 36. Der erste Schritt 60 besteht darin, das Programm zu Beginn der Probennahme zu starten und es für eine unbestimmte Zeitdauer oder bis zum Abschluss der Messung ablaufen zu lassen. Während dieser Zeit durchläuft das Steuergerät 36 eine Reihe von Schritten, beginnend mit Schritt 62. Im einzelnen richtet das Steuergerät 36 das Oszilloskop 62 ein. Dann schreibt es die digitale Oszilloskop-Kurve fest, wie dies schematisch in Fig. 5 - 7 dargestellt ist. Anschließend übermittelt das Steuergerät 36 die digitalen Oszilloskop-Kurven in Form von Daten-Anordnungen 66 an das Steuergerät 36. Dadurch stehen die Daten für die spätere Analyse zur Verfügung. Die vorstehend beschriebenen Schritte 60-66 sind im Rahmen der Erfindung als Optionen aus einem geeigneten handelsüblichen Programm wählbar. Von den Erfindern als handelsübliches Programm bevorzugt ist ASYST® der ASYST Software Technologies Inc. in Rochester, NY. Dabei kann man sich die Daten-Anordnungen 66 als X-Achsen-Werte (Mikrosekunden), die für die Zeit stehen, und zugehörige Y-Achsen-Werte (Millivolt) vorstellen, die die Amplitude des Echos zu dem betreffenden Zeitpunkt repräsentieren. Zur Analyse wird diese Anordnung 66 segmentiert, und es werden im Schritt 68 zwei Teil- Anordnungen gebildet. Eine Teil-Anordnung besteht aus den X-Achsen-Werten und den entsprechenden Y-Achsen-Werten für die Fokalzone des Segments. Die andere Teil-Anordnung besteht aus den X-Achsen-Werten und den entsprechenden Y- Achsen-Werten des Echos des Reflexionselements 42, s. Fig. 1 und 2. Von der Teil- Anordnung des Echos des Reflexionselements 42 wird nur der maximale Y-Achsen- Wert jeder sequentiell digitalisierten Wellenform 76 gespeichert. Aus den sequentiellen Wellenformen, die sich aus dem Feedback ergeben, wird zwischen 82 und 64 ein gleitendes Mittel 78 dieses Spitzenwerts errechnet und an die Ausgabeeinheit 80 übermittelt. In Schritt 70 wird für die Teil-Anordnung der Fokalzone die Standard- Abweichung der Elemente der Y-Achse errechnet. Dieser Wert entspricht dem Effektivwert ohne Berücksichtigung einer etwaigen Konstante der Gleichstrom-Abweichung. Es wird somit der Effektivwert des Signals des gesamten rückgestreuten Echos errechnet. Aus den sequentiell digitalisierten Wellenformen wird ein gleitendes Mittel 72 dieses Effektivwerts berechnet und der Ausgabeeinheit 74 zugeführt. In der Abfolge der Schritte wird bei 82 eine Entscheidung getroffen, ob die nächste sequentielle Wellenform aufgenommen und analysiert werden oder das Programm 84 beendet werden soll. Für die Dauer der Messung besteht die bevorzugte Entscheidung 82 darin, das Programm fortzusetzen.
Für die Bläschenecho-Signale in der Fokalzone wird ein Effektivwert berechnet, für das Zielecho-Signal eine Spitzenamplitude. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden beide Signale mittels einer gleitenden Mittelwertroutine geglättet und dann von einem D/A-Wandler 38, zum Beispiel einem Data Translation Modell DT2801, zur Ausgabe an einen Streifenschreiber 40 oder einen anderen Datenschreiber in ein Analogsignal umgewandelt. Die Daten können auch zur späteren Offline-Verarbeitung im Steuergerät 36 gespeichert werden.
Die Wahl der Betriebsfrequenz und der Fokalweite des Wandlers 18 (Fig. 1 und 2) ist abhängig von den jeweiligen Eigenschaften der Lösung (S). Bei silberhaltigen Emulsionen ist wegen des durch die Silberhalogenid-Körnchen verursachten übermäßigen Dämpfungsverlusts ein Wandler 18 mit kurzer Fokalweite und niedriger Frequenz zweckmäßig. Bei nicht silberhaltigen Emulsionen ist ein Wandler 18 mit höherer Frequenz und längerer Fokalweite bevorzugt. Das ein Ziel definierende Reflexionselement 42 (Fig. 1 und 2) ist am Ende 16 räumlich vom Wandler 18 getrennt. Bei einer Ausführungsform besteht das Ziel oder das Reflexionselement 42 aus einer flachen Scheibe aus rostfreiem Stahl, die an der Schutzhülle 12 aus rostfreiem Stahl durch zwei seitliche Halterungen 44 und 46 befestigt und in einem Abstand vom Ende des Wandlers bezüglich des Fokus 54 auswärts angeordnet (Fig. 2) ist. Die seitlichen Halterungen 44, 46 sind vorzugsweise so klein wie möglich ausgebildet, um eine gute Zirkulation der zu messenden Flüssigkeit (S) zwischen der Fläche 20 des Wandlers 18 und dem Reflexionselement 42 zu ermöglichen, sind jedoch gleichzeitig starr genug, um zu verhindern, dass sich das Reflexionselement 42 aufgrund der Bewegung der Lösung (S), die unter hoher Scherkrafteinwirkung gemischt wird, bewegt oder vibriert. Um bestmögliche Ergebnisse zu erzielen, sollte die Fläche 20 des Wandlers 18 von der Horizontalen im Flüssigkeitsstrom aus aufwärts weisen (Fig. 3). Da die Fläche 20 des Wandlers 18 konkav ausgebildet ist (dies ist Voraussetzung für das Fokussieren), könnten sich bei abwärts weisender Fläche 20 Bläschen an der Fläche ansammeln. Durch das Ansammeln von Bläschen an der Fläche 20 des Wandlers 18 wird aber die Ultraschallübertragung in die Flüssigkeit (S) verhindert und der Wandler 18 effektiv "blind".
Die Messung eines in einer Lösung (S) eingeschlossenen gasförmigen Stoffes, zum Beispiel Luft, besteht aus zwei Teilen: Einerseits von den Bläschen 48 in der Fokalzone 50 des Wandlers 18 und andererseits vom Reflexionselement 42 rückgestreuten Echos (Fig. 2). Die Fokalzone eines fokussierten Wandlers ist definiert als der Abstand zwischen den Punkten, an denen die Signalamplitude auf der Achse auf -6db der Amplitude des Fokus absinkt. Die Lage des Beginns der Fokalzone 56 (Fig. 2, 5, 6 und 7) und des Endes der Fokalzone 58 (Fig. 2, 5, 6 und 7) kann anhand von Standard- Formeln und Tabellen bestimmt werden, wie sie im Abschnitt "Technische Anmerkungen" des Katalogs des Ultraschallwandlers von Panametrics, P391, S. 30-31, aufgeführt sind. Diese Werte basieren auf dem Durchmesser und der Fokalweite des verwendeten Wandlers 18. Bei einer Ausführungsform der Erfindung (Fig. 1 und 2) beträgt der Durchmesser des Wandlers 18 12,7 mm (0,5 Zoll), die Fokalweite 19 mm (0,75 Zoll). Nach den Formeln und Tabellen beginnt die Fokalzone 50 etwa 15,7 mm (0,62 Zoll) von der Fläche 20 des Wandlers 18 entfernt und endet etwa 25,4 mm (1,0 Zoll) von der Fläche 20 des Wandlers 18 entfernt, wobei der Fokus 19 mm (0,75 Zoll) von der Fläche 20 des Wandlers 18 entfernt liegt. Bei dieser Ausführungsform befindet sich das Reflexionselement 42 außerhalb des Endes der Fokalzone 50 bei etwa 30,5 mm (1, 2 Zoll). Dabei sollte berücksichtigt werden, dass die vorstehend aufgeführten Verfahren zum Berechnen der Position der Fokalzone nur einen Ausgangspunkt für die Positionierung der Bläschen-Erfassungszone (d. h. Erfassungszone und Fokalzone sind identisch) darstellen und dass die Position der Erfassungszone geringfügig verändert werden kann, um das von Bläschen zurückgestreute Signal zu optimieren und das ohne Bläschen erhaltene Signal zu minimieren. Dies kann nötig sein, um die Verlusteigenschaften einer bestimmten zu überwachenden Flüssigkeit auszugleichen. Die Verschiebung der Erfassungszone erfolgt während der Computeranalyse des digitalisierten Signals und bedingt keine Veränderungen der Hardware. Normalerweise ist die Position der Erfassungszone der Fokalzone 50 sehr nahe, so dass im folgenden generell der Begriff Fokalzone verwendet werden soll. Außerdem ist die Beziehung des Ultraschallfeldes 52 bezüglich der Bläschen 48 und des Reflexionselements 42 in Fig. 2 klar dargestellt. Im Betrieb wird der Ultraschallwandler 18 durch einen elektrischen Impuls aktiviert, und es wird eine Ultraschallwelle von der Fläche 20 des Wandlers in die Lösung (S) ausgesendet. Wegen der konkaven Ausbildung der Fläche 20 des Wandlers 18 konzentriert sich die Energie im Fokus 54 des Wandlers 18. Die Bläschen 48 innerhalb des Ultraschallfeldes 52 reflektieren den Ultraschall, und diese Echos werden wieder vom Wandler 18 empfangen. Der rückgestreute Teil der Messung basiert auf der Gesamt-Rückstreuleistung der in der Fokalzone 50 des Wandlers 18 befindlichen Bläschen 48.
Die Echos der Fokalzone 50 werden von dem weiter oben beschriebenen Schritt 68 im Flussdiagramm von den übrigen Echos der Bläschen 48 und den Echos des Reflexionselements 42 getrennt. Das rückgestreute Bläschen-Signal wird durch den Wandler 18 in ein elektrisches Signal umgewandelt und dann wie in Fig. 4 dargestellt verarbeitet, um einen Effektivwert des zurückgesandten Signals zu erzeugen. Fig. 5 und 6 zeigen vom Oszilloskop 32 aufgezeichnete Kurven der empfangenen zurückgestreu ten Signale. Fig. 5 belegt, dass in der Lösung (S) keine Bläschen 48 vorhanden sind, während Fig. 6 auf des Vorliegen von Bläschen hinweist. Die voneinander beabstandeten vertikalen gestrichelten Linien 56 und 58 (Fig. 2, 5, 6 und 7) repräsentieren die Fokalzone 50. Gemessen wird der Effektivwert des Signals zwischen den beabstandeten gestrichelten Linien 56, 58. Die Position der beabstandeten gestrichelten Linien 56, 58 in Fig. 5 und 2 gibt die in Fig. 2 dargestellte Fokalzone 59 wieder.
Der zweite Teil der Messung betrifft die Amplitude des Echos des Reflexionselements 42. In Fig. 2 ist zu erkennen, dass das Reflexionselement 42 außerhalb der Fokalzone 50 des Wandlers 18 angeordnet ist. Ein vom Reflexionselement 42 ausgehendes Echo kehrt zu einem späteren Zeitpunkt als die Echos der Bläschen 48 zum Wandler 18 zurück und wird vom Wandler 18 in ein elektrisches Signal umgewandelt, das von jenen Signalen getrennt wird, die im weiter oben unter Bezugnahme auf die Verarbeitungselektronik bereits beschriebenen Schritt 68 in Fig. 4 aus den Echos der Bläschen 48 erzeugt werden. Fig. 7 zeigt eine vom Oszilloskop 32 aufgezeichnet Kurve des vom Reflexionselement 42 zurückgesandten Echos, wenn keine Bläschen in der Lösung (S) vorhanden sind. Wie vorher schon liegt auch hier die Fokalzone 50 zwischen beabstandeten gestrichelten Linien 56 und 58.
Durch Verwendung beider Messtechniken wird der dynamische Bereich der Messung eingeschlossener Luft stark vergrößert. Die Rückstreu-Messung wird bei einem geringen Gehalt eingeschlossener Luft wirksam, wenn nur wenige Bläschen 48 vorliegen. Das Reflexionselement 42 ist bei höheren Anteilen eingeschlossener Luft nahe einer Schaumbildung nützlich. Bezüglich des Ansprechverhaltens verhalten sich die beiden Messungen entgegengesetzt zueinander. Beim rückgestreuten Signal steigt der Messwert von Null bei zunehmender Menge von Bläschen 48 bis zu einer Sättigungsgrenze an. Bei der Ziel-Messung oder Messung des Reflexionselements 42 fällt das Signal von einem Maximalwert, der von den Verlusteigenschaften der Lösung (S) und dem genauen Abstand des Reflexionselements 42 von der Fläche 20 des Wandlers 18 abhängt, bei zunehmenden Luftmengen nach Null ab.
Entsprechend liegt ein wichtiger vorteilhafter Effekt der Erfindung darin, dass sie eine Sonde 10 und ein Verfahren zum genauen Messen eines eingeschlossenen gasförmigen Stoffes sowohl bei hohem als auch bei niedrigem Anteil in einer Lösung (S), zum Beispiel einer fotografischen Beschichtungslösung, bereitstellt.
Die Erfindung wurde daher unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben; es versteht sich jedoch, dass Abänderungen und Modifikationen möglich sind, ohne den in den Ansprüchen definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Sonde (10) zum Messen eines in einer Lösung (S) eingeschlossenen gasförmigen Stoffes, wobei die Sonde folgende Komponenten aufweist:

a) eine in die Lösung einführbare Schutzhülle (12);

b) einen in der Schutzhülle angeordneten und darin ausgerichteten Ultraschallwandler (18), der eine im wesentlichen konkav ausgebildete Fokussierfläche (20) mit einer auf den Ausgang der Schutzhülle in Richtung der Lösung zeigenden wirksamen Fläche aufweist;

dadurch gekennzeichnet, dass die Sonde auch folgende Komponente aufweist:

c) ein Reflexionselement (42), welches außerhalb der Schutzhülle angeordnet, von der wirksamen Fläche der Fokussierfläche räumlich getrennt ist und mit dieser zusammenwirkt, so dass bei Aktivierung des Wandlers von der wirksamen Fläche emittierte Ultraschallwellen die Lösung durchdringen, von der Reflexionsfläche reflektiert werden und dadurch rückgestreute Wellen reflektieren, die dann vom Wandler erfaßt werden, welcher ein erstes rückgestreutes Signal erzeugt, das eine Amplitude aufweist, die zur Menge des eingeschlossenen gasförmigen Stoffes umgekehrt proportional ist;

wobei die Fokussierfläche (20) so angeordnet ist, dass sie zwischen dem Ultraschallwandler (18) und dem Reflexionselement (42) eine Fokalzone (50) bildet, wobei beim Reflektieren der Ultraschallwellen durch den gasförmigen Stoff in der Fokalzone der Wandler ein zweites rückgestreutes Signal erzeugt, das einen Effektivwert aufweist, der zur Menge des eingeschlossenen gasförmigen Stoffes proportional ist.

2. Vorrichtung mit der Sonde nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mit der Sonde in Wirkverbindung stehende Mittel zum Quantifizieren des ersten und zweiten rückgestreuten Signals.

3. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülle aus rostfreiem Stahl besteht.

4. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler in der Schutzhülle eingeklebt ist.

5. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionselement aus rostfreiem Stahl besteht.