DE9116361U1

DE9116361U1 - Device for photoelectric measurement of photometric quantities

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Publication number: DE9116361U1
Application number: DE9116361U
Authority: DE
Original assignee: HELMUT WINDAUS LABORBEDARF und CHEMIKALIEN 3392 CLAUSTHAL-ZELLERFELD DE
Current assignee: HELMUT WINDAUS LABORBEDARF und CHEMIKALIEN 3392 CLAUSTHAL-ZELLERFELD DE
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1991-02-21
Publication date: 1992-10-08
Anticipated expiration: 2001-02-22
Also published as: DE4105493C2; DE4105493A1

Description

WIN-13-DEWIN-13-DE

Applicant:

Firma Helmut WindausCompany Helmut Windaus

Laborbedarf und ChemikalienLaboratory supplies and chemicals

Bauhofstraße 9Bauhofstrasse 9

3392 Clausthal-Zellerfeld3392 Clausthal-Zellerfeld

Vorrichtung zur photoelektrischen MessungDevice for photoelectric measurement

photometrischer Größenphotometric quantities

^Beschreibung :^Description :

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur photoelektrischen Messung sich beim Lichtdurchtritt durch ein lichtdurchlässiges Medium ändernder photometrischer Größen (Photometer) mit einer Lichtquelle und einem Photodetektor, die auf einer aemeinsamen optischen Achse angeordnet sind.The invention relates to a device for photoelectrically measuring photometric quantities (photometer) that change when light passes through a transparent medium, with a light source and a photodetector that are arranged on a common optical axis.

Photoelektrische Meßgeräte der eingangs genannten Art werden zur photometrischen Analyse lichtdurchlässiger Medien eingesetzt und dienen dabei insbesondere zur Bestimmung von in einer zu analysierenden Probe enthaltenen Inhaltsstoffen sowiePhotoelectric measuring instruments of the type mentioned above are used for the photometric analysis of light-permeable media and are used in particular to determine the ingredients contained in a sample to be analyzed as well as

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in der Probe erfolgten chemischen Reaktionen. Hierbei geht man aus von dem bekannten physikalischen Phänomen, daß die von einer Lichtquelle ausgehende Strahlungsleistung infolge des Durchtritts durch ein lichtdurchlässiges Medium eine Schwächung (Extinktion) erfährt, die proportional zur Dicke und zur Dichte des Mediums ist. Dieser physikalische Zusammenhang ist durch das Lambert-Beersche-Extinktionsgesetz definiert, das vereinfacht wiedergegeben wie folgt lautet:chemical reactions that have taken place in the sample. This is based on the well-known physical phenomenon that the radiant power emitted by a light source undergoes a weakening (extinction) as a result of passing through a transparent medium, which is proportional to the thickness and density of the medium. This physical relationship is defined by the Lambert-Beer extinction law, which is simplified as follows:

In P - In P₀ = -S,In P - In P ₀ = -S,

wobei S eine von der Schichtdicke und Dicke des Mediums beeinflußte Größe darstellt, die sich aus der Differenz zwischen der von der Lichtquelle ausgehenden Strahlungsleistung P_n und der nach Durchtritt durch das Medium von einem Photodetektor gemessenen Strahlungsleistung P als direktes Maß der Extinktion ergibt.where S is a quantity influenced by the layer thickness and the thickness of the medium, which results from the difference between the radiant power P _n emitted by the light source and the radiant power P measured by a photodetector after passing through the medium as a direct measure of the extinction.

Dieser physikalische Zusammenhang wird in Photometern schaltungstechnisch dargestellt, um durch Messung der Extinktion die vorbeschriebene Analyse durchführen zu können. Ein solches Photometer ist aus der DE-PS 28 38 498 bekannt. Dieses bekannte Photometer besteht im wesentlichen aus Licht emittierenden Dioden (LED) und einer Gasentladungslampe sowie jeweils den einzelnen LEDs bzw. der Gasentladungslampe zugeordneten Empfängern.This physical relationship is represented in photometers using circuitry in order to be able to carry out the analysis described above by measuring the extinction. Such a photometer is known from DE-PS 28 38 498. This well-known photometer essentially consists of light-emitting diodes (LEDs) and a gas discharge lamp as well as receivers assigned to the individual LEDs or the gas discharge lamp.

Aus der jeweils paarweise erfolgten Zuordnung von LED bzw. Gasentladungslampe und Empfänger zur Bildung jeweils einer Meßachse, entlang der die in der Probe erfolgte Extinktion bestimmt wird, ergibt sich ein raumgreifender komplexer Aufbau des Photometers. Wegen der unterschiedlichen Anordnung der Meßachsen im Raum muß die Probe zur Messung exaktThe paired assignment of LED or gas discharge lamp and receiver to form a measuring axis along which the extinction in the sample is determined results in a space-consuming, complex structure of the photometer. Due to the different arrangement of the measuring axes in space, the sample must be positioned exactly

ausgerichtet werden, damit sämtliche Meßachsen die Probe schneiden. Dies hat zur Folge, daß bei dem bekannten Gerät eine aufwendige Halterung der Probe für die Funktion des Gerätes unabdingbar ist.be aligned so that all measuring axes intersect the sample. This means that with the known device, a complex holder for the sample is essential for the device to function.

Ein weiterer Nachteil, der sich aus der voneinander abweichenden Anordnung der Meßachsen ergibt, ist, daß die einzelnen Meßachsen das Probenvolumen im Bereich unterschiedlicher Teilvolumen (Meßvolumen) und in voneinander abweichenden Winkeln schneiden. Beides kann, wie nachfolgend näher beschrieben wird, zu einer Verfälschung der Meßergebnisse führen. Zum einen wirken sich wegen der unterschiedlichen Meßvolumen Dichteunterschiede im Probenvolumen nachteilig auf das Meßergebnis aus. Zum anderen besteht die Gefahr, daß wegen der unter unterschiedlichen Winkeln das Probenvolumen schneidenden Meßachsen abhängig von den Winkeln im Bereich unterschiedlicher Schichtdicken des Probenvolumens gemessen wird. Auch dies wirkt sich verfälschend auf das Meßergebnis aus.A further disadvantage that results from the differing arrangement of the measuring axes is that the individual measuring axes intersect the sample volume in the area of different partial volumes (measurement volumes) and at different angles. Both can, as described in more detail below, lead to a falsification of the measurement results. On the one hand, due to the different measuring volumes, density differences in the sample volume have a negative effect on the measurement result. On the other hand, there is a risk that, due to the measuring axes intersecting the sample volume at different angles, measurements are taken depending on the angles in the area of different layer thicknesses of the sample volume. This also has a falsifying effect on the measurement result.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur photoelektrischen Messung photometrischer Großen zu schaffen, mit der ein einfacher, raumsparender Aufbau der Vorrichtung sowie eine erhöhte Genauigkeit der mit der Vorrichtung durchgeführten Messungen ermöglicht wird.The invention is therefore based on the object of creating a device for the photoelectric measurement of photometric quantities, which enables a simple, space-saving construction of the device and increased accuracy of the measurements carried out with the device.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Vorrichtung die Merkmale des Anspruchs 1 auf.To achieve this object, the device according to the invention has the features of claim 1.

Durch die näherungsweise Anordnung der LEDs auf einer gemeinsamen optischen Achse mit dem als Empfänger dienenden Photodetektor ist eine Möglichkeit geschaffen, alle Messungen auf einer im wesentlichen gleich orientierten Meßachse durchführen zu können. Dies wird dadurch erreicht, daß die einzelnenBy arranging the LEDs approximately on a common optical axis with the photodetector serving as a receiver, it is possible to carry out all measurements on a measuring axis that is essentially oriented the same. This is achieved by the individual

LEDs im wesentlichen parallel zur optischen Achse angeordnet sind, wobei gleichzeitig deren Abstände untereinander bzw. zur optischen Achse so klein sind, daß sie gegenüber dem Abstand zwischen den LEDs und dem gemeinsamen Photodetektor vernachlässigbar sind. Hiermit wird also der Idealanordnung der LEDs in einem gemeinsamen Punkt auf der optischen Achse weitestgehend entsprochen.LEDs are arranged essentially parallel to the optical axis, while at the same time their distances from each other or from the optical axis are so small that they are negligible compared to the distance between the LEDs and the common photodetector. This largely corresponds to the ideal arrangement of the LEDs at a common point on the optical axis.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Empfängerfläche des Photodetektors so bemessen, daß sämtliche darauf abgebildeten Querschnittsflächen der Strahlenbündel, die von den einzelnen LEDs ausgehen, als Teilflächen der Empfängerfläche auf dieser abgebildet werden. Diese besondere Konfiguration der Anordnung im Verhältnis der Empfängerfläche zu den auf dieser abgebildeten Querschnittsflächen der Strahlenbündel gewährleistet, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Strahlungsleistungsverluste arbeitet, die dadurch entstehen können, daß die Strahlungsbündel nicht vollständig auf die Empfängerfläche auftreffen und somit ein Teil der von den LEDs emittierten Strahlungsleistung bei der Bestimmung der Extinktion verloren geht.In a preferred embodiment of the invention, the receiver surface of the photodetector is dimensioned such that all of the cross-sectional areas of the beams of rays emanating from the individual LEDs that are imaged thereon are imaged as partial areas of the receiver surface. This special configuration of the arrangement in relation to the receiver surface to the cross-sectional areas of the beams of rays imaged thereon ensures that the device according to the invention works without radiation power losses that can arise because the beams of rays do not completely hit the receiver surface and thus part of the radiation power emitted by the LEDs is lost when determining the extinction.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die LEDs zu einem, ein integriertes Bauteil bildenden Diodenblock zusammengefaßt. Hierdurch ist es möglich, die einzelnen Dioden dichter nebeneinander anzuordnen, als dies bei einer Nebeneinanderordnung einzelner, separater Dioden möglich wäre. Die integrierende Aufnahme der Dioden in den Diodenblock wird dabei ermöglicht durch eine entsprechende Bearbeitung der Diodenköpfe, womit eine Verdichtung in der Diodenanordnung möglich wird.According to an advantageous embodiment, the LEDs are combined to form a diode block that forms an integrated component. This makes it possible to arrange the individual diodes closer together than would be possible if individual, separate diodes were arranged next to each other. The integrated inclusion of the diodes in the diode block is made possible by appropriate processing of the diode heads, which enables a densification in the diode arrangement.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, im Strahlengang zwischen der durch die LEDs gebildeten Lichtquelle und demIt is particularly advantageous to have a beam path between the light source formed by the LEDs and the

lichtdurchlässigen Medium, also der im Strahlengang angeordneten Probe, eine Blende vorzusehen. Durch die Blende läßt sich der vorteilhafte Effekt erzielen, daß auch bei einer relativ geringen Entfernung zwischen der Lichtquelle und dem Photodetektor eine weitestgehend parallele Ausrichtung der einzelnen, zu einem Lichtbündel zusammengefaßten Lichtstrahlen entlang des Strahlenganges gegeben ist. Ausgehend von der Zusammenfassung der einzelnen Meßachsen der LEDs zu einer gemeinsamen Meßachse wird durch die Parallelisierung der Lichtstrahlen des von einer LED ausgehenden Lichtbündels eine weitere Erhöhung der Meßgenauigkeit erreicht. Als Folge der Parallelisierung durchdringen nämlich alle Lichtstrahlen das Probenvolumen in einem Bereich von im wesentlichen konstanter Dichte unter einem im wesentlichen übereinstimmenden Winkel. Natürlich ist es auch denkbar, eine Parallelisierung der Lichtstrahlen eines Lichtbündels durch eine im Strahlengang angeordnete entsprechend ausgebildete Linse zu erreichen. Auch eine im Strahlengang verschiebbar angeordnete oder mit einer verstellbaren Blendenöffnung versehene Blende ermöglicht den Querschnitt des das Probenvolumen durchdringenden Strahlenbündels dem Probenquerschnitt anzupassen.transparent medium, i.e. the sample arranged in the beam path. The aperture can be used to achieve the advantageous effect that even with a relatively small distance between the light source and the photodetector, the individual light rays combined to form a light beam are aligned as parallel as possible along the beam path. Starting from combining the individual measuring axes of the LEDs into a common measuring axis, a further increase in measurement accuracy is achieved by parallelizing the light rays of the light beam emanating from an LED. As a result of the parallelization, all light rays penetrate the sample volume in an area of essentially constant density at an essentially identical angle. Of course, it is also conceivable to achieve parallelization of the light rays of a light beam by means of an appropriately designed lens arranged in the beam path. An aperture arranged so that it can be moved in the beam path or provided with an adjustable aperture also enables the cross-section of the beam penetrating the sample volume to be adapted to the sample cross-section.

/ Die Wirksamkeit der Blende läßt sich durch eine möglichst dichte Anordnung derselben vor dem Photodetektor entscheidend erhöhen. Bei dieser Anordnung wirken sich Ablenkungseinflüsse der Küvette auf die auf diese auftreffenden Strahlenbündel möglichst gering aus. Diese Ablenkungseinflüsse werden im wesentlichen verursacht durch die gewölbte Kontur der Küvette. Die Küvette wirkt somit auf die auf sie auftreffenden Strahlenbündel als eine zwischen der Blende und dem Photodetektor angeordnete Linse. Die beschriebenen Ablenkungen der Strahlenbündel führen zu einer Verlagerung der auf die Empfängerfläche des Photodetektors auftreffenden Querschnittsflächen der Strahlenbündel. Infolge des geringen Abstandes zwischen der/ The effectiveness of the aperture can be significantly increased by arranging it as close as possible in front of the photodetector. With this arrangement, the deflection influences of the cuvette on the beams of rays striking it have as little effect as possible. These deflection influences are essentially caused by the curved contour of the cuvette. The cuvette thus acts on the beams of rays striking it as a lens arranged between the aperture and the photodetector. The deflections of the beams of rays described lead to a shift in the cross-sectional areas of the beams of rays striking the receiver surface of the photodetector. Due to the small distance between the

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Blende und dem Photodetektor ist weitestgehend sichergestellt, daß selbst nach einer erfolgten Verlagerung die Querschnittsflächen immer noch vollständig auf der Empfängerfläche des Photodetektors angeordnet sind, und es somit nicht zu Strahlungsleistungsverlusten kommen kann.The aperture and the photodetector ensure that even after a displacement the cross-sectional areas are still completely arranged on the receiving surface of the photodetector and thus no loss of radiation power can occur.

Das im wesentlichen aus der Lichtquelle und dem Photodetektor gebildete optische System der Vorrichtung ist in einem verwindungs- und biegesteifen Trägersystem angeordnet. Hierdurch erfolgt eine weitgehende Abschirmung des optischen Systems gegen äußere mechanische Einflüsse, die zu einer Verfälschung von Meßergebnissen führen können. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, für das Trägersystem einen massiv ausgebildeten, aus Aluminium bestehenden Materialblock vorzusehen. Hierbei ist für den Strahlengang eine entsprechende, die Leuchtdioden mit dem Photodetektor verbindende Bohrung sowie eine Ausnehmung für die Einführung der Küvette in den Strahlengang vorgesehen.The optical system of the device, which essentially consists of the light source and the photodetector, is arranged in a torsion- and bend-resistant support system. This provides extensive shielding of the optical system against external mechanical influences that can distort measurement results. It has proven particularly advantageous to provide a solid block of material made of aluminum for the support system. A corresponding hole connecting the light-emitting diodes to the photodetector is provided for the beam path, as well as a recess for inserting the cuvette into the beam path.

Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen der aus mehreren Leuchtdioden bestehenden Lichtquelle und dem Probenvolumen ein Lichtleiter, vorzugsweise eine Glasfaser, angeordnet ist. Die Glasfaser ermöglicht quasi eine Krümmung der optischen Achse, so daß es beispielsweise nicht mehr notwendig ist, das Probenvolumen zwischen den Leuchtdioden und dem Photodetektor anzuordnen. Aufgrund der flexiblen Ausführung des Lichtleiters ist es möglich, die Enden des Lichtleiters in gewissen Grenzen unabhängig voneinander zu bewegen, so daß unabhängig von der Anordnung der LEDs der Ort des Eintritts des durch den Lichtleiter geleiteten Strahlenbündels in das Probenvolumen konstant bleibt und somit auch bei unterschiedlich angeordneten LEDs die Meßachsen der einzelnen Messungen absolut deckungsgleich sind.A further solution to the problem underlying the invention is characterized in that a light guide, preferably a glass fiber, is arranged in the beam path between the light source consisting of several light-emitting diodes and the sample volume. The glass fiber enables a curvature of the optical axis, so that, for example, it is no longer necessary to arrange the sample volume between the light-emitting diodes and the photodetector. Due to the flexible design of the light guide, it is possible to move the ends of the light guide independently of one another within certain limits, so that regardless of the arrangement of the LEDs, the location of the entry of the beam of rays guided by the light guide into the sample volume remains constant and thus the measuring axes of the individual measurements are absolutely congruent even with differently arranged LEDs.

Das e'rfindungsgemäße Photometer ist mit einer Eingabetastatur ausgestattet, die zur Eingabe von Werten in eine den Meßalgorithmus steuernde Steuereinheit (Mikroprozessor) dient. Hierdurch ist die vorteilhafte Möglichkeit gegeben, etwa den Meßalgorithmus besonderen Probengegebenheiten anzupassen.The photometer according to the invention is equipped with an input keyboard which is used to enter values into a control unit (microprocessor) that controls the measuring algorithm. This provides the advantageous possibility of adapting the measuring algorithm to particular sample conditions.

Weitere vorteilhafte Merkmale des Photometers bestehen in einer netzunabhängigen Spannungsversorgung und einer digitalen Anzeigeeinrichtung. Somit ist es möglich, das erfindungsgemäße Photometer als Handgerät einzusetzen, um etwa eine schnelle Analyse der Probe unmittelbar am Ort der anfallenden Probe vornehmen zu können.Further advantageous features of the photometer include a mains-independent power supply and a digital display device. This makes it possible to use the photometer according to the invention as a handheld device in order to be able to carry out a quick analysis of the sample directly at the location where the sample is taken.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das Photometer mit einer Fernanzeigeeinrichtung zu versehen, um etwa - wie es üblicherweise in Lehrveranstaltungen der Fall ist - die ermittelten Meßergebnisse in Echtzeit einem größeren Publikum übermitteln zu können.In addition, it is possible to equip the photometer with a remote display device in order to be able to transmit the measured results in real time to a larger audience, as is usually the case in teaching courses.

Mehrere, vorzugsweise vier eine Lichtquelle bildende, monochromatisches Licht emittierende Dioden (LED) können einzeln aufeinanderfolgend betrieben werden. Durch die hierdurch ermöglichte, besondere Art der Diodenansteuerung ist es möglich, die zur photometrischen Analyse notwendigen, Licht unterschiedlicher Wellenlänge emittierenden Dioden in im wesentlichen einem Punkt auf einer optischen Achse mit einem Photodetektor anzuordnen, ohne daß es zu einer gegenseitigen Beeinflussung der LEDs kommt. Der aufeinanderfolgende Betrieb der LEDs ermöglicht die Durchführung von einander unabhängigen photometrischen Messungen mit den einzelnen LEDs längs einer im wesentlichen übereinstimmenden Meßachse.Several, preferably four, monochromatic light-emitting diodes (LEDs) forming a light source can be operated individually in succession. The special type of diode control made possible by this makes it possible to arrange the diodes, which emit light of different wavelengths and are required for photometric analysis, at essentially one point on an optical axis with a photodetector, without the LEDs influencing one another. The successive operation of the LEDs enables photometric measurements to be carried out independently of one another with the individual LEDs along an essentially identical measuring axis.

Die von einer Photodiode des Photodetektors empfangene Strahlungsleistung wird von einem Verstärkerglied des Photodetektors LED-abhängig verstärkt. Hierdurch wird eine präzise Verstärkungsregulation für jede Diode möglich, so daß diodenabhängige Unterschiede in den Strahlungsleistungen der Dioden weitestgehend kompensiert werden können. Durch die Vorgabe eines diodenabhängigen Verstärkungsfaktors ist es somit möglich, Nullpunktsänderungen bei Umschaltung zwischen den einzelnen Dioden im wesentlichen zu vermeiden. Dies gilt insbesondere für Umschaltungen von oder auf die blaues Licht emittierende Diode, die naturgemäß über eine viel kleinere Lichtintensität verfügt als die rote, gelbe oder grüne Leuchtdiode,The radiation power received by a photodiode of the photodetector is amplified by an amplifier element of the photodetector depending on the LED. This enables precise amplification regulation for each diode, so that diode-dependent differences in the radiation power of the diodes can be compensated for as far as possible. By specifying a diode-dependent amplification factor, it is thus possible to essentially avoid zero point changes when switching between the individual diodes. This applies in particular to switching from or to the blue light-emitting diode, which naturally has a much lower light intensity than the red, yellow or green light-emitting diode.

Vorteilhafterweise werden die einzelnen LEDs getaktet und impulsförmig betrieben. Hierbei ist die Dauer der während eines Taktes auf eine Diode gegebenen Stromimpulse wesentlich kurzer als die zwischen den Impulsen liegenden Pausen. Zusammen mit dem getakteten, also aufeinanderfolgenden Betrieb der einzelnen Dioden ergibt sich daher für jede Diode nur eine sehr geringe Einschaltdauer. Hieraus resultiert eine relativ niedrige Diodenleistung, so daß schädliche Aufheizeffekte weitestgehend vermieden werden.The individual LEDs are advantageously operated in a clocked and pulsed manner. The duration of the current pulses applied to a diode during a clock cycle is significantly shorter than the pauses between the pulses. Together with the clocked, i.e. sequential operation of the individual diodes, this results in only a very short duty cycle for each diode. This results in a relatively low diode output, so that harmful heating effects are largely avoided.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Länge der Impulse etwa eine Größenordnung geringer als die Länge der die Impulse trennenden Pausen zu bemessen. Bei einer Vielzahl durchgeführter Versuchsmessungen hat sich gezeigt, daß insbesondere beim Betrieb der in besonderem Maße alterungsgefährdeten blauen Diode eine Impulslänge von 125 Millisekunden, unterbrochen von 2 Sekunden betragenden Pausen, eine bisher nicht bekannte Ausdehnung der Lebensdauer der Diode ermöglicht. It has proven particularly advantageous to make the length of the pulses approximately one order of magnitude smaller than the length of the pauses separating the pulses. A large number of test measurements have shown that, particularly when operating the blue diode, which is particularly susceptible to aging, a pulse length of 125 milliseconds, interrupted by pauses of 2 seconds, enables a previously unknown extension of the diode's service life.

Desweiteren bieten die so beschaffenen Pausen im Betrieb derFurthermore, the breaks created in this way offer the

einzelnen Dioden die Möglichkeit, zwischen den getakteten Meßimpulsen eine Kompensation des Dunkelstroms vorzunehmen. Hierdurch erfolgt nahezu kontinuierlich ein Abgleich des elektrischen Nullpunkts des Photometers, was sich vorteilhaft auf die Genauigkeit der durchgeführten Messungen auswirkt.individual diodes have the option of compensating the dark current between the clocked measuring pulses. This results in an almost continuous adjustment of the electrical zero point of the photometer, which has a positive effect on the accuracy of the measurements carried out.

Darüber hinaus erfolgt zwischen den getakteten Meßimpulsen eine der jeweiligen LED-abhängigen Verstärkerleistung des Verstärkergliedes entsprechende Temperaturkompensation. Hierdurch wird vermieden, daß es infolge einer Erwärmung des Photodetektors durch eine erhöhte Verstärkerleistung zu Verfälschungen von Meßergebnissen kommt.In addition, temperature compensation corresponding to the respective LED-dependent amplifier power of the amplifier element is carried out between the clocked measuring pulses. This prevents measurement results from being distorted as a result of the photodetector heating up due to increased amplifier power.

Die von der Photodiode des Photodetektors empfangenen Strahlungsimpulsleistungen werden in proportionale Spannungsimpulse umgewandelt. Die Spannungsimpulse werden anschließend von einem Integrierglied summiert und zur weiteren Signalverarbeitung von einem entsprechend der Taktansteuerung der LEDs getakteten Abfrage und Speicherglied abgefragt. Durch die Integration des impulsförmigen Meßsignals werden Rauschen und eventuelle Störungen des Signals weitestgehend unterdrückt. Durch die Übergabe des Meßsignals an das Abfrage- und Speicherglied wird eine Anpassung der nachfolgenden Signalverarbeitung an die Taktansteuerung der LEDs ermöglicht.The radiation pulse power received by the photodiode of the photodetector is converted into proportional voltage pulses. The voltage pulses are then summed by an integrator and queried for further signal processing by a query and storage element that is clocked according to the clock control of the LEDs. By integrating the pulse-shaped measurement signal, noise and possible interference in the signal are suppressed as far as possible. By transferring the measurement signal to the query and storage element, the subsequent signal processing can be adapted to the clock control of the LEDs.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Photometers unter Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben. Es zeigen:A preferred embodiment of the photometer according to the invention is described in more detail below, showing the method according to the invention. Shown are:

Fig. 1 den Aufbau der dem erfindungsgemäßen Photometer zugrundeliegenden Anordnung in schematischer Darstellung; Fig. 1 shows the structure of the arrangement underlying the photometer according to the invention in a schematic representation;

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 mit einer im Strahlengang angeordneten Blende;Fig. 2 shows the arrangement according to Fig. 1 with an aperture arranged in the beam path;

Fig. '3 die Anordnung gemäß Fig. 2 in einer Draufsicht;Fig. '3 the arrangement according to Fig. 2 in a plan view;

Fig. 4 eine Darstellung der Betriebsart in einem Blockschaltbild. Fig. 4 shows the operating mode in a block diagram.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine im wesentlichen aus einer Lichtquelle 10 und einem Empfänger 11 bestehende Anordnung, wobei die Lichtquelle 10 und der Empfänger 11 auf ei-, ner gemeinsamen optischen Achse 12 ausgerichtet sind. In einem ^ von der Lichtquelle 10 ausgehenden Strahlengang 13, der auf die Oberfläche des Empfängers 11 auftrifft, befindet sich eine Küvette 14, die ein zu untersuchendes Probenvolumen 15 aufnimmt. Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung dient zur photoelektrischen Bestimmung des etwa die Konzentration eines im Pobenvolumen 15 befindlichen Stoffs charakterisierenden Extinktionswertes .Fig. 1 shows a schematic representation of an arrangement consisting essentially of a light source 10 and a receiver 11, whereby the light source 10 and the receiver 11 are aligned on a common optical axis 12. In a beam path 13 emanating from the light source 10 and striking the surface of the receiver 11, there is a cuvette 14 which holds a sample volume 15 to be examined. The arrangement shown in Fig. 1 is used for the photoelectric determination of the extinction value which characterizes the concentration of a substance in the sample volume 15.

Erfindungsgemäß setzt sich die Lichtquelle 10 aus vier gelbes, rotes, grünes und blaues Licht emittierenden Dioden (LED) 16, 17, 18 und 19 zusammen, die mit geringstmöglichem Abstand voneinander möglichst dicht an der optischen Achse 12 angeordnet / sind. Außerdem weisen die Leuchtdioden 16, 17, 18 und 19 einen geringstmöglichen Öffnungswinkel des jeweils emittierten Strahlenbündels 20, 21, 22 und 23 auf. Die optischen Achsen 24, 25, 26 und 27 der Leuchtdioden 16, 17, 18 und 19 sind im wesentlichen parallel zur optischen Achse 12 der Anordnung ausgerichtet. Aufgrund der dicht aneinanderliegenden Anordnung der einzelnen Leuchtdioden 16 - 19 ist der sich ergebende Parallelversatz zwischen den optischen Achsen 24 - 27 zur optischen Hauptachse 12 relativ gering im Vergleich zur Entfernung zwischen den Leuchtdioden 16-19 und dem Empfänger 11. Hieraus resultiert, daß die optischen Achsen 24 - 27 der Leuchtdioden 16 und 19 quasi mit der optischen Hauptachse 12According to the invention, the light source 10 is composed of four yellow, red, green and blue light-emitting diodes (LEDs) 16, 17, 18 and 19, which are arranged as close as possible to the optical axis 12 with the smallest possible distance from one another. In addition, the light-emitting diodes 16, 17, 18 and 19 have the smallest possible opening angle of the beam 20, 21, 22 and 23 emitted in each case. The optical axes 24, 25, 26 and 27 of the light-emitting diodes 16, 17, 18 and 19 are aligned essentially parallel to the optical axis 12 of the arrangement. Due to the close arrangement of the individual LEDs 16 - 19, the resulting parallel offset between the optical axes 24 - 27 to the main optical axis 12 is relatively small compared to the distance between the LEDs 16-19 and the receiver 11. This results in the optical axes 24 - 27 of the LEDs 16 and 19 being virtually aligned with the main optical axis 12.

zusammenfallen und der Durchtritt der emittierten Strahlenbündel 20 - 23 in einem im wesentlichen gleichbleibenden Meßquerschnitt erfolgt. Diese Übereinstimmung im Meßquerschnitt zeigt sich besonders deutlich darin, daß den Strahlenbündeln 20 - 23 zugeordnete Projektionsflächen 28, 29, 30 und 31 auf der Oberfläche des Empfängers 11 einander weitgehend überlappen .coincide and the passage of the emitted beams 20 - 23 takes place in an essentially constant measuring cross-section. This agreement in the measuring cross-section is particularly evident in the fact that the projection surfaces 28, 29, 30 and 31 assigned to the beams 20 - 23 largely overlap one another on the surface of the receiver 11.

Fig. 2 zeigt eine gegenüber Fig. 1 um eine Blende 32 ergänzte Anordnung. Hierbei dient die Blende 32 zu einer weiteren Erhöhung der Meßgenauigkeit eines mit der dargestellten Anordnung versehenen Photometers. Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, ermöglicht die Blende 32 ein Ausblenden der am Beispiel der Leuchtdioden 16 und 19 dargestellten äußeren Randstrahlen 33, 34 der Strahlenbündel 20, 23. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf eine Darstellung der übrigen Randstrahlen bei den Strahlenbündeln 21, 22 verzichtet. Natürlich werden auch die nicht dargestellten Randstrahlen durch die mit der Anordnung der Leuchtdioden 16 - 19 entsprechenden Blendenöffnungen 35, 36, 37 und 38 versehenen Blende 33 ausgeblendet. Im Ergebnis wird durch die Anordnung der Blende 32 im Strahlengang 13 erreicht, daß neben der bereits durch die Anordnung der Leuchtdioden 16 - 19 gegebene parallele Ausrichtung der optischen Achsen 24 - 27 eine Parallelisierung der einzelnen Lichtstrahlen der Strahlenbündel 20 - 23 erfolgt. Hierdurch legen alle Lichtstrahlen eines Strahlenbündels 20 - 23 im wesentlichen die gleiche Meßstrecke durch das Probenvolumen 15 zurück, so daß sich etwaige Dichteunterschiede im Probenvolumen nicht nachteilig auf die Meßergebnisse auswirken können .Fig. 2 shows an arrangement supplemented by a diaphragm 32 compared to Fig. 1. The diaphragm 32 serves to further increase the measuring accuracy of a photometer provided with the arrangement shown. As can be seen from Fig. 2, the diaphragm 32 enables the outer edge rays 33, 34 of the beam bundles 20, 23, shown using the example of the light-emitting diodes 16 and 19, to be blocked out. For reasons of clarity, the other edge rays for the beam bundles 21, 22 have not been shown. Of course, the edge rays not shown are also blocked out by the diaphragm 33 provided with diaphragm openings 35, 36, 37 and 38 corresponding to the arrangement of the light-emitting diodes 16 - 19. As a result, the arrangement of the aperture 32 in the beam path 13 ensures that, in addition to the parallel alignment of the optical axes 24 - 27 already provided by the arrangement of the light-emitting diodes 16 - 19, the individual light rays of the beam bundles 20 - 23 are parallelized. As a result, all light rays of a beam bundle 20 - 23 cover essentially the same measuring distance through the sample volume 15, so that any density differences in the sample volume cannot have a detrimental effect on the measurement results.

Fig. 3 zeigt die aus einer Lichtquelle 10, einem Empfänger 11 und einer Blende 32 bestehende Anordnung in einer Draufsicht. In einer Zusammenschau aus den Fig. 2 und 3 wirdFig. 3 shows the arrangement consisting of a light source 10, a receiver 11 and a diaphragm 32 in a plan view. In a summary of Figs. 2 and 3,

deutlich, daß die eng aneinanderliegende Anordnung der Leuchtdioden 16 - 19 in einem die Lichtquelle darstellenden Diodenblock 10 durch eine besondere Bearbeitung der normalerweise rotationssymmetrischen LED-Köpfe erreicht wird. Fig. 3 zeigt den abgeflachten Kopf der Leuchtdiode 16 mit seiner Breitseite. Weiterhin wird durch eine Zusammenschau der Fig. 2 und 3 deutlich, daß die Blendenöffnungen 35 - 38 der Blende 32 entsprechend den Leuchtdioden 16-19 übereinander angeordnet sind und einen im wesentlichen runden Öffnungsquerschnitt aufweisen .It is clear that the close arrangement of the light-emitting diodes 16 - 19 in a diode block 10 representing the light source is achieved by a special processing of the normally rotationally symmetrical LED heads. Fig. 3 shows the flattened head of the light-emitting diode 16 with its broad side. Furthermore, by looking at Figs. 2 and 3 together, it is clear that the apertures 35 - 38 of the aperture 32 are arranged one above the other in accordance with the light-emitting diodes 16-19 and have an essentially round opening cross-section.

Um den Grad der Ausblendung von Randstrahlen der Strahlenbündel 20 - 23 variieren zu können, ist die Blende 32 auf hier nicht näher dargestellte Weise entlang der optischen Hauptachse 12 längsverschiebbar geführt. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Blendenöffnungen 35 - 38 in ihrer Größe zu variieren, um auch auf diese Weise die Ausblendung von Randstrahlen beeinflussen zu können.In order to be able to vary the degree of suppression of edge rays of the beams 20 - 23, the diaphragm 32 is guided longitudinally along the main optical axis 12 in a manner not shown in detail here. It is also possible to vary the size of the diaphragm openings 35 - 38 in order to be able to influence the suppression of edge rays in this way.

Wie in den Fig. 2 und 3 durch die gestrichelten Linienverläufe angedeutet, besteht gemäß einer weiteren Ausführungsform die Möglichkeit, die im wesentlichen aus der Lichtquelle 10 und dem Photodetektor 11 gebildete Anordnung in einem massiv ausgeführten Aluminiumblock 52 unterzubringen. Hierbei sind die Lichtquelle 10 und der Photodetektor 11 in Bohrungen 53, 55 angeordnet, wobei in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Bohrung 53 sich bis zum in der Küvette 14 befindlichen Probenvolumen 15 erstreckt und somit auch den Strahlengang 13 ermöglicht. Für die Küvette 14 ist eine Ausnehmung 54 im Aluminiumblock 52 vorgesehen, so daß sie in den längs der Bohrung 53 verlaufenden Strahlengang 13 eingeführt werden kann. Natürlich ist es auch möglich, den Massivblock 52 in Kunststoff, etwa Gießharz, auszuführen, wobei dann die Lichtquelle 10 sowie der Photodetektor 11 in den MassivblockAs indicated in Fig. 2 and 3 by the dashed lines, according to a further embodiment, it is possible to accommodate the arrangement essentially made up of the light source 10 and the photodetector 11 in a solid aluminum block 52. The light source 10 and the photodetector 11 are arranged in holes 53, 55, whereby in the embodiment shown here the hole 53 extends to the sample volume 15 located in the cuvette 14 and thus also enables the beam path 13. A recess 54 is provided in the aluminum block 52 for the cuvette 14 so that it can be inserted into the beam path 13 running along the hole 53. Of course, it is also possible to make the solid block 52 out of plastic, such as cast resin, whereby the light source 10 and the photodetector 11 are then placed in the solid block.

eingegossen werden und zur Ausbildung einer Ausnehmung für den Strahlengang 13 etwa ein Röhrchen in den Massivblock 52 eingelegt wird. Die Ausnehmung 54 zur Aufnahme der Küvette 14 kann etwa durch nachträgliche mechanische Bearbeitung, etwa Fräsen, geschaffen werden.cast in and a tube is inserted into the solid block 52 to form a recess for the beam path 13. The recess 54 for receiving the cuvette 14 can be created by subsequent mechanical processing, such as milling.

Fig. 4 zeigt in einem Blockschaltbild eine schematische Darstellung eines mit der vorstehend beschriebenen Anordnung durchführbaren Verfahrens zur Bestimmung des Extinktionswertes in einem Probenvolumen. Die vier in einem Diodenblock bzw. übereinander angeordneten Leuchtdioden 16-19 werden von einer stabilisierten Stromquelle'gespeist. Zwischen dem Diodenblock 10 und dem als Photodetektor 11 ausgebildeten Empfänger ist die Küvette 14 mit dem darin befindlichen Probenvolumen 15 angeordnet. Der Photodetektor 11 besteht im wesentlichen aus einer Photodiode 39 und einem mit dieser verbundenen Verstärkerglied 40. Die dicht nebeneinander angeordneten Leuchtdioden 16 - 19 des Diodenblocks 10 werden angesteuert durch einen digitalen Prozessor 41 im getakteten Impulsverfahren betrieben. Im einzelnen werden dabei die Leuchtdioden 16 - 19 in vorgegebener Reihenfolge angesteuert und während des jeweiligen Ansteuerungstaktes während vorgegebener Impulslängen mit Strom beaufschlagt. Es hat sich dabei herausgestellt, daß sich Impulslängen von 125 Millisekunden, die durch Pausen von etwa 2 Sekunden voneinander separiert sind, zum einen günstig auf die Lebensdauer der Leuchtdioden 16-19 auswirken als auch in ausreichend kurzer Zeit Meßergebnisse verfügbar machen. Durch den voneinander unabhängig erfolgenden Betrieb der Leuchtdioden 16-19 wird vermieden, daß es zu Überschneidungen zwischen den von den Leuchtdioden 16-19 emittierten Strahlenbündeln kommt, welche auf die allen Leuchtdioden als gemeinsamer Empfänger dienende Photodiode 39 ausgerichtet sind.Fig. 4 shows a block diagram of a method for determining the extinction value in a sample volume that can be carried out using the arrangement described above. The four light-emitting diodes 16-19 arranged in a diode block or one above the other are fed by a stabilized power source. The cuvette 14 with the sample volume 15 located therein is arranged between the diode block 10 and the receiver designed as a photodetector 11. The photodetector 11 essentially consists of a photodiode 39 and an amplifier element 40 connected to it. The light-emitting diodes 16-19 of the diode block 10, which are arranged close to one another, are controlled by a digital processor 41 in a clocked pulse process. In detail, the light-emitting diodes 16-19 are controlled in a predetermined order and are supplied with current during the respective control cycle for predetermined pulse lengths. It has been found that pulse lengths of 125 milliseconds, separated from each other by pauses of about 2 seconds, have a positive effect on the service life of the LEDs 16-19 and also make measurement results available in a sufficiently short time. The independent operation of the LEDs 16-19 avoids overlaps between the beams emitted by the LEDs 16-19, which are directed at the photodiode 39, which serves as a common receiver for all LEDs.

Der Photodetektor 11 wird mit scheinbarem Kurzschluß betrieben, so daß während der Dunkelphasen, also den Pausen im Betrieb der Leuchtdioden 16 - 19, der Dunkelstrom im wesentlichen unterdrückt ist. Über den Prozessor 41 ist es möglich, dem Verstärkerglied 40 an die unterschiedlichen Strahlungsleistungen der Leuchtdioden 16-19 angepaßte Verstärkungsfaktoren vorzugeben. Hierdurch wird im nachhinein eine Nivellierung der unterschiedlichen Strahlungsleistungen der Leuchtdioden 16-19 erreicht, so daß bei allen Leuchtdioden 16 19 eine gemeinsame Ausgangsbezugsgröße für die Extinktionsmessung gegeben ist. The photodetector 11 is operated with an apparent short circuit, so that during the dark phases, i.e. the breaks in the operation of the LEDs 16 - 19, the dark current is essentially suppressed. The processor 41 makes it possible to specify amplification factors for the amplifier element 40 that are adapted to the different radiation outputs of the LEDs 16 - 19. This subsequently achieves a leveling of the different radiation outputs of the LEDs 16 - 19, so that a common output reference value for the extinction measurement is provided for all LEDs 16 19.

Das impulsförmige Ausgangssignal des Verstärkergliedes 40 wird anschließend einem Integrierglied 42 zugeleitet, in welchem es - etwa unter Vorgabe der Anzahl der zu integrierenden Meßimpulse durch den Prozessor 41 - aufsummiert und in eine proportionale Ausgangsspannung umgewandelt wird.The pulse-shaped output signal of the amplifier element 40 is then fed to an integrator element 42, in which it is summed - for example by specifying the number of measuring pulses to be integrated by the processor 41 - and converted into a proportional output voltage.

Dieses Spannungssignal wird in Abhängigkeit von einem durch den Prozessor ?1 vorgegebenen Steuerparameter von einem Abfrage- und Speicherglied 43 vom Integrierglied 42 übernommen und zur Durchführung der Logarithmierung des Spannungswertes an ein Logarithmierglied 44 übergeben. Hierbei arbeitet das Abfrage- und Speicherglied 43 mit einer der Taktsteuerung der Leuchtdioden 16 - 19 entsprechenden Taktung, um jeweils eine Zuordnung zwischen den diodenabhängig vom Photodetektor 11 empfangenen Meßwerten zu den zur Durchführung der Logarithmierung an das Logarithmierglied 44 weitergegebenen Spannungswerten sicherzustellen.This voltage signal is taken over by a query and storage element 43 from the integrating element 42 as a function of a control parameter specified by the processor 1 and is passed on to a logarithmic element 44 to carry out the logarithmization of the voltage value. The query and storage element 43 works with a clocking corresponding to the clock control of the light-emitting diodes 16 - 19 in order to ensure a correlation between the measured values received from the photodetector 11 depending on the diode and the voltage values passed on to the logarithmic element 44 to carry out the logarithmization.

Der im Logarithmierglied 44 logarithmierte Spannungswert wird schließlich nach einer hier nicht näher dargestellten Differenzbildung mit dem Meßsignal einer Referenzprobe an einen A/D-Wandler 45 übergeben und als digitaler ExtinktionswertThe voltage value logarithmized in the logarithmic element 44 is finally transferred to an A/D converter 45 after a difference calculation (not shown here) with the measurement signal of a reference sample and is stored as a digital extinction value

- 1- 1

auf einer Anzeigeeinrichtung 46 zur Anzeige gebracht. Der A/D-Wandler 45 sorgt dabei gleichzeitig für eine automatische Nullpunkteinstellung auf der Anzeigeeinrichtung 46 zwischen den einzelnen Messungen.displayed on a display device 46. The A/D converter 45 simultaneously ensures an automatic zero point adjustment on the display device 46 between the individual measurements.

Über das Vergleichsglied 47 erfolgt eine Abfrage des Spannungsausgangswertes vom Logarithmierglied 44 zwischen den einzelnen Messungen, also während der Pausen des Meßalgorithmus. Bei Abweichungen vom elektrischen Nullpunkt wird ein dem Logarithmierglied 44 vorgeschalteter D/A-Wandler 48 mit einem Steuerparameter des Prozessors 41 beaufschlagt, so daß ein Spannungsabgleich des Logarithmiergliedes 44 mit dem Ergebnis erfolgt, daß die Ausgangsspannung des Logarithmiergliedes 44 während der Dunkelphasen der Leuchtdioden 16 19 gleich 0 Volt ist. Außerdem sorgt der D/A-Wandler 48 für die Temperaturkompensation des Logarithmiergliedes 44. Hierzu wird das Logarithmierglied 44 mit der temperaturabhängigen Referenzspannung des D/A-Wandlers 48 beaufschlagt, so daß der Temperaturkoeffizient des Logarithmiergliedes 44 kompensiert ist.The comparison element 47 queries the voltage output value from the logarithmic element 44 between the individual measurements, i.e. during the pauses in the measurement algorithm. If there are deviations from the electrical zero point, a D/A converter 48 connected upstream of the logarithmic element 44 is subjected to a control parameter of the processor 41, so that a voltage adjustment of the logarithmic element 44 is carried out with the result that the output voltage of the logarithmic element 44 is equal to 0 volts during the dark phases of the light-emitting diodes 16 19. In addition, the D/A converter 48 ensures the temperature compensation of the logarithmic element 44. For this purpose, the logarithmic element 44 is supplied with the temperature-dependent reference voltage of the D/A converter 48 so that the temperature coefficient of the logarithmic element 44 is compensated.

Um etwa eine Beeinflussung des Meßalgorithmus von außen vornehmen zu können, ist das nach dem in Fig. 4 dargestellten Verfahren arbeitende Photometer mit einer Eingabetastatur 49 versehen. Eine Batterie 50 macht den Betrieb des Photometers netzunabhängig und ermöglicht einen Gebrauch des Photometers als Handgerät. Um zu gewährleisten, daß ein Verbrauch der Batterieenergie tatsächlich nur während des Betriebs des Photometers erfolgt, ist eine sogenannte Automatik-Power-ON/OFF-Einheit 50 vorgesehen.In order to be able to influence the measurement algorithm from the outside, the photometer, which operates according to the method shown in Fig. 4, is provided with an input keyboard 49. A battery 50 makes the operation of the photometer independent of the mains and enables the photometer to be used as a handheld device. To ensure that the battery energy is actually only used when the photometer is in operation, a so-called automatic power ON/OFF unit 50 is provided.

Claims

WIN-.13-DE

Applicant:

Company Helmut Windaus

Laboratory supplies and chemicals

Bauhofstrasse 9

Clausthal-Zellerfeld

Device for photoelectric measurement I

photometric quantities

&Idigr; Claims:

C- ^f C- ^f

1. Device for the photoelectric measurement of photometric quantities changing as light passes through a transparent medium (photometer) with a light source and a photodetector arranged on a common optical axis,
characterized,

that the light source (10) consists of several, preferably four monochromatic light emitting diodes (LED) (16, 17, 18, 19) which are arranged essentially parallel to the optical axis and whose distances from one another are negligibly small compared to the distance

between the light source (10) and the photodetector (11).

2. Photometer according to claim 1, characterized in that the receiver surface of the photodetector (11) is larger than the cross-sectional areas of beams (20, 21, 22, 23) emitted by the LEDs (16 - 19) striking the receiver surface, such that the cross-sectional areas form partial areas of the receiver surface.

3. Photometer according to claim 1 or 2, characterized in that the diodes (16 - 19) are combined to form a diode block (10) forming an integrated component.

4. Photometer according to claim 1 and one or more of the claims,

characterized in that an aperture (32) is provided in the beam path (13) between the light source (10) and the light-permeable medium (sample volume 15).

5. Photometer according to claim 4 and one or more of the further claims, characterized in that the diaphragm (32) is as close as possible to the photodetector

(11) is arranged.

6. Photometer according to claim 4, characterized in that the diaphragm (33) is arranged displaceably in the beam path (13).

7. Photometer according to claim 4,
characterized,

that the diaphragm (32) has an adjustable aperture (35 38).

3. Photometer according to one or more of the preceding claims,

characterized,

that the optical system enclosing the light source (10), the photodetector (11) and if necessary the aperture (32) is arranged in a torsion- and bending-resistant support system (52).

9. Photometer according to claim 8 and one or more of the further claims,
characterized,

that the support system consists of a solid block of material (52).

10. Photometer according to claim 8 and one or more of the further claims,

characterized,

that the carrier system consists of an aluminum block (52), wherein the beam path (13) runs at least partially in a bore (53) provided for this purpose and a recess (54) is provided for the introduction of the sample volume (cuvette 14) into the beam path (13).

11. Device for photoelectric measurement of photometric quantities (photometer) that change when light passes through a transparent medium, with a light source and a photodetector arranged on a common optical axis,

characterized,

that a light guide, preferably made of glass fiber, is arranged in the beam path (13) between the light source (10) consisting of several light-emitting diodes (16 - 19) and the sample volume (15).

12. Photometer according to claim 1 and one or more of the further claims,

characterized,

that an input keyboard (49) connected to a control unit (microprocessor) (41) is provided for operating the photometer.

13. Photometer according to claim 1 and one or more of the further claims,

characterized,

that the photometer is provided with a mains-independent power supply (battery) (50) and a preferably digital display device (46).

14. Photometer according to claim 1 and one or more of the further claims,

characterized,

that the photometer can be connected to a remote display device . - -

15. Photometer according to one or more of the preceding claims ,

characterized,

that several, preferably four, monochromatic light emitting diodes (LED) (16 - 19) forming a light source (10) can be operated individually in succession.

16. Photometer according to claim 15,
characterized,

that a photodetector (11) is provided with a light-sensitive semiconductor component, preferably a photodiode (39V/) and an amplifier element (40), the amplifier element (40) serving to amplify the radiation power received by the photodiode (39) depending on the respective light-emitting diode (16 - 19).