DE3816045A1

DE3816045A1 - Optical fibre device, in particular for mass flow rate meters

Info

Publication number: DE3816045A1
Application number: DE19883816045
Authority: DE
Inventors: Mamadi Dr Keita
Original assignee: Flowtec AG
Current assignee: Endress and Hauser Flowtec AG
Priority date: 1987-09-11
Filing date: 1988-05-11
Publication date: 1989-05-24
Also published as: DE3816045C2

Abstract

The invention relates to an optical fibre which consists essentially of a quartz rod (crystal rod) or a sapphire rod. To increase the mechanical solidity and the chemical resistance (to corrosion) of the optical fibre, its quartz or sapphire rods (4, 5) are surrounded by a ceramic or glass layer (13). This optical fibre is particularly suitable for use in optical sensors for mass flow rate meters using the Coriolis principle. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtleitereinrichtung, die wenigstens aus einem Quarz- oder Saphirstab besteht und insbeson dere für den Einsatz in Massendurchflußmessern geeignet ist.The invention relates to a light guide device, the consists at least of a quartz or sapphire rod and in particular which is suitable for use in mass flow meters.

Ein Quarz- oder Saphirstab, welcher von Luft oder Vakuum umgeben ist, verhält sich wie eine Lichtleitereinrichtung, welche Licht entlang ihrer Längsachse führt. Dieses System entspricht der bekannten optischen Faser. Zur Vermeidung von Verlusten bei der Lichtleitung ist an der Grenzfläche des Stabes zu seiner Umgebung Totalreflektion (vgl. Gertzen, Gneser, Vogel "Physik" S. 479, 480) erwünscht. Diese tritt an der genannten Grenzfläche nur auf, wenn der Brechungsindex der Umgebung (z. B. Luft) kleiner ist als der Brechungsindex des Stabes (z. B. Saphir).A quartz or sapphire rod surrounded by air or vacuum is, behaves like a light guide device, which light leads along its longitudinal axis. This system corresponds to the known optical fiber. To avoid losses at the Light guide is at the rod's interface with its surroundings Total reflection (cf. Gertzen, Gneser, Vogel "Physik" p. 479, 480) desirable. This only occurs at the interface mentioned, if the refractive index of the environment (e.g. air) is less than the refractive index of the rod (e.g. sapphire).

Massendurchflußmesser, die insbesondere auf der Anwendung des Coriolisprinzips beruhen, sind allgemein bekannt (vgl. "Durchfluß-Fibel" 1984, S. 60 ff., herausgegeben von der Anmel derin). Bei diesen werden ein oder mehrere Meßrohre in mechani sche Schwingungen versetzt. Dabei kommt es darauf an, die Schwin gungsauslenkungen in Form eines Weg-, Geschwindigkeits- oder Beschleunigungssignals meßtechnisch möglichst genau zu erfassen. Mass flow meters, particularly on the application of the Coriolis principles are generally known (cf. "Durchfluß-Fibel" 1984, p. 60 ff., Published by the applicant derin). These are one or more measuring tubes in mechani vibrations. It depends on the Schwin Deflection deflections in the form of a path, speed or To measure the acceleration signal as precisely as possible.

Es ist bekannt (US-PS 41 92 184), Schwingungen des Meßrohr systems eines Coriolis-Massendurchflußmessers mittels optischer Sensoren zu erfassen. Ein Teil dieser Sensoreinrichtungen besitzt die Form eines Sattels mit zwei vorspringenden Armteilen. Zwi schen diesen Armteilen ist ein lichtundurchlässiger Blatteil beweglich angeordnet und mit den Schwingungsbewegungen des Meß rohrsystems gekoppelt. Einer der Armteile enthält eine Licht quelle, während der andere Armteil einen Lichtfühler wie z. B. einen Fototransistor aufweist. Von dem einen Armteil zu dem anderen Armteil wird ein Lichtstrom übertragen, dessen Stärke von der Stellung des Blatteils und damit von der momentanen Schwin gungsauslenkung des Meßrohrsystems abhängig ist.It is known (US-PS 41 92 184), vibrations of the measuring tube systems of a Coriolis mass flow meter using optical Sensors. Some of these sensor devices have the shape of a saddle with two protruding arm parts. Between between these arm parts is an opaque leaf part arranged movably and with the oscillating movements of the measuring pipe system coupled. One of the arm parts contains a light source, while the other arm part a light sensor such. B. has a photo transistor. From one arm part to the other Luminous flux is transmitted to the other arm part the position of the leaf part and thus of the current swine deflection of the measuring tube system is dependent.

Bei diesem bekannten System sind allerdings Lichtsender und Lichtempfänger in unmittelbarer Nähe des Meßrohrsystems angeordnet. Damit sind sie einer rauhen Umgebung mit starken Temperaturschwankungen ausgesetzt, wenn kaltes und abwechselnd heißes oder chemisch aggressives Fluid durch das Meßrohrsystem strömt. Letzteres kann aus dem Meßrohrsystem austreten. Zudem kann das in mechanische Schwingungen versetzte Meßrohrsystem unerwünschte Vibrationen auf den Lichtsender und den Lichtempfän ger übertragen.In this known system, however, there are light transmitters and Light receiver in the immediate vicinity of the measuring tube system arranged. This makes them a harsh environment with strong ones Exposed to fluctuations in temperature when cold and alternating hot or chemically aggressive fluid through the measuring tube system flows. The latter can emerge from the measuring tube system. In addition can the measuring tube system set in mechanical vibrations unwanted vibrations on the light transmitter and the light receiver transferred.

Der Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile eine Lichtleitereinrichtung zu schaffen, die sich durch mechanische Stabilität und Korrosions- und Tempe raturbeständigkeit auszeichnet. Diese Aufgabe wird mit einer Lichtleitereinrichtung, bestehend aus wenigstens einem Quarz- oder Saphirstab, gelöst, bei der der Stab von keramischem Material oder Glas umgeben ist.The invention is therefore based on the problem, while avoiding it to create a light guide device, which is characterized by mechanical stability and corrosion and tempe temperature resistance. This task is done with a Light guide device consisting of at least one quartz or sapphire stick, where the stick is made of ceramic Material or glass is surrounded.

Hierbei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß Keramik oder Glas einen niedrigeren Brechungsindex aufweist als Quarz oder Saphir. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von für den industriellen Einsatz geeigneten Glasarten (vgl. z. B. Produktin formation Nr. 9016 der SCHOTT-RUHR-GLAS GmbH, Bayreuth, BR Deutschland). Dort genannte Glase sind geeignet zur Bindung an Saphir sowie chemisch und thermisch robust. Deren Brechungsindex beträgt etwa 1,5 und liegt somit niedriger als der von Saphir.This makes use of the fact that ceramics or Glass has a lower refractive index than quartz or Sapphire. The use of for is particularly advantageous industrial use of suitable types of glass (see e.g. productin formation No. 9016 from SCHOTT-RUHR-GLAS GmbH, Bayreuth, BR Germany). Glasses mentioned there are suitable for binding to Sapphire as well as chemically and thermally robust. Their refractive index is about 1.5, which is lower than that of sapphire.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, das kerami sche Material oder das Glas von außen mit einer Metallschicht zu umgeben. Damit wird die chemische Beständigkeit und mechanische Festigkeit des Lichtleiters weiter erhöht. Mit der Metallisierung wird ferner der Vorteil erzielt, daß der Lichtleiter nunmehr leicht an metallischen Gegenständen, z. B. einem metallischen Trägergehäuse, befestigt werden kann.Another embodiment of the invention is the kerami material or the glass from the outside with a metal layer surround. So that the chemical resistance and mechanical The strength of the light guide is further increased. With the metallization the advantage is also achieved that the light guide now easy on metallic objects, e.g. B. a metallic Carrier housing, can be attached.

Die erfindungsgemäße Lichtleitereinrichtung eignet sich insbe sondere für den Einsatz in Coriolis-Massendurchflußmessern. Bei diesen gilt es zu vermeiden, daß die gegenüber Umgebungseinflüs sen, insbesondere Temperaturschwankungen, verhältnismäßig em pfindlichen Lichtsender und Lichtempfänger der optischen Schwin gungssensoreinrichtung nahe bei dem Meßrohrsystem angeordnet sind. Entsprechend ist ein erfindungsgemäßer Coriolis-Massen durchflußmesser mit einer mechanische Schwingungen detektieren den Sensoreinrichtung versehen, welche neben dem Lichtsender und Lichtempfänger eine das Licht des Lichtsenders zum Lichtempfänger übertragende Lichtleitereinrichtung aufweist, deren Lichtstrom durch die Schwingungen beeinflußbar ist. Die Lichtleitereinrich tung besteht dabei, wie oben beschrieben, aus wenigstens einem Quarz- oder Saphirstab, der von keramischem Material oder Glas umgeben ist. Letzteres kann von Metall umgeben sein.The light guide device according to the invention is particularly suitable especially for use in Coriolis mass flow meters. At it is important to avoid these in relation to environmental influences sen, especially temperature fluctuations, relatively em sensitive light transmitter and light receiver of the optical Schwin tion sensor device arranged close to the measuring tube system are. A Coriolis composition according to the invention is corresponding Detect flow meter with mechanical vibrations the sensor device, which next to the light transmitter and Light receiver the light from the light transmitter to the light receiver has transmitting light guide device, the luminous flux can be influenced by the vibrations. The light guide device tion consists, as described above, of at least one Quartz or sapphire rod made of ceramic or glass is surrounded. The latter can be surrounded by metal.

Nach einer besonderen Ausführung besteht die Lichtleiterein richtung aus zwei Saphirstäben, von denen der eine Saphirstab am einen Ende mit dem Lichtsender und der andere Saphirstab am einen Ende mit dem Lichtempfänger verbunden ist. Die anderen Enden der beiden Saphirstäbe sind als totalreflektierende Prismen ausgebil det und im Abstand voneinander derart angeordnet, daß der vom Lichtsender durch den Saphirstab gehende Lichtstrom in den ande ren Saphirstab übertritt und von diesem zum Lichtempfänger gelei tet wird. An dem mechanischen Schwingungssystem (z. B. Meßrohre) des Massendurchflußmessers ist wenigstens eine Tauchfahne so angebracht, daß sie in Abhängigkeit von der Auslenkung des Schwingsystems mehr oder weniger weit in den zwischen den pris menförmig ausgebildeten Enden der Saphirstäbe gebildeten Spalt ragt. Mit dieser Anordnung wird der Vorteil erzielt, daß Licht sender und Lichtempfänger in einem Außenabstand vom schwingenden Meßrohrsystem angeordnet sein können. According to a special version, the light guide is made direction from two sapphire rods, one of which is a sapphire rod one end with the light transmitter and the other sapphire stick on one End is connected to the light receiver. The other ends of the Both sapphire rods are designed as totally reflecting prisms det and spaced from each other so that the Light transmitter through the sapphire rod luminous flux in the other Ren sapphire rod passes and from this to the light receiver is tested. On the mechanical vibration system (e.g. measuring tubes) the mass flow meter is at least one plunger attached that depending on the deflection of the Vibration system more or less far in between the pris meniform ends of the sapphire rods formed gap protrudes. With this arrangement the advantage is achieved that light transmitter and light receiver at a distance from the vibrating Measuring tube system can be arranged.

Bei einer etwas abgewandelten Ausbildung der Erfindung sind die beiden nicht mit Lichtsender bzw. -empfänger verbundenen Saphir enden im wesentlichen lichtdurchlässig ausgebildet und liegen einem schwingenden Meßrohr von diesem beabstandet gegenüber. Das Meßrohr weist in dem Bereich, der den genannten Saphirenden gegenüberliegt, eine äußere, lichtreflektierende Oberfläche auf. Somit wird zumindest ein Teil des aus dem mit dem Lichtsender verbundenen Saphirstab austretenden Lichts von der Meßrohrober fläche derart reflektiert, daß es in den mit dem Lichtempfänger verbundenen Saphirstab hineingelangt. Die Stärke des in diesen Saphirstab eintretenden Lichts ist u. a. abhängig von der Entfer nung der Meßrohroberfläche. Infolgedessen wird bei mechanisch schwingendem Meßrohr die Stärke des von einem Saphirstab in den anderen übertretenden Lichtstroms entsprechend der Schwingungen moduliert, so daß ein Schwingungssensorsignal erhalten werden kann. Bei dieser Ausführung wird der Vorteil erzielt, daß keine Tauchfahne am Meßrohr angebracht werden muß.In a somewhat modified embodiment of the invention two sapphires not connected to the light transmitter or receiver ends essentially translucent and lie a vibrating measuring tube spaced from this. The Measuring tube points in the area of the mentioned sapphire ends opposite, an outer, light-reflecting surface. Thus, at least part of that with the light transmitter connected sapphire rod emerging light from the measuring tube surface so reflected that it is in the with the light receiver connected sapphire rod. The strength of this Sapphire rod entering light is u. a. depending on the distance of the measuring tube surface. As a result, mechanical vibrating measuring tube the strength of a sapphire rod in the other transmitted luminous flux according to the vibrations modulated so that a vibration sensor signal can be obtained can. The advantage of this embodiment is that none Dipstick must be attached to the measuring tube.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is described below Explained with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Lichtleitereinrichtung, Fig. 1 is a schematic representation of a light guide device,

Fig. 2 den Einbau der Lichtleitereinrichtung gemäß Fig. 1 in einen nach dem Coriolisprinzip arbeitenden Massendurchflußmesser. FIG. 2 shows the installation of the light guide device according to FIG. 1 in a mass flow meter working according to the Coriolis principle.

Gleiche Teile sind in den Fig. 1 und 2 mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.The same parts are provided with the same reference numerals in FIGS. 1 and 2.

Gemäß Fig. 1 sind ein Lichtsender (1), ein Lichtempfänger (2), eine Lichtleitereinrichtung (3), die das Licht des Lichtsenders (1) zu einem Lichtempfänger (2) überträgt, vorgesehen. Der übertragene Lichtstrom kann durch mechanische Schwingungen der Durchflußvorrichtung des Corioliskraft-Massendurchflußmessers beeinflußt werden.Referring to FIG. 1, a light transmitter (1), a light receiver (2), a light guide means (3) which transmits the light of the light transmitter (1) to a light receiver (2), is provided. The transmitted luminous flux can be influenced by mechanical vibrations of the flow device of the Coriolis force mass flow meter.

Als Lichtsender (1) kann eine Lumineszenzdiode verwendet werden. Der Lichtempfänger (2) ist ein fotoelektrischer Wandler, der das empfangene Licht in ein elektrisches Signal umsetzt, das ein Sensorsignal darstellt. Beispielsweise kann dafür eine PIN-Diode im Infrarotbereich (z. B. bei einer Wellenlänge von 880 nm) verwendet werden. Die Lichtleitereinrichtung (3) ist aus zwei in geringem Abstand voneinander und parallel zueinander angeordneten Saphirstäben (4 und 5) gebildet. Diese sind an einem Ende mit dem Lichtsender (1) bzw. mit dem Lichtempfänger (2) verbunden, während deren freie andere Enden im Winkel von 45 Grad abgeschrägt sind, so daß die dadurch gebildeten schrägen Stirnflächen (6 und 7) in rechten Winkel zueinander stehen. Der durch diese Ausbildung erzeugte Strahlengang des vom Lichtsender (1) imitierten Lichtstroms ist in Fig. 5 durch die gestrichelte Linie (8) dargestellt. Im Saphirstab (4) breitet sich das Licht axial aus, bis es auf die schräge Stirnfläche (6) trifft, wo es im Winkel von 90 Grad total reflektiert wird. Es geht durch den zwischen den beiden Saphirstäben (3 und 4) bestehenden Luftspalt (9) und trifft auf die schräge Stirnfläche (7) des Saphirstabs (7), wo es erneut im Winkel von 90 Grad total reflektiert wird. So breitet es sich im Saphirstab (5) im wesentlichen axial aus und trifft auf den Lichtempfänger (2). Die beiden schrägen Stirnflächen (6 und 7) lenken somit zusammen das Licht nach Art eines rechtwinkligen Prismas um 180 Grad um.A luminescent diode can be used as the light transmitter ( 1 ). The light receiver ( 2 ) is a photoelectric converter which converts the light received into an electrical signal which represents a sensor signal. For example, a PIN diode in the infrared range (e.g. at a wavelength of 880 nm) can be used for this. The light guide device ( 3 ) is formed from two sapphire rods ( 4 and 5 ) arranged at a short distance from one another and parallel to one another. These are connected at one end to the light transmitter ( 1 ) or to the light receiver ( 2 ), while the other free ends are beveled at an angle of 45 degrees, so that the oblique end faces ( 6 and 7 ) formed thereby are at right angles to one another stand. The beam path of the luminous flux imitated by the light transmitter ( 1 ) produced by this configuration is shown in FIG. 5 by the dashed line ( 8 ). The light spreads axially in the sapphire rod ( 4 ) until it hits the sloping face ( 6 ), where it is totally reflected at an angle of 90 degrees. It goes through the air gap ( 9 ) between the two sapphire rods ( 3 and 4 ) and meets the oblique face ( 7 ) of the sapphire rod ( 7 ), where it is totally reflected again at an angle of 90 degrees. It spreads axially in the sapphire rod ( 5 ) and strikes the light receiver ( 2 ). The two oblique faces ( 6 and 7 ) thus deflect the light by 180 degrees in the manner of a right-angled prism.

Gemäß Fig. 1 sind die Saphirstäbe (4, 5) mit einer Keramik- oder Glasschicht (13) umgeben, die in den Zeichnungen im Schnitt (schraffiert) dargestellt ist. Dies dient der Erhöhung der Festigkeit der Lichtleitereinrichtung. Zur weiteren Erhöhung der Festigkeit ist die Keramik- oder Glasschicht (13) von einer Metallschicht (14) umgeben. Da die Keramik- oder Glasschicht (13) einen niedrigeren Brechungsindex als die Saphirstäbe (4, 5) aufweist, sind die Verluste an Lichtenergie bei der Lichtübertragung in den Saphirstäben (4, 5) minimiert. Lichtstrahlen, die innerhalb der Stäbe nicht exakt axial verlaufen, werden nämlich an der Grenzfläche von Saphir zu Keramik oder Glas aufgrund des genannten Verhältnisses der Brechungsindeces weitgehend total reflektiert. Dieser Vorgang ist in Fig. 1 mittels der punktierten Linie (15) angedeutet.Referring to FIG. 1, the sapphire rods (4, 5) surrounded with a ceramic or glass layer (13) (shaded) in the drawings section is shown. This serves to increase the strength of the light guide device. To further increase the strength, the ceramic or glass layer ( 13 ) is surrounded by a metal layer ( 14 ). Since the ceramic or glass layer ( 13 ) has a lower refractive index than the sapphire rods ( 4, 5 ), the losses of light energy during light transmission in the sapphire rods ( 4, 5 ) are minimized. Light rays that do not run exactly axially within the rods are largely totally reflected at the interface between sapphire and ceramic or glass due to the ratio of the refractive indices mentioned. This process is indicated in Fig. 1 by the dotted line ( 15 ).

Gemäß Fig. 2 wird die Anordnung nach Fig. 1 zur Bildung eines Wegsensors in einen Corioliskraft-Massendurchflußmesser mit den beiden parallelen Meßrohren (M) so eingebaut, daß sich die Saphirstäbe (4, 5) senkrecht zu den Längsachsen der Meßrohre (M) erstrecken. Ihre schrägen Stirnflächen (6, 7) liegen dabei zwi schen den Meßrohren (M). An jedem Meßrohr (M) ist eine Tauch fahne (10 bzw. 11) senkrecht zur Meßrohrlängsachse so befestigt, daß sie in den Luftspalt (9) zwischen den Saphirstäben (4, 5) ragt. Die beiden Tauchfahnen (10, 11) liegen in einer Ebene und ihre einander zugewandten Kanten liegen im Abstand voneinander, so daß ein weiterer Spalt (12) entsteht, durch den ein Teil des an der Stirnfläche (6) reflektierten Lichtstroms vom Saphirstab (4) zum Saphirstab (5) gehen kann. Wenn gemäß der Massendurch flußmessung nach dem Coriolisprinzip die beiden Meßrohre (M) in zueinander gegensinnige Schwingungen versetzt werden, wird der Spalt (12) zwischen den Tauchfahnen (10, 11) im Takt der Schwin gungen abwechselnd breiter und schmäler. Dadurch wird der vom Saphirstab (4) zum Saphirstab (5) gelangende Lichtstrom in seiner Stärke moduliert. Somit entsprechen die Amplituden des modulier ten Lichtstroms und demzufolge auch die Amplituden des vom Licht empfänger (2) abgegebenen Sensorsignals den Schwingungsamplituden der Meßrohre (M).According to FIG. 2, the arrangement according to FIG. 1 is installed to form a displacement sensor in a Coriolis force mass flow meter with the two parallel measuring tubes (M) in such a way that the sapphire rods ( 4, 5 ) extend perpendicular to the longitudinal axes of the measuring tubes (M) . Their sloping faces ( 6, 7 ) are between the measuring tubes (M) . On each measuring tube (M) a plunge flag ( 10 or 11 ) is attached perpendicular to the longitudinal axis of the measuring tube so that it projects into the air gap ( 9 ) between the sapphire rods ( 4, 5 ). The two plungers ( 10, 11 ) lie in one plane and their mutually facing edges are at a distance from one another, so that a further gap ( 12 ) is created, through which part of the light flux from the sapphire rod ( 4 ) reflected on the end face ( 6 ) can go to the sapphire rod ( 5 ). If, according to the mass flow measurement according to the Coriolis principle, the two measuring tubes (M) are set into mutually opposing vibrations, the gap ( 12 ) between the plungers ( 10, 11 ) is alternately wider and narrower in time with the vibrations. This modulates the intensity of the luminous flux from the sapphire rod ( 4 ) to the sapphire rod ( 5 ). Thus, the amplitudes of the modulated light flux and consequently also the amplitudes of the sensor signal emitted by the light receiver ( 2 ) correspond to the vibration amplitudes of the measuring tubes (M) .

Claims

1. Light guide device, consisting of at least one quartz or sapphire rod ( 4, 5 ), characterized in that the rod is surrounded by ceramic material or glass ( 13 ).

2. Light guide device according to claim 1, wherein the outer environment of the ceramic material or glass ( 13 ) is metallic and / or metallized ( 14 ).

3. Working according to the Coriolis principle, mass flow meter, with a mechanical vibration-detecting optical sensor device which has a light transmitter ( 1 ) and a light receiver ( 2 ), characterized in that the light of the light transmitter is transmitted to the light receiver through a light guide device ( 3 ), whose luminous flux can be influenced by the vibrations, and that the light guide device ( 3 ) has at least one quartz or sapphire rod ( 4, 5 ) which is surrounded by ceramic material or glass ( 13 ).

4. Measuring device according to claim 3, wherein the outer environment of the ceramic material or glass ( 13 ) is metallic and / or metallized ( 14 ).

5. Measuring device according to claim 3 or 4, wherein the Lichtleiterein direction ( 3 ) has two sapphire rods ( 4, 5 ), of which one sapphire rod ( 4 ) at one end with the light transmitter ( 1 ) and the other sapphire rod ( 5 ) is connected at one end to the light receiver ( 2 ), the other ends of the two sapphire rods ( 4, 5 ) are designed as totally reflecting prisms and are spaced from each other in such a way that the light flux from the light transmitter ( 1 ) through the sapphire rod ( 4 ) in the other Sa phir rod ( 5 ) passes from this to the light receiver ( 2 ), and that at least one plunger ( 10, 11 ) is attached to the mechanical vibration system so that it depends on the deflection of the vibration system (M ) protrudes more or less far into the gap ( 9 ) formed between the prism-shaped ends of the sapphire rods ( 4, 5 ).

6. Measuring device according to claim 3 or 4, in which the Lichtleiterein direction ( 3 ) has sapphire rods ( 4, 5 ), of which the one sapphire rod ( 4 ) at one end with the light transmitter ( 1 ) and the other sapphire rod at one end the light receiver ( 2 ) is connected, the other ends of the two sapphire rods ( 4, 5 ) are designed to be translucent and are spaced apart from one another by the fluid, flowable into mechanical vibrations measuring tube (M) of the measuring device, the measuring tube (M) there has a light-reflecting surface, so that the light flux from the light transmitter ( 1 ) through the sapphire rod ( 4 ) is at least partially reflected by the measuring tube (M) and thereby enters the other sapphire rod ( 5 ) and is guided by the latter to the light receiver.