AT111520B - Einrichtung zur Bestimmung eines Bestandteiles in einem Gemisch, insbesondere von Gasen mit Hilfe der Absorption der vorzugswiese ultraroten Gesamtstrahlung. - Google Patents

Description

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  Einrichtung zur Bestimmung eines Bestandteiles in einem Gemisch, insbesondere von Gasen mit Hilfe der Absorption der vorzugsweise ultraroten Gesamtstrahlung. 
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 den Unterschied der Wirkungen auf beide Widerstände anzeigendem Messgerät gelangt somit allein die zweite Komponente zur Anzeige. 
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 etwa Luft, und die Kammer   5   mit dem   Prüfgemiseh.   Die Anordnung der Kammer 7, die praktisch nicht absorbieren wirkt, findet ihre Begründung darin, dass durch die Nachbarschaft der Kammern 6 und 7 die Temperatur der Bolometerwiderstände 8 und 9 beeinflusst wird, und dass in dieser Hinsicht eine die Messung   störende Unsymmetrie   eintreten könnte, wenn man eine einseitige Kammerordnung wählte. 



  Die Kammern können beispielsweise ganz oder nur an den von der Strahlung getroffenen Teilen aus Quarz bestehen, der die praktisch wirksamen Wellenlängen, in Betracht kommen hauptsächlich ultrarote,   weitgehend durchlässt. Die Kammer 5   ist zweckmässig mit   Zu-und Ableitungen 14, 15 versehen,   damit man dieselbe Kammer für beliebig viele Messungen benutzen und strömendes Gas als Prüfgas verwenden kann. 



   Um die Wirkungsweise der Anordnung anschaulicher zu machen, zeigt Fig. 2 eine Absorptionskurve c der Kohlensäure. Die Abszissen bedeuten die Schichtdicken der Kohlensäure, auf eine bestimmte Dichte bezogen, die Ordinaten die Absorption. Unter Absorption wird hier die Strahlungsabsorption ausgedrückt, z. B. in Prozenten der eingestrahlten Energie verstanden, u. zw. nur derjenigen Energie, mit der von der Kohlensäure absorbierten Wellenlänge   4'3-4'5     p.   Für die Kammer 6 gilt die Abszisse a6 und die Ordinate   06'die   in der Nähe des Maximums der Kurve c liegt.

   Für das in die Kammer 5 eingeführte Messgas gilt die Abszisse as und die zugehörige Ordinate   05'Die   Gesamtabsorption an dem Bolo- 
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 Die Anordnung der Kammer   5   mit dem Prüfgase in dem Strahlenweg für beide Widerstände   8,   9 hat den Vorzug, dass Änderungen der Absorption durch Verschmutzung der Kammer wegen der gleich- artigen Wirkung auf beide Widerstände Nullpunktsfehler nicht hervorrufen können. Ein Messfehler könnte aber entstehen durch die Beeinflussung der Temperatur der Kammern 6 und 7 durch die Leitfähigkeit der in ihnen enthaltenen Gase. Wasserstoff beispielsweise würde infolge seiner erheblichen
Leitfähigkeit abkühlend wirken.

   Um diesen Mangel zu beseitigen, kann man die Kammer 7 statt mit dem nicht absorbierenden Vergleiehsgas nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zweckmässig mit dem Messgas selbst füllen, aber in-solcher. Verdünnung, dass eine praktisch merkliche Absorption nicht stattfindet. Die Wärmeleitfähigkeit der Gase beider Kammern ist dann praktich dieselbe, da sie in weiten Grenzen von der Dichte des Gases unabhängig ist.

   Man kann auch irgend ein anderes Gas von gleicher Wärmeleitfähigkeit mit dem Messgas in die Kammer 7 einbringen, wobei nur darauf zu sehen ist, dass die Absorptionsbanden dieses Gases sich mit denen des Messgases oder der übrigen Bestandteile des Prüfgases nicht störend   überdecken.   Temperaturschwankungen des Strahlers würden im allgemeinen eine Verschiebung des Nullpunktes am Galvanometer hervorrufen, da die Absorption in der Kammer 6 nicht nach demselben Gesetz wächst, wie die Strahlung. MÅan kann aber die Temperatur des Strahlers so wählen, dass auch die von der Kammer 6 durchgelassene Strahlung sich ebenso wie die von der Kammer 7 durchgelassene mit der vierten Potenz der Strahlertemperatur ändert. Für Kohlensäure z.

   B. ist dies der Fall, wenn die Strahlertemperatur zwischen 400 und   8000 beträgt.   Am besten ist ein mittlerer Wert 'zwischen diesen Grenzen. Bei einer Temperatur von ungefähr   600  liegt   die Kohlensäurebande von   4'3 bis 4'5   nahe dem Maximum der Energie im Emissionsspektrum. Die Intensität im Maximum selbst wächst   bekanntermassen   mit der fünften Potenz der Strahlertemperatur. Eine Wellenlänge in geeignetem geringen Abstand von dem Maximum wird dann ungefähr eine Änderung nach der vierten Potenz zeigen. 



   Als Beispiel für das Messgas   ist'oben Kohlensäure benutzt.   Die Erfindung liann-indessen allgemein angewendet werden. Als weitere Gase, deren Bestimmung in Gemischen praktische Wichtigkeit besitzt, seien-z. B. Kohlenoxyd und Methan genannt. Auch zur Messung der Absorption von Flüssigkeiten und festen Körpern kann die Erfindung benutzt werden.''

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Einrichtung zur Bestimmung eines Bestandteiles in einem Gemisch, insbesondere von Gasen, mit Hilfe der vorzugsweise ultraroten Gesamtstrahlung, dadurch gekennzeichnet, dass in dem einen Strahlenweg (2, 8) zwischen dem Strahler (2) und den Bolometerwiderständen (8, 9), deren Bestrahlungunterschied als Mass für den zu bestimmenden Bestandteil des Gemisches dient, Absorptionskammern (5, 6) EMI3.1 Bestandteil gefüllten Kammer (6) noch eine weitere ebenso geformte Kammer (7) vorgesehen ist, die mit einem praktisch nicht absorbierenden Gas gefüllt und in dem zweiten Strahlenweg (2, 9) angeordnet ist.

   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden, den einzelnen Bolo- EMI3.2 in solcher Verdünnung, dass seine Absorption nicht in Betracht kommt.

   5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die zusätzliche Kammer (7) ein Gas gefüllt ist, dessen Absorptionsbanden sich weder mit denen des Messgases noch denen der Beimischungen störend überschneiden.

   6. Verfahren zur Anwendung der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur des Strahlers (1) gewählt wird bei der die von derjenigen Kammer (6), die die Strahlung des Messgases vollständig absorbiert, durchgelassene Wärmemenge sieh mit der vierten Potenz der absoluten Temperatur des Strahlers (1) ändert, um Zwecke, Schwankungen der Einstellung des Anzeigegerätes (13) infolge Schwankungen der Strahlertemporatur zu verhindern. EMI3.3 EMI3.4