CH674264A5 - - Google Patents

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CH674264A5
CH674264A5 CH3524/87A CH352487A CH674264A5 CH 674264 A5 CH674264 A5 CH 674264A5 CH 3524/87 A CH3524/87 A CH 3524/87A CH 352487 A CH352487 A CH 352487A CH 674264 A5 CH674264 A5 CH 674264A5
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light
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Sten Andersen Nexo
Ib Erling Jorgensen
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Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft einen photoakustischen Gasanalysator, versehen mit einer Messkammer, einer modulierten Lichtquelle und wenigstens einem mit der Messkammer verbundenen Mikrophon zum Messen von Druckänderungen, die aufgrund der Lichtabsorption in der Kammer auftreten.
Das Messverfahren nutzt die Tatsache aus, dass Moleküle Licht, z. B. Infrarotlicht bestimmter Wellenlänge, absorbieren. Die Lage der Absorptionsbänder ist materialabhängig. Das Infrarotlicht wird moduliert und in der Messkammer ein akustisches Signal erzeugt, welches proportional zur Konzentration ist und dieselbe Frequenz wie die Modulationsfrequenz aufweist.
Ein bekanntes Verfahren zum Messen von Gaskonzentrationen ist das Transmissionsverfahren (US-PS 3 562 524). Dieses Verfahren basiert darauf, wieviel Licht beim Passieren einer Gaszelle gedämpft wird, da der Unterschied der Lichtstärke, jeweils mit und ohne das betreffende Gas in der s Zelle gemessen, ein Ausdruck der Gaskonzentration darstellt. Messungenauigkeiten sind jedoch bei kleinen Gaskonzentrationen bei diesem Verfahren verhältnismässig gross.
Der obengenannte Nachteil wird beim photoakustischen Messverfahren vermieden, da das Signal in diesem Fall io direkt proportional zur Gaskonzentration ist und nicht, wie beim Transmissionsverfahren, die Differenz zwischen zwei beinahe gleich grossen Messgrössen. Dieses Verfahren eignet sich daher besonders zur Messung geringer Gaskonzentrationen, deren Lichtstärke in der Messkammer ausreichend 15 hoch ist, da das Signal auch proportional zur Lichtstärke ist.
Ein bekanntes photoakustisches Messverfahren mit hoher Empfindlichkeit verwendet einen Laser als Lichtquelle (Fig. 1). Dabei nützt man sowohl die hohe Lichtstärke beispielsweise eines Kohlendioxidlasers als auch die Parallelität 20 des ausgesendeten Lichts aus. Die Laserlichtquelle ist jedoch bezüglich der Änderungen der Wellenlänge nicht sehr flexibel. Darüberhinaus ist ein Hochleistungslaser, wie der Kohlendioxidlaser, gross, schwer und teuer und somit nicht für die Massenproduktion geeignet.
2s Man könnte sich vorstellen, dass das beinahe parallele Licht, eine Voraussetzung bei dem bekannten, photoakustischen Verfahren, auch von einem anderen Lichtquellentyp stammen kann, so z. B. von einer thermischen Lichtquelle oder einer Spektrallampe anstatt der Laserlichtquelle. 30 Dadurch würde man eine höhere Flexibilität bezüglich der Wahl der Wellenlänge erzielen, z. B. mittels Verwendung optischer Filter zur Selektion des gewünschten Wellenlängebereichs. Eine solche Lichtquelle ist ausserdem klein, leicht und billig und eignet sich somit gut für die Massenproduk-35 tion. Die Lichtstärke eines beinahe parallelen Strahlenbündels aus einer solchen Lichtquelle ist jedoch ausgesprochen gering, da die Lichtstärke proportional zu sin2© ist, wobei 0 für den Divergenzwinkel des Lichts steht.
Wenn man dagegen hochdivergentes, auf den Brennpunkt 40 der Messkammer eingestelltes Licht verwendet, wird eine stark erhöhte Lichtstärke erreicht. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, dass ein wesentlicher Lichtanteil auf die Messkammerwände trifft und zum Teil absorbiert wird. Dadurch kommt es sowohl zu einer Verringerung des Messsignals, da 45 nur ein Teil des Lichts die Messkammer passiert, als auch zu einem starken Hintergrundsignal aufgrund der in der Kammerwand absorbierten Lichtstärke.
Das Ziel der Erfindung ist, mit Hilfe eines photoakustischen Umwandlers mit beispielsweise einer thermischen so Lichtquelle eine hohe Empfindlichkeit erreichen zu können. Diese hohe Empfindlichkeit wird auf zwei Wegen erzielt: zum einen durch eine Maximierung der Lichtstärke und damit der Signalstärke zum anderen mittels einer Verminderung der Störsignale.
55 Gemäss der vorliegenden Erfindung weist die Messkammer eine gekrümmte Oberfläche mit einer reflektierenden Schicht auf. Dadurch wird erreicht, dass das Licht, das in die Messkammer einfällt, diese passiert und damit vollständig zum gewünschten Gassignal beiträgt. Weiterhin 60 wird erreicht, dass das störende Hintergrundsignal aufgrund des ausgesprochen geringen Lichtanteils, der von den Kammerwänden absorbiert wird, klein ist. Das Hintergrundsignal kann weiter durch die Bèschaffenheit der Kammerwände aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Kupfer 65 mit einer dünnen, reflektierenden Schicht aus beispielsweise Gold reduziert werden.
Die Lichtstärke in der Messkammer und damit die Empfindlichkeit werden verdoppelt, wenn das eine Fenster der
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Messkammer durch eine reflektierende Wand ersetzt wird, da das Licht in diesem Fall zweimal die Messkammer passiert.
Die Messkammer kann aus einem hohlen Körper beliebiger Form mit Wänden aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit und einer reflektierenden Schicht im Innern bestehen. Das Licht, das in die Kammer einfällt, wird von den Wänden wiederholt reflektiert, bevor es wieder austritt, wodurch eine Lichtstärkeverstärkung mit maximal Faktor 4 erzielt wird. Als Beispiel kann eine kugelförmige Messkammer genannt werden.
Eine weitere Lichtstärkeverstärkung kann mit Hilfe eines Konzentrators erreicht werden, der die Eigenschaft hat, die Zuführung von Licht mit einem Einfallswinkel © < ©max zu ermöglichen. Das Licht wird herausreflektiert, wenn © > ©ma*. Die Divergenz des aus dem Konzentrator austretenden Lichts wie auch dessen Lichtstärke sind somit erhöht.
Eine Voraussetzung für die Erzielung eines ausreichend niedrigen Hintergrundsignals ist, dass die reflektierende Schicht nur wenig Licht absorbiert. Dies ist bei Infrarotlicht einfach, nicht jedoch bei Ultraviolettlicht. Eine Messkammer, die besonders für die Anwendung im ultravioletten Bereich geeignet ist, besteht aus Wänden aus nichtleitendem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit (z.B. Quarz) und einer reflektierenden Schicht (beispielsweise Aluminium) auf der Kammeraussenseite. Dadurch wird das Hintergrundsignal erheblich verringert.
In einem Infrarotgasanalysator, bei dem die Messkammer an zwei grundsätzlich identische Mikrophone angeschlossen ist, können Schwingungen kompensiert werden, wenn die zwei identischen Mikrophone symmetrisch zum Schwerpunkt der in der Messkammer eingeschlossenen Gasmenge angebracht sind und die Signale von den zwei Mikrophonen addiert werden.
Die Mikrophone weisen eine besondere Ausführungsform auf. Der Druckausgleichskanal der jeweiligen Hinterkammer des Mikrophons - das normalerweise nach aussen führt - ist hier an die geschlossene Messkammer angeschlossen. Dadurch werden Störungen aufgrund von von aussen kommender Störgeräusche vermieden.
Wird der Umwandler mit einem zusätzlichen optischen Filter (Referenzfilter) und einer Anordnung zum Auswechseln der zwei Filter versehen, kann man den Einfluss von Störsignalen, beispielsweise von Hintergrundsignalen, Signalen von eventuell störenden Gasen sowie von Wasser-kontinuumsignalen kompensieren. Letzteres Signal stammt von einer schwachen Breitbandabsorption in Wasserdampf, der sogenannten Wasserkontinuumabsorption.
In einer anderen Ausführungsform der obengenannten Referenzfilterkompensation werden der Modulator und die zwei Filter zu einer rotierenden Einheit, dem sogenannten differentiellen Filtermodulator, zusammengefasst. Dadurch spart man die getrennt angebrachte, mechanische Filterauswechselanordnung. Ausserdem wird das Signal-Geräusch-Verhältnis um 6 dB verbessert.
Anstatt der Verwendung eines getrennt angebrachten Referenzfilters kann der Ausgleich des Wasserkontinuum-signals auch über eine photoakustische Messung der Wasserkonzentration unter Verwendung einer elektrisch modulierten Glühlampe als Lichtqùelle erfolgen. Dieses Verfahren basiert auf der Tatsache, dass die spektrale Verteilung des Glühlampenlichtes, die durch die spektrale Verteilungscharakteristik der Glühlampe und der Transmissionscharakteristik des Lampenglases bestimmt ist, mit einem Absorptionsband im Wellenlängenbereich 1,5-2,7 (im zusammenfällt. Dieses Verfahren ist einfach und billig.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Analysator Magnetventile in den Zuleitungen zur Messkammer auf. Die
Magnetventile verschliessen die Messkammer während der Messung. Dies bewirkt eine weitere Unterdrückung von akustischen Störsignalen. Auf der anderen Seite ist die Messung nicht mehr kontinuierlich und die Reaktionszeit vergleichs-5 weise lang. In einer anderen Ausführungsform werden die Magnetventile durch akustische L.P. Filter ersetzt, die von aussen kommende Störsignale mit Hilfe der Modulationsfrequenz kräftig unterdrücken. Dadurch wird eine kontinuierliche Messung während des Gasdurchstroms ermöglicht, was io eine kurze Reaktionszeit mit sich führt. Die Empfindlichkeit wird dadurch allerdings auch verringert.
In einer besonders geeigneten Ausführungsform der akustischen Filter besteht die akustische Kapazität aus einer Seitenkammer, die nicht vom zu messenden Gas durchströmt ls werden soll. Dadurch kann man eine kräftige Unterdrük-kung mittels der Modulationsfrequenz erreichen, ohne dass man aus diesem Grund auf die kurze Reaktionszeit verzichten muss.
Wird der Umwandler mit einer Anzahl optischer Filter 20 sowie einer mechanischen Anordnung zum aufeinanderfolgenden Einschalten derselben versehen, kann man eine folgeabhängige Messung der Gaskonzentration in einer Mischung aus mehreren Gasen vornehmen. Eine schnelle, gleichzeitige Messung von verschiedenen Gasen kann 25 dadurch erreicht werden, dass der Umwandler so beschaffen ist, dass das Licht zwischen einer Anzahl fest angebrachter, optischer Filter verteilt wird und gleichzeitig der Modulator so beschaffen ist, dass das diesen Filtern entsprechende Licht mit ihrer jeweiligen Frequenz moduliert wird. Die den ver-30 schiedenen Gasen entsprechenden Signale werden mittels elektrischer Filtrierung des Mikrophonsignals getrennt.
Der Infrarotgasanalysator kann auch mit einer paramagnetischen Messausrüstung unter Verwendung derselben Mikrophone kombiniert werden. Der paramagnetische 35 Gasanalysator kann dann zur Messung des Sauerstoffgehalts verwendet werden, wohingegen der Infrarotgasanalysator zur Messung der übrigen Gasgehalte verwendet werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeich-4o nungen erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein bekanntes photoakustisches Messverfahren mit Laserlicht,
Fig. 2 eine Messkammer mit reflektierenden Wänden, die 45 die Anwendung von divergentem Licht von einer thermischen Lichtquelle ermöglicht,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Messkammer, Fig. 4 eine Messkammer mit Konzentrator,
Fig. 5 eine Messkammer aus transparentem, nichtlei-50 tendem Material mit reflektierender Schicht an der Aussen-seite,
Fig. 6 eine Schwingungskompensationsanordnung mit zwei Mikrophonen,
Fig. 7 einen differentiellen Filtermodulator,
55 Fig. 8 eine Messkammer mit Magnetventilen oder akustischem L.P. Filter in den Zuleitungen,
Fig. 9a und 9b akustische Filter,
Fig. 10 einen photoakustischen Umwandler für die gleichzeitige Messung mehrerer Gase in einem Gasgemisch, 60 Fig. 11 den Modulator aus Fig. 10, Vorderansicht, Fig. 12 eine Messkammer in der Perspektive und Fig. 13 eine photoakustischen Gasanalysator zusammen mit einem paramagnetischen Gasanalysator.
65 Der in Fig. 10 gezeigte Gasanalysator besteht aus einer Messkammer 2 und einer Lichtquelle 4. Zwischen der Messkammer 2 und der Lichtquelle 4 ist ein Modulator 6 und ein Filter 8 angebracht. Der Modulator 6 besteht aus einer rotie
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4
renden Scheibe mit Lochungen 7 (Fig. 11). Der Modulator 6 bewirkt das Aussenden eines pulsierenden Lichtstroms zur Messkammer. Aufgrund der Absorption in der Messkammer 2 und der dadurch auftretenden Erwärmung der in der Messkammer eingeschlossenen Gase, wird ein akustisches Signal in der Messkammer 2 erzeugt. Dieses Signal wird mit Hilfe des Mikrophons 10 erfasst, das mit der Messkammer verbunden ist. Das akustische Signal ist proportional zur Konzentration des zu untersuchenden Gases und hat eine der Modulatorfrequenz entsprechende Frequenz.
Fig. 11 zeigt einen Modulator 6 zusammen mit fest angebrachten Filteröffnungen 1 la, 1 lb und 1 lc, der Infrarotlicht der Wellenlängen, die N2O, CO2 bzw. Anästhetika absorbieren, aussendet. Das Licht wird mit drei verschiedenen Frequenzen gleichzeitig moduliert. Dadurch wird das gleichzeitige Messen von drei verschiedenen Gaskonzentrationen ' ermöglicht.
Eine weitere Lichtstärkeverstärkung kann mit Hilfe eines Konzentrators, der sich an der Öffnung der Messkammer befindet (Fig. 4), erzielt werden. Ein Konzentrator hat die Eigenschaft, Licht mit einem Einfallswinkel © < ©max passieren zu lassen. Wenn 0 > ©max wird das Licht wieder herausreflektiert. Die Divergenz des aus dem Konzentrator austretenden (und in die Messkammer einfallenden) Lichts ist höher, genauso wie die Lichtstärke
10 (maximale Verstärkung =
1
sin2 ©max
")•
Das aus dem Konzentrator austretende Licht kann divergenter sein
(bis zu -^-)
15
Der Schalldruck des akustischen Signals ist V2frT)
P =
71 CD
-CKI
Dabei gilt:
I = mittlere Lichtstärke in der Messkammer C= Gaskonzentration K= Absorptionskoeffizient a — Modulationsfrequenz CP
71 = ,
Cv wobei Cp die Wärmemenge darstellt, die zugeführt werden muss, um ein Mol der zu untersuchenden Gasart bei konstantem Druck um ein Grad zu erwärmen (Molwärme CP) und Cv die Wärmemenge darstellt, die zugeführt werden muss, um ein Mol der zu untersuchenden Gasart bei konstantem Volumen um ein Grad zu erwärmen (Molwärme Cv).
Die Empfindlichkeit ist somit proportional zur Lichtstärke I und umgekehrt proportional zur Modulationsfrequenz co. Die Formel gilt jedoch, je nach Kammergrösse, nur bis zu einer bestimmten minimalen Grenzfrequenz.
Um die Empfindlichkeit zu erhöhen, ist man somit auch an der Erhöhung der Lichtstärke interessiert.
Fig. 3 zeigt eine sphärische Messkammer 12 mit einem verhältnismässig kleinen Fenster 13. Das Licht von der Lichtquelle wird mit Hilfe eines Spiegels fokussiert. Das Licht ist hochdivergent, was gleichbedeutend mit einer hohen Lichtstärke des einfallenden Lichts ist. Die innere Oberfläche der sphärischen Messkammer 12 ist poliert und mit einem im gewünschten Wellenlängenbereich reflektierenden Material (Gold, Rhodium) beschichtet. Das Licht, das in die Messkammer 12 einfällt, wird wiederholt reflektiert, bevor es wieder austritt. Dadurch wird die Lichtstärke in der Messkammer 12 im Vergleich zur einfallenden Lichtstärke maximal um das vierfache verstärkt. Mit divergent einfallendem Licht zusammen mit einer Verstärkung mittels Vielfachreflexion erzielt man eine hohe Empfindlichkeit. Dieses Verfahren setzt eine hohe Reflexionsfähigkeit voraus,
sowohl um so weit wie möglich eine maximale Verstärkung zu erreichen, als auch um das Hintergrundsignal zu verringern, das unweigerlich aufgrund der teilweisen Lichtabsorption durch die Wände der Messkammer auftritt. Das Hintergrundsignal kann auch durch die geeignete Wahl des Wandmaterials (Tellurkupfer, Kupfer) verringert werden. Ein solches Material muss eine hohe Wärmeleitfähigkeit sowie eine hohe Wärmekapazität aufweisen.
als das mit Hilfe einer Linse erreichte.
20 Der différentielle Filtermodulator besteht aus zwei rotierenden, optischen Filtern, z.B. wie in der in Fig. 7 gezeigten Anordnungen mit zwei halbmondförmigen Filtern, dem Probenfilter bzw. dem Referenzfilter. Der Referenzfilter kann entweder das Hintergrundsignal, Signale von störenden 25 Gasen oder das Wasserkontinuumsignal kompensieren.
An Stelle des differentiellen Filtermodulators kann auch folgenabhängig gemessen werden: zuerst wird der eine Filter, dann der andere Filter eingeschaltet und anschliessend arithmetisch kompensiert. Die Vorteile des Filtermodulators sind, 30 dass eine Filterauswechselanordnung unnötig wird und dass ein um 6 dB besseres Signal-Störgeräusch-Verhältnis im selben Messzeitraum erzielt wird (3 dB aufgrund der Ausnutzung der dunklen Intervalle des Modulators und 3 dB aufgrund der direkten Differenzmessung).
35 In einer besonders geeigneten Ausführungsform ist die sphärische Messkammer mit einer äusseren Reflexionsschicht versehen (Fig. 5). Dadurch werden Hintergrundsignale verringert. Die aus transparentem Material bestehenden Wände müssen thermisch «dick» sein, d.h. «dicker» 40 als die thermische Diffusionslänge. Diese Diffusionslänge ist von der Modulatorfrequenz und den thermischen Eigenschaften des Materials abhängig. Eine hohe Wärmeleitfähigkeit ist gleichbedeutend mit einer grossen thermischen Diffusionslänge des Materials. In einem solchen Fall müssen die 45 Wände besonders «dick» sein.
In einer herstellungsfreundlicheren Ausführungsform wird eine zylindrische Messkammer verwendet (Fig. 2). Eine solche Kammer ist leicht zu polieren, verringert allerdings auch die Lichtstärkeverstärkung verglichen mit der kugelför-50 migen Ausführungsform um die Hälfte.
Fig. 12 zeigt eine perspektivisch dargestellte Messkammer. Man sieht, dass die Möglichkeit für die Anbringung eines optischen Filters vor der Messkammer besteht. Die Messkammer befindet sich vorzugsweise in einem Block aus Tel-55 lurkupfer, da dieses Material leichter zu bearbeiten ist als reines Kupfer. Die inneren Wände der Messkammer sind vorzugsweise mit Nickel oder Gold beschichtet.
Um das Wasserkontinuumsignal kompensieren zu können, ist eine Messung der Wasserkonzentration not-60 wendig. Diese erfolgt photoakustisch (mit Hilfe von Mikrophonen und einer elektrisch modulierten Glühlampe, dessen Frequenzcharakteristik zum 2,7 (im-Band des Wassers passt), wobei anschliessend eine arithmetische Kompensation ausgehend von den Charakteristika der jeweiligen Filter erfolgt. 65 Die maximale Grenzfrequenz des Lampenglases liegt bei 3 (im und wird somit vom CO2 bei 4,27 (im nicht wesentlich beeinflusst. Ein optischer Filter wird damit unnötig. Mit Hilfe einer elektrisch modulierten Glühlampe vermeidet
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man ausserdem das mechanische Auswechseln der Filter.
Die Wasserkontinuumabsorption ist eine Breitbandabsorption in Wasserdampf. Sie variiert «weich» mit der Wellenlänge und ist, im Gegensatz zum eigentlichen Absorptionsband, das eine Linienstruktur aufweist und dessen Absorption proportional zur Konzentration ist, im grossen und-ganzen proportional zur Wasserdampfkonzentration in der 2. Potenz.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind Schwingungen gegenüber empfindlich. Diese Schwingungsempfindlichkeit beruht sowohl auf der Membranmasse des Mikrophons (daher muss die Membran dünn sein) als auch auf der . in der Messkammer eingeschlossenen Gasmenge. Um diese . Empfindlichkeit herabzusetzen, werden zwei Mikrophone 15 und 16 verwendet. Die zwei Mikrophone werden (Fig. 6) ein-. ander gegenüber und darüberhinaus symmetrisch zum Schwerpunkt der eingeschlossenen Gase angeordnet. Die Signale der zwei Mikrophone 15 und 16 werden addiert, wodurch der Schwingungsbeitrag wegfällt. Dies erfordert identische Mikrophone, damit gleichzeitig sowohl die Schwingungssignale des Gases als auch die der Membran kompensiert werden können. Darüberhinaus bewirkt diese Anordnung eine Erhöhung der Signalstärke um 6 dB sowie eine Verbesserung des Signal-Störgeräusch-Verhältnisses um 3 dB.
Das jeweilige Mikrophon kann darüberhinaus so beschaffen sein, dass der Druckausgleichskanal mit der
Messkammer verbunden ist und nicht nach aussen geht. Dies .erfolgt aufgrund der Dämpfung der von aussen kommenden, akustischen Störungen.
. Als Beispiel für die hohe Lichtstärke, die mit divergentem s Licht aus einer thermischen Lichtquelle in die Messkammer gesendet werden kann, kann genannt werden, dass bei 9,8 um und einer Bandbreite von 0,7 um ca. 13 mW erzielt werden.
Fig. 13 stellt eine photoakustische Messausrüstung in Verbindung mit einer paramagnetischen Messausrüstung dar. io Dabei wird ausgenutzt, dass in beiden Fällen dieselben Mikrophone verwendet werden können. Das photoakustische Messverfahren ist besonders zur Messung beispielsweise des NîO-Gehalts geeignet, während sich das paramagnetische Messverfahren besonders zur Messung des Sauer-15 stoffgehalts eignet.
Zur Ausschaltung unerwünschter akustischer Signale in den Zuleitungen zur Messkammer können dort vorteilhaft , akustische Filter angebracht werden. Die akustischen Filter bestehen aus akustischen RC-GIiedern. Fig. 9a zeigt ein kon-20 ventionelles, akustisches RC-Glied, während Fig. 9b ein akustisches RC-Glied darstellt, bei dem die akustische Kapazität auch eine Seitenkammer dargestellt wird. Ein grosser Vorteil einer solchen Seitenkammer ist die Erzielung einer hohen akustischen Dämpfung ohne die Herabsetzung der Reak-25 tionszeit. Dadurch wird eine schnelle Messung mehrerer Gase mit einer Zeitkonstante von wenigen Zehnteln einer Sekunde ermöglicht.
B
3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

  1. 674264
    2
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Photoakustischer Gasanalysator, versehen mit einer Messkammer, einer modulierten Lichtquelle und wenigstens einem mit der Messkammer verbundenen Mikrophon zum Messen von Druckänderungen, die aufgrund der Lichtab-
    \ sorption in der Kammer auftreten, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkammer eine gekrümmte Oberfläche mit einer reflektierenden Schicht aufweist.
  2. 2. Gasanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkammer mit der gekrümmten Oberfläche vorzugsweise zylindrisch ist.
  3. 3. Gasanalysator nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die reflektierende Schicht aussen auf der Messkammer befindet.
  4. 4. Gasanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Messkammer ein Kon-zentrator zur weiteren Verstärkung der Lichtstärke angeordnet ist.
  5. 5. Gasanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dessen Messkammer an zwei grundsätzlich identische Mikrophone angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei identischen Mikrophone symmetrisch zur Messkammer angebracht sind, und die Signale der zwei Mikrophone addiert werden.
  6. 6. Gasanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht zwischen einer Anzahl fest angebrachter optischer Filter verteilt wird,
    indem der Modulator so geschaffen ist, dass das diesen Filtern entsprechende Licht mit ihrer jeweiligen Frequenz moduliert wird.
  7. 7. Gasanalysator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulator und die Filter zu einer optischen Einheit zusammengefasst sind.
  8. 8. Gasanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zuleitungen zur Messkammer jeweils ein akustischer Filter in Form eines oder mehrerer akustischer RC-Glieder angebracht ist.
  9. 9. Gasanalysator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der akustische Filter ein akustisches RC-Glied mit Seitenkammer ist.
  10. 10. Gasanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckausgleichskanal von der Hinterkammer des Mikrophons an die geschlossene Messkammer angeschlossen ist.
  11. 11. Gasanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserkonzentration durch eine photoakustische Messung mittels eines Mikrophons und einer elektrisch modulierten Glühlampe kompensiert wird.
CH3524/87A 1986-05-27 1987-09-10 CH674264A5 (de)

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