DE1109418B - Nichtdispersiver Infrarot-Analysator mit positiver Filterung - Google Patents

Nichtdispersiver Infrarot-Analysator mit positiver Filterung

Info

Publication number
DE1109418B
DE1109418B DEB43155A DEB0043155A DE1109418B DE 1109418 B DE1109418 B DE 1109418B DE B43155 A DEB43155 A DE B43155A DE B0043155 A DEB0043155 A DE B0043155A DE 1109418 B DE1109418 B DE 1109418B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
detector
gas
detectors
absorption
path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEB43155A
Other languages
English (en)
Inventor
Max D Liston
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beckman Coulter Inc
Original Assignee
Beckman Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beckman Instruments Inc filed Critical Beckman Instruments Inc
Publication of DE1109418B publication Critical patent/DE1109418B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/37Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using pneumatic detection

Description

Die Erfindung bezieht sich auf nichtdispersive Infrarot-Gasanalysatoren, bei denen eine, vorzugsweise periodisch unterbrochene, Infrarotstrahlung eine Zelle mit dem zu untersuchenden Gas und dann nacheinander zwei auf positiver Filterung beruhende ein elektrisches Ausgangssignal liefernde Infrarotdetektoren durchsetzt.
Es sind derartige Gasanalysatoranordnungen bekannt, die dem Zwecke dienen, in einem Gasgemisch quantitativ mehrere vorhandene Gaskomponenten nachzuweisen, die sich hinsichtlich ihrer Absorptionsgebiete nicht überdecken. Die hierbei verwendeten Infrarotdetektoren bestehen aus Zellen, die eine Gasfüllung besitzen, in welcher eine selektive Absorption der Infrarotstrahlung erfolgt und dadurch eine Druckänderung des Füllgases bewirkt wird. Der sich ändernde Druck des Füllgases wirkt auf eine die Zelle abschließende Membran, der eine kapazitive Gegenelektrode zugeordnet ist, so daß bei einer Änderung des Füllgases die Membran sich durchbiegt und eine Änderung der Kapazität gegenüber der Gegenelektrode auftritt, wodurch ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt wird. Die selektiven Absorptionsgebiete der hintereinander durchsetzten Detektoren entsprachen dabei den Infrarotabsorptionsgebieten der in dem zu untersuchenden Gas festzustellenden Komponenten, wobei diese Absorptionsgebiete im Infrarotspektrum so weit voneinander getrennt lagen, daß von einander unabhängig Meßwerte gewonnen werden konnten.
Demgegenüber betrifft die Erfindung einen nichtdispersiven Infrarot-Gasanalysator, bei dem ebenso wie zuvor erörtert eine vorzugsweise periodisch unterbrochene Infrarotstrahlung eine Zelle mit dem zu untersuchenden Gas und dann nacheinander zwei auf positiver Filterung beruhende ein elektrisches. Ausgangssignal liefernde Infrarotdetektoren durchsetzt, die auf die Druckänderungen eines von der Strahlung durchsetzten Füllgases ansprechen, bei dem jedoch im Gegensatz zu der bekannten Anordnung ein Meßwert erzeugt werden soll, der der Konzentration einer Komponente schmalen Absorptionsgebietes bei Anwesenheit einer Komponente eines breiten, das genannte Gebiet überdeckenden Absorptionsgebietes entspricht; der erfindungsgemäße Gasanalysator kennzeichnet sich dadurch, daß die Gasfüllung des ersten Detektors in bezug auf Zusammensetzung und/oder Druck so gewählt ist, daß der Detektor ein nur enges dem Resonanzgebiet der in dem zu untersuchenden Gas festzustellenden Kornponente entsprechendes Absorptionsgebiet hat und die Gasfüllung des zweiten Detektors in bezug auf Nichtdispersiver Infrarot -Analysator
mit positiver Filterung
Anmelder:
Beckman Instruments, Inc.,
Fullerton, Calif. (V. St. A.)
Vertreter: Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,
München-SoUn, Franz-Hals-Str. 21
Beanspruchte Priorität:
V, St. v. Amerika vom 18. Januar 1956
Max D. Listen, Danen, Conn. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden
Zusammensetzung und/oder Druck so gewählt ist, daß dieser Detektor ein breites das erstgenannte Resonanzgebiet überdeckendes Absorptionsgebiet hat und daß zur Erzeugung des Meßwertes beide Detektoren hinsichtlich ihrer Ausgangssignale gegeneinandergeschaltet sind.
Vorzugsweise können die beiden Detektoren mit dem gleichen Gas, und zwar zweckmäßigerweise mit dem gleichen Gas wie die zu bestimmende Komponente gefüllt sein, wobei der Partialdruck im ersten Detektor niedriger als im zweiten gewählt ist. Denn es ist bekannt, daß die breite von Spektrallinien und die Breite von Absorptionslinien mit zunehmendem Druck größer wird, so daß bei einer Gasfüllung höheren Druckes der nachgeschaltete Detektor ein breiteres Absorptionsgebiet hat als der vorgeschaltete Detektor.
Die Zusammenschaltung der Detektoren, die hinsichtlich der Ausgangssignale derselben gegensinnig ist, bildet eine Kompensationsschaltung, bei der das Ausgangssignal des nachgeschalteten Detektors, das nur auf dem Einfluß der in dem ersten Detektor nicht absorbierten Strahlung beruht und daher auf die Komponente des breiten Absorptionsbereiches zurückgeht, denjenigen Anteil in dem Ausgangssignal des ersten Detektors kompensiert, der gerade von dieser überdeckenden Komponente breiten Absorptionsbereiches im ersten Detektor herrührt. Der bei der benutzten Gegeneinanderschaltung ausgenützte Kompensationseffekt bringt es mit sich, daß für den
109 618/243
3 4
Meßwert der Anteil der zusätzlichen Komponente und in der Kammer 24 des Detektors 14 angeordnet
breiten Absorptionsgebietes im wesentlichen ohne werden. Die Kammern 23 und 24 sind zur Richtung
Einfluß ist, daß vielmehr das Ausgangssignal allein der Strahlen von der Strahlungsenergiequelle 10
auf die zu bestimmende Komponente schmalen Ab- optisch hintereinander angeordnet. Die Kammern 25
Sorptionsbereiches zurückgeht. 5 und 26 der Detektoren 14 und 15 sind von den Kam-
Eine bevorzugte Ausführangsform der Erfindung mern23 und 24 durch dünne Diaphragmen 27, 28 sieht vor, daß zwischen dem ersten und dem zweiten getrennt. Die dünnen Diaphragmen können je mit Detektor eine dem Abgleich dienende Blende und einer kleinen Öffnung 29 bzw. 30 versehen sein, um eine servomechanism gesteuerte Blende sich in den eine Druckangleichung zwischen den Kammern in optischen Strahlengang hineinerstreckend angeordnet io jedem der Detektoren zu ermöglichen,
sind und durch die servomechanisch gesteuerte Blende Die dünnen Diaphragmen 27, 28 bilden je eine der den miteinander verbundenen Gegenelektroden Platte eines veränderlichen Kondensators, während der beiden Detektoren entnommene Ausgangsstrom die Platten 31, 32, bezogen auf die beweglichen Diaauf den Nullwert zurückgesteuert wird, wobei die phragmen27, 28, feststehend sind,
hierfür erforderliche Fehlerspannung ein Maß für die 15 Den veränderlichen Kondensatoren der Detektoren Absorption in dem ersten Detektor des Meßweges 14 und 15 kann Hochfrequenzenergie mittels geeigist. Dabei kann zusätzlich zu dem Meßweg ein eine neter Schwingungserzeuger ^l und B zugeführt wermit einem Bezugsmedium angefüllte Vergleichszelle den, welche mit einer Wicklung 33 bzw. 34 verbunundzwei ebenfalls nacheinander durchsetzte Infrarot- den sind, die mit einer Wicklung 33 A bzw. 34 A indetektorstrecken aufweisender Vergleichsweg vorge- 20 duktiv gekoppelt ist. Die festen Kondensatorplatten sehen sein, wobei die einander entsprechenden 31, 32 können mit einer an sich bekannten Schaltung Detektoren des Meßweges und des Vergleichsweges die- 35 zur Verhältnisbildung verbunden sein, von der selben aus Membran und Gegenelektroden bestehen- eine Form in Fig. 1 dargestellt ist. Das Fehlersignal den druckgesteuerten Kondensatorelektroden haben, aus der Schaltung 35 wird einem Abgleich- oder und es können hierbei vor der ersten Detektorstrecke 25 Kompensationswiderstand 36 zugeführt, der seinerund vor der zweiten Detektorstrecke des Vergleichs- seits mit einem Verstärker 37 verbunden ist. Es kann weges je eine in den Strahlungsweg sich hinein er- ein Skalenabgleichwiderstand 38 vorgesehen sein, der streckende, dem Abgleich dienende Blende vorge- verstellbare Abgriffe 42, 43 zum Abgleich der Skala sehen sein. oder des Verhältnisses aufweist. Der Verstärker kann
Die vorstehenden und weiteren Ziele, Vorteile und 30 über einen Synchrongleichrichter 39 und ein Tiefpaß-Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nach- filter 40 mit einem geeigneten Registriergerät 41 verfolgenden näheren Beschreibung und den Zeichnun- bunden sein. Der Gleichrichter 39 ist mit dem Zergen beispielsweiser Ausführungsformen der Erfin- hacker 12 synchronisiert. Das Registriergerät kann dung. Es zeigt seinerseits eine mechanische Verbindung mit dem
Fig. 1 eine Ansicht einer Ausführangsform der 35 verstellbaren Abgriff 36.4 des Abgleich- oder Kom-
Erfindung in schematischer Darstellung, pensationswiderstandes 36 haben, wobei der Abgriff
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ande- so beweglich ist, daß die Schaltung zur Verhältnisren Ausführangsform der Erfindung. bildung wieder abgeglichen wird, um das Brücken-
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführangsform, bei gleichgewicht herzustellen.
der ein einziges Strahlenbündel verwendet wird, wird 40 Die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Anorddie Strahlungsenergiequelle 10 durch eine geeignete nung ist wie folgt: Die Blende 12 unterbricht periStromquelle 11 erregt, wobei die Strahlungsenergie- odisch das von der Strahlungsenergiequelle 10 komquelle so ausgelegt ist, daß sie Strahlen von der ge- mende und durch die Probenzelle 16 hindurchtrewünschten Wellenlänge, beispielsweise infrarote tende Licht, wobei der unbekannte Anteil im Gas Strahlen, aussendet. Eine undurchlässige Blende 12 45 oder Material in der Probenzelle 16 Energie absorkann durch einen geeigneten Motor 13 zur Drehung biert. Hierauf treten die Strahlen durch die Kammer so angetrieben werden, daß sie periodisch die Strah- 23 des Detektors 21 und die Kammer 24 des Deteklen von der Strahlungsenergiequelle unterbricht, um tors 22 hindurch.
die auf die Material- oder Gaskörper in den licht- Obwohl der Detektor 14 mit dem zu untersuchen-
empfindlichen Elementen oder Detektoren 14, 15 ein- 50 den Gas bei einem niedrigeren Druck als der Detek-
fallende Strahlenintensität zu modulieren. Die Pro- tor 15 gefüllt wird, absorbiert er praktisch die ge-
benzellelö ist so angeordnet, daß das Gasgemisch samte Energie, die ihn in den Bereichen hoher Ab-
mit dem unbekannten Gas oder Material durch eine sorption bzw. in den Hauptabsorptionsbandenberei-
Leitung 17 eingeleitet und durch eine Leitung 18 ab- chen beaufschlagt. Die nicht absorbierte Energie in
geleitet werden kann, oder umgekehrt. Die Zelle 16 55 den Seitenbanden oder in den Bereichen geringerer
kann Fenster 19, 20 aus Quarz oder ähnlichem Ma- Absorption kommt dann in der Kammer 24 des zwei-
terial haben, das so ausgewählt ist, daß es Strahlen ten Detektors 22 zur Absorption. Daher dient der
von Wellenlängen durchläßt, die für die Bestimmung erste Detektor zur Absorption von Energie in einem
des Unbekannten erforderlich sind. ersten Wellenlängenbereich bzw. in ersten Wellen-
Der Aufbau der lichtempfindlichen Elemente oder 60 längenbereichen, in welchen der Probestoff vorherr-Detektoren 14 und 15 kann im wesentlichen ähnlich sehend absorbierend wirkt, während der zweite Deden in der USA.-Patentschrift 2 698 390 oder tektor dazu dient, Energie in einem eng benachbar-2 681415 beschriebenen sein. Jedes dieser Elemente ten Wellenlängenbereich bzw. in eng benachbarten kann ein Gehäuse oder einen Rahmen 21 aufweisen, Wellenlängenbereichen zu absorbieren. Störende der mit Fenstern 22, 23 A versehen ist, durch welche 65 Stoffe sind im allgemeinen nicht selektiv absorptionsdie Strahlen von der Strahlungsenergiequelle hin- fähig, hinsichtlich dieser beiden benachbarten Wellendurchtreten können. Ein Gas oder ein Körper des längenbereiche, so daß sie Energie mehr oder weni-Materials kann in der Kammer 23 des Detektors 14 ger gleich in beiden absorbieren und daher ihre Wir-
kung dadurch ausgeschaltet oder stark herabgesetzt werden kann, daß die beiden Detektorsignale in geeigneter Weise kombiniert werden. Die Energieabsorption in den beiden Detektorkammern verursacht eine Ausdehnung des in diesem enthaltenen Gases, das wiederum eine Bewegung der Diaphragmen 27 und 28 der veränderlichen Kondensatoren zur Folge hat. Durch diese Bewegung werden Signale erzeugt, die der Schaltung 35 zur Verhältnisbildung zugeführt werden, wobei ein Fehlersignal erzeugt wird, das dem Verstärker 37 und von diesem dem Registriergerät 41 zugeführt wird. Das Registriergerät 41 bewirkt ein erneutes Abgleichen des Brückenwiderstandes 36, so daß er eine Anzeige des Verhältnisses und damit der vorhandenen Unbekannten gibt.
Wenn die zu bestimmende Unbekannte beispielsweise Isopropan ist und die Verschiedenheit der Gasfüllung in den Detektoren 14, IS durch voneinander verschiedene Teildrücke gebildet wird, kann der Detektor 14 mit Isopropan von einem Teildruck von 15 mm Hg und der Detektor 15 mit Isopropan in normalem Propan verwendet werden, wobei das Isopropan einen störenden Anteil darstellt.
Wenn Methanol die zu bestimmende Unbekannte ist und verschiedene Gase verwendet werden sollen, kann der Detektor 14 mit Methanol und der Detektor 15 mit Ammoniak gefüllt werden. Dies ergibt ein Ansprechen auf Methanol im Bereich von 1:1000 000, wobei ein irrtümliches Ansprechen auf Wasserdampf vermieden wird, was bei manchen Analysatoren, die ohne Dispersion arbeiten, der Fall ist.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt, bei welcher zwei von der Strahlungsenergiequelle ausgehende Strahlenwege verwendet werden. Die Strahlenergiequellen 50,51 werden durch eine geeignete Stromquelle erregt. Der Lichtzerhacker 52 oder die Mittel zur Modulation des in die Detektoren einfallenden Lichts werden durch einen geeigneten Motor 53 A angetrieben, wobei der Lichtzerhacker periodisch und gleichzeitig den Lichtstrahl von den Strahlungsenergiequellen 50, 51 unterbricht. Der Bezugsstrahl wird durch eine Bezugsquelle 53 mit Fenstern 54 und 55 an jedem ihrer Enden geleitet, die aus Quarz oder aus einem Material bestehen, das so gewählt ist, daß Strahlungsenergie von der gewünschten Wellenlänge hindurchtritt. Das Innere der Bezugszelle 53 kann durch Leitungen 56, 57 mit einem geeigneten Gas gefüllt werden. In der Probenzelle 58 kann sich ein Gas befinden, das den unbekannten Anteil enthält, der durch ein Rohr 59 zugeführt und durch das Rohr 60 abgeleitet wird, oder umgekehrt. Die Probenzelle 58 ist an jedem Ende mit einem geeigneten Fenster 61 bzw. 62 versehen.
Der erste Detektor 63 weist eine Kammer 64 auf und eine Kammer 65, die voneinander durch ein dünnes Diaphragma 66 mit einer kleinen Öffnung 67, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, getrennt sind. Der zweite Detektor 68, der optisch hinter dem ersten Detektor 63 angeordnet ist, weist Kammern 69, 70 auf, die voneinander durch ein dünnes Diaphragma 71 mit einer Öffnung 72 getrennt sind. In unmittelbarer Nähe der dünnen Diaphragmen 66 und 72 sind feste Platten 73, 74 zur Bildung veränderlicher Kondensatoren angeordnet. Die Volumen der Kammern stehen in dem gewünschten geeigneten Verhältnis zueinander.
Im ersten Detektor 63 können die Kammern 64 und 65 an den Enden der Bezugszelle und der Probenzelle durch Fenster 55 und 62 abgeschlossen sein, oder es können gesonderte Fenster verwendet werden. Am anderen Ende der Kammern 64 und 65 sind Fenster 75, 76 vorgesehen. Die Kammern 69 und 70 des zweiten Detektors 68 haben Fenster 77 und 78. In den Räumen 79 und 80 zwischen dem ersten Detektor 63 und dem zweiten Detektor 68 sind geeignete Justierblenden 85 und 86 zur Dämpfung der durch den zweiten Detektor hindurchtretenden Strahlen vorgesehen. Das bewegliche Diaphragma des Kondensators im ersten Detektor 63 liegt zu dem im zweiten Detektor 68 umgekehrt, so daß es ein Signal erzeugt, das um 180° phasenversetzt ist. Die Kondensatordiaphragmen sind in Parallelschaltung mit dem Verstärker 82 verbunden. Jede Abweichung vom Brückengleichgewicht erzeugt ein Fehlersignal, das verstärkt und in der üblichen Weise einer schematisch bei 83 gezeigten Stellvorrichtung zugeführt wird.
Die Blendenstellung ist in der Tat ein Maßstab des Verhältnisses der in der ersten Detektorkammer 65 absorbierten Energie zu derjenigen, die zur Absorption in der zweiten Detektorkammer 70 zur Verfügung steht. Daher ist die Blendenstellung ein Maßstab des zu messenden Probenstoffes unter praktischer Ausschließung des störenden Stoffes und ist unabhängig von der Quellenveränderung oder von der Veränderung in den Eigenschaften der optischen Elemente. Die Blende kann mit einer Anzeige- oder Aufzeichnungsanordnung verbunden sein. Vorzugsweise ist die Stellvorrichtung 83 der Art, daß sie eine Stellung einnimmt, die dem Signal aus dem Verstärker 82 proportional ist. In diesem Falle kann die Aufzeichnungsanordnung unmittelbar mit dem Verstärkerausgang elektrisch verbunden sein, wie gezeigt.
Bei der Einstellung wird der Strahl durch die Bezugszelle zuerst gesperrt, während der Strahl durch die Meßzelle erregt wird. Hierauf wird die Blende 86 so verstellt, daß das Signal aus dem ersten Detektor das Signal aus dem zweiten Detektor genau aufhebt, wenn kein unbekannter Anteil in der Zelle 58 vorhanden ist und sich der Servomechanismus 83 in der Nullstellung befindet. In diesem Zustand wird die Nulleinstellung durch Veränderungen in der Emission der Quelle 51 oder Veränderungen in der Durchlässigkeit der Zelle 58 nicht beeinflußt. Da sich die Empfindlichkeit der Detektoren selbst mit der Temperatur oder unter dem Einfluß anderer Wirkungen verändern kann, ist es manchmal wünschenswert, eine Kompensation durch die Verwendung eines zweiten oder Bezugsstrahls, wie in Fig. 2 gezeigt, vorzusehen. Bei der Einstellung des Bezugsstrahls wird die Verbindung zum zweiten Detektor vom Verstärker abgeschaltet, so daß nur der erste Detektor erregt wird. Eine Blende 87 wird so eingestellt, bis kein Signal mehr vom ersten Detektor, wenn beide Strahlen arbeiten, empfangen wird und kein Material in der Probenzelle und in der Bezugszelle vorhanden ist. Hierauf wird die Verbindung zum Verstärker zum zweiten Detektor umgeschaltet und die Blende 85 in ähnlicher Weise verstellt.
Es wurde festgestellt, daß das Gerät für Veränderungen in den Strahlungsquellen 50 oder 51 unempfindlich ist und bei Veränderungen in der Detektorenempfindlichkeit kompensiert wird.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens beliebige Veränderungen erfahren.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Nichtdispersiver Infrarot-Gasanalysator, bei dem eine, vorzugsweise periodisch unterbrochene, Infrarotstrahlung eine Zelle mit dem zu untersuchenden Gas und dann nacheinander zwei auf positiver Filterung beruhende, ein elektrisches Ausgangssignal liefernde Infrarotdetektoren durchsetzt, die auf die Druckänderungen eines von der Strahlung durchsetzten Füllgases ansprechen, zur Erzeugung eines Meßwertes, der der Konzentration einer Komponente schmalen Absorptionsgebietes bei Abwesenheit einer Komponente eines breiten, das genannte Gebiet überdeckenden Absorptionsgebietes entspricht, dadurch gekenn zeichnet, daß die Gasfüllung des ersten Detektors in bezug auf Zusammensetzung und/oder Druck so gewählt ist, daß der Detektor ein nur enges dem Resonanzgebiet der in dem zu untersuchenden Gas festzustellenden Komponente entsprechendes Absorptionsgebiet hat und die Gasfüllung des zweiten Detektors in bezug auf Zusammensetzung und/oder Druck so gewählt ist, daß dieser Detektor ein breites, das erstgenannte Resonanzgebiet breit überdeckendes Absorptionsgebiet hat und daß beide Detektoren hinsichtlich ihrer Ausgangssignale zur Erzeugung des Meßwertes gegeneinandergeschaltet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Detektoren mit dem gleichen Gas, vorzugsweise mit dem gleichen Gas wie die zu bestimmende Komponente, gefüllt sind, jedoch der Partialdruck im ersten Detektor niedriger ist als im zweiten.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Detektoren verschiedene Gasfüllungen haben.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren als Kondensatoren ausgebildet sind, die bei Veränderung des Gasdruckes infolge der Absorption von Infrarotstrahlung in ihrer Kapazität verändert werden.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren parallel geschaltet sind und so ausgebildet sind, daß in ihnen bei Strahlungsabsorption entgegengesetzte Kapazitätsänderungen auftreten.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren in an sich bekannter Weise aus einem durch eine Membran, der eine kapazitive feste Gegenelektrode zugeordnet ist, abgeschlossenen Raum bestehen und daß in den Detektoren die kapazitiven Gegenelektroden in bezug auf die Membranen so angeordnet sind, daß bei erhöhter Absorption in dem einen Detektor die Kapazität erhöht und in dem anderen erniedrigt wird, wobei die kapazitiven Gegenelektroden beider Detektoren, miteinander verbunden, an den Eingangskreis eines nachgeschalteten Anzeigegerätes angeschlossen sind.
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im optischen Weg zwischen dem ersten und dem zweiten Detektor eine dem Abgleich dienende Blende und eine servomechanisch gesteuerte Blende angeordnet sind und durch letztere der den miteinander verbundenen Gegenelektroden entnommene Ausgangsstrom auf den Nullwert rückgesteuert wird, wobei die hierfür erforderliche Fehlerspannung ein Maß für die Absorption in dem ersten Detektor des Meßweges ist.
8. Anordnung nach Anspruch 5 oder einem der folgenden, bei der zusätzlich zu dem Meßweg ein eine mit einem Bezugsmedium angefüllte Vergleichszelle und zwei ebenfalls nacheinander durchsetzte Infrarotdetektorstrecken aufweisender Vergleichsweg vorgesehen ist und die einander entsprechenden Detektoren des Meßweges und des Vergleichsweges dieselben aus Membran und Gegenelektrode bestehenden druckgesteuerten Kondensatorelektroden haben, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlungsweg vor der ersten Detektorstrecke und im Strahlungsweg vor der zweiten Detektorstrecke des Vergleichsweges je eine dem Abgleich dienende Blende vorgesehen ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift P 7907 IX/421 (bekanntgemacht am 22. 9.1955);
britische Patentschrift Nr. 645 576;
französische Patentschriften Nr. 994 697, 1076240; USA.-Patentschriften Nr. 2 681415, 2721 942.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DEB43155A 1956-01-18 1957-01-17 Nichtdispersiver Infrarot-Analysator mit positiver Filterung Pending DE1109418B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US559950A US2924713A (en) 1956-01-18 1956-01-18 Instruments

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1109418B true DE1109418B (de) 1961-06-22

Family

ID=24235733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEB43155A Pending DE1109418B (de) 1956-01-18 1957-01-17 Nichtdispersiver Infrarot-Analysator mit positiver Filterung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US2924713A (de)
DE (1) DE1109418B (de)
FR (1) FR1171462A (de)
GB (1) GB818102A (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1698218B1 (de) * 1968-02-03 1972-10-05 Hartmann & Braun Ag Infrarot-gasanalysarotor
DE2639210A1 (de) * 1976-08-31 1978-03-02 Siemens Ag Einrichtung zur nullpunkt-einstellung bei nichtdispersiven infrarot-gasanalysatoren mit doppelschicht-empfaengerkammern
DE2827230A1 (de) * 1977-06-22 1979-01-18 Fuji Electric Co Ltd Nichtdispersiver zweistrahl-infrarot-gasanalysator
DE2808033A1 (de) * 1978-02-24 1979-08-30 Siemens Ag Einrichtung zur unterdrueckung der wasserdampf-querempfindlichkeit bei einem nicht dispersiven infrarot-gasanalysator
US5321266A (en) * 1990-10-11 1994-06-14 Siemens Aktiengesellschaft Pneumatic two-layer detector for NDIR gas analyzers
DE102007020596A1 (de) 2007-05-02 2008-11-06 Siemens Ag Detektoranordnung für einen nichtdispersiven Infrarot-Gasanalysator
WO2008135416A1 (de) * 2007-05-02 2008-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Detektoranordnung für einen nichtdispersiven infrarot-gasanalysator und verfahren zum nachweis einer messgaskomponente in einem gasgemisch mittels eines solchen gasanalysators
DE102007035711A1 (de) 2007-07-30 2009-02-05 Siemens Ag Detektoranordnung für einen nichtdispersiven Infrarot-Gasanalysator und Verfahren zum Nachweis einer Messgaskomponente in einem Gasgemisch mittels eines solchen Gasanalysators
WO2009101197A1 (de) * 2008-02-15 2009-08-20 Siemens Aktiengesellschaft Nichtdispersiver infrarot-gasanalysator

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3130302A (en) * 1960-03-09 1964-04-21 Beckman Instruments Inc Positive type infrared analyzer
DE1302592C2 (de) * 1960-06-03 1975-04-10 Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales, Chatillon-Sous-Bagneux (Frankreich) Geraet zur konzentrationsbestimmung eines analysenstoffes mittels selektiver absorption modulierter strahlung
US3105147A (en) * 1961-04-03 1963-09-24 Beckman Instruments Inc Monobeam infrared gas analyzer with means to control the phase difference between the two cells
US3180984A (en) * 1962-04-11 1965-04-27 Mine Safety Appliances Co Stabilized comparison analyzer and method of analyzing
US3206597A (en) * 1962-09-27 1965-09-14 Mine Safety Appliances Co Fluid analyzer and transducer circuit therefor
US3215832A (en) * 1962-10-04 1965-11-02 Beckman Instruments Inc Cancellation circuit for non-dispersive infrared analyzer
US3227873A (en) * 1962-10-30 1966-01-04 Beckman Instruments Inc Infrared detector and method utilizing a gas of small molecular size to be diffused into the detector
US3218842A (en) * 1963-04-30 1965-11-23 United States Steel Corp Apparatus for analyzing cement kiln exit gases
US3234380A (en) * 1963-08-14 1966-02-08 Beckman Instruments Inc Infrared analyzer with means responsive to a detector output to control radiant energy emission from a reference source
FR1494281A (fr) * 1966-07-27 1967-09-08 Onera (Off Nat Aerospatiale) Appareil d'analyse non dispersif fonctionnant à l'aide d'une radiation infra-rouge
US3517189A (en) * 1967-04-10 1970-06-23 Mine Safety Appliances Co Infrared gas analyzer wherein the detector comprises two optically spaced thermisters separated by an absorbing gas
US3725702A (en) * 1969-01-29 1973-04-03 Hartmann & Braun Ag Infrared gas analyzer
US3770974A (en) * 1972-06-29 1973-11-06 Mine Safety Appliances Co Non-dispersive infrared fluid analyzer with compensation for absorptive and mechanical effects of ambient conditions
DE2400221C3 (de) * 1974-01-03 1978-06-01 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Nichtd'ispers'ives Infrarot-Gasanalysengerät
US4058725A (en) * 1975-04-04 1977-11-15 Aine Harry E Infrared absorption spectrometer employing a dual optoacoustic detector
US4467435A (en) * 1981-10-05 1984-08-21 Beckman Instruments, Inc. Infrared gas analyzer having detector elements of differing types
JPS61133841A (ja) * 1984-12-04 1986-06-21 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd 赤外線分析計
US4817013A (en) * 1986-10-17 1989-03-28 Nellcor, Inc. Multichannel gas analyzer and method of use
DE3815184A1 (de) * 1988-05-04 1989-11-16 Siemens Ag Pneumatischer detektor fuer ndir-analysengeraete
US5623105A (en) * 1992-10-21 1997-04-22 Prolong Systems, Inc. Oxygen/carbon dioxide sensor and controller for a refrigerated controlled atmosphere shipping container
US7797983B2 (en) * 2004-03-29 2010-09-21 Gasera Ltd. Method and system for detecting one or more gases or gas mixtures and/or for measuring the concentration of one or more gases or gas mixtures
WO2016141155A1 (en) 2015-03-05 2016-09-09 Honeywell International Inc. Use of selected glass types and glass thicknesses in the optical path to remove cross sensitivity to water absorption peaks
WO2017044436A1 (en) * 2015-09-10 2017-03-16 Honeywell International Inc. Gas detector with normalized response and improved sensitivity
US10393591B2 (en) 2015-10-09 2019-08-27 Honeywell International Inc. Electromagnetic radiation detector using a planar Golay cell
CN107389585B (zh) * 2017-08-21 2019-11-15 湖北锐意自控系统有限公司 一种气体分析仪及气体分析方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB645576A (en) * 1948-10-06 1950-11-01 Parsons C A & Co Ltd Improvements in or relating to infra-red gas analysing apparatus
FR994697A (fr) * 1949-09-06 1951-11-21 Regie Des Mines De La Sarre Analyseur de mélanges gazeux utilisant les rayons infra-rouges
US2681415A (en) * 1952-03-25 1954-06-15 Max D Liston Detector for gas analyzers
FR1076240A (fr) * 1952-02-22 1954-10-25 Distillers Co Yeast Ltd Dispositif intercepteur de rayons lumineux ou autres, utilisable notamment pour l'analyse des gaz
US2721942A (en) * 1948-07-15 1955-10-25 Du Pont Infrared analyzer and method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1029397A (fr) * 1950-12-11 1953-06-02 Onera (Off Nat Aerospatiale) Perfectionnements apportés aux dispositifs analyseurs fonctionnant par absorption de rayons, notamment de rayons infra-rouges
US2736813A (en) * 1952-03-05 1956-02-28 Saint Gobain Gas analysis
US2834247A (en) * 1955-01-26 1958-05-13 Beckman Instruments Inc Optical density analyzing apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2721942A (en) * 1948-07-15 1955-10-25 Du Pont Infrared analyzer and method
GB645576A (en) * 1948-10-06 1950-11-01 Parsons C A & Co Ltd Improvements in or relating to infra-red gas analysing apparatus
FR994697A (fr) * 1949-09-06 1951-11-21 Regie Des Mines De La Sarre Analyseur de mélanges gazeux utilisant les rayons infra-rouges
FR1076240A (fr) * 1952-02-22 1954-10-25 Distillers Co Yeast Ltd Dispositif intercepteur de rayons lumineux ou autres, utilisable notamment pour l'analyse des gaz
US2681415A (en) * 1952-03-25 1954-06-15 Max D Liston Detector for gas analyzers

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1698218B1 (de) * 1968-02-03 1972-10-05 Hartmann & Braun Ag Infrarot-gasanalysarotor
DE2639210A1 (de) * 1976-08-31 1978-03-02 Siemens Ag Einrichtung zur nullpunkt-einstellung bei nichtdispersiven infrarot-gasanalysatoren mit doppelschicht-empfaengerkammern
DE2827230A1 (de) * 1977-06-22 1979-01-18 Fuji Electric Co Ltd Nichtdispersiver zweistrahl-infrarot-gasanalysator
DE2808033A1 (de) * 1978-02-24 1979-08-30 Siemens Ag Einrichtung zur unterdrueckung der wasserdampf-querempfindlichkeit bei einem nicht dispersiven infrarot-gasanalysator
FR2418460A1 (fr) * 1978-02-24 1979-09-21 Siemens Ag Dispositif pour supprimer la sensibilite transversale a la vapeur d'eau dans un analyseur de gaz par rayonnement infrarouge non dispersif
US5321266A (en) * 1990-10-11 1994-06-14 Siemens Aktiengesellschaft Pneumatic two-layer detector for NDIR gas analyzers
DE102007020596A1 (de) 2007-05-02 2008-11-06 Siemens Ag Detektoranordnung für einen nichtdispersiven Infrarot-Gasanalysator
WO2008135416A1 (de) * 2007-05-02 2008-11-13 Siemens Aktiengesellschaft Detektoranordnung für einen nichtdispersiven infrarot-gasanalysator und verfahren zum nachweis einer messgaskomponente in einem gasgemisch mittels eines solchen gasanalysators
US8158945B2 (en) 2007-05-02 2012-04-17 Siemens Aktiengesellschaft Detector arrangement for a nondispersive infrared gas analyzer and method for the detection of a measuring gas component in a gas mixture by means of such a gas analyzer
DE102007035711A1 (de) 2007-07-30 2009-02-05 Siemens Ag Detektoranordnung für einen nichtdispersiven Infrarot-Gasanalysator und Verfahren zum Nachweis einer Messgaskomponente in einem Gasgemisch mittels eines solchen Gasanalysators
WO2009101197A1 (de) * 2008-02-15 2009-08-20 Siemens Aktiengesellschaft Nichtdispersiver infrarot-gasanalysator
DE102008009189A1 (de) * 2008-02-15 2009-09-24 Siemens Aktiengesellschaft Nichtdispersiver Infrarot-Gasanalysator
US8044353B2 (en) 2008-02-15 2011-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Non-dispersive infrared gas analyzer
DE102008009189B4 (de) * 2008-02-15 2016-05-25 Siemens Aktiengesellschaft Nichtdispersiver Infrarot-Gasanalysator

Also Published As

Publication number Publication date
FR1171462A (fr) 1959-01-27
US2924713A (en) 1960-02-09
GB818102A (en) 1959-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1109418B (de) Nichtdispersiver Infrarot-Analysator mit positiver Filterung
EP0076356B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Konzentration einer IR-, NDIR-, VIS- oder UV-Strahlung absorbierenden Komponente eines Komponentengemischs
DE3524368C2 (de)
DE19835335C1 (de) Infrarotoptischer Gassensor
DE2727976A1 (de) Verfahren zum bestimmen des partialdruckes und der konzentration eines gases und schaltungsanordnung zum durchfuehren des verfahrens
DE2811287B2 (de) Infrarot-Gasanalysator
DE3937141A1 (de) Nichtdispersiver infrarot-gasanalysator zur gleichzeitigen messung der konzentration mehrerer komponenten einer gasprobe
DE3617123C2 (de) Verfahren zur Selektivitätsverbesserung spektrometrischer Messungen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102009059962B4 (de) NDIR-Zweistrahl-Gasanalysator und Verfahren zur Bestimmung der Konzentration einer Messgaskomponente in einem Gasgemisch mittels eines solchen Gasanalysators
DE3520408A1 (de) Infrarotanalysator fuer fluide
DE3243301C2 (de) Nichtdispersiver Infrarot-Gasanalysator
DE2833831C2 (de) Optoakustischer Analysator
DE19509822A1 (de) Ölkonzentrations-Meßgerät
DE2952464C2 (de) Nichtdispersiver Infrarot-Gasanalysator
DE4111187C2 (de) Verfahren zur Messung des optischen Absorptionsvermögens von Proben unter Eliminierung des Anzeigefehlers hinsichtlich gas-physikalischer Eigenschaften und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE1297362C2 (de) Geraet zur Konzentrationsanzeige einer oder mehrerer Komponenten eines Analysengases
DE2255088B2 (de) Zweistrahl-lnfrarot-GasanalysatOT
DE102011108941B4 (de) Optische Gasanalysatoreinrichtung mit Mitteln zum Verbessern der Selektivität bei Gasgemischanalysen
DE1065637B (de) Absorptions - Meßanordnung, insbesondere Gasanalysator zum Vergleich zweier Konzentrationen
DE2827230A1 (de) Nichtdispersiver zweistrahl-infrarot-gasanalysator
DE3307133C2 (de) Infrarotemissions-Gasanalysator
EP0076886A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Konzentrations-verhältnisses zweier IR-, NIR-, VIS- oder UV-Strahlung absorbierender Komponenten eines Komponentengemischs
DE2546565B2 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der konzentration von schwefeldioxid
DE2900624B2 (de) Zweistrahl-Gas analysator
DE10112579C2 (de) Infrarot-Gasanalysator