DE1598780A1 - Process and device for infrared absorption analysis of flowable media - Google Patents

Process and device for infrared absorption analysis of flowable media

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DE1598780A1
DE1598780A1 DE19661598780 DE1598780A DE1598780A1 DE 1598780 A1 DE1598780 A1 DE 1598780A1 DE 19661598780 DE19661598780 DE 19661598780 DE 1598780 A DE1598780 A DE 1598780A DE 1598780 A1 DE1598780 A1 DE 1598780A1
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infrared
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Billetdeaux Adrian Carlyle
Fertig Glenn Howard
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MSA Safety Inc
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Mine Safety Appliances Co
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Description

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKERHÖGER - LEGAL RIGHTS - GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGARTPATENT LAWYERS IN STUTTGART

159878Q159878Q

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

Dr. Expl.Dr. Expl.

Mine Safety Appliances Company Pittsburgh, Pa. 15208, U.S.A.Mine Safety Appliances Company Pittsburgh, Pa. 15208, U.S.A.

Verfahren und Einrichtung sur Infrarot·» Absorptionsanalyse fliessfähiger MedienProcess and equipment via infrared · »Absorption analysis of flowable media

Die Erfindung bezieht sich auf die Infrarot-Abaorptions~ analyae fliessfähiger Mischungen, in denen 4ie "r zu messende Komponente eine definierte Infrarot-Abeorptionsbande hat, die sich mit der Abaorptionsbande einer zweiten Komponente der Mischung überlappt, wobeiThe invention relates to the infrared Abaorptions ~ analyae flowable mixtures in which r 4ie "component to be measured a defined infra-red Abeorptionsbande has overlapping with the Abaorptionsbande a second component of the mixture, wherein

2 "" BAD OFKGINAL 2 "" BATHROOM OFKGINAL

009882/1?**009882/1? **

A 34 842 bA 34 842 b

14.2.66 - 2 -2/14/66 - 2 -

die zweite Komponente ausserdem jedoch eine erhebliche Infrarot-Absorption innerhalb eines definierten Wellenlängenbereiche ausserhalb, jedoch nicht notwendigerweise benachbart der Absorptionsbande der zu vermessenden Komponente aufweist. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit der Bestimmung der Kohlenstoffdioxyd-Konzentration in Gasgemischen, die auch Wasserdampf enthalten,-wobei die Infrarot-Absorption des Kohlendioxyds in einem engen Spektralbereich gemessen wird, der vollständig von der wesentlich breiteren Absorptionsbande des Wasserdampfs überdeckt ist. however, the second component also has considerable infrared absorption within a defined wavelength range outside, but not necessarily adjacent to the absorption band of the component to be measured. In particular, deals the invention with the determination of the carbon dioxide concentration in gas mixtures that also contain water vapor, -which is the infrared absorption of carbon dioxide is measured in a narrow spectral range that is completely covered by the much broader absorption band of water vapor.

Obwohl die Anwendung des erfindungsgemäasen Messverfahrens nicht darauf beschränkt ist, so stellt eine bedeutende Anwendung doch die Messung der Kohlendioxyd-Konzentration im ausgeatmeten Gas einea Menschen dar, dessen physiologische Reaktionen studiert werden, beispielsweise um die Filterwirksamkeit eines Atemschutzgerätes zu bestimmen, wenn dieses dauernd über längere Zeiten und unter stark verschiedenen Bedingungen benutzt wird, beispielsweise unter Bedingungen, die die Dispersion starte toxischer Kriegsohemikalien in der Atmosphäre simulieren, i'alls eine solche Einrichtung die Technik auf diesem Gebiet erheblich vorantreibenAlthough the application of the measuring method according to the invention is not limited to this, an important application is the measurement of the carbon dioxide concentration in the exhaled gas represents a person whose physiological reactions are being studied, for example to determine the filter effectiveness of a respiratory protective device if it is used continuously over a longer period of time Times and under very different conditions, for example under conditions that the Dispersion of toxic war chemicals in the start Simulate atmosphere, i'all such a facility significantly advance technology in this area

009882/1725009882/1725

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

14.2.66 -■ 3 -2/14/66 - ■ 3 -

willρ bo muss Ble imstande sein, Schwankungen in der COp-Konzentration innerhalb sehr kurzer Zeiten anzugeben, d.h. innerhalb einer Zeitspanne, die kleiner als 1,5 Millisekunden sein kann9 was einer Ansprechfrequenz der Einrichtung von wenigstens 100 Hz entspricht. Geeignet 1st ein Detektor mit einer Ansprechzeit in der Grössenordnung von 500 Mikrosekunden. Ferner darf eine solche Einrichtung den Atemstroin durch seine "Proben" «Kammer nicht behindern, sondern muss einen im wesentlichen momentanen !Durchstrom ermöglichen, so dass von der Einrichtung gefordert werden muss, dass sie so klein ist, um innerhalb der Gesichtsmaske eines zu testenden Atemgerätes getragen zu werden, um Verzögerungen bei der Zuführung zur "Probe" zu vermeiden. Infolge dieser Anforderungen und weil nur wenige Einrichtungen mit ausreichender Empfindlichkeit und Ansprechzeit verfügbar sind, ist es wünschenswert, dass ein praktisches Messinstrument die bedeutungsvolle und wohldefinierte Infrarot-Absorptionsbande des Kohlendioxyds benutzt, die eine Mittelwellenlänge von unge-' fähr 2,72 Mikron hat} diese Absorptionsbande wird gegenüber anderen Absörptionsbanden, beispielsweise derjenigen, deren Mittelwellenlänge ungefähr bei 4,2 ilikro»willρ bo Ble must be able to indicate fluctuations in the COp concentration within a very short time, ie within a time span that can be less than 1.5 milliseconds 9, which corresponds to a response frequency of the device of at least 100 Hz. A detector with a response time of the order of magnitude of 500 microseconds is suitable. Furthermore, such a device must not obstruct the breathing flow through its "sample" chamber, but must allow an essentially momentary flow through, so that the device must be required to be small enough to fit inside the face mask of a respirator to be tested to be worn to avoid delays in delivery to the "sample". Because of these requirements, and because few facilities with sufficient sensitivity and response time are available, it is desirable that a practical measuring instrument utilize the meaningful and well-defined infrared absorption band of carbon dioxide, which has a center wavelength of approximately 2.72 microns Absorption band is compared to other absorption bands, for example those whose center wavelength is approximately 4.2 micro »

——-·■ ■» BAD ORIGINAL——- · ■ ■ » BATH ORIGINAL

0098S2/1725 „0098S2 / 1725 "

i Ii I

A 34 842 bA 34 842 b

b · tab ta

14o2.66 - 4-14o2.66 - 4-

liegt, bevorzugt, obwohl Kohlenäioxyd auch dort eine erhebliche Infrarot-Absorption aufweist.- Ein offensichtliches Hindernis, daa der Benutzung der COg-Absorptionsbande mit kürzerer Wellenlänge entgegensteht, ist jedoch die Tatsache, dass sie vollständig durch die sehr viel breitere Absorptionsbande von Wasserdampf überdeckt wird, die eine Mittelwellenlänge von ungefähr 2,67 Mikron hat* Da Wasserdampf in wechselnden Anteilen ansteigend bis zur völligen Sättigung sich normalerweise im Atem befindet, entsteht beim Messen der CQg-Absorption in einem Wellenllin&enbereich, in dem auch der Wasserdampf absorbiert, das Problem, wie die durch das Überlappen der Wasserdampf-Absorptionsbande herbeigeführte Absorption kompensiert werden soll* Der Lösung dieser Aufgabe dient nunmehr die Erfindung <.is preferred, although carbon dioxide is also there Has considerable infrared absorption .-- An obvious one Obstacle to using the COg absorption band With shorter wavelengths, however, is the fact that they go completely through the very much broader absorption band is covered by water vapor, which has a center wavelength of approximately 2.67 microns * Since water vapor rises in varying proportions up to is normally in the breath for full saturation, when measuring the CQg absorption in a wavy line area in which the water vapor absorbs the problem such as the absorption caused by the overlap of the water vapor absorption band should be compensated * The solution of this problem now serves the invention <.

Weitere, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung darstellende Merkmale sind in den Patentansprüchen und/oder in der nachfolgenden Beschreibung enthalten, die der Erläuterung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung dient; es zeigernFurther, advantageous developments of the invention Features are contained in the claims and / or in the following description, which the Explanation of an embodiment shown in the drawing serves the invention; show it

Fig.1 ein Diagramm zweier representativer Absorptionsbande des Kohlendioxyds und dee Wasserdampfes im Wellenlängenbereich zwischen 2,55 und 3,05 Mikron;1 shows a diagram of two representative absorption bands of carbon dioxide and water vapor in the Wavelength range between 2.55 and 3.05 microns;

009882/1725 - - -009882/1725 - - -

~ 5 BAD OFHGINAL~ 5 BAD OFHGINAL

A 34 842 t>A 34 842 t>

b - tab - ta

14.2,66 - 5 -14.2.66 - 5 -

o2 ein idealisiertes Diagramm wesentlicher Teileo2 an idealized diagram of essential parts

der Absorptionsbanden der Flg.1; Fig.3 eine schematisohe Darstellung einer erfindungsthe absorption bands of Flg.1; 3 shows a schematic representation of an invention gemäsaen Einrichtung mit einer Brückenschaltunggemäsaen device with a bridge circuit

zur Messung der Infrarot-Absorption; Fig»4 eine Draufsicht auf die zusammengebauten optischenfor measuring infrared absorption; Figure 4 is a plan view of the assembled optical

, Teile der Einrichtung? Fige5 eine Explosionszeiehnung, teilweise im Schnitt,,·, Parts of the facility? Figure 5 is a Explosionszeiehnung e, partly in section ,, · der in Fig*4 dargestellten Einrichtung, jedochthe device shown in Fig * 4, however

in gröseerem Maeetab als diese; Fig.6 eine Seitenansicht der in Fig.4 dargestelltenin greater measure than this; Fig.6 is a side view of the shown in Fig.4

Infrarot-Strahlungsquelle; Fig.7 ein Diagramm, das die Durohlasskurven einesInfrared radiation source; 7 is a diagram showing the Durohlass curves of a geeigneten Satzes aus einem Eingangs*« einemsuitable sentence from an input * «one

Analysator«- und einem Bezugs-Filter zeigt}Analyzer «- and a reference filter shows}

Fig.8aFig.8a

und BTd eine sohematisohe Darstellung der Wirkung desand BTd a thematic representation of the effect of the Drehens des neutralen Abschwächers, der in Fig.5 dargestellt ist, undRotate the neutral attenuator shown in Fig. 5 is shown, and

Flg.9aFlg.9a

und 9b eine schematieohe Darstellung der Wirkungand FIG. 9b shows a schematic illustration of the effect des Dreheng des Analysator- und Bezugs-Filters, die in Fig.5 dargestellt sind.the rotation of the analyzer and reference filter, which are shown in Fig.5.

Die Infrarot-Frequenzen, die von einer Verbindung absorbiert werden, sind Funktionen des Type und der AnordnungThe infrared frequencies absorbed by a compound are a function of the type and arrangement

" 00988.2717** -6-"00988.2717 ** -6-

A 34 842 teA 34 842 th

b - tab - ta

14.2.66 - 6 -2/14/66 - 6 -

der Atome, die die Moleküle der Verbindung, aufbauen« Jedes Molekül kann ala ein komplexes Schwingungssystem aufgefasst werden, welches charakteristische Resonanz« frequenzen aufweist. Bei den meisten Verbindungen fallen einige dieser Frequenzen in den infraroten Bereich dea elektromagnetischen Spektrums« Jedoeti absorbieren homoatomare Oase, wie Stickstoff, Sauerstoff und Wasserstoff keine infrarote Strahlung, weshalb ihr Absorptionsbereich sich nicht mit demjenigen anderer Verbindungen überschneidet. Andererseits weisen Moleküle 'Jaeteroatomarer Gase wie Kohlendioxyd und Wasserdampf bei einer Bestrahlung mit einem breiten Spektrum infraroter Strahlung Resonanzfrequenzen auf, die im Infrarot-Spektrum liegen« und ihre Absorption ist proportional zur Zahl der Moleküle mit Resonanzfrequenzen im absorbierten Bereich. Infolgedessen ist der Prozentsatz absorbierter Energie ein MaS für die Gaskonzentration.of the atoms that make up the molecules of the compound " Every molecule can ala a complex oscillation system It can be understood which characteristic resonance frequencies have. Most connections fall some of these frequencies in the infrared range dea electromagnetic spectrum «Jedoeti absorb homoatomic Oases like nitrogen, oxygen and hydrogen do not have infrared radiation, which is why their absorption range does not overlap with that of other connections. On the other hand, molecules' Jaeteroatomic Gases such as carbon dioxide and water vapor when irradiated with a broad spectrum of infrared radiation has resonance frequencies that are in the infrared spectrum « and their absorption is proportional to the number of molecules with resonance frequencies in the absorbed region. As a result, the percentage of energy absorbed is a measure for the gas concentration.

Sie erfindungsgemäsae Einrichtung enthält einen Breitband-Infrarotstrahler, der vor einem Einlassfenster oder -filter montiert ist. Dieses Filter filtert den Groaateil der unerwünschten Wellenlängen der Strahlungsquelle sowie unerwünschte Umgebungsstrahlung heraus. Auf derYou inventive device contains a broadband infrared radiator, which is in front of an inlet window or filter is mounted. This filter filters the large part the undesired wavelengths of the radiation source and undesired ambient radiation. On the

BAD OBiGINALBAD OBiGINAL

009882/1725009882/1725

A 54 842 h A 54 842 h

b - ta.b - ta.

14,2„66 - 7 -14.2 "66 - 7 -

anderen Seite ist daa Filter für gewisse Wellenlängen durchlässig, und zwar für einen ersten Wellenlängenbereich, der zumindest teilweise die überlappenden Seile der Absorptionsbanden der zu vermessenden Verbindung und der mit ihren Absorptionsbanden überlagernden Yer~ bindung umfasst, und das filter lässt ferner einen zweiten Wellenlängenbereich durchs der zumindest teilweise den nicht überlappenden Teil der Absorptionsbande der überdeckenden Verbindung allein umfasst. Teile der Strahlung - die im folgenden ab und zu als Analyse-Strahl bezeichnet werden - die durch das Eingangsfilter hindurch gelassen werden, verlaufen durch ein Analysator-Fenster oder -Filter hinduroh zu inem Analysator-Detektortund ein anderer Teil der Strahlung - der im folgenden ab und zu als Bezugsstrahl bezeichnet wird - verläuft durch ein Bezugsfenster oder -Filter hindurch zu einem " Bezugs-Detektorα Das Analysator-Filter ist für einen Analysator-Wellenlängenbereich durchlässig, der teilweise den erstgenannten Wellenlängenbereich, jedoch keine Strah* lung des zweiten Wellenlängeöbereiche durchlässt (die lellenlängenbereiche wurden oben definiert), wobei die Strahlung beider Wellenlängenbereicha zunächst das Eingangsfilter passieren musste. Auf der anderen SeiteOn the other hand, the filter is permeable for certain wavelengths, namely for a first wavelength range, which at least partially comprises the overlapping cables of the absorption bands of the connection to be measured and the connection with its absorption bands superimposed, and the filter also allows a second wavelength range through the at least partially comprises the non-overlapping part of the absorption band of the overlapping connection alone. Parts of the radiation - in the following occasionally as analysis-beam are referred to - are passed through the input filter therethrough, pass through an analyzer window or filter hinduroh to INEM analyzer detector t and another part of the radiation - the in The following is now and then referred to as a reference beam - runs through a reference window or filter to a "reference detector" The analyzer filter is permeable to an analyzer wavelength range that partially allows the first-mentioned wavelength range, but no radiation of the second wavelength range (The wavelength ranges were defined above), whereby the radiation of both wavelength ranges first had to pass through the input filter, on the other side

BAD ORiGINALBAD ORiGINAL

009812/1725009812/1725

A 34 842 toA 34 842 to

b - tab - ta

14*2.66 - 814 * 2.66 - 8

ist das Bezugsfilter für einen Bezugs-Wellenlängenbereich durchlässig, der zumindest teilweise den zweiten Wellenlängenbereich, jedoch keine Strahlung des ersten Wellenlängenbereiohs umfasst« Sowohl der Analyaatorals auch der Beaugs-Detektor sprechen auf Änderungen der Intensität der infraroten Strahlung des Analysatorbzswe des Bezugs-*Strahls an, wenn die su analysierende?the reference filter for a reference wavelength range is permeable, which at least partially the second wavelength range, but not radiation of the first Wellenlängenbereiohs comprises "Both the Analyaatorals also Beaugs detector responsive to changes in the intensity of the infrared radiation of the Analysatorbzsw e of the reference * beam at if the su parsing?

inin

Mischung der Infrarotstrahlung äem. beeohxäefcenen optischen Weg ausgesetzt wiröL Beispielsweise kann die Mischung in einer Probenkammer enthalten aeinr die zwischen der Strahlungsquelle und dem EingangBfilter angeordnet ist β Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Detektoren in einer Brückenschaltung geschaltet, so dass das Ausgangssignal des Analysator-Detektora von demjenigen des Besuga-Detektore subtrahiert wirdo Das Auagangasignal der Brückensohaltung ist ein Differenzsignal und proportional auni Betrag der im Analysator-Wellenlängenbereich vom in der Probenkammer enthaltenen COg absorbierten Energie. 2PaIIs in der Probenkammer Wasserdampf enthalten ist, ao ist die Infrarot -Absorption sowohl im Analysator-Wellenlängenbereich ale auch im Bezugs-Wellenlängenbereich im wesentlichen gleich» ao dass dieser Einfluss bei der DifferenzbildungMixture of infrared radiation aem. wiröL exposed beeohxäefcenen optical path For example, the mixture may be in a sample chamber containing Ain r which is arranged between the radiation source and the EingangBfilter β In a preferred embodiment of the invention, the detectors are connected in a bridge circuit so that the output of the analyzer Detektora from that of the Besuga detectors is subtracted o The Auagangasignal of the bridge maintenance is a difference signal and proportional to the amount of the energy absorbed in the analyzer wavelength range by the COg contained in the sample chamber. 2PaIIs water vapor is contained in the sample chamber, ao the infrared absorption both in the analyzer wavelength range ale as well as in the reference wavelength range is essentially the same »ao that this influence on the difference formation

«> 9 —«> 9 -

009882/172S009882 / 172S

A 54 842 3*A 54 842 3 *

b -* tab - * ta

14*2.66 - 9 -14 * 2.66 - 9 -

eliminiert wird.is eliminated.

Wie die Figo1 zeigt, liegt der wesentliche Teil der GOg-Absorptionsbande im Bereich zwischen 2,65 und 2^82 Mikron und um eine Mittelwellenlänge herum, die "bei ungefähr 2,72 Mikron liegt« Diese COg-Absorptionsbande überschneidet sich völlig mit der breiteren Absorptionsbande des Wasserdampfs,, deren wesentlicher Teil ungefähr zwischen 2,51 und 2?87 Mikron und um eine Mittelwellenlänge von ungefähr 2,67 Mikron herum liegt. Ein wesentliches Merkmal dieser beiden Absorptionabande ist erstensv daoü ihre überlappenden wesentlichen Teile,, die durch die kreuzsohraffierte Fläche A im idealisierten Absorptions Spektrum der Fig.2 dargestellt sind, ungefähr dieselbe Breite aufweisen, wie der nicht überlappende wesentliche Teil der Wasserdampf--Abeorptionsbande allein, der in ' Fig.2 durch den einfach schraffierten Bereiqh B dargestellt ist, und zweitens, dass die vom Wasserdampf verursachte Absorption im wesentlichen Bowohl im Überlappenden als auch im nioht überlappenden Teil der Abeorptionsbande ungefähr gleich iat.As shown in FIG. 1, the substantial part of the GOg absorption band lies in the range between 2.65 and 2 ^ 82 microns and around a central wavelength which is "about 2.72 microns". This COg absorption band completely overlaps the broader one Absorption band of water vapor, the essential part of which is approximately between 2.51 and 2 - 87 microns and around a central wavelength of approximately 2.67 microns. A key feature of these two absorption bands is first of all because of their overlapping essential parts, which are crossed by the cross ear Area A in the idealized absorption spectrum of FIG. 2 have approximately the same width as the non-overlapping essential part of the water vapor absorption band alone, which is shown in FIG. 2 by the single hatched area B, and secondly that the absorption caused by the water vapor essentially Bowohl in the overlapping as well as in the non-overlapping part of the absorption ande about the same iat.

In ihrer ' einfachsten Form, die in Fig.? etwas echematisch dargestellt ist, weist die erfindungegemässe Einrichtung In its ' simplest form, shown in Fig. is shown somewhat echematically, has the device according to the invention

— 10 -— -* * - 10 - - * *

BADBATH

009882/1725009882/1725

k 34 842 b k 34 842 b

b - tab - ta

Uo2.66 - 10 -Uo2.66 - 10 -

einen Infrarotstrahler 1, eine Probenkammer 2, ein Eingangsfilter 39 ein Analysatorfilter 4» ein Besugsfilter 59 einen Analysatordetefctor β und einen Bezugsdeteictor 7 auf· Wie die Pig.3 aeigt, sind diese Bauelemente teilweise optisch hintereinander geschaltet, jedoch sind Analysator- und Besugsfilter hinter dem Eingangsfilter nebeneinander angeordnet, ebenso wie ea beim Analysator- und Beaugsdetektor hinter diesen beiden Putern der 3?all XBt. Die Detektoren sind in einer üfceatst© ne-Brücke geschaltet, die mit 10 bezeichnet ist und ein geeignetes Messgerät M zur Anzeige von Differenzen der Ausgangssignale der Detektoren aufweist·an infrared radiator 1, a sample chamber 2, an input filter 3 9 an analyzer filter 4 »a suction filter 59 an analyzer detector β and a reference detector 7 the input filter arranged next to each other, as well as ea with the analyzer and beaug detector behind these two puters of the 3? all XBt. The detectors are connected in a üfceatst © ne bridge, which is denoted by 10 and has a suitable measuring device M for displaying differences in the output signals of the detectors.

Die infrarote Strahlung des Infz'arotstrahlers 1 geht durch das Gemisch in der Probenkammer 2 hindurch und passiert anschliessend das Eingangsfilter 3« das den gröesten Teil der unerwünschten Strahlung des Infrarot-Spektrums sowie der Umgebungsstrahlung herausfiltert. Das Analysatorfilter 4 und das Bezugsfilter 5 weisen jeweils ungefähr die Hälfte der Fläche des Eingangsfilters 3 auf, so dass ungefähr gleiche Teile der Strahlung durch die beiden Filter 4 und 5 hindurchgehen. Als Analysatorfilter 4 wird ein Filter gewählt, das in einem WeIIen-The infrared radiation from the infrared radiator 1 passes through the mixture in the sample chamber 2 and then passes through the input filter 3 ″ which filters out most of the unwanted radiation of the infrared spectrum and the ambient radiation. The analyzer filter 4 and the reference filter 5 each have approximately half the area of the input filter 3, so that approximately equal parts of the radiation pass through the two filters 4 and 5. A filter is selected as the analyzer filter 4, which is

-U--U-

009882/1725009882/1725

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

14*2*66 - 11 -14 * 2 * 66 - 11 -

längenhereich durchlässig ist, der zumindest teilweise den der Absorptionsbande des Kohiendioxyds und derjenigen des Wasserdampfes gemeinsamen Wellenlängenbereich (Bereich A in Fig.2) umfasst,und als Bezugsfilter 5 wird ein Filter gewählt 9 das In einem Wellenlängenbereioh durchlässig ist, der !zumindest teilweise den angrenzenden Teil der Absorptionsbande dea Wasserdampfes allein umfasst (Zone B in I?ig,2},> Der Analysatordetektor 6 miest die Strahlung eines AnalyBatorstrahls 11, der nacheinander die Probenkammer, das Eingangafilter und den Analysator filter passiert? der Bezugsdektor 7 misst die Strahlung eines Bezugsstrahles 12, der naeheinander die Probenkaniuier, das Eingangsfilter und das Beaugsfilter passiert. Der Infrarotstrahler 1 und die beiden !Filter 5 und 6 sind so gewählt und angeordnet, daes»wenn die Mischung in der Probenkammer lediglich ein homoatomares Gaa oder eine Misohung homoatomarer Gase enthält, die im Infrarot* bereich nicht absorbieren,, ungefähr gleiche Strahlungsleistungen auf die Detektoren 6 und 7 auftreffen, so dass sich teine Differenz der Ausgangssignale der beiden Betektoren einstellt. Ist auch Wasserdampf in der Probenkammer enthalten, so absorbiert dieser einen Teil deris längenhereich permeable, which at least partially covers the of the absorption band of the Kohiendioxyds and that of the water vapor common wavelength region (region A in Figure 2), and as a reference filter 5, a filter 9 is selected which is permeable in a Wellenlängenbereioh, the! at least partially the adjacent Part of the absorption band of the water vapor alone (zone B in Iig, 2},> The analyzer detector 6 measures the radiation of an analyzer beam 11, which successively passes through the sample chamber, the input filter and the analyzer filter - the reference detector 7 measures the radiation of a reference beam 12, which passes the sample channels, the input filter and the Beaugsfilter in close proximity. The infrared radiator 1 and the two filters 5 and 6 are chosen and arranged in such a way that "if the mixture in the sample chamber only contains a homoatomic gas or a misalignment of homoatomic gases, which do not absorb in the infrared * range, approximately the same beam treatment powers impinge on the detectors 6 and 7, so that there is a difference in the output signals of the two actuators. If the sample chamber also contains water vapor, it will absorb part of the

- 12 -- 12 -

BAD ORiGINAlBATH ORiGINAL

009882/1725009882/1725

A 34 842 fcA 34 842 fc

b - tab - ta

Ho2*66 - 12 -Ho2 * 66 - 12 -

infraroten Strahlung,, jedoch absorbiert er gleiche Beträge ia den Wellenlängenbereichens für die die beiden filter 4 und 5 durchlässig sind., so dass auch in diesem Pail sich kein Differenzsignal ergibt. Wenn jedoch die Probenkammer auch Kohlendioxyd enthält, so absorbiert dieses infrarote Strahlung in jenem WeI-' lenlängenbereichj für den das Analyaatorfliter durchlässig ißt, jedoch nicht in dem Wellenlängenbereich, für d.en das Besaigsf ilter durchlässig isty si ο dass weniger Strahlungsleistung am Detektor 6 als aa. Detektor Y gemessen wird. Infolgedessen ist die Wheatstone-Brücke 10 unabgeglieheö und das Differenasignal ist proportional ssur Konzentration des 00^ in der Probenkammer»infrared radiation, however, it absorbs the same amounts ia the wavelength ranges s for which the two filters 4 and 5 are permeable, so that there is no difference signal in this Pail either. However, when the sample chamber also contains carbon dioxide, so absorbs this infrared radiation in that WEI 'but not lenlängenbereichj for the Analyaatorfliter eats transmissive in the wavelength range, for d.en the Besaigsf ilter is permeable y si ο that less radiation power at the detector 6 as aa. Detector Y is measured. As a result, the Wheatstone bridge 10 is unchecked and the differential signal is proportional to the concentration of the 00 in the sample chamber.

In den Fig.4 bis 6 ist die erfindungsgemässe Einrichtung mehr im Detail dargestellte Der Infrarotstrahler 1 ist ein elektrisch beheizter Glühfaden 20 einer üblichen Glasbirne 21„ die eine Linse 22 an ihrem vorderen Ends aufweistβ Obv?ohl die vom Glühfaden e.mitierten Wellen-In Figures 4 to 6, the inventive device is shown in more detail The infrared radiator 1 is an electrically heated filament 20 of a conventional glass bulb 21 'which has a lens 22 at its front ends β Obv? OHL the e.mitierten from the filament wave

trtr

längen einen breiten Wellenlängenbereich einnehmen« so wird doch die längerwellige Strahlung über ungefähr 3c5 Mikron Wellenlänge im wesentlichen vom Glas der Glasbirne absorbiert. Die Glasbirne 21 ist in einen Lampenhalter 23 eingeschraubt,, der justierbar auf einem Sockel 24 mit Hilfe von drei Schrauben 26 befestigt ist,lengths occupy a wide range of wavelengths «so the longer-wave radiation is about 3c5 micron wavelength essentially from the glass of the Glass bulb absorbed. The glass bulb 21 is screwed into a lamp holder 23, which is adjustable on a Base 24 is fastened with the aid of three screws 26,

-13 009882/1725 -13 009882/1725

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

14*2.66 - 13 -14 * 2.66 - 13 -

die ein leichtes Kippen des Lampenhalter in jeder Richtung bezüglich der optisohen Achse der erfindungsgemäseen Einrichtung ermögliohena Auf diese Weise kann der Infrarotstrahler so justiert werden, dass in Abvgeseiaheit von Kohlendioxyd in der Probenkammer gleiche Detektor« Ausgangssignale erzeugt werden. Die Infrarotstrahler^· Einheit ist am einen Ende eines Rohres 27 angebracht, und zwar mittels Schrauben 28, die in eine den Sockel 24 umfassende Ringnut 29 eingreifen. Das Rohr 27, das als Gehäuse dient, ist auf einem Träger 31 montiert, welcher in einer nicht dargestellten Atemmaske vor dem Mund der diese Maske tragenden Person befestigt werden kann. Der Träger 31 weist einen Anschlussstecker 32 zur Herstel~ lung verschiedener elektrischer Verbindungen ausserhalb der Maske auf, so dass beispielsweise elektrische Verbindungen zwischen dem Glühfaden und einer nicht dargestellten Stromquelle sowie zwischen den Detektoren 6 und 7 und anderen ausserhalb der Maske angeordneten Schaltelementen der Brtiekensohaltung hergestellt werden können«with respect to the axis of the optisohen erfindungsgemäseen means ermögliohen a slight tilting of the lamp holder in each direction, a In this manner, the infrared radiator can be adjusted so that in Abvgeseiaheit of carbon dioxide in the sample chamber same detector "output signals are generated. The infrared radiator unit is attached to one end of a tube 27 by means of screws 28 which engage in an annular groove 29 surrounding the base 24. The tube 27, which serves as a housing, is mounted on a carrier 31 which can be fastened in a breathing mask (not shown) in front of the mouth of the person wearing this mask. The carrier 31 has a connection plug 32 for making various electrical connections outside the mask, so that, for example, electrical connections are made between the filament and a power source (not shown) and between the detectors 6 and 7 and other switching elements of the bracket held outside the mask can"

Am anderen Ende des Rohres 27 ist eine Detektor zellen*· vorrichtung 33 befestigt, so dass zwischen dieser Vor-At the other end of the tube 27 is a detector cells * device 33 attached so that between this

- 14 -- 14 -

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

009882/1725009882/1725

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

14.2.66 - 14 -2/14/66 - 14 -

richtung und dem Infrarotstrahler ein Abstand von ungefähr 1 Zoll entstehtβ Der dazwischen befindliche Raum stellt die Probenkammer 2 dar; wie die Pig.4 zeigt, weist das das Gehäuse der Probenkammer bildende Rohr um diesen Raum herum Öffnungen 34 auf, die θβ ermöglichen,, dass der Atem raschöirch die Probenkammer hindurchgeht, wenn die Einrichtung in einer Atemmaske getragen wirdο Die Detektoraellenvorrichtung hat ein Zellengehäuse 36, das vorzugsweise aus einem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit gefertigt ist, beispielsweise aua Kunststoff» Ein Zellenträger 37 paast in das Gehäuse und ist an diesem mit Schrauben 38 befestigt. Innerhalb des Zellengehäusea werden durch einen mit einem Gewinde versehenen Haltering 39 die folgenden Bauteile festgehalten« die in Fig.5 dargestellt sind: ein durch Drehen einstellbarer neutraler Abschwächer 40, das Eingangsfilter 3-5 ein Abstandshalter 41, das Analysator- und das Bezugsfilter 4 und 5, ein weiterer Abstandshalter 42, der die drehbaren Filter 4 und 5 trägt, die beiden Detektoren 6 und 7, ein Aluminiumabsorber 4.3» auf dem die Detektoren befestigt sind, ein Heizelemente 44 und eine Abstandascheibe 45. Wenn die erwähnten Bauelemente in der Zellenvorrichtung zusammengefasst sind, so ergibt sich einedirection and the infrared radiator a distance of about 1 inch is created β The space in between represents the sample chamber 2; As shown in Figure 4, the tube forming the housing of the sample chamber has openings 34 around this space which allow breath to pass quickly through the sample chamber when the device is worn in a breathing mask , which is preferably made of a material with low thermal conductivity, for example made of plastic. A cell carrier 37 fits into the housing and is fastened to it with screws 38. The following components are held in place within the cell housing by a retaining ring 39 provided with a thread, which are shown in FIG 5, another spacer 42, which carries the rotatable filters 4 and 5, the two detectors 6 and 7, an aluminum absorber 4.3 »on which the detectors are attached, a heating element 44 and a spacer washer 45. When the mentioned components are combined in the cell device are, then there is one

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009882/1725009882/1725

A 34 842 ÄA 34 842 Ä

b ~ tab ~ ta

14.2.66 - 15 -2/14/66 - 15 -

sehr kompakte und Im wesentlichen dichte Baueinheit mit einer Bange von weniger als 1 Zoll. Elektrische Zuleitungen 46 und 47 erstrecken sich von den Detektoren und dem Heiaelement weg durch das Ende des Zellengehauees hindurch.very compact and essentially dense structural unit with an anxiety less than 1 inch. Electrical leads 46 and 47 extend from the detectors and the heating element away through the end of the cell housing through.

Die Detektoren 6 und 7 sind Bleisulfid-^otowiderstände, die im Handel in verschiedenen Gröesen und geometrischen Abmessungen erhältlich sind und eine ausgezeichnete Empfindlichkeit sowie einen guten frequenzgang und kurae Ansprechzeiten ,aufweisen. Jeder Detektor hat die 3?orm einer dünnen Schicht aus Bleiaulfid und beide Schichten sind nebeneinander auf einem gemeinsamen Träger angeordnet, dessen Ausdehnungskoeffizient ungefähr gleich demjenigen des Aluminiumabsorbers 43 ist. Die Impedanz der Detektoren ist ausreichend gering, so dass sie in einiger Entfernung von anderen Schaltelementen der Wheatstone-Brücke 10 angeordnet sein können, aolamge eine angemessene Abschirmung vorgesehen ißt. Da die Empfindlichkeit der Detektoren erheblich von der Temperatur abhängt, muss diese temperatur innerhalb enger Grenzen gehalten werden. Dies kann am einfachsten dadurch erzielt werden, dass man beide Detektoren auf einer Temperatur hält, die etwas höher als die höchste UmgebungstemperaturThe detectors 6 and 7 are lead sulfide ^ oto resistors, those on the market in various sizes and geometrical shapes Dimensions are available and have excellent sensitivity as well as good frequency response and kurae Response times. Each detector has the 3? Orm a thin layer of lead sulfide and both layers are arranged next to each other on a common carrier, the expansion coefficient of which is approximately the same that of the aluminum absorber 43. The impedance the detectors is sufficiently small that they are at some distance from other switching elements of the Wheatstone bridge 10 can be arranged, aolamge one adequate shielding is provided. Because the sensitivity the detectors depends significantly on the temperature, this temperature must be within narrow limits being held. The easiest way to do this is to have both detectors at the same temperature keeps that slightly higher than the highest ambient temperature

- 16 -- 16 -

009882/1725 bad009882/1725 bath

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

14·2.66 - 16 -14 2.66 - 16 -

ist, der eie im Gebrauch ausgesetzt sind 5 die Temperatur muss also nur geringfügig über der Körpertemperatur liegen. Um eine gleiehmässige Temperatur aufrechtzuerhalten, sind beide Detektoren auf dem Aluminiumabsorber 43 befestigt, der gegen das Heiselement 44 anliegt* Das Heizelement kann üblicherweise ein elektrischer Widerstand 48 sein, der auf einem keramischen Träger 49 befestigt ist,, und zwar vorzugsweise auf der vom Heizelement abgelegenen Seite des Aluminiumabsorbers.to which they are exposed in use 5 the temperature so it only has to be slightly above body temperature. To maintain an even temperature, Both detectors are attached to the aluminum absorber 43, which is against the heating element 44 is applied * The heating element can usually be an electrical resistor 48, which is on a ceramic Support 49 is attached, and preferably on the side of the aluminum absorber remote from the heating element.

IJm geringe Temperatursehwankun^en festzustellen., ist ein Thermistor 51 in einem Schlits 52 an der anderen Seite des Heizelementes angeordnet. Ein geeigneter· Thermistor für diesen Zweck ist der Typ Veco 35 A 5? der bei Raumtemperatur einen Widerstand von ungefähr 5 kg Ohm und eine Empfindlichkeit von ungefähr 500 Ohm pro Grad Celsius hat. Wenn der Widerstand 48 des Heizelements an eine nicht dargestellte Stromquelle über einen ebenfalls nicht dargestellten üblichen Steuerkreis angeschlossen ist, der den Thermistor 51 enthält, so kann die Temperatur der Detektoren innerhalb enger Grenzen gehalten werden.. Es muss erwähnt werden, dass die Detelttorelemente gegen·*- über aus der Umgebung stammenden Konvektiohsströmen durch andere Bauteile der Detektoraollenvorrichtung abgeschirmt werden,und dass im Heiaelement infolge derIn the case of slight fluctuations in temperature, a Thermistor 51 in a slot 52 on the other side of the heating element arranged. A suitable thermistor for this purpose is the type Veco 35 A 5? the one at room temperature a resistance of approximately 5 kg ohms and a sensitivity of approximately 500 ohms per degree Celsius Has. When the resistor 48 of the heating element is connected to a Power source, not shown, connected via a conventional control circuit, also not shown containing the thermistor 51, the temperature of the detectors can be kept within narrow limits. It must be mentioned that the Detelttorelemente against · * - via convection currents from the environment through other components of the detector roller device are shielded, and that in the heat element as a result of the

- Π BAD OHiGlNAL- Π BAD OHiGlNAL

009882/1725009882/1725

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

14η2β66 - 17 -14η2 β 66 - 17 -

Steuerung durch den Thermistor erzeugte Temperaturspitzen weitgehendat duroh den Alurainiumabsorber gedämpft werden und so keinen unerwünschten Einfluss über Temperatursobwankungen auf die Detektoren selbst haben. Ausserdem hält der Aluminiumabaorber den Teraperaturgradienten zwischen den beiden Detektoren auf einem minimalen Wert.Control of temperature peaks generated by the thermistor largely attenuated by the Alurainium absorber and thus have no undesirable influence on the detectors themselves via temperature fluctuations. In addition, the aluminum baorber holds the temperature gradient between the two detectors on one minimum value.

Das Eingangsfilter 5 und das Analysator- und das Bezugsfilter 4 bzw. 5 sind Bandpass-Interferenzfilter, die für den gewünschten Zweck hergestellt werden. Derartige Filter sind bekannt und enthalten einen für Infrarotstrahlung durchlässigen Träger, der mit Schichten aue Werkstoffen mit unterschiedlichen Brechungsindizes beschichtet ist, so dass lediglich die gewünschte Wellenlänge durchgelassen wird, wohingegen alle übrigen Wellenlängen durch Interferenz und Heflektion vom Durchgang abgehalten werden. Wegen praktischer Überlegungen sind die Angaben über Interferenzfilter mit den gewünschten Eigenschaften auf den makroskopischen Charakter der In Frage stehenden Absorptionsbande gegründet, nicht 3edooh auf die tatsächliche, detatLlierte Charakteristik. Bs ist jedoch wesentlich, dass der Wellenlängenbereich eines.The input filter 5 and the analyzer and reference filters 4 and 5, respectively, are bandpass interference filters which for the desired purpose. Such filters are known and contain a carrier which is permeable to infrared radiation and which is provided with layers Materials with different refractive indices is coated, so that only the desired wavelength is transmitted, whereas all other wavelengths are transmitted by interference and reflection be held. For practical reasons, the information about interference filters is the one you want Properties based on the macroscopic character of the absorption band in question, not 3edooh to the actual, detailed characteristic. However, it is essential that the wavelength range of a.

BAD ORiGINALBAD ORiGINAL

009882/1725009882/1725

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

14-2.66 - 18 -14-2.66 - 18 -

jeden Filters gross genug ist, dass sich die Unterschiede der feinen linien der Absorptionskurve zwi-BChen den beiden Bereichen der Wasserdampf-Absorpitonabande, d.h. der beiden Bereiche, die durch das Analysator- bzw. das Bezugsfilter hindurchgehen, . . gegenseitig ausmitteln. Auf der anderen Seite darf die Bandpassbreite nicht so grogs sein, dass überflüssige Strahlung im Randbereich durchgelassen wirclo da sonst die Empfindlichkeit der erfindungsgemässen Einrichtung herabgesetat würde. Ausserdem sollten sich die beiden Wellenlängenbereiehe, die vom Analysator- bzw. vom Bezugsfilter durchgelassen werden, mögliehst v?enig überlappen» Wie diese Überlegungen zeigen, sollten die Bandpasa-Interferenafilter, die als Eingangs- ϋ Analysator- und Bezugsfilter verwendet werden, solche Durehlässigkeits« kurven aufweisen, wie sie in Fig*7 in Abhängigkeit von der Wellenlänge dargestellt und mit 60,61 und 62 bezeichnet sind. Die Durchlässigkeit des Eingangsfilters {Kurve 60) ist jenseits von 2,89 Mikron nicht gezeigt, da der obere Abfall der Kurve im Hinblick auf die Tatsache, dass Bleisulfid-Detektoren für Wellenlänge über 3 Mikron keine bemerkenswerte Empfindlichkeit aufweisen, verhültnismässig bedeutungslos ist. Um sicherzustellen«Each filter is large enough that the differences in the fine lines of the absorption curve between the two areas of the water vapor absorption band, ie the two areas that pass through the analyzer and the reference filter. . mediate each other. On the other hand, the bandwidth of the bandpass must not be so large that superfluous radiation is allowed to pass in the edge area, since otherwise the sensitivity of the device according to the invention would be reduced. In addition, the two wavelength ranges that are allowed through by the analyzer and the reference filter should overlap as little as possible. have curves as shown in FIG. 7 as a function of the wavelength and denoted by 60, 61 and 62. The transmission of the input filter (curve 60) is not shown beyond 2.89 microns as the upper slope of the curve is relatively insignificant in view of the fact that lead sulfide detectors do not have remarkable sensitivity for wavelengths above 3 microns. To ensure"

- 19 -- 19 -

009882/1725009882/1725

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

14*2.66 - 19 -14 * 2.66 - 19 -

dass die vom Analysator- "bzw. Bezugsfilter durchgelassene Strahlung bezüglich der entsprechenden Wasserdampf- bzw. Kohlendioxyd-Absorptionsbande richtig registriert wird (s.Fig.2), so wird als Mittelwellenlänge für das Analysatorfilter eweckmäsθigerweise eine Wellenlänge von 2,760 Mikron und für das Bezugsfilter eine Wellenlänge von 2,579 Mikron gewählt. Ferner hat jedes dieser S1U-* ter eine Druchlassbandbreite von ungefähr 0-, 12$· Mikron 30$that the radiation let through by the analyzer or reference filter is correctly registered with respect to the corresponding water vapor or carbon dioxide absorption band (see Fig. 2), the average wavelength for the analyzer filter is usually 2.760 microns and for the reference filter a Wavelength of 2.579 microns was chosen, and each of these S 1 U- * ter has a transmission bandwidth of approximately $ 0.12 · microns $ 30

Die Wheatstone-Brucke, in der die Detektoren 6 und 7 zwei Brückenglieder bilden, weist ferner zwei Präzisions~ widerstände R1 und R2 in den beiden anderen Brückengliedern auf. Pie Schaltung wird mit einer Batterie V oder einer anderen Gleichstromquelle gespeist. Ein fester Widerstand R39 der in Serie mit der Batterie liegt, begrenzt den Detektorstrom auf einen sicheren ftert. Die ursprüngliche Abstimmung der Brücke wird mittela eines Potentiometers R4 durchgeführt, das als einstellbarer Widerstand ausgebildet ist und zwischen den beiden festen Präziaionswiderständen R1 und H2 liegt. Durch di^se Schaltung wird daa Ausgangssignal des Analysator-Bötektoi's 6 von demjenigen des Bezuga~ Detektors 7 subtrahiert» Wenn weder Kohlendioxyd nochThe Wheatstone bridge, in which the detectors 6 and 7 form two bridge members, also has two precision resistors R1 and R2 in the other two bridge members. Pie circuit is powered by a battery V or other direct current source. A fixed resistor R3 9 in series with the battery limits the detector current to a safe value. The original tuning of the bridge is carried out by means of a potentiometer R4, which is designed as an adjustable resistor and is located between the two fixed precision resistors R1 and H2. This circuit subtracts the output signal of the analyzer system 6 from that of the reference detector 7

- 20 ~- 20 ~

BAD OWGINAL BAD OWGINAL

009882/1725009882/1725

A 34 842 bA 34 842 b

b ~ tab ~ ta

14-2.66 - 2014-2.66-20

Wasserdampf vorbanden ist, bo sollten sowohl der Analysatorstrahl'als auch der Bezugsstrahl, d.h. auch die Ausgangesignale der beiden Detektoren gleich sein= Das Instrument lässt sich unter diesen Bedingungen zunächst dadurch genau auf Null stellen, dass die Lage des Infrarotstrahlers 1 mit Hilfe der Schrauben justiert wird, derart, dass der Ausgang der Wheatstons-Brücke nahezu den Wert Null liefert? endgültig wirä die Brücke dann durch Justieren dee Potentiometers R4 abgeglichen.If water vapor is present, both the analyzer beam and the reference beam, i.e. also the output signals of the two detectors, should be the same becomes, in such a way that the output of the Wheatstons bridge delivers almost the value zero? The bridge is then finally adjusted by adjusting the potentiometer R4.

Eine andere Alternative zum Abgleich besteht darin«, das8 der drehbare neutrale Abschwä-cher 40, der sich vor dem Eingangsfilter befindet (Pig.5)teingestellt wird* Dieser Abschwächer hat die Form eines dünnen Ringes 66, über dessen unteres Teilstück sich ein Gitter 67» beispielsweise ein Maschendraht, erstreckt. Der Abschwächer nimmt normalerweise die in Fig.8a dargestellte Lage ein, in der das Gitter von der vom Infrarotstrahler 1 zu den Detektoren 6 und 7 gehenden Strahlung nichts absorbiert. Jedoch kann durch Drehen des Ringes 66, beispielsweise mit Hili'e von Schlüsselschlitzen 68 (Fig.8b) die Lage des Gittere so eingestellt werden, dass es die auf die Detektoren gerichtete Strahlung mehr oder weniger schwächt.Another alternative to the comparison is «, das8 the rotatable neutral attenuator 40, which is in front of the input filter (Pig. 5) is set * This attenuator has the shape of a thin Ring 66, over the lower part of which a grid 67 », for example a wire mesh, extends. The attenuator normally takes the position shown in Fig. 8a, in which the grating of the from the infrared radiator 1 to the detectors 6 and 7 radiation is not absorbed. However, through Rotate the ring 66, for example with the help of key slots 68 (FIG. 8b), the position of the grid can be set so that it more or less weakens the radiation directed at the detectors.

- 21 009882/1725 . - 21 009882/1725.

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

14*2.66 - 21 -14 * 2.66 - 21 -

Eine derartige Absohwäohung setzt die Ausgangssignale der Detektoren herab, wodurch die Wheatstone-Brüoke ganz oder teilweise abgeglichen werden kann. Ein solches Abstimraittel ist besondere vorteilhaft, wenn die Ausgange der beiden Detektoren 6 und 7 nicht bis auf ungefähr 10$ aufeinander abgestimmt Bind, wie aie ea eigentlich sein sollten. Der durch den Abschwächer, d,h. durch das Gitter hervorgerufene Abgleicheffekt ändert sich mit der Transparenz dee Sitters, so dass ein weitmaschigeres (Jitter weniger schwächt und infolgedessen eine genauere Abstimmung zulässt als ein enger maaohiges Gitter; jedoch lässt selbst ein undurchlässiges ülement anstelle des Gitters noch eine grobe Abstimmung ZUo Normalerweise wird ein solcher Abgleich beim Zusammenbau und Testen der erfindungsgemäseen Einrichtung benutzt, jedooh ist eine Verstellung nach dem Endzusammenbau nicht mehr notwendig. Jedoch kann, falls dies ^ewünacht wird, leicht Vorsorge getroffen werden, dass der Abschwächer auch im Gebrauch einstellbar ist, beispielsweise dadurch, dass man den Ring 66 mit einem sich radial naoh ausaen durch einen Schlitz im Zellen« gehäuee 36 hinduroh erstreckenden Arm versieht.Such a decrease sets the output signals of the detectors, causing the Wheatstone Broke can be matched in whole or in part. Such a Abstimraittel is particularly advantageous when the outputs of the two detectors 6 and 7 are not matched to within about 10 $, as aie ea should actually be. Through the attenuator d, h. adjustment effect caused by the grid changes with the transparency of the sitter, so that a more wide-meshed one (jitter weakens less and consequently allows a more precise adjustment than a narrow one maaohiges grid; however, leaves itself an impermeable ülement a rough vote instead of the grid Normally, such an adjustment is used when assembling and testing the device according to the invention, However, there is an adjustment after the final assembly not necessary anymore. However, if this wakes up, it can it is easy to make provision that the attenuator is also adjustable in use, for example by making the ring 66 look radially close through a slot in the cell « Gehäuee 36 hindu extending arm provides.

Wie bereits erwähnt, können die beiden filter 4 und 5As already mentioned, the two filters 4 and 5

- 22 -- 22 -

BAD 0RK3INALBATHROOM 0RK3INAL

009882/172E009882 / 172E

A 34 842 bA 34 842 b

t - i>a t - i> a

U.2.66 - 22 -U.2.66 - 22 -

im Abstandshalter 42 drehbar angeordnet sein. Normalerweise aind die beiden Filter bezüglich der Detektoren unmittelbar hinter diesen angeordnet, wie dies die Fig. 9a zeigt, gemäss welcher der Analysator-"Detektor* 6 lediglich durch das Analysator-Filter 4 Strahlung erhält ρ wohingegen der Bezugsdetektor 7 lediglieh durch daa Bezugsfilter 5 bestrahlt wird, Werden diese beiden Filter jedoch gedreht,- beispielsweise mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges, welches Abflachungen 69 au . spannen gestattet, so werden die beiden Filter auch bezüglich der Detektoren verdreht, wie dies die Fig„9b zeigt,und es iat dadurch möglich, den Einfall der Strahlung au modifizieren, so dasa ein Teil der vom Analysator» bzw* Bezugs-Filter äurchgelassenen Strahlung auf den Bezugs-Detektor bzw. den Analysator-Detektor fällt. Eine derartige Einstellung kann zum Ändern der Empfindliohkeitsbreite oder der Höchstempfindlichkeit der Einrichtung herangezogen werden» Eine solche Einstellung wird im allgemeinen nur vor dem Endzusammenbau der Einrichtung vorgenommen werden, jedoch ist es auoh möglich, eine derartige Justierung im Gebrauch durch ähnliche Mittel vorzunehmen, wie aie im vorstehenden im Zusammenhang mit dem Abschwächer 40 besprochen worden sind-ο r— ^be rotatably arranged in the spacer 42. Normally, the two filters are arranged immediately behind them with respect to the detectors, as shown in FIG However, if these two filters are rotated - for example with the aid of a suitable tool which allows flattened areas 69 to be stretched out, the two filters are also rotated with respect to the detectors, as shown in FIG. 9b, and it is thereby possible Modify the incidence of the radiation so that part of the radiation transmitted by the analyzer or reference filter falls on the reference detector or the analyzer detector “Such adjustment is generally only made prior to final assembly of the facility However, it is also possible to make such an adjustment in use by means similar to those discussed above in connection with the attenuator 40-o r- ^

009882/1725009882/1725

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

U.2.66 - 25 -U.2.66 - 25 -

Wenn das Gas in der Probenkammer 2 eine Kohlendioxyd« konzentration von 10$ hat, so wird bei einer Probenkammerlänge von ungefähr 1 Zoll festgestellt, dass ungefähr 6$ dor Infrarotstrahlung des Analysatorstrafals durch das Kohlendioxyd absorbiert werden« Falls die Ausgangs« signale beider Detektoren bei Abwesenheit von Kohlendioxyd und Wasserdampf gleich sind, so fällt bei einer Kohlendioxydkonaentration von 10$ in Abwesenheit von Wasserdampf daa Ausgangssignal des Analysatordetektors auf Q994 ab ,und die Differenz der Ausgangssignale der beiden Detektoren ist 1 - 0,94 oder 0,06. Wenn dieselbe Graemischung zusätzlich mit Wasserdampf gesättigt ist (was einem Betrag von ungefähr 6,2$ Wasser bei 98S6°F entspricht), so wird die Strahlung sowohl im Analysator als auch im Bezugsstrahl gleichermaßen um ungefähr 5,6$ geschwächt9 so dass das Ausgangssignal beider Detektoren durch den Wasserdampf auf 0,964 herabgesetzt wird, jedoch wird das Ausgangssignal des Analysator»Detektora ferner durch die vom Kohlendioxyd verursachte Absorption auf O„964 - dem Produkt von 0,06 χ 0,964,ä.h» auf 0t9062 reduziert; die Differenz der beiden Ausgangssignale der Detektoren ist dann 0,964 · 0,9062 oder 0,0578. In anderen Worten, die von der maximalen KonzentrationIf the gas in the sample chamber 2 has a carbon dioxide concentration of 10 $, it is found with a sample chamber length of about 1 inch that about 6 $ of the infrared radiation from the analyzer is absorbed by the carbon dioxide. If the output signals of both detectors are absent of carbon dioxide and water vapor are equal, at a carbon dioxide concentration of $ 10 in the absence of water vapor the output signal of the analyzer detector drops to Q 9 94, and the difference between the output signals of the two detectors is 1-0.94 or 0.06. If the same grain mixture is additionally saturated with water vapor (which corresponds to an amount of approximately 6.2 $ water at 98 S 6 ° F), the radiation in both the analyzer and the reference beam is equally attenuated by approximately 5.6 $ 9 so that the output signal of both detectors is reduced to 0.964 by the water vapor, but the output signal of the analyzer »detectora is further reduced by the absorption caused by the carbon dioxide to O“ 964 - the product of 0.06 χ 0.964, equivalent to 0 t 9062 ; the difference between the two output signals from the detectors is then 0.964 * 0.9062 or 0.0578. In other words, that of the maximum concentration

24 « - — BAD OWGINAL24 «- - BAD OWGINAL

0 0 9 8 8 2/17250 0 9 8 8 2/1725

A 34 842 b
to - ta
A 34 842 b
to - ta

2ο 66 - 24 -2 ο 66 - 24 -

an Wasserdampf im Atem hervorgerufene Absorption reduziert das Ausgangssignal lediglich um 3,6$, Dieser fehler ist ein prozentualer Fehler des gemessenen Wertes und nicht des Öesamtmessbereiches, so dass der absolute Wert des FehlerB mit der Kohlendioxydkonzentration abnimmt. Beispielsweise ist in Abwesenheit von Kohlendioxyd die Empfindlichkeit der Einrichtung für Wasserdampf NulleAbsorption caused by water vapor in the breath only reduces the output signal by 3.6 $. This error is a percentage error of the measured value and not of the total measuring range , so that the absolute value of the errorB decreases with the carbon dioxide concentration. For example, in the absence of carbon dioxide, the sensitivity of the device to water vapor is zero

Die erfindungsgemässe Einrichtung ist besonders geeignet zur ständigen überwachung des COg Gehaltes im Atem einer Person, die ein Atemschutzgeräte trägt. Die Einrichtung ist ausreichend klein, und zwar sowohl in den Abmessungen als auch im Gewicht, ao dass sie in ein Atemschutzgerät beispielsweise vom Typ M-17 eingebaut werden kann»The device according to the invention is particularly suitable for constant monitoring of the COg content in the breath of a Person wearing breathing apparatus. The device is sufficiently small, both in size as well as in weight, ao that it can be built into a breathing apparatus of the type M-17, for example »

Die im Rohr 27 untergebrachte Einrichtung gemäss Fig.4 hat eine Länge von ungelähr 2,69 Zoll und einen Durchmesser von ungefähr O381 Zoll; sie wiegt ungefähr 4»5 Unzen. Die Wheatstone-BrUcke und die Heizschaltung sowie eine Stromquelle können ausserhalb des Atemschutzgeräts entweder von der dieses Gerät tragenden Person getragen oder auf einem sonstigen Träger untergebracht werden. Die festen Detektoren weisen im wesentlichen keinenThe device accommodated in the tube 27 according to Figure 4 has a length of ungelähr 2.69 inches and a diameter of about 81 inches O 3; it weighs about 4 »5 ounces. The Wheatstone bridge and the heating circuit as well as a power source can either be worn by the person wearing this device or placed on another carrier outside the breathing apparatus. The fixed detectors have essentially none

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ΒΑΣ)ΒΑΣ)

009882/1725009882/1725

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

X4o2,66 * 25 -X4o2.66 * 25 -

Jäikrofoneffekt auf,und wenn man sie mit Kabeln, die ein geringes Rauschen aufweisen, mit den anderen Schaltelementen verbindet, so ist das Rauschen äusserst minimal« Die Ifeistungsaufnähme beträgt ungefähr 1*4 Watt« Ausserdem ist die Einrichtung äusserst unempfindlich und sie kann bei normaler Handhabung nicht beschädigt werden. Die Anzeige der Einrichtung ist unabhängig von der Durchströmung der Probenkammer mit Atem \xnä die Ansprechzeit der Einrichtung ist lediglich durch die fundamentale Detektor-Zeitkonstante von normalerweise 500 Mikro-Sekunden begrenzt. Die maximale Atemfrequenz liegt weit über diesem Wert, so dass die Ansprechzeit der Einrichtung weit unter dem erforderlichen Wert liegt.Microphone effect, and if you connect it to the other switching elements with cables that have a low level of noise, the noise is extremely minimal not be damaged. The display of the device is independent of the flow of breath through the sample chamber, the response time of the device is only limited by the fundamental detector time constant of normally 500 microseconds. The maximum respiratory rate is well above this value, so that the response time of the facility is well below the required value.

Selbstverständlich kann das Eingangsfilter 3 weggelassen werden, wenn der Infrarotstrahler 1 lediglich eine Strahlung mit geringer Bandbreite ausstrahlt, und diese Strahlung dieselbe wie die vom Eingangsfilter hindurch gelassene ist, oder wenn Analysator- und Bezugsfilter und 5 verwendet werden, die auch noch bei einer einfallenden Strahlung mit grosser Bandbreite zufriedenstellend arbeiten.Of course, the input filter 3 can be omitted if the infrared radiator 1 only emits radiation with a narrow bandwidth, and this radiation is the same as that let through by the input filter, or if analyzer and reference filters 5 and 5 are used, which are also used for incident radiation work satisfactorily with a large bandwidth.

Auch könnte die Messung so vorgenommen werden, dass an-The measurement could also be carried out in such a way that

- 26 -- 26 -

BAD ORiGINALBAD ORiGINAL

0098 82/172 50098 82/172 5

A 34 842 bA 34 842 b

b - tab - ta

14.2.66 ~ 26 -2/14/66 ~ 26 -

stelle eines Vergleichs der.Ausgangssignale der beiden Detektoren 6 und 7 durch Differenzbildung diese Signale in anderer Weise verglichen werden, beispielsweise durcii die Bestimmung ihres Verhältnisses oder durch Verstellung eines Parameters der Brückenschaltung, wodurch die Brücke abgeglichen wird» Ee sind aber auch noch andere Messmethoden möglich*make a comparison of the output signals of the two detectors 6 and 7, these signals are compared in another way by forming the difference, for example by determining their relationship or by adjusting a parameter of the bridge circuit, whereby the bridge is balanced »Ee but other measuring methods are also possible *

Bei der beschriebenen Einrichtung werden die Ausgangssignale zweier Detektoren verglichen, die getrennt t aber gleichzeitig einem Analysator- und einem Bezugsstrahl ausgesetzt werden. Es ist aber auch möglich., einen solchen Vergleich dadurch au ziehen, daso man die aufeinanderfolgenden Ausgangssignale eines einzigen Detektors verwendet, der nacheinander einem Analysator«· und einem Bezugsstrahl ausgesetzt wird» In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Ausgangssignale der beiden Detektoren getrennt, sie werden aber gleichzeitig abgegeben? in dem zuletzt beschriebenen .Fall werden die beiden Ausgangs«ignaIe von ein und demselben Detektor abgegeben, jedoch aufeinanderfolgend. Eine dem zuletzt beschriebenen Beispiel entsprechende Einrichtung kann leicht dadurch erhalten werden, daao bei der be-In the described device, the output signals of two detectors are compared, the t isolated but subjected to an analyzer and a reference beam simultaneously. However, it is also possible to make such a comparison by using the successive output signals of a single detector which is successively exposed to an analyzer and a reference beam. In the exemplary embodiment described, the output signals of the two detectors are separated; but delivered at the same time? In the last-described case, the two output signals are emitted by one and the same detector, but in succession. A device corresponding to the example described last can easily be obtained by daao in the loading

~ 27 *~ 27 *

009882/1725009882/1725

A 34 842 toA 34 842 to

b - tab - ta

14.2.66 - 27 -2/14/66 - 27 -

schriebenen Einrichtung nur ein Analysator'-Petektor 6 verwendet wird, der abwechselnd dem Analysator-» und dem Bezugsstrahl dadurch ausgesetzt wird, dass das Analysator- und das Bezuge'filter so bewegt werden, dass sie nacheinander und abwechselnd einen ein2igen Strahl vom Infrarotstrahler zum Detektor 6 unterbrechen. Jede Differenz in den aufeinanderfolgendeil Ausgangs-Signalen des Detektors ergibt ein in Abhängigkeit von der Zeit variierendes Ausgangesignal, das verstärktp gemessen und mit üblichen Mitteln mit einem Bezugewert verglichen werden kann. Eine solche Einrichtung kann eine sehr geringe Ansprechzeit haben, wenn die Wechselfrequenz zwischen Analysator- und Bezugsstrahl, dieonly one analyzer 'Petektor 6 is used, which is alternately exposed to the analyzer' and the reference beam in that the analyzer and the reference 'filter are moved so that they successively and alternately a single beam from the infrared emitter to the detector 6 interrupt. Each difference in the successive output signals of the detector results in an output signal which varies as a function of time, which amplified p can be measured and compared with a reference value using conventional means. Such a device can have a very short response time if the alternating frequency between the analyzer and reference beam, the

einem
beide auf einzigen Detektor fallen, erhöht wird.,
one
both fall on a single detector is increased.,

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

009882/1725009882/1725

Claims (1)

A 34 842 bA 34 842 b b - 93b - 93 15. Febr, 1966Feb 15, 1966 Patentansprüche :Patent claims: 1. Verfahren zur quantitativen Infrarotabaorptionsanalyse eines fließfähigen Gemisches, das eine au bestimmende erste und eine sweite heto?oatomare Komponente enthältP weichletztere eine eine bestimmte Infrarot«Absorptionsbande der ersten ■ Komponente überlappende Infrarot-»Absorptionsbande und wenigstens eine außerhalb der Absorptionsbande d?r ersten Komponente wirksame Infrarotabsorptionsbande aufweists dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch von einem ersten Infrarotstrahl mit auf den überlappenden Bereich der Absorptionsbande beschränktem Spektrum und von einem zweiten Infrarotstrahl durchstrahlt wirdB dessen Spsktrum die außerhalb der Absorptionsbande der ersten Komponente wirksame Absorptionsbande der zweiten Komponente r, nicht jedoch die Absorptionsbande der ersten Komponente umfasst, und daß die Strahlungsenergien beider Infrarotstrahlen hinter dem Gemisch gemessen und verglichen werden«1. A method for the quantitative Infrarotabaorptionsanalyse a flowable mixture comprising a au determining first and sweite Heto? Oatomare component contains P soft latter one a particular infrared "absorption band of the first ■ component overlapping infrared" absorption band and at least one d outside the absorption band? R first Component has effective infrared absorption band s characterized in that the mixture is penetrated by a first infrared ray with a spectrum limited to the overlapping area of the absorption band and by a second infrared ray B whose spectrum does not include the absorption band of the second component r which is effective outside the absorption band of the first component includes the absorption band of the first component, and that the radiation energies of both infrared rays behind the mixture are measured and compared « 2„ Verfahren nach Anspruch 1e dadurch gekennzeichnet, daß die Intensitäten und Bandbreiten der beiden Infrarotstrahlen ao eingestellt werden, daß die Differenz der gemessenen Strahlungsenergien unabhängig von der Konzentration2 "Method according to claim 1 e, characterized in that the intensities and bandwidths of the two infrared rays are set ao that the difference between the measured radiation energies is independent of the concentration BADBATH 009882/1725009882/1725 A 34 842 b 2 Q A 34 842 b 2 Q b - 93 C 7 b - 93 C 7 15. Febr. 1966Feb 15, 1966 der zweiten Komponente ist«the second component is " 3- Verfahren nach. Anspruch 2» dadurch gekennzeichnet, daß beide Infrarotstrahlen gleichseitig die Probe durchstrahlen und ihre Strahlungsenergien gleichseitig gemessen werden.,3- procedure according to. Claim 2 »characterized in that both infrared rays radiate through the sample on the same side and their radiation energies are measured on the same side., 4c Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur Bestimmung des COg-Gehalts eines Gasgemisches, das auch Wasserdampf enthält* dadurch gekennzeichnet0 daß als Infrarotabsorptionsbande des Kohlendiobcyds diejenige mit der Mittelwellenlänge von ungefähr 2,72 Mikron und als einzige Infrarotabsorptionsbande des Wasserdampfes diejenige mit der Mittelwellenlänge von ungefähr 2,67 Mikron gewählt wird»4c Method according to one or more of the preceding claims for determining the COG-content of a gas mixture which contains water vapor * characterized in 0 that the infrared absorption band of the Kohlendiobcyds that with the center wavelength of about 2.72 microns, and the only infrared absorption band of water vapor that with the Center wavelength of approximately 2.67 microns is chosen » 5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit einer Vorrichtung zum ]>urchBtrahlen des Gemisches und einer Meßvor«* richtung zur Messung der Strahlungsenergie, gekennzeichnet durch einen Infrarotstrahler, deseen Spektrum sowohl wenigstens teilweise den überlappenden Teil der Absorptionsbanden der beiden Komponenten als ersten Spektralereich, als auch wenigstens einen Teil der außerhalb der Absorptions«5. Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims with a device for blasting the mixture and a measuring device for measuring the radiant energy, characterized by an infrared radiator, the spectrum of which is at least partially the overlapping part of the absorption bands both components as the first spectral range, as well as at least part of the outside of the absorption « . BAD OFW3IW 30 -'. BAD OFW3IW 30 - ' 009882/17 25 ,009 882/17 25, Λ 34 842 bΛ 34 842 b b - 93 IO b - 93 IO 15» Febr· 196615 »Feb 1966 bande der ersten Komponente wirksamen Absorptionsbande der zweiten Komponente als aweiten Spektralbereich umfaßt» ferner durch ein Analysatorfilter mit einem Durchlassbereich, der wenigstens teilweise den ersten„ jedoch keinen wesentlichen Teil des zweiten Spektralbereiches umfasst9 sowie durch ein Bezugsfilter mit einem wenigstens teilweise den zweiten, jedoch keinen wesentlichen Seil des ersten Spektralbereiohes umfassenden Durchlassbereich* band of the first component effective absorption band of the second component as a wide spectral range includes »furthermore by an analyzer filter with a pass band which at least partially covers the first" but no essential part of the second spectral range 9 as well as by a reference filter with at least partially the second, but none essential rope of the first spectral range encompassing transmission range * 6„ Einrichtung nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch ein Eingangsfilter mit einem engen Durchlassbsreioh,, der jedoch den ersten und den zweiten Spektralbereich umfasst.·.6 "Device according to claim 5" characterized by a Input filter with a narrow pass range, however comprises the first and the second spectral range. 7· Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im optischen Weg hinter dem Analysatorfilter ein erster Detektor und hinter dem Bezugsfilter ein zweiter Detektor aur Messung der Strahlungsenergien vorgesehen ist»7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that that in the optical path behind the analyzer filter a first Detector and a second detector behind the reference filter it is intended to measure the radiation energies » 8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis8. Device according to one or more of claims 5 to 7, dadurch gekennzeichnet, daß das An~alysafcorfilter eine Durohlassbandbreite mit einer Mittelwellenlänge zwischen 2e67 und 2,85 Mikron hat.7, characterized in that the analytical filter a Durohlass bandwidth with a center wavelength between 2e67 and 2.85 microns. 9* Einrichtung nach einem oder mehreren dor Ansprüche 5 bis9 * Device according to one or more of claims 5 to 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugsfilter eine Durchlasebandbreite mit einer Mittelwellenlängo zwischen8, characterized in that the reference filter is a Pass-through bandwidth with a mean wavelength between 2,49 und 2.67 Mikron hat. 8AD 2.49 and 2.67 microns. 8AD 009882/1725009882/1725 A 34 842 1) 3 A A 34 842 1) 3 A b - 93b - 93 15. Febr. 1966Feb 15, 1966 10· Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mifrtelwellenlänge ungefähr 2ο76 Mikron ist*10. Device according to claim 8, characterized in that that the half-wave length is approximately 2ο76 microns * 11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelwellenlänge ungefähr 2,58 Mikron ist.11. The device of claim 9, characterized in that the center wavelength is approximately 2.58 microns. 12o Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 "bis 11» dadurch gekennzeichnet» daß die Detektoren auf eineia metallischen Wärmeabaoroer angeordnet sind9 der mit einem Heiselement gekoppelt und auf einer "konstanten Temperatur gehalten ist»12o device according to one or more of claims 7 "to 11» characterized »that the detectors are arranged on a metallic heat absorber 9 which is coupled to a heating element and kept at a" constant temperature » 13σ Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 129 dadurch gekennzeichnet, daß die Betektoren auf einem Träger angeordnete Bleiaulfid-Filme sind«13σ device according to one or more of claims 7 12 9, characterized in that the betectors are lead sulfide films arranged on a carrier « 14. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 13» dadurch gekennzeichnet t daß das Analysator-· und das Besugs« filter symmetrisch sur optischen Achse der Einrichtung nebeneinander vorzugsweise in einer zur optischen Achse senkrechten Ebene angeordnet sind»14. Device according to t one or more of claims 7 to 13 »characterized in that the analyzer and the Besugs · symmetrical filter sur optical axis of the device are adjacent to each other are preferably arranged in a plane perpendicular to the optical axis"" 15» Einrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Euter um die optische Achso drehbar sind,.15 »Device according to claim 14» characterized in that the two udders can be rotated around the optical axis. BAD ORIGINABAD ORIGINA 0 0 S 8 8 2 / 1 7 2 50 0 S 8 8 2/1 7 2 5 A 34 842 b _ ^A 34 842 b _ ^ b - 93 3 Z b - 93 3 Z 15. *ebr. 196615. * ebr. 1966 Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15» dadurch gekennzeichnet» daß die beiden Detektoren symmetrisch zur optischen Achse nebeneinander» vorzugsweise in einer zur optischen Achse*senkrechten Ebene angeordnet sind·Device according to claim 14 or 15 »characterized» that the two detectors are symmetrical to the optical axis next to each other »preferably in one to the optical Axis * are arranged in a vertical plane 17. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis17. Device according to one or more of claims 7 to 13» dadurch gekennzeichnet« .daß zwischen dem Infrarotstrahler und einem der Detektoren ein einstellbarer, infrarotabsorbierender Absohwächer angeordnet ist.13 »characterized« .that between the infrared radiator and one of the detectors is an adjustable infrared absorbing one Absohwächer is arranged. 18. Einrichtung nach Anepruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschwächer ein um die optische Achse drehbares und in den Strahlengang zwischen dem Strahler und einen der Detektoren einschwenkbares Haschengitter ist,18. Device according to Anepruch 17, characterized in that the attenuator is a rotatable about the optical axis and in the beam path between the radiator and one of the Detectors is swiveling mesh, 19* Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß alle Filter sowie die Detektoren in einer Zelle montiert sind»19 * Device according to one or more of claims 5 to 18, characterized in that all filters and detectors are mounted in one cell » 20. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 19« dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer zur Aufnahme des zu durchstrahlenden Gemisches vorgesehen ist, die Durchlaß-Öffnungen für das Gemisch hat.20. Device according to one or more of claims 5 to 19 «characterized in that a chamber for receiving the to be irradiated mixture is provided, which has passage openings for the mixture. 0 0 9 8 8 2/17250 0 9 8 8 2/1725 LeerseiteBlank page
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