DE1673159A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Stoffen,vorzugsweise von Gasen,durch selektive Absorption eines infraroten Strahlenbuendels - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Stoffen,vorzugsweise von Gasen,durch selektive Absorption eines infraroten Strahlenbuendels

Info

Publication number
DE1673159A1
DE1673159A1 DE19651673159 DE1673159A DE1673159A1 DE 1673159 A1 DE1673159 A1 DE 1673159A1 DE 19651673159 DE19651673159 DE 19651673159 DE 1673159 A DE1673159 A DE 1673159A DE 1673159 A1 DE1673159 A1 DE 1673159A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
absorption
substance
measuring
tested
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
DE19651673159
Other languages
English (en)
Inventor
Jiri Janac
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.)
USTAV PRO VYZKUM A VYUZITI TUH
Original Assignee
USTAV PRO VYZKUM A VYUZITI TUH
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 USTAV PRO VYZKUM A VYUZITI TUH filed Critical USTAV PRO VYZKUM A VYUZITI TUH
Publication of DE1673159A1 publication Critical patent/DE1673159A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/37—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using pneumatic detection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

Patentanwälte OMeoburgaliea IO
P 16 73159e2 OFIENLEGUNG !
tfstav pro v^zkum a vyuziti tuhych a plynn^ch paliv, BSchovice
"Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Stoffen, vorzugsweise von Gasen, durch selektive Absorption eines infraroten Jtrahlenbundels"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Analyse von Stoffen, insbesondere von Gasen,, durch selektive Absorption eines infraroten Strahlenbündel, das durch eine Schicht des zu prüfenden Stoffes und hierauf in einen Empfängerstoff gefuhrt wird, der artmassig dem zu prüfenden Stoff entspricht oder mit ihm mindestens ein* gemeinsames Absorptionsband hat»
Nichtdispersive Infrarot-Analysatoren mit einem selektiven Detektor, in denen ein einziges Bündel infraroter Strahlen eine Messzelle mit dem zu prüfenden Stoff und hierauf hintereinander eine erste Absorptionskammer des Detektors mit dem Empfängerstoff und eine zweite Absorplionakammer des Detektors mit dem Empfangerstoff durchsetzt, sind stabiler und weisen «ine höhere Selektivität auf ala Infrarot-Analysatoren, in denen jeder Absorptionskammer des Detektors ein anderes Strahlenbündel von der Quelle der Infrarotstrahlung zugeführt wird. Demgegenüber haben diese Einbundel-Analyeatoren den Nachteil, dass ihre Nullpunkteineteilung schwierig ist. In
BAD
009832/1546
einer der bekannten Vorrichtungen dieser Art ist dieser Nachteil dadurch beseitigt worden, dass neben der Messzelle eine Vergleichszelle eingeschaltet ist, wobei diese beiden Zellen, die von der Strahlenquelle kommenden Strahlenbündel wechselweise den Absorptionskammern des Detektors zufuhren» Die optischen Eigenschaften einer derartigen Vergleichszelle können jedoch im Laufe der Zeit, insbesondere durch Verunreinigung, auch anders als die der Messzelle beinflusst werden, was zu unerwünschten Veränderungen im Wert der Energien führen kann, die aus der Messzelle und Vergleichszelle austreten»
Die Erfindung sieht nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens vor, die es gestatten, die aufgezeigten Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen durch Anwendung eines neuen Prinzips zu vermeident Mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung gelingt es, die Nullpunktstellung des Gerätes einfacher durchzufuhren«
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Analyse von Stoffen, insbesondere von Gasen, durch selektive Absorption eines Bündels infraroter Strahlung, das eine Schicht des zu prüfenden Stoffes durchsetzt und hierauf in einen Empfangerstoff geführt wird, welcher dem zu prüfenden Stoff artmassig entspricht oder mit ihm mindestens ein gemeinsames Absorptions* band aufweist0
Das Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Bündel infraroter Strahlen eine Schicht des zu prüfenden Stoffes und hierauf nacheinander ein» Messschicht des Empfangerstoffes, eine Kompensatiorfechicht des Emp fan gerat off es und eine zweite Me se schicht des Smp fanger stoffes
009832/1546
8AD ORIGINAL
durchsetzt, wobei der Druck und/oder die Absorptionslange äer ersten Kessschicht und der Kompensationsschicht je geringer als die der zweiten Messschicht sind und in den Messdchichten des Empfangerstoffes der Unterschied oder das Verhältnis zwischen den in ihnen absorbierten Energien gemessen wird. Der Wert der in der Kompensationsschicht absorbierten Energie jedoch derart gestellt wird, dass die in den Messschichten absorbierten Energien bei Nullabsorption der Schicht des zu prüfenden Stoffes einender gleichkommen.
Durch diesps Verfahren kann der Nullwert der Analysatorenangaben unter Anwendung eines einzigen Bundeis infraroter Strahlen ohne Verwendung einer Vergleichszelle eingestellt werden, falls die Messschicht des zu prüfenden Stoffes HuIlabsorption aufweist.
Das erfindungsgeriasse Verfahren kann vorzugsweise so durchgeführt v/erden, dass der Druck und/o£er die Absorptionslange der Kompensationsschicht automatisch je nach dem Viert der Absorption in der Schicht des au prüfenden Stoffes geändert werden. Bei der Anv/endung dieses Verfahrens erübrigt sich ein besonderes Stellglied in der KÜckkopplungsschlinge des Analysators.
Zur Durchführung des Verfahrens kann eine Vorrichtung dienen, die im wesentlichen von einer Quelle eines Bundeis infraroter Strahlen gebildet wird, der nacheinander eine Drohblende, eine Messzelle, eine erste Absorptionskammer, eine Kompensationskammer und «;ine zweite Absorptionskammer nachgeschaltet" sind, "wobei die Absorptionskammern mit einem, vorzugsweise mit θ inen | mit einem Membrankondensator versehenen Detektor verbunden sind, welchem Detektor ein Verstärker und f?in Mess-
009832/1546
gerat elektrisch angeschaltet sind und die Kompensationskammer mit einem elastischen Element wechselbaren Volumens verbunden ist.
Diese Ausbildung der Erfindung hat sich als gunstig erwiesen in den Fallen, in denen ein Infrarot-Analysator als Fühler fur ein pneumatisches Regulierungssystem verwendet wird.
Die vorstehenden und weiteren Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung und den Zeichnungen beispielsweiser Ausfuhrungsformen der Erfindung. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Ausfuhrungsform einer erfindungsgemassen Vorrichtung , die nach dem Ausschlags verfahren arbeitet und
Fig. 2 schematisch eine Ausführungsform derselben Vorrichtung, die nach dem Kompensationsverfahren arbeitet.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsform besteht die erfindungsgemasse Vorrichtung aus einer Quelle i eines Bundeis infraroter Strahlen, der nacheinander eine Drehblende 2, eine Messzelle £, eine erste Absorptionskammer ^, eine Kompensationskammer £ und eine zweite Absorptionskammer £ nachgeschaltet sind, wobei die Absorptionskammern ^, _J> mit einem, vorzugsweise mit einem Membrankondensator 8 versehenen Detektor 2 verbunden sind, der elektrisch an einen Verstärker £ und ein Messgerat IC geschattet ist und öi« ·, ^pulsations' .«aer *> • mit einem elastischen il^-^nt ,11 wn-'.-hselterf-T". Volumens verbunden ist»
009832/1543
BAD ORIGINAL
Bei der in Pig. 2 gezeigten Konstruktion kommen zu den in Pig. 1 dargestellten Konstruktionselementen noch inzu ein elektropneumatischer Messwertumwandler 12, dessen Ausgang an den Verstärker j} geschaltet iat und der mit einem Druckraum I^ in Verbindung steht, wobei der letztere mit einem Manometer l·^ versehen ist.
Die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist wie folgt: Durch Veränderung des Volumens des elastischen Elements ^l wird der Druck des Empfangerstoffes in der Kompensationskammer j> und hiermit auch der Absorptionswert der- Λ art eingestellt, dass die durch den Empfangerstoff in der ersten Absorptionskammer £ und der zweiten Absorptionskammer j5 absorbierten Energien ausgeglichen werden, wobei das periodisch durch die Drehblende 2 unterbrochen^, von der Strahlenquelle 1 kommende Bündel infraroter Strahlung nacheinander die Hesszelle J1 die erste Absorptionskammer £, die Kompensationskammer % und die zweite Absorptionskammer j5 durphsetzt. In diesem Falle gibt der im Detektor 2 untergebrachte Membrankondensator £, welchem der Verstarker £ elektrisch angeschaltet ist, kein Ausgangssignal, und das Hessgerat IQ zeigt Nullkonzentration des geprüften Stoffes an.
Die in Pig. 2 dargestellte Anordnung arbeitet wie folgt» Falls sich die Konzentration des zu prüfenden Stoffes in der Messzelle 2. ändert wird das Gleichgewicht zwischen den in der ersten Absorptionskaauner £ und in der zweiten Absorptionskammer £ des Detektors 2. absorbierten· Inergien gestört und der hierdurch entstandene Druckunterschied zwischen den beiden Kammern lost am Membrankondensator g ein Ausgangssignal aus. Das durch den Verstärker % verstärkte Signal wird dem elektropneumatisch^ Messwertwandler 1,2. zugeleitet, der - durch Druckveränderung des Mediums im Druekraum^ 13,
009832/1546
SAD ORIGINAL
die auf das elastische Element 11 einwirkt - den Druck des absorbierenden Stoffes in der Kompensationskammer £ derart ändert, dass sich die in beiden Absorptionskammern £, £ absorbierten Energien ausgleichen und das Ausgangssignal des Membrankondensators erlischt. Der Druck des Mediums im Druckraum IJ, vom Manometer 1£ gemessen, stellt sodann das Mass der Konzentration des in der Messzelle JJ geprüften Stoffes dar.
009832/1546

Claims (3)

  1. Patentansprüche
    1» Verfahren zur Analyse von Stoffen, insbesondere von Gasen, durch selektive Absorption eines Bundeis infraroter Strahlung, das eine Schicht des zu prüfenden Stoffes durchsetzt und hierauf in den Empfangerstoff geführt wird, der dem zu prüfenden Stoff artmassig entspricht oder mit ihm mindestens ein gemeinsames Absorptionsband aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Bündel infraroter Strahlen eine Schicht des zu prüfenden Stoffes und hierauf nacheinander eine Messschicht des Empfangerstoffes, eine Kompensationsschicht des ^mpfangerstoffes und eine zweite Messschicht des Empfangerstoffes durchsetzt, wobei der Druck und/oder die Absorptionslange der ersten Messschicht und der Kompensationsschicht je geringer als die der zweiten Messschicht sind und in den Messschichten des Empfangerstoffes der Unterschied oder das Verhältnis zwischen den in ihnen absorbierten Energien gemessen wird, der Wert der in der Kompensationsschicht absorbierten Energie jedoch derart eingestellt ist, dass die in den Messschichten absorbierten Energien bei Nullabsorption der Schicht des zu prüfenden Stoffes einander gleichkommen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Druck und/oder die Absorptionslange der Kompensationsschicht automatisch je nach dem Wert der Absorption in der Schicht des zu prüfenden Stoffes ändert.
  3. 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch geke- zeichnet, dass sie von einer Quelle eines Bundeis infraroter Strahlen gebildet wird,
    009832/1546
    Nulle Unterlagen ΙΛη. / „ I Abs. 2 Kr. I Sitz 3 des Änderungtg··. V. 4, $. 1897)
    der nacheinander eine Drehblende, eine Messzelle, eine erste Absorptionskammer, eine Kompensetionskammer und eine zweite Absorptionskammer nach^eschaltet sind, wobei die Absorptionsksmmern mit einem, vorzugsweise mit einem Membrankondensator versehenen Detektor verbunden sind, welchem ein Verstarker und ein Messgerat elektrisch angeschaltet sind, und die Kompensationskammer mit einem elastischen Element wechselbaren Volumens verbunden ist.
    Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2r dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Verstärkers elektrisch an einen elektropneumatischen Kesswertv/andler geschaltet ist, der mit dem mit einem Manometer versehenen, das elastische Element umgebenden Druckraum in Verbindung steht.
    009832/1546
    IAD OBiGHiAt
DE19651673159 1964-04-07 1965-03-29 Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Stoffen,vorzugsweise von Gasen,durch selektive Absorption eines infraroten Strahlenbuendels Pending DE1673159A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS200064 1964-04-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1673159A1 true DE1673159A1 (de) 1970-08-06

Family

ID=5355802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19651673159 Pending DE1673159A1 (de) 1964-04-07 1965-03-29 Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Stoffen,vorzugsweise von Gasen,durch selektive Absorption eines infraroten Strahlenbuendels

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE1673159A1 (de)
GB (1) GB1069636A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2836394A1 (de) * 1978-08-19 1980-02-28 Hartmann & Braun Ag Nichtdispersiver infrarot-gasanalysator
DE19735716A1 (de) * 1997-07-05 1999-02-04 Hartmann & Braun Gmbh & Co Kg Mehrkomponentenmessung mit einem nichtdispersiven Infrarotspektrometer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2836394A1 (de) * 1978-08-19 1980-02-28 Hartmann & Braun Ag Nichtdispersiver infrarot-gasanalysator
DE19735716A1 (de) * 1997-07-05 1999-02-04 Hartmann & Braun Gmbh & Co Kg Mehrkomponentenmessung mit einem nichtdispersiven Infrarotspektrometer
DE19735716C2 (de) * 1997-07-05 2001-02-08 Abb Patent Gmbh Verfahren zum Betrieb eines nichtdispersiven Infrarotspektrometers

Also Published As

Publication number Publication date
GB1069636A (en) 1967-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1193488B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Gasbeschaffenheit eines Erdgases
DE69530858T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des gehalts eines elements
DE536006C (de) Verfahren zur Bestimmung des Kaliumgehaltes im Erdreich, in Ablagerungen, technischen Produkten u. dgl.
DE2915986A1 (de) Verfahren und einrichtung zur kontinuierlichen messung von elementgehalten
EP0135101A2 (de) Fluorimeter
DE2320252A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur quantitativen bestimmung eines gasfoermigen bestandteils
DE4331317A1 (de) Untersuchungsverfahren zur Auswertung ortsabhängiger Spektren
CH650338A5 (de) Verfahren zur identifizierung der bestandteile eines stoffes, der mindestens einen hoch-dielektrischen bestandteil enthaelt und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens.
DE2622175A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ermitteln der volumenanteile eines drei- komponenten-gemisches
EP0191172B1 (de) Verfahren zur Sensibilisierung und Stabilisierung des Betriebszustandes von Halbleitergassensoren
DE19509822C2 (de) Ölkonzentrations-Meßgerät
DE3819101A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur messwertverarbeitung
WO2000050874A1 (de) Verfahren und anordnung zur messung des brennwertes und/oder des wobbeindexes von brenngas, insbesondere von erdgas
DE1598873A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der mittleren Groesse bestimmter Teilchen in einem Fluidum
DE1673159A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Stoffen,vorzugsweise von Gasen,durch selektive Absorption eines infraroten Strahlenbuendels
DE1064255B (de) Akustischer Gasanalysator
DE1648820A1 (de) Geraet zur nichtdispersiven Ultrarot-Gasanalyse
DE69935818T2 (de) Auspuffgasanalysevorrichtung und modales Massenanalyseverfahren durch Gasspurverfahren unter Benutzung dieser Analysevorrichtung
DE3510867C2 (de)
DE102013006397B4 (de) Thermischer Durchflussmesser und Verfahren zum Betrieb desselben
DE69627798T2 (de) On-line Messung des Basisgewichts eines Tabakstranges durch ein Messgerät mit hoher Genauigkeit/langsamer Reaktion und niedriger Genauigkeit/schneller Reaktion
EP0552183B1 (de) Pneumatischer zweischichtdetektor für ndir-gasanalysatoren
DE2536777A1 (de) Messfuehler zur bestimmung der wasserspannung im boden nach dem waermepulsprinzip
DE4424494A1 (de) Verfahren zum Kalibrieren eines Analysesystems und Analysesystem
DE1207664B (de) Verfahren zum Messen der Dichte von Fluessigkeiten mit Gaseinschluessen und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens