DE19859479A1 - Analyseküvette für nichtdispersive Infrarot-Gasanalysatoren - Google Patents

Abstract

Eine rationelle Fertigung von Analyseküvetten mit kurzer, aber unterschiedlicher Küvettenlänge wird dadurch ermöglicht, daß in einem stirnseitig mit zwei Fenstern (4, 5) abgeschlossenen Metallhohlkörper (2) die Fenster (4, 5) unter Zwischenlage eines Abstandselements (9) mittels zweier mit dem Metallhohlkörper (2) verschraubter Druckringe (10, 11) gegeneinander gepreßt werden und daß jeder Druckring (10, 11) eine Andruckfläche (19, 22) aufweist, die mit der Umfangsfläche (20, 23) des jeweiligen Fensters (4, 5) und einer Gegenfläche (14) des Metallhohlkörpers (2) eine Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungsrings (21, 24) bildet, der dichtend an der Umfangsfläche (20, 23) und der Gegenfläche (14) anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Analyseküvette nach dem Ober­ begriff von Anspruch 1.

Eine derartige, aus der EP 0 385 173 A1 bekannte Analyse­ küvette besteht aus einem Metallblock mit einer Bohrung, die stirnseitig mit zwei strahlungsdurchlässigen Fenstern ab­ geschlossen ist und Querbohrungen für einen Gaseinlaß und einen Gasauslaß enthält. Üblicherweise werden die Fenster eingeklebt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine rationelle Fertigung von Analyseküvetten mit im wesentlichen kurzer, aber unterschiedlicher Küvettenlänge zu ermöglichen. Unter Küvettenlänge ist hier der Abstand der einander zugewandten Innenflächen beider Fenster zu verstehen, wobei kurze Kü­ vettenlängen größenordnungsmäßig zwischen 0 mm und etwa 10 mm liegen.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebene Analyseküvette gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Analyse­ küvette sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Bei der erfindungsgemäßen Analyseküvette ist die Küvetten­ länge mit hoher Genauigkeit durch das Abstandselement zwi­ schen den Fenstern festgelegt, wobei sich unterschiedliche Küvettenlängen auf einfachste Weise durch unterschiedlich dicke Abstandselemente einstellen lassen. Da die Abdichtung der Analyseküvette im Bereich der Fenster über Dichtungsringe erfolgt, ist die Analyseküvette auch für höhere Betriebs­ temperaturen geeignet, ohne daß die Probleme bisheriger Klebeverbindungen auftreten, wie z. B. das Ausgasen des Klebstoffs oder die Gefahr, daß die Fenster aufgrund ihrer von dem Metallblock verschiedenen Wärmeausdehnung brechen können.

Entsprechend Anspruch 2 besteht das Abstandselement vorzugs­ weise aus einem offenen Ring, dessen offene Seite dem Gas­ einlaß und dem Gasauslaß gegenüberliegt, so daß das zu analy­ sierende Gas ungehindert in den Raum zwischen den beiden Fen­ stern gelangen kann. Darüber hinaus sind aber auch weitere einteilige oder mehrteilige Ausbildungen des Abstandselements denkbar.

Um unterschiedliche Küvettenlängen bei unveränderter Endlage der Druckringe und damit bei unverändert er Pressung der Dich­ tungsringe einstellen zu können, ist entsprechend Anspruch 3 vorzugsweise in einem der beiden Druckringe ein den Anpreß­ druck auf das betreffende Fenster ausübender Gewindering ein­ geschraubt.

Eine Beschädigung der Fenster bei der Montage der Analyse­ küvette wird in vorteilhafter Weise dadurch vermieden, daß gemäß Anspruch 4 die Druckringe auf ihren gegen die Fenster drückenden Andruckflächen jeweils eine glatte Folie, ins­ besondere eine Teflonfolie, tragen.

Mit der in Anspruch 5 angegebenen Maßnahme wird erreicht, daß auch bei sehr unterschiedlichen Küvettenlängen die Luftspalte zwischen den Fenstern der Analyseküvette und benachbarten Teilen des Gasanalysators, z. B. ein der Analyseküvette nach­ geordneter optopneumatischer Detektor, mit vorgegebener Tole­ ranz konstant gehalten werden können.

Für nach dem Zweistrahlprinzip arbeitende Gasanalysatoren mit zwei parallelen Analyseküvetten, wie sie z. B. aus der DE 35 29 482 A1 bekannt sind, sind entsprechend Anspruch 6 beide Analyseküvetten baugleich und parallel zueinander in ein und demselben Metallhohlkörper ausgebildet.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen, von denen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Analyseküvette in Explosionsdarstellung und

Fig. 2 einen Querschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Analyseküvette zeigen.

Die dargestellte Analyseküvette 1 besteht im wesentlichen aus einem Metallhohlkörper 2 mit einer Bohrung 3, die stirnseitig mit zwei strahlungsdurchlässigen Fenstern 4 und 5 abgeschlos­ sen ist. Derselbe Metallhohlkörper 2 enthält eine weitere parallele Bohrung 6 zur Bildung einer baugleichen weiteren Analyseküvette für einen nach dem Zweistrahlprinzip arbei­ tenden Infrarot-Gasanalysator.

In die Bohrung 3 münden zwei einander benachbarte Querbohrun­ gen für einen Gaseinlaß 7 und einen Gasauslaß 8. Die Quer­ bohrungen sind zur Aufnahme eines entsprechenden Gaseinlaß- bzw. Gasauslaßstutzens ausgebildet.

In der Bohrung 3, deren Durchmesser größer als der der Fen­ ster 4 und 5 ist, sind die Fenster 4 und 5 unter Zwischenlage eines Abstandselements 9 derart angeordnet, daß der Gaseinlaß 7 und der Gasauslaß 8 in den Raum zwischen den Fenstern 4 und 5 münden. Dabei ist das Abstandselement 9 als offener Ring ausgebildet, dessen offene Seite dem Gaseinlaß 7 und Gas­ auslaß 8 gegenüberliegt. Durch die jeweilige Dicke des aus­ tauschbaren Abstandselements 9 ist die wirksame Küvettenlänge definiert.

Zur Halterung der Fenster 4 und 5 mit dem Abstandselement 9 in dem Metallhohlkörper 2 dienen zwei Druckringe 10 und 11, die mittels Schrauben 12 und 13 mit dem Metallhohlkörper 2 verschraubt sind und die beiden Fenster 4 und 5 gegen das dazwischenliegende Abstandselement 9 pressen. Die Druckringe 10 und 11 liegen dabei unmittelbar auf dem Metallhohlkörper 2 auf. Da die Dicke der Fenster 4 und 5 sowie des Abstands­ elements 9 je nach Anwendung unterschiedlich sein können, ist in dem Druckring 11 ein Gewindering 16 eingeschraubt, der den Anpreßdruck für das Fenster 5 erzeugt. Der Druckring 10 und der Gewindering 16 des Druckrings 11 tragen auf ihren gegen die Fenster 4 bzw. 5 drückenden Anlageflächen jeweils eine Teflonfolie 17, 18, um eine Beschädigung der Fenster 4 und 5 bei der Montage der Analyseküvette 1 zu verhindern.

Der Druckring 10 weist eine Andruckfläche 19 auf, die mit der Umfangsfläche 20 des Fensters 4 und einer schrägen Gegen­ fläche 14 des Metallhohlkörpers 2 eine Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungsrings 21 bildet, der dichtend an der Umfangs­ fläche 20 und der Gegenfläche 14 anliegt und somit das Fen­ ster 4 gegenüber dem Inneren der Analyseküvette 1 abdichtet. In gleicher Weise weist der Druckring 11 eine schräge An­ druckfläche 22 auf, die mit der Umfangsfläche 23 des Fensters 5 und einer Gegenfläche 15 des Metallhohlkörpers 2 eine wei­ tere Ringnut zur Aufnahme eines weiteren Dichtungsrings 24 bildet, der dichtend an der Umfangsfläche 23 und der Gegen­ fläche 15 anliegt.

Claims (6)

1. Analyseküvette für nichtdispersive Infrarot-Gasanalysa­ toren, bestehend aus einem Metallhohlkörper, der stirnseitig mit zwei strahlungsdurchlässigen Fenstern abgeschlossen ist und mit einem seitlichen Gaseinlaß und einem Gasauslaß versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster (4, 5) unter Zwischenlage eines Abstandselements (9) mittels zweier mit dem Metallhohlkörper (2) verschraubter Druckringe (10, 11) gegeneinander gepreßt werden und daß jeder Druckring (10, 11) eine Andruckfläche (19, 22) aufweist, die mit der Umfangsfläche (20, 23) des jeweiligen Fensters (4, 5) und einer Gegenfläche (14, 15) des Metallhohlkörpers (2) eine Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungsrings (21, 24) bildet, der dichtend an der Umfangsfläche (20, 23) und der Gegen­ fläche (14, 15) anliegt.

2. Analyseküvette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Abstandselement (9) aus einem offenen Ring be­ steht, dessen offene Seite dem Gaseinlaß (7) und dem Gas­ auslaß (8) gegenüberliegt.

3. Analyseküvette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in einem der beiden Druckringe (11) ein den Anpreßdruck auf das betreffende Fenster (5) ausübender Gewindering (16) eingeschraubt ist.

4. Analyseküvette nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckringe (10, 11) auf ihren gegen die Fenster (4, 5) drückenden Anlageflächen jeweils eine glatte Folie (17, 18), insbesondere eine Teflon­ folie, tragen.

5. Analyseküvette nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fensterdicke in Ab­ hängigkeit von der Dicke des jeweils verwendeten Abstands­ elements (9) so gewählt ist, daß der Abstand zwischen den voneinander abgewandten Außenflächen der Fenster (4, 5) innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt.

6. Analyseküvette nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zu ihr parallele baugleiche weitere Analyseküvette in ein und demselben Metallhohlkörper (2) ausgebildet ist.