DE2748089A1

DE2748089A1 - Nichtdispersiver infrarot-gasanalysator

Info

Publication number: DE2748089A1
Application number: DE19772748089
Authority: DE
Inventors: Udo Ing Grad Deptolla; Walter Ing Grad Fabinski
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1977-10-27
Filing date: 1977-10-27
Publication date: 1979-05-03
Also published as: JPS5471691A; US4180732A; GB2006956B; GB2006956A; FR2407466A1; FR2407466B3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen nichtdispersiven Infrarot-Gasanalysator gemäß des Oberbegriff des Patentanspruches Ein derartiger Gasanalysator ist in der DI-OS 2352813 beschrieben. Er arbeitet nach des Prinzip der negativen Filterung, die gegenüber positiver !Filterung von Vorteil ist, wenn in dem Meßgas Begleitgase vorhanden sind, die ait der zu messenden Gaskomponente eine Bandenüberlappung aufweisen. Es wird dadurch die bei positiver Tiltemng zu beobachtende, zu Meßfehlern führende Querempfindlichkeit des Analysators gegenüber den Begleitgasen vermindert. In de« Aufsatz "Gasanalyse mit dem UBlS bei kompliziert zusammengesetzten Meßgasen" Chem.-Ing. Techn., 33 Jg* (1961) 8.426 sind hierzu nähere Angaben gemacht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Querempfindlichkeit bei Analysatoren mit negativer Filterung noch weiter zu verringern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Merkmal gelöst.

Ein Ausführungsbaispiel eines auf der Erfindung beruhenden nichtdispersiven Infraret-Gasanalyaators zeigt die Zeichnung in schematischer Darstellung.

Mit Hilfe eines Strahlteilers 1 sind aus der Strahlung einer elektrischen, Infrarotlicht emittierenden Strahlungsquelle 2 zwei Strahlenbündel gebildet und diese Strahlenwegen I und II zugeleitet. In jedem Strahlenweg befindet sich eine vom Probegas durchflossene Küvette 3 bzw. 4.

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Bevor die Strahlenbündel in die Küvetten eintreten, werden axH durch eine rotierende Blende periodisch unterbrochen. Wacti aem iiurclitritt durch die Küvette 3 gelangt das Strahlenbündel iiu strahl enweg 1 in eine, die zu Messende Gaskomponente enthaltende Kammer b. Das Strahlenbündel im Strahlenweg II tritt in zwei hintereinander liegende, mit der zu messenden Gaskomponente beschickte Kammern 7 und 8 ein. Die Kanter 8 ist in bekannter Weise konisch ausgebildet und zwischen beiden Kammern besteht eine Kapillarverbindung 13 zu» statischen Druckausgleich (siehe hierzu auch die DT-OS 23 52 813).

Eine l>ifftrenzdruckmeHseinrichtung 9 »it einem Membrankonden sator 10 itit an die Kammer 6 und die Kammern 7 und 8 ange-

en. Die durch den Membrankondensator in ein elektrisches übertragenen Differenzdruckschwankungen sind ein Maß für die Konzentration der zu messenden Gaekomponente im Probegas·

Die Küvette 4 im Strahlenweg II ist wesentlich kürzer als die Küvette ό iiü Strahlenweg I. Lediglich aus symmetrischen Gründen ist im Strahlenweg II eine weitere Küvette 11 angeordnet, die ein die Infrarotstrahlung nicht absorbierendes Gas enthält. Eine Blende 12 im Strahienweg I dient dem Nullabgleich des Analysators wenn aas i'robengas frei von der zu messenden Gaskomponente ist. Die Kammern o,?,8 und die Differenzdruckmeßeinrichtung mit hembi-ankondtiusator werden bei der praktischen Ausführung des AiiaJ.ysators zweckinaßigerweise in einem gemeinsamen, leicht au.Jt.iubclibuj-^n Gehäuse untergebracht.

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Das Meßgas kann den Küvetten 3 und 4 auch so zupf rührt werden, daß diese in Parallelschaltung durchströmt, werden. Es ist dann in meßtechnischer Hinsicht vorteilhaft., im Gasweg vor der kürzeren Küvette einen pneumatischen Widerstand vorzusehen. Dieser Widerstand wird so dimensioniert, daß die Füllzeit beider Küvetten die gleiche ist, wodurch der bei Konzentrationsänderungen störende Einfluß der unterschiedlichen Füllzeit der Küvetten auf die Konzentrationsanzeige weitgehend ausgeschaltet wird.

Die durch die Erfindung bewirkte Selektivitiitssteigerung des Analysators sei an einen Meßbeispiel dargelegt: Bei der Messung des CO-Anteils im verdünnten Automobilnbgas treten als die Messung verfälschende Störgase CO., und Wasserdampf auf. Sind die beiden vom Automobilabgas durch strömten Küvetten gleichlang, wie dies bei Analysetoren zum Stand der Technik der Fall ist, so verursacht bei einem Meßbereich von O-5Oppm CO ein Anteil von 0-5% COp eine Anzeige von etwa 0-10ppm CO· Beträgt die Länge der Küvette 4 nur 2/3 der Länge der Küvette 3» so wird der Einfluß der Störgase auf die CO-Anzeige auf 1 ppm CO reduziert, d.h. die Selektivität um den Faktor 10 erhöht.

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Leerseite

Claims

"Nichtdigpersiver-Infrarot-GasanalYsator"

Pat entanspräche

Nichtdispersiver Infrarot-Gasanalysator mit zwei Strahlenwegen, in denen die Strahlung, die von einem umlaufenden Blendenrad periodisch unterbrochen wird, jeweils durch eine mit dem Meßgas beschickte Küvette und in einem Strahlenweg außerdem durch eine mit der Meßkomponente gefüllte Küvette in eine pneumatische Strahlungsempfangsanordnung geleitet ist, die in jedem Strahlenweg eine gasgefüllte, die Meßkomponente enthaltende Kammer aufweist, wobei beide Kammern an einen Differenzdruckmesser mit Membrankondensator zur elektrischen Inzeige der Druckdifferenz angeschlossen sind und gegebenenfalls die mit der Meßkomponente gefüllte Küvette über einem hohen pneumatischen Widerstand mit einer Druckkammer des Differenzdruckmessers verbunden ist,

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dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strahlenweg, in dem sich die mit der MeiJkomponent« gefüllte Küvette befindet, die »it dem Meßßaa beschickte Küvette kürzer ist als im anderen
2. rtichtdispersiver lufrarot-Gasanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kürzere mit Meßgas beschickte Küvette 0/4 bis Λ/j. so lang ist, wie die andere mit Meßgas beüchiolcte Küvette.
0. Nichtdisperßiver lufrarot-Gasanalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern (6,8) der Strahlungsempfangsanordnung, die mit der Meßkomponente gerüllde Küvette (',') und der Membrankondensator (10) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind und im Strahlenweg mit der kürzeren Küvette (4) eine weitere mit strahlungs inerten Gas gefüLlte Küvette (11) solcher Länge angeordnet ist daß diese beiden Küvetten den gleichen Saum einnehmen wie die mit Meßgas beschickte Küvette im anderen Strahlenweg.
4. Nichtdispersiver Infrarot-Gasanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Küvetten in Parallelschaltung vom Meßgas durchströmt sind und im Gasweg zur kürzeren Küvette ein pneumatischer Widerstand vorgesehen iut.

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