DE2924843A1

DE2924843A1 - Nichtdisperisives infrarot-gasanalysegeraet

Info

Publication number: DE2924843A1
Application number: DE19792924843
Authority: DE
Inventors: Margareta Ascherfeld; 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: 1979-06-20
Filing date: 1979-06-20
Publication date: 1981-01-22
Also published as: FR2459461B1; GB2055197B; GB2055197A; JPS566145A; US4373137A; FR2459461A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein nichtdispersives Infrarot-Gasanalysegerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei nichtdispersiven Infrarot-Gasanalysegeräten, deren Wirkungsweise auf der Absorption von Infrarotstrahlung aufgrund des Bandenspektrums der nachzuweisenden Gaskomponente beruht, treten Fehlmessungen auf, wenn im dem zu analysierenden Gas außer der nachzuweisenden Gaskomponente noch andere Gaskomponenten vorhanden sind, deren Absorptionsbanden sich mit denen der Meßkomponente überlappen. Man ist deshalb bestrebt, insbesondere für die Messung sehr geringer Gaskonzentrationen, die eine hohe Meßgenauigkeit erfordert, eine möglichst große Selektivität des Gerätes bezüglich der nachzuweisenden Gaskomponente zu erzielen, oder anders ausgedrückt, die sogenannte "Querempfindlichkeit" dos Gerätes gegenüber den Störgasen so weit wie möglich zu unterdrücken.

Es ist ein nichtdispersives Infrarot-Gasanalysec^rät bekannt (DT-AS 27 4-9 229), bei dem ausgehend von einer entsprechenden Gerätekonzeption, für diesen Zweck im wesentlichen vorgeschlagen wird, die Wände der vorderen und hinteren Gaskammer der Betektoreinrichtung aus Materialien unterschiedlicher Wärmeleitvermögens herzustellen und zusätzlich Mittel zux* Verhinderung einer Rückreflexion der Infrarotstrahlung durch diese Gaskammern vorzusehen.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich ebenfalls mit der Aufgabe den Einfluß infrarotaktiver Störgase auf die Messung durch eine Erhöhung der Selektivität des Gerätes zur verringern bzvi. ^u

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unterdrücken. Es wurde eine Lösung dieser Aufgabe entsprechend dur Lehre des Anspruches 1 gefunden. Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Form ein Ausführungsbeispiel eines Infrarot-Gasanalysengerätes nach der Erfindung, das nachfolgend näher beschrieben wird.

Eine Strahlenleitvorrichtung 1 erzeugt aus der Infrarotstrahlung einer mit elektrischem Strom gespeisten Strahlenwendel 2 zwei parallele Strahlenbündel 3 und 4·, die durch die Fenster 5 und 6 aus der Vorrichtung austreten. Die Strahlenbündel werden durch eine umlaufende Blendenscheibe 7 abwechselnd unterbrochen. Im Ütrahlenweg 5 durchsetzt die Strahlung eine vom Analysengas durchströmte Küvette 8, im Strahlenweg 4 eine mit einem Vergleichsgas gefüllte Küvette 9. Die aus den Küvetten austretenden Strahlenbündel gelangen sodann in eine Strahlungsdetektoreinrichtung, die in jedem Strahlenweg zwei aufeinanderfolgende, das nachzuweisende Gas enthaltende Kammern 10, 11 und 12, 1J aufweist. Durch einen mit den Kammern verbundenen Membrankondensator 14 werden die durch Strahlungsabsorption in den Kammern entstehenden Druckschwankungen in ein elektrisches Signal umgewandelt, dessen Größe der Konzentration der im Analysengas nachzuweisenden Gaskomponente entspricht. Die Küvetten und Kammern sind mit strahlungsdurchlässigen Ein- und Austrittsfenstern versehen.

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Im Sinne der Erfindung sind die Kammern 10...13 der Detektoreinrichtung im wesentlichen gleich groß und in den hinteren Kammern befindet sich jeweils ein über den Querschnitt ausgespanntes feines Drahtnetz 15 bzw. 16. Die Drahtnetze können z. B. aus geschwärztem Aluminiumdraht von 0,2 mm Drahtstärke bestehen. Durch ihre Schwärzung absorbieren sie nahezu vollständig die auffallende Strahlungsenergie. Ihre Wärmekapazität ist so gering, daß ihr Erwärmungsrythmus durch Strahlungsabsorption dem Modulationsrythmus der Strahlenbündel folgt. Durch Wärmeabgabe erhöhen sie die Temperatur des Killgases. Zwischen die vorderen und hinteren Kammern sind strahlenschwächende Mittel 17, 18 eingeführt. Prinzipiell können die verschiedenartigsten durch Absorption oder Reflexion strahlungsschwächend wirkenden Mittel benutzt werden. Sie ermöglichen es bei der jeweiligen Meßaufgabe hinsichtlich einer Störkomponente ein Optimum an Selektivität durch eine bestimmte Strahlenschwächung zu erreichen, wozu sie in die Strahlenwege entsprechend weit eingeführt werden. Erfahrungsgemäß wird dabei auch der Einfluß weiterer Störkomponenten auf die Anzeige verringert. Die Strahlenschwächung kann auch dadurch vorgenommen werden, daß man vordere und hinLure Kammer jeweils durch ein gemeinsames Fenster mit geeigneten Schwächungsgrad koppelt, wobei jedoch die einfache Einstellbarkeit nicht mehr gegeben ist.

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eerseit

Claims

Hartmann & Braun 6000 Frankfurt (Plain), 18.06.79

Aktiengesellschaft Gräfstraße 97 Lo/Ri

Nichtdispersives Infrarot-Gasanalysefierät

Patentansprüche:

jNichtdispersives Infrarot-Gasanalysegerät a) mit einem Meßstrahlenweg, in dem eine das Analysengas enthaltende Küvette angeordnet ist und einem Vergleichsstrahlenweg, in dem sich eine ein Vergleichsgas enthaltende Küvette befindet,

\. b) mit einer Einrichtung zur periodischen Unterbrechung der \ beiden Strahlenwege,

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CRlGIMAL

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c) mit einer Detektoreinrichtung am Ende der Strahlenwege, bestehend aus jeweils zwei in jedem Strahlenweg aufeinanderfolgenden, die nachzuweisende Gaskomponente enthaltende und strahlungsdurchlässige Eintrittsfenster aufweisende Gaskammern und

d) mit Mitteln zur Bildung eines elektrischen Signals aus den durch Strahlungsabsorption in den Kammern hervorgerufenen Druckimpulsen, als Maß für den Anteil der nachzuweisenden Gaskomponente im Analysengas, dadurch gekennzeichnet, daß

e) die vorderen und hinteren Kammern der Detektoreinrichtung in ihren Abmessungen etwa einander entsprechen,

f) die hinteren Kammern über ihren Querschnitt angeordnete, ■ siebartige Mittel enthalten, deren Elemente die auffallende Strahlung nahezu vollständig absorbieren und deren Wärmekapazität möglichst gering ist und

g) Mittel zur Schwächung der aus den vorderen Kammern austretenden Strahlung vorgesehen sind.
2. Gasanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die siebartigen Mittel geschwärzte feine Drahtnetze sind.

2. Gasanalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwächungsmittel einstellbar sind.

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ORIGINAL !NEPECTED