DE3137660A1 - Verfahren und vorrichtung zur messung des konzentrationsverhaeltnisses zweier ir-, nir-, vis- oder uv-strahlung absorbierender komponenten eines komponentengemischs - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur messung des konzentrationsverhaeltnisses zweier ir-, nir-, vis- oder uv-strahlung absorbierender komponenten eines komponentengemischsInfo
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Description
P AT ENTANWÄLTE
3137550
DR. A. VAN DER WERTH DR. FRANZ LEDERER R. F. MEYER-ROXLAU
DlPL-ING. C1934-1974) DIPL-CHEM. DIPL-ING.
8000 MÖNCHEN 80 LUCILE-GRAHN-STRASSE 22
TELEFON: (089)47 29 47 TELEX: S24624 LEDER D TELEGR.: LEDERERPATENT
H. Maihak AG
Semperstr. 38
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22. September 1981 M/Ge 2000 Hamburg 60
Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Konzentrations -
Verhältnisses zweier IR-, NIR-, VIS- oder UV-Strahlung absorbierender Komponenten eines Komponentengemischs
Die Erfindung betrifft zum einen ein Verfahren und zum anderen eine
Vorrichtung zur Messung des Konzentrations Verhältnisses zweier IR-,
NIR-, VIS- oder UV-Strahlung an beliebiger Spektralposition absorbierenden Gasen in einer Gasmatrix oder zweier in einem Lösungsmittel
gelösten Substanzen gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 6
Aus der DE-OS 24 60 895 ist ein Verfahren bekannt, das es gestattet,
das Konzentrations verhältnis zweier Gase oder zweier in einem Lösungsmittel gelöster Substanzen unmittelbar zu erfassen, ohne daß die Konstanz
anderer Einflußgrößen, wie z.B. der Temperatur, des Drucks, der Strömungsgeschwindigkeit und der Konzentration einer Komponente
oder der Gesamtkonzentration beider Komponenten, erforderlich wäre. Das Verfahren ist jedoch nur zur Messung des Konzentrations Verhältnisses
solcher Meßkomponenten anwendbar, deren Absorptions banden einen verhältnismäßig geringen Abstand voneinander aufweisen.
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Charakteristisch für dieses Verfahren ist weiterhin, daß die Intensität
der vom zu untersuchenden.Komponentengemisch durchgelassenen
Strahlung in drei benachbarten, engen Spektralbereichen gemessen wird, die sich im Minimum zwischen den Absorptionsmaxima der
beiden Meßkomponenten befinden müssen. Offen erkennbar ist durch
diese Bedingung der Anwendungsbereich des Verfahrens erheblich eingeschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Vorrichtung
der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß der Quotient der Konzentrationen zweier Gase oder zweier gelöster Substanzen,
die IR-, NIR-, VIS- oder UV-Strahlung absorbieren, unmittelbar und unabhängig von anderen Einflußgrößen, wie beispielsweise
Temperatur, Druck, Strömungsgeschwindigkeit oder Summenkonzentration gemessen v/erden kann, ohne daß die relative Lage der
Absorptions banden von Bedeutung ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in verfahrenstechnischer bzw.
vorrichtungstechnischer Hinsicht durch die Merkmale des kennzeichnenden
Teils der Patentansprüche 1 bzw. 6 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sowohl in verfahrenstechnischer als auch
in vorrichtungstechnischer Hinsicht sind aus den jeweils zugehörigen Unteransprüchen zu ersehen.
Zur Messung des Konzentrations Verhältnisses zweier optische Strahlung
absorbierender Meßkomponenten wird ein nichtdispersives Einstrahl-Photometer
verwendet, das als Modulations einrichtung ein Gas filter-
oder Interferenzfilter-Karussell enthält. Die Modulations einrichtung
prägt der Meßstrahlung, die beim Durchlauf durch eine Meßstrecke eine für die Meßkomponente spezifische spektrale Absorption erfährt,
zeitlich nacheinander vier unterschiedliche spektrale Verteilungs-
funktionen auf, die durch Dunkelphasen voneinander getrennt sind. Die
so modulierte Strahlung trifft schließlich auf einen Detektor, dessen Aus gangs signal einer elektronischen Fourier-Analyse unterzogen wird.
Der Quotient aus erstem und zweitem Fourier-Koeffizienten stellt das
Maß für das Konzentrations verhältnis der beiden die optische Strahlung
absorbierenden Meßkomponenten dar.
Die zugehörige Vorrichtung ist in ihrer Konstruktion einfach, bei Freistrahlanwendungen
einsetzbar und unempfindlich gegenüber Veränderungen im Strahlengang, die beispielsweise auf Fensterverschmutzungen
zurückzuführen sind.
Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft und unter gleichzeitiger
Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter ins einzelne gehend erläutert; in den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 schematisch den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen
Meßvorrichtung,
Fig. 2 den Blendenradmodulator der Fig. 1,
Fig. 3A den periodischen Wechsel der Lichtintensitäten der Strahlung,
wenn keine Meßkomponente vorliegt, die eine Strahlungsabsorption zur Folge hätte,
Fig. 3B schematisch die entsprechende Spektralverteilung der Intensitäten,
Fig. 3C den Transmissionsverlauf bei durch die Meßkomponenten bedingter Absorption,
Fig. 3D die Abschwächung zweier Lichtintensitäten bei unveränderter
Aufrechterhaltung der beiden anderen Lichtintensitäten,
Fig. 3E den Effekt der Meßkomponenten auf die zeitliche Abfolge
der Lichtintensität,
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Fig. 4 das Blockschaltbild der Meßwertverarbeitiongselektronik,
Fig. 5 eine möglicherweise vorzusehende Kompensations einrichtung und
Fig. 6 für ein bestimmtes Anwendungsbeispiel aus der Gasanalyse den Verlauf der Meßsignale in Diagrammdarstellung.
Das Einstrahl-Photometer gemäß Fig. 1 verfügt in seinem grundsätzlichen
Aufbau über einen Strahler 1, nämlich beispielsweise im IR-Bereich
einen thermischen Strahler, der eine Breitband-Strahlung emittiert,
über einen Meßraum 4 mit den darin enthaltenen Meßkomponenten,. welcher Meßraum 4 von der Meßstrahlung durchsetzt wird. Der Meßraum
4 ist gegenüber seiner Umgebung mit Hilfe von Fenstern 2 und 3 abgedichtet, die im interessierenden Spektralbereich für die Meßstrahlung
durchlässig sind. Der Meßraum 4 kann beispielsweise aus einer
Küvette bestehen; er kann aber auch ein Prozeßraum selbst sein, so daß es sich dann bei dem Meßverfahren um ein Freistrahl verfahr en
handelt.
Im Meßraum 4 erfährt die spektrale Verteilung der Lichtintensität eine
für die Konzentration des Meßobjekts charakteristische Veränderung. Nach dem Austritt aus dem Meß raum 4 durch das Fenster 3 hindurch
wird die Strahlung durch ein mit einer Kreisfrequenz 63 rotierendes Blendenrad 5 moduliert, und zwar sowohl hinsichtlich der Intensität
als auch in spektraler Hinsicht. Die Wirkungsweise des als Modulator
wirkenden Blendenrads 5 wird noch genauer erläutert werden. Im
Anschluß an die vom Blendenrad 5 gebildete Modulations einrichtung wird die Strahlung mittels einer Linse 8 auf einen Breitband-Detektor
10 fokussiert, der im IR- und im NIR-Bereich beispielsweise ein pyroelektrischer Empfänger, ein Halbleiterdetektor oder ein Bolometer
sein kann. Für den Fall, daß die im Blendenrad 5 vorgesehenen Filter 6 und 7 Gasfilter sind, befindet sich im Strahlengang zusätzlich
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ein feststehendes Interferenzfilter 9. Das Modulatorblendenrad 5 verfügt des
weiteren über Filter 11 und 12 und kann auch zwischen 'dem Strahler 1 und dem
Meßraum 4 oder sogar im Meßraum 4 selbst angeordnet sein. Im übrigen verfügt das Photometer der Figur 1 über einen Fourieranalysator 26, einen Dividierer
oder Quotientenbilder 27 und eine Anzeigevorrichtung 23.
Die in Figur 2 schematisch dargestellte beispielhafte Ausführungsfonn des
Modulatorblendenrads 5 verfügt über vier Interferenzfilter 6, 7, 11 und 12,
die abwechselnd mit der Kreisfregueriz O -bezogen auf das Blendenrad 5 in
den Strahlengang geschwenkt werden, so daß die Strahlung wegen der Vorsehung von insgesamt vier Filtern mit der Kreisfreguenz 4<όmoduliert wird.
Das Transmissionsmaximum des Interferenzfilters 6 liegt bei derjenigen Wellenlänge
JL, bei der die eine Meßkomponente A ihre Absorptionsbande aufweist.
Die Zentrumswellenlänge λ des Filters 11 liegt nicht im Bereich der
Absorptions banden der Meßkomponenten A und B. Das Interferenzfilter
7 transmittiert denjenigen Spektralbereich, in dem die Meßkomponente
B Strahlung absorbiert. Das Filter 12 entspricht dem Filter
Insgesamt unterliegt die Strahlung des Strahlers 1 also einer zeitlichen
und spektralen Modulation,wie dies in den Fig. 3A und 3E schematisch
dargestellt ist.
Fig. 3A zeigt den periodischen Wechsel der Lichtintensität, ohne daß
eine Meßkomponente vorliegt, weshalb keine Strahlungsabsorption verursacht
ist. Fig. 3B zeigt schematisch die entsprechende Spektralverteilung
der Intensitäten I1 bis I .
Die Absorption durch die Meßkomponenten A und B verursacht Defekte
in der Transmission (1V. , ΤΏ
< 1) der Meßstrecke bei den spezifi-
A JB
sehen Spektralstellen λ. und λ (Fig. 3C). Dies führt zu einer Ab-Schwächung
der Lichtintensitäten I- bei λ. bzw. I bei A , während
die Lichtintensitäten I und I unbeeinflußt bleiben (Fig. 3D) .
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In Fig. 3E ist der Effekt der Meßkomponenten A und B auf die zeitliche
Abfolge der Lichtintensitäten dargestellt. Der Meßeffekt besteht also in dem Unterschied der Signale der Fig. 3A und 3E.
Die Auswertimg des Ausgangssignals des Detektors 10 erfolgt mittels einer
^Bwertverarbeitrngselektronik, die im wesentlichen aus einem Zwei-Kanal-Lock-In-Verstärker
besteht, dessen Arbeitsweise das Blockschaltbild der Fig. 4 erläutert. Die vom Modulatorblendenrad 5 mit der Kreisfrequenz
4<uiiDdulierte Intensität des Lichts des Strahlers 1 wird im
Detektor 10 in ein elektrisches Signal umgesetzt, das zunächst durch einen Vorverstärker 13 und dann durch einen regelbaren Verstärker 14
angehoben wird. Anschließend erfolgt eine Zerlegung des so behandelten Detektorsignals in Teile seines Frequenzspektrums (Fourieranalyse) .
In einem ersten Meßkanal wird der Signalanteil mit der Frequenz Q
durch ein selektives Filter 15 extrahiert und durch einen nachgeschalteten Gleichrichter 17 phasensynchron zu Oi gleichgerichtet;
dies führt dann nach anschließender Glättung in einem Tiefpaß 19 zu einem geglätteten Signal S1 für den ersten Kanal.
Ähnlich wird im zweiten Meßkanal verfahren. Ein. Filter 16 selektiert
den Signalanteil mit der Frequenz Zo , das durch einen Gleichrichter phasensynchron zu 2 Q gleichgerichtet wird. Die Steuersignale für CJ
und 2 O werden durch einen Referenzsignalverstärker 24 und einen
Phasenschieber 2 5 erzeugt. Das Signal des zweiten Meßkanals wird
durch einen Integrator 20 gesiebt und auf einen Regelverstärker 21 gegeben, der das Signal S mit einer Referenzspannung eines Referenzspannungsgebers
22 vergleicht und über den regelbaren Verstärker 14 konstant hält. Somit ist gewährleistet, daß das durch
den Tiefpaß 19 geglättete Signal S1 des ersten Kanals, das schließlich
an einem Anzeigegerät 23 zur Anzeige gebracht wird, dem
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Quotienten aus erster und zweiter Fourierkomponente des Signalgemischs
aus den Fig. 3A und 3E proportional ist.
Die Analyse des zeitlichen Verlaufs der Signale ergibt für den ersten
und den zweiten Fourierkoeffizienten F. und F_ unter der Annahme,
daß die geometrischen Formen der Filterfassungen des Modulatorblendenrads 5 exakt gleich sind :
= a2.
Dabei sind a1 , b1 und a Gerätekonstanten, die durch die geometrische
Anordnung bestimmt sind.
Unter der Annahme, daß die einzelnen Filter 6, 7, 11 und 12 so ausgesucht
sind, daß ihre integralen Transmissionen gleich sind, also I, = I_ = I, = I, gilt, ergeben sich für die Fourierkoeffizienten:
F1 = a|-(TA - XB>
· 1I ^
F2 = a2 · ( - τΑ - xB + 2) · I1 (4)
Das zur Anzeige gebrachte Meßsignal ist der Quotient aus diesen beiden Größen:
S XA * TB (5)
/ν —
2 - TA - TB
Durch die Quotientenbildung wird das Signal unabhängig von der Lichtintensität
und damit driftfrei in Hinblick auf "graue", also spektral
::■■■.: .;. 313766Q
lh
unabhängige Intensitätsänderungen, wie sie beispielsweise durch eine
Fensterverschmutzung bedingt werden.
Die Transmissionen T. und T* der beiden Meßkomponenten A und B
sind Integralfunktionen der spektralen Transmissionen gemittelt über
die jeweiligen Interferenz-Durchlaßkurven.
Für kleine Produkte ε Α g ( λ )'C A g'l, wobei ε ( λ ) der im Durchlaß
bereich des Interferenzfilters gemittelte spezifische Absorptions koeffizient,
c die Konzentration der jeweiligen Meßkomponente und 1 die optische Weglänge im Meßmedium, ist, läßt sich die Transmission
in eine Tay.lorreihe entwickeln:
τ = 1 - ε . el ■ ± (6)
Diese Näherung läßt sich für beide Meßkomponenten A und B durch geeignete Wahl der Zentrumswellenlänge der Interferenzfilter sowie
der Länge 1 des möglicherweise als Küvette ausgebildeten Meßraums 4 immer einstellen.
Führt man den Quotienten Q der Konzentration C beider Meßkomponenten
A und B ein, nämlich
Q = £A (7)
CB
so ergibt sich als Meßgröße
S1 ~ D-Q (8)
D + Q
wobei D eine Konstante ist, bestimmt durch die spektroskopischen
Daten der einzelnen Meßkomponenten A und B, nämlich
(9)
'*'' 313766Q
/3
Nach dieser Verfahrensweise ist es also möglich, ein Meßsignal S1
als Meßgröße zu erzeugen, das eine >eineindeutige monotone Funktion
des Konzentrationsverhältnisses zweier Meßkomponenten in einem Komponentengemisch darstellt.
Es ist nicht zu erwarten, daß alle vier Interferenzfilter 6, 7, 11 und
des Modulationsblendenrads 5 dieselbe integrale Transmission aufweisen,
weil sie beispielsweise durch Fertigungs Schwankungen hinsichtlich
der Lage des Transmissionsmaximums und der Halbwerts breite Streuungen unterliegen. Darüber hinaus besitzen der Strahler
und der Detektor 10 Spektralgänge, die die integrale Transmission auf den vier durch die vier Interferenzfilter gebildeten Meßkanälen
beeinflussen. Solche Differenzen stören aber beim Gerätabgleich, wie sie Voraussetzung für die Gültigkeit der Gleichungen (3), (4),
(5) und (8) sind.
Zur Kompensation kann beispielsweise die Einrichtung vorgesehen werden, die in Fig. 5 dargestellt ist. Nach der dortigen Darstellung
befinden sich auf dem Modulationsblendenrad 5 zusätzlich zu den
vier bereits mehrfach erwähnten Interferenzfiltern 6, 7, 11 und 12 zwei unabhängig voneinander einstellbare Blenden, die die einzelnen
Filter mehr oder weniger abdecken können.
Das dargestellte einzelne Blendensegment 26 dient zum Abgleich des
ersten Fourierkoeffizienten und das Blendensegment 27, das symmetrisch in zwei gegenüber liegende Filter eingreift, zum Abgleich des
zweiten Fourierkoeffizienten. Zum Abgleich werden, ohne daß die Meßkomponenten Ά und B im Meßraum 4 vorliegen dürfen, die
Fourierkoeffizienten F. und F mittels der beiden Blenden, also zum einen des Blendensegments 26 und zum anderen des zweiteiligen
Blendensegments 27, getrennt nacheinander grob auf Null einge-
.:.\.::»r-;;*·' .: j. 313766g
stellt. Der Abgleich der Restsignale erfolgt elektronisch durch den
Phasenschieber 25 (Fig. 4).
Fig. 6 zeigt ein Anwendungsbeispiel aus der Gasanalyse für das neue
Quotientenmeß verfahr en.
Gemessen werden sollte das Konzentrationsverhältnis Q = CO j/ C-^HgL
wobei die IR-Banden von Kohlenmonoxid bei ca. 4, 7 pm. und von
Propan bei ca. 3,4 um ausgenutzt werden sollten.
Es wurden daher Interferenzfilter mit folgenden Spektraldaten ausgewählt:
λΑ = 4,69μπι; HWB = 0,18 μπι (hWB = Halbwertsbreite)
λβ = 3,27|±m; HWB = 0,17 μπι
λο = 5,24μΐη; HWB = 0,30 μπι
λο = 5,24μΐη; HWB = 0,30 μπι
Die Küvettenlänge 1 betrug 20 cm.
Um die Vorzüge und Grenzen des erfindungs gemäßen Verfahrens aufzuzeigen,
wurde in Fig. 6 eine Darstellung von S1 («1 - I) über
S2 (-I1 + I2) gewählt.
Die Signale wurden gemessen, indem der Regelverstärker 21 (Fig. 4)
zwischen den beiden Lock-In-Kanälen O und 2 63 außer Funktion gesetzt
wurde und die Ausgangs signale S1 und S direkt auf die Eingänge
eines X-Y -Schreibers gegeben wurden.
Das Quotientensignal ergäbe sich dann aus der Steigung des Kurvenverlaufs
des Signals S1 als Funktion von S2 in jedem Punkt.
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Bei der einen Kurvenschar wurde als Parameter der Quotient Q = [CO J / [C H ~j fest eingestellt und die Summenkonzentration
ΓΟΟΙ + [C3H-] kontinuierlich von O bis auf 15 VoI % variiert.
Die anderen beiden Kurven wurden erhalten, indem bei vorgegebener Summenkonzentration der Konzentrationsquotient kontinuierlich von
bis co durchgefahren wurde.
Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, ist der Zusammenhang zwischen S..
und S ab einer bestimmten Summenkonzentration, die etwa bei 5 VoI % liegt, nicht linear. Ab hier verläßt man den Gültigkeitsbereich
der Näherung der Gleichungen (6) bzw. (8) aufgrund des nichtlinearen Zusammenhangs zwischen der Transmission und der
Konzentration eines Gases. Bis zu einer Summenkonzentration von 5 VoI % ist also der Quotient S./S_ unabhängig von der Verdünnung
des Gasgemischs und nur ausschließlich eine Funktion des Quotienten/COJ
Wollte man den Arbeitsbereich des Meßverfahrens zu höheren Summen konzentrationen hin erweitern, müßte man die Meßraumküvette verkürzen
oder aber die Transmissionen der Interferenzfilter aus den Zentren der Gasabs orptions banden in deren Flanken verlagern.
Da sowohl S1 als auch S proportional zur angebotenen Lichtintensität
des Strahlers 1 sind, bewirkt eine Fensterverschmutzung nur eine Verschiebung der Kurven der Fig. 6 in Richtung auf den Nullpunkt,
so lange die Intensitätsabnahme spektral unabhängig ist. Innerhalb des
Linearitätsbereichs S.. (S,,) bleibt der Quotient S../S2 = f(Q) davon unbeeinflußt.
Claims (12)
1. !"Verfahren zur Messung des Konzentrations Verhältnisses zweier
IR-, NIR-, VIS- oder UV-Strahlung an beliebiger Spektralposition absorbierender Gase in einer Gasmatrix oder zweier in einem Lösungsmittel
gelöster Substanzen, dadurch gekennzeichnet, daß der einen mit dem Komponentengemisch gefüllten Meßraum durchsetzenden
Strahlung vor, in oder hinter dem Meßraum mittels einer Modulation mit einer Kreisfrequenz (ij ) vier periodisch aufeinander
folgende, jeweils durch Dunkelphasen voneinander getrennte spektrale
Zustände aufgeprägt werden, von denen drei unterschiedlich sind, daß der erste Zustand mittels eines Filters eingestellt wird,
das im Bereich des Absorptionsspektrums der einen Meßkomponente
(A) selektiv absorbiert oder selektiv transmittiert, daß der
dritte Zustand mittels eines Filters eingestellt wird, das im Bereich des Absorptionsspektrums der anderen Meßkomponente (B) selektiv
absorbiert oder selektiv transmittiert, daß der zweite und der vierte Zustand jeweils durch Gasfilter, die beide Meßkomponenten (A, B)
enthalten, oder durch Interferenzfilter, die bei keiner der beiden Meßkomponenten (A, B) transmittieren, eingestellt werden, daß
der diskontinuierliche wellenlängenmodulierte Intensitätsverlauf mit einem Breitband-Detektor gemessen wird und daß das Ausgangssignal
dieses Detektors mit den Kreis fr equenzen (J und ZO
phasenempfindlich gleichgerichtet wird zur Bildung von zwei Signalen
(S6J und S_ ) und daß der Quotient dieser Signale gebildet
wird, und zwar als Maß für das zu messende Konzentrationsverhältnis der Meßkomponenten (A und B).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Zustand mittels eines Gasfilters eingestellt wird, das im Bereich des Absorptionsspektrums der einen Meßkomponente (A)
selektiv absorbiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zustand mittels eines Interferenzfilters eingestellt wird,
das im Bereich des Absorptionsspektrums der einen Meßkomponente
(A) selektiv transmittiert.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte Zustand mittels eines Gasfilters eingestellt wird, das im Bereich des Absorptionsspektrums der zweiten Meßkomponente
(B) selektiv absorbiert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte Zustand mittels eines Interferenzfilters eingestellt wird, das im Bereich des Absorptionsspektrums der zweiten Meßkomponente
(B) selektiv transmittiert.
6. Vorrichtung zur Messung des Konzentrationsverhältnisses zweier IR-, NIR-, VIS- oder UV-Strahlung an beliebiger Spektralposition
absorbierender Gase in einer Gasmatrix oder zweier in einem. Lösungsmittel gelöster . Substanzen, dadurch gekennzeichnet, daß
einem Strahler (1) ein Spektra Im odulat or (5) und ein mit dem
zu untersuchenden Komponentengemisch gefüllter Meßraum (4)
nachgeordnet sind, daß im Strahlengang hinter beiden ein Breitband-Detektor (10) angeordnet ist, und zwar unter Vorschaltung .
einer die Strahlung auf ihn fokussierenden Linse (8), daß der
Spektralmodulator (5) mit einer Kreisfrequenz (&)) zuarbeiten
in der Lage ist und vier Filter aufweist, wobei das erste Filter (beispielsweise 6) im Bereich des Absorptionsspektrums der
einen Meßkomponente (A) selektiv absorbiert oder selektiv transmittiert,
das zweite Filter (beispielsweise 7) im Bereich des Absorptionsspektrums der anderen Meßkomponente (B) selektiv absorbiert
oder selektiv transmittiert und das zweite und das vierte Filter (beispielsweise 11 und 12) Gasfilter, die beide Meßkomponenten
(A und B) enthalten, oder Interferenzfilter sind, die bei keiner der beiden Meßkomponenten (A und B) t ransmittieren,
daß der Detektor (10) ausgangssignalseitig an eine Meßwertverarbeitungseinrichtung
angeschlossen ist, die ausgangssignalseitig an ein Anzeigegerät (23) angeschlossen ist. — ■-. .-·.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
erste Filter (beispielsweise 6) ein Gasfilter ist, das im Bereich des Absorptionsspektrums der einen Meßkomponente (A) selektiv
absorbiert.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
erste Filter (beispielsweise 6) ein Interferenzfilter ist, das im Bereich des Absorptionsspektrums der einen Meßkomponente (A)
selektiv transmittiert.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das dritte Filter (beispielsweise 7) ein Gasfilter ist, das im Bereich des Absorptionsspektrums der anderen Meßkomponente
(B) selektiv absorbiert.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das dritte Filter (beispielsweise 7) ein Interferenzfilter ist, das im Bereich des Absorptionsspektrums der anderen Meßkomponente
(B) selektiv transmittiert.
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11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertverarbeitungseinrichtung
über einen Regelverstärker (14) - ggf. mit vorgeschaltetem Vorverstärker (13) - an den Detektor (10) angeschlossen ist
und über zwei parallel geschaltete frequenzselektierende Filter (15, 16) je mit einem nachgeschalteten phasenempfindlichen
Gleichrichter (17, 18) verfügt, wobei beide Gleichrichter
(17, 18) je zum Abgleich über einen Phasenschieber
(25) an einen Referenzsignalbilder, der mit dem Blendenrad (5) in Zusammenarbeit steht, und ausgangsseitig an
einen Tiefpaß (19) angeschlossen sind und wobei die Ausgänge von beiden Tiefpässen (19) über einen
Dividierer an das Anzeigegerät (23) angeschlossen sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertverarbeitungseinrichtung
über einen Regelverstärker (14) - ggf. mit vorgeschaltetem Vorverstärker (13) - an den Detektor (10) angeschlossen ist
und über zwei parallel geschaltete frequenzselektierende Filter (15, 16) je mit einem nachgeschalteten phasenempfindlichen
Gleichrichter (17, 18) verfügt, wobei beide Gleichrichter
(17, 18) je zum Abgleich über einen Phasenschieber (25) an einen Referenzsignalbilder, der mit dem Blendenrad
(5) in Zusammenarbeit steht, und ausgangsseitig der eine Gleichrichter (17) an einen Tiefpaß (19) und der
andere Gleichrichter (18) an einen Integrator (20) angeschlossen sind und der Integrator (20) ausgangsseitig
an einen Regelverstärker (-21) angeschlossen ist, der seinerseits eingangsseitig des weiteren an einen Referenzsignalgeber
(22) und ausgangsseitig an den zweiten Eingang des dem Detektor (10) nachgeschaltenten Vorverstärker.^(14)
angeschlossen ist, während der Tiefpaß (19) an das Anzeigegerät (23) angeschlossen ist.
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DE19813137660 DE3137660C2 (de) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | Vorrichtung zur Messung des Konzentrationsverhältnisses zweier IR-,NIR-,VIS-oder UV-Strahlung an beliebiger Spektralposition absorbierender Gase in einer Gasmatrix |
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