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 komponentengemischs

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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
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 4moduliert 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 :
F1 = ar( VI1- X2-I3) + D1 .(I2 - I4) (D
= 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
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)

137660 Pate nt ans prüche
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.
31376^0
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.
DE19813137660 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 Expired DE3137660C2 (de)

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