DE3230976C2

DE3230976C2 -

Info

Publication number: DE3230976C2
Application number: DE19823230976
Authority: DE
Inventors: Manfred 3180 Wolfsburg De Wendt
Original assignee: Individual
Current assignee: WENDT, MANFRED, 3180 WOLFSBURG, DE
Priority date: 1982-08-20
Filing date: 1982-08-20
Publication date: 1991-07-25
Also published as: DE3230976A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung eines großen oder kleinen Meßbereichs bei einer Meßeinrichtung, insbesondere für die Abgasanalyse, zur Bestimmung der Konzentration einer in hoher oder geringer Konzentration in einem strömungsfähigen Medium vorliegenden Komponente gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus der DE-PS 8 02 104 ist eine gattungsgemäße Meßeinrichtung in Gestalt eines Infrarot-Gasanalysators bekannt, bei dem zwei unterschiedlich lange Meßkammern oder Meßküvetten in einem Strahlungskanal angeordnet sind, an dessen einem Ende sich ein Strahler für Infrarot-Strahlung und an dessen anderem Ende sich ein Empfänger befindet, der als wesentlichen Bestandteil eine mit der meßtechnisch zu erfassenden Gaskomponente gefüllte Kam mer sowie eine Meßvorrichtung beispielsweise für den Kammer druck enthält. Bekannt ist auch, zwischen dem Strahler einer seits und den Meßkammern andererseits eine Filterküvette vor zusehen, die so eingestellt wird, daß die Meßkammern nur eine Strahlung mit einer Wellenlänge erhalten, die die meßtechnisch zu erfassende Gaskomponente absorbiert. Je größer der Anteil an der meßtechnisch zu erfassenden Gaskomponente in den Meß kammern ist, desto schwächer ist die noch zum Empfänger gelan gende anregende Strahlung, d. h. desto niedriger ist der Druck in der Empfängerkammer.

Bei dem bekannten Gasanalysator ist eine kürzere und eine län gere Meßkammer vorgesehen, damit bei einem hohen Anteil der meß technisch zu erfassenden Gaskomponente durch Beaufschlagung nur der kürzeren Meßkammer mit dieser Gaskomponente ein großer Meß bereich und bei einem geringen quantitativen Anteil dieser Gas komponente durch Beaufschlagung beider Meßkammern mit dieser Gaskomponente ein kleiner Meßbereich (höhere Empfindlichkeit) eingestellt werden kann. Damit bei der Beschickung der Meßkam mern eindeutige Verhältnisse vorliegen, werden sie zuvor bei spielsweise mit Luft gespült.

Gegenüber der Beaufschlagung nur jeweils einer der Meßkammern mit dem Medium besitzt der gattungsbildende Stand der Technik den Vorteil eines geringeren Aufwands (nur ein Umschaltventil).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs derart weiterzubilden, daß unter Wahrung des Vorteils eines geringen Aufwands während des Betriebs mit nur einer Meßkammer die Spülung der anderen Meß kammer sichergestellt ist.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erfolgt durch die im kenn zeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale.

Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß bei beiden Stellungen des Umschaltventils dieselben Druckverhältnisse vor liegen, für die die Einrichtung kalibriert ist, und daß die Strömungen von Medium und Spülmedium mittels einer einzigen Saugpumpe erzeugt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Figuren schematisch in Längs schnitten einen Infrarot-Gasanalysator zur Abgasanalyse bei Einstellung auf kleinen Meßbereich (Fig. 1) und großen Meß bereich (Fig. 2) wiedergeben.

Vom Prinzip her besitzt die Meßeinrichtung einen an sich be kannten Aufbau: In dem Strahlungskanal 1 liegen hintereinander der Infrarot-Strahler 2, das Blendenrad 3, die Filterküvette 4, die beiden Meßkammern 5 und 6, die Nullpunktblende 7 sowie der Empfänger 8 mit der mit dem Medium gefüllten Meßkammer 9 und dem Vorverstärker 10; der Druckwert in der Meßkammer 9 wird meßtechnisch erfaßt und nach Verstärkung als Maß für die Kon zentration der gesuchten Abgaskomponente, ausgewählt durch die Strahlungsdurchlässigkeit der Filterküvette 4, zur Anzeige gebracht.

Die mit 6 bezeichnete eine der beiden Meßkammern ist, wie die Figuren zeigen, relativ kurz; liegt ein Abgas vor, das einen hohen Anteil an der zu messenden Gaskomponente enthält, wird lediglich diese Meßkammer 6 mit dem Abgas beauf schlagt, d. h. ein großer Meßbereich eingestellt, da die Beaufschlagung auch der anderen Meßkammer 5 mit dem Medium nur einen sehr geringen Anteil der Strah lung mit der für die gesuchte Gaskomponente charakteristischen Wellenlänge zum Empfänger 8 gelangen lassen würde. Bei einem nur sehr geringen Anteil der ge suchten Gaskomponente ist es dagegen zwecks Erzielung eines ausreichenden Ab sorptionswerts erforderlich, beide Meßkammern 5 und 6 mit dem Medium zu be aufschlagen.

Die Zuführung für das Medium, also hier das Abgas, dessen Strömung durch aus gezogene Pfeile angedeutet ist, erfolgt bei 11, mit 12 ist die gemeinsame Ableitung von Medium und Spülmedium, beispielsweise Luft, bezeichnet, der Strömungs weg des Spülmediums ist durch unterbrochene Pfeile angedeutet. Die Strömung sowohl des Mediums als auch des Spülmediums wird in dem figürlich dargestell ten Ausführungsbeispiel durch die gemeinsame Saugpumpe 13 erzeugt.

Die beiden Meßkammern 5 und 6 sind durch die Verbindungsleitung 14 dauernd in Reihe geschaltet. Von ihr geht das Umschaltventil 15 ab, das in seiner in Fig. 1 dargestellten Lage unter Abschaltung der Verbindung zwischen der Ver bindungsleitung 14 einerseits und der gemeinsamen Ableitung 12 für Medium und Spülmedium über die Leitung 16 andererseits die Ableitung 12 mit der Anschluß leitung 17 für das nicht mit der Meßkammer 6 verbundene, "freie" Ende der an deren Meßkammer 5 herstellt. In diese Anschlußleitung 17 mündet über das Nadelventil 18 auch die Einspeisung des Spülmediums ein.

In Fig. 1 ist demgemäß der Fall eines kleinen Meßbereichs mit Beaufschlagung beider Meßkammern 5 und 6 durch das meßtechnisch zu erfassende Medium dar gestellt. Die Leitung 16 führt sowohl das Medium (Abgas) nach Durchsetzen der beiden Meßkammern 5 und 6 als auch das Spülmedium der Saugpumpe 13 und damit der gemeinsamen Ableitung 12 zu.

Ist dagegen das Umschaltventil 15 zwecks Beaufschlagung nur der einen Meß kammer 6 in seine zweite Stellung umgelegt - vergleiche Fig. 2 -, so stellt es eine Verbindung zwischen der Verbindungsleitung 14 der beiden Meßkammern 5 und 6 einerseits und der Saugpumpe 13, d. h. der gemeinsamen Ableitung 12, an dererseits her, während die Leitung 16 abgeschaltet ist. Die Saugpumpe 13 saugt also, wie bisher, das meßtechnisch zu erfassende Medium von der Zuleitung 11 durch die eine Meßkammer 6, dagegen durch die andere Meßkammer 5 in entgegenge setzter Strömungsrichtung Spülmedium, wobei die Strömungsverhältnisse mittels des Nadelventils 18 fein eingestellt werden können.

Verständlicherweise lassen sich die so gewonnenen beiden Meßbereiche durch wahlweises Einschalten von Widerständen in der Auswerteschaltung noch verän dern.

Claims

Vorrichtung zur Einstellung eines großen oder kleinen Meßbereichs bei einer Meßeinrichtung, insbesondere für die Abgasanalyse, zur Bestimmung der Konzentration einer in hoher oder geringer Konzentra tion in einem strömungsfähigen Medium vorliegenden Komponente, mit zwei mit pumpenbestückten Zu- und Ableitungen für das Medium und ein Spülmedium versehenen, hintereinander in einem Strahlengang angeordneten Meßkammern, die an ihren einander zugekehrten Enden durch eine Verbindungsleitung verbunden sind und von denen die eine nur für den großen Meßbereich ausgelegt ist, während die eine und die andere Meßkammer zusammen für den kleinen Meßbereich ausgelegt sind, und mit einem der Verbindungsleitung und der Ableitung zuge ordneten Umschaltventil zur wahlweisen Beaufschlagung nur der einen oder der beiden Meßkammern mit dem Medium, wobei die Zuführung für das Medium in das der Verbindungsleitung abgekehrte Ende der einen Meßkammer einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs leitung (14) die beiden Meßkammern (5, 6) dauernd verbindet und daß das Umschaltventil (15) angeordnet ist in der gemeinsamen Verbin dungsstelle einer Verbindung nach der Verbindungsleitung (14), einer Leitung (16), die von der an dem der Verbindungsleitung (14) abgekehrten Ende der anderen Meßkammer (5) angeordneten, zur Zulei tung für das Spülmedium führenden Anschlußleitung (17) abzweigt, und der Ableitung (12), und daß das Umschaltventil (15) derart schaltbar ist, daß in einer ersten Stellung des Umschaltventils (15) eine Strömungsverbindung nur zwischen der Leitung (16) und der Ab leitung (12) zwecks Durchströmung beider Meßkammern (5, 6) mit dem Medium und in einer zweiten Stellung des Umschaltventils (15) eine Strömungsverbindung nur zwischen der Ableitung (12) und der Verbin dung zwecks Durchströmung der einen Meßkammer (6) mit dem Medium und der anderen Meßkammer (5) mit dem Spülmedium hergestellt ist.