DE3803108A1 - Einrichtung zur ein- oder mehrkomponentenanalyse mittels strahlungsabsorption - Google Patents
Einrichtung zur ein- oder mehrkomponentenanalyse mittels strahlungsabsorptionInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ein- oder
Mehrkomponentenanalyse mittels Strahlungsabsorption. Sie
ist prinzipiell bei allen Flüssigkeits- und Gasanalysatoren,
die nach dem Prinzip der Strahlungsabsorption arbeiten, anwend
bar, bezieht sich aber insbesondere auf solche, bei denen
die Konzentration einer in einem Gas- oder Flüssigkeits
gemisch enthaltenen Komponente durch Messung der Strahlungs
absorption mit Hilfe von Festkörperdetektoren erfolgt.
Für die Messung eines gasförmigen oder flüssigen Bestand
teiles in einem Gemisch sind eine Reihe von Analysatoren
bekannt, z. B. nichtdispersive Infrarotgasanalysatoren. Die
meisten von ihnen arbeiten mit gasgefüllten Strahlungs
detektoreinrichtungen, in denen infrarote Strahlung durch ein
fest eingeschlossenes Volumen der zu messenden Komponente
des Gasgemisches durch einen Membrankondensator oder einen
Strömungsfühler nachgewiesen wird (DE-AS 17 73 177,
DE-AS 23 25 502). Zweistrahlgeräte erfordern dabei in ihrem
Aufbau einen hohen Grad an Symmetrie. Es sind Einrichtungen
bekannt, bei denen die Funktionseinheiten zu einer zylindri
schen Baueinheit gleichen Durchmessers zusammengefaßt sind
und die Lagerung und Befestigung der zylindrischen Baueinheit
in einer ihrem Durchmesser angepaßten Hohlkehle einer Trag
schiene erfolgt (DE-AS 15 98 535).
Weiterhin ist bekannt, an Küvetten mit quadratischen Flan
schen auf der einen Seite mit gleichen Abmaßen gasdicht
eine Strahlungsgebereinheit und auf der anderen Seite an
die Küvette ebenfalls mit gleichen Abmaßen eine Strahlungs
empfängereinheit mittels diagonal angeordneten Schrauben
zu befestigen (DD-PS 1 03 965).
Ein wesentlicher Nachteil dieser Einrichtungen besteht
darin, daß jeweils eine derartige Einrichtung zum Nachweis
je einer Komponente benötigt wird und somit Mehrkomponenten
analysatoren nur durch Verwendung mehrerer Einrichtungen
realisierbar sind. In Praxi sind Zweikomponentengeräte be
kannt, die jedoch eine hohe Masse und einen hohen mechani
schen Aufwand bedingen.
Weiterhin sind Anordnungen mit Strömungsfühlerdetektoren
(DE-AS 23 25 502 und DE-AS 17 73 177) bekannt, bei denen
zwei optische Kanäle zusammengefaßt werden. Die mit dem
Einsatz gasgefüllter Detektoren verbundene Forderung nach
Konstanz der Detektorgaszusammensetzung, das heißt, nach
absoluter Dichtheit der Strahlungsdetektoren, läßt sich
technologisch nur unvollkommen und mit hohem Aufwand ver
wirklichen. Deshalb sind in letzter Zeit Geräte bekannt
geworden, die mit breitbandigen Festkörperdetektoren und
optischen Filtern zur Sensibilisierung arbeiten
(DE-PS 11 59 184, DD-PS 1 10 562, DD-PS 1 59 366).
Bei diesen Geräten werden u. a. Meß- und Vergleichsfilter
wechselseitig in den Strahlengang eingebracht, die ent
stehenden Signale getrennt weiterverarbeitet und durch
Rechenschaltungen das der Konzentration des gesuchten Be
standteils proportionale Ausgangssignal gewonnen. Die
Weiterverarbeitung großer Signale setzt voraus, daß Amplitude
und Phase dieser Signale besonders stabil sein müssen, was
insbesondere im Spurenbereich schwer beherrschbar ist.
Diesen Nachteil haben auch alle Geräte zur Mehrkomponenten
analyse, die mit umlaufenden Interferenzfiltern arbeiten.
Weiterhin sind Verfahren bekannt, die geteilte Interferenz
filter benutzen. Neben der schwer beherrschbaren Technolo
gie zur Herstellung dieser Filter haben derartige Verfahren
den Nachteil, daß absorbierende Störkomponenten in Zwischen
räumen aus Meß- und Vergleichsseite sich unterschiedlich
auswirken und so die Nullpunktstabilität negativ beein
flussen.
Die einfache Übertragung der üblichen Anordnungen und Ein
richtungen bzw. der üblichen Labortechnik zur Schaffung
von Mehrkomponentenanalysatoren ist nicht sinnvoll.
Ziel der Erfindung ist eine Einrichtung zur Ein- oder
Mehrkomponentenanalyse auf der Basis der Strahlungs
absorption, die sich bei der Differenzbildung in den opti
schen Kanälen durch eine hohe Langzeitstabilität gegenüber
bekannten Infrarot-Analysatoren auszeichnet und ohne
wesentliche Massevergrößerung auskommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zur Ein- oder Mehrkomponentenanalyse auf Basis der Strah
lungsabsorption zu schaffen, die mit geringem Bauteil
aufwand, hohem Wiederholteilgrad und einfachen Mitteln die
Differenzbildung in allen optischen Kanälen gleichzeitig
ermöglicht und eine Nachrüstung mit weiteren optischen Kanälen
ohne Beeinflussung bereits vorhandener optischer Kanäle
gestattet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in
einer Einrichtung zur Ein- oder Mehrkomponentenanalyse
mittels Strahlungsabsorption gemäß Oberbegriff des Erfin
dungsanspruches die Modulationseinrichtung in einer Bau
einheit zwischen Strahlungsdetektoreinrichtung und Strah
lungsquelle so angeordnet ist, daß alle optischen Kanäle
durch eine synchron umlaufende Unterbrecherscheibe modu
liert, und daß diese Baueinheit auf beiden Seiten zylindri
sche Ansätze bzw. zylindrisch geformte Konturen aufweist,
an denen die zylindrischen Baueinheiten Strahlungsdetektor
einrichtung und Küvette mittels besonderer Verbindungs
elemente angeordnet sind. Diese Verbindungselemente als
Lochplatten sind mit einer symmetrischen Innenkontur und ent
sprechend gestalteter Außenkontur der Küvetten, Filter
küvetten und Strahlungsquellen ausgeführt. Die Lochplatten
werden durch Aufstecken auf die gesamten Baueinheiten und
anschließendes axiales Verdrehen in einer Nut bis zur
Selbsthemmung form- und kraftschlüssig mit diesem zu unlös
baren Einheiten verbunden. Die Küvetten, Filterküvetten,
Strahlungsquellen sind weiterhin mit einem zylindrischen
Zentrieransatz versehen, der in entsprechende Gegenstücke
eingreift, wobei die Baueinheiten z. B. mit mindestens zwei
Schrauben über die Lochplatten gegeneinander verspannt wer
den. Die Küvetten, Filterküvetten besitzen mindestens zwei
symmetrisch auf dem Umfang angeordnet liegende Erhebungen,
in die die Nut eingebracht wird und die gleichzeitig zur
Aufnahme von Gaseintritts- bzw. Gasaustrittsstutzen dienen
können.
Die Gegenstücke zu den die Lochplatte(n) enthaltenden Kü
vetten, Filterküvetten, Strahlungsquellen weisen einen als
vorlaufende Passung ausgebildeten Zentrieransatz auf. Der
Zentrieransatz enthält am Ende eine umlaufende Nut zur
Aufnahme einer Rundringdichtung und am vorderen Teil eine Nut
senkrecht zur optischen Achse, in die beim Zusammenfügen
ein Zylinderstift, der fest mit den Baugruppen verbunden ist,
eingreift und damit die Baugruppen gegen Verdrehung sichert.
Die Verbindungselemente, die als Überwurfmutter mit recht
eckig ausgebildeter Nut, mit welcher ein aufgespreizter
Sprengring über ein Gewinde bis zum Ende transportiert und
im Gewindeauslauf entspannt wird, ausgebildet werden können,
gestatten die Anordnung von mehreren optischen Kanälen an
der Modulationseinrichtung derart, daß die Anzahl der
optischen Kanäle ohne gegenseitige Beeinflussung, entspre
chend der zu lösenden Meßaufgabe, gewählt werden kann.
Die Gegenstücke zu den Verbindungselementen besitzen einen
dem Gewinde vorlaufenden Zentrieransatz mit einer äußeren
Passung zur Gewährleistung der axialen Führung der Bau
einheiten zueinander beim Verbinden. Er endet in einer
speziellen Nut, die einen Rundring zur Abdichtung der Ver
bindung nach außen aufnimmt und welcher einen Schlitz ent
hält, der in einen in das Gegenstück eingepreßten Stift
eingreift und die Verbindung gegen Verdrehen sichert. Zwei
oder mehrere Baueinheiten in den optischen Strahlengängen
der einzelnen Meßkomponenten sind zu einer Baugruppe mit
mindestens je einem Verbindungselement untereinander und
mit den Baueinheiten Strahlungsdetektoreinrichtung - Modu
lationseinrichtung, Küvette - Filterküvette - Strahlungs
quelle gekoppelt. Die Strahlungsquelle ist in sich nicht
gasdicht ausgeführt.
Vorteilhaft ist, das Eintrittsfenster der Strahlungs
detektoreinrichtung in Form einer optischen Linsenbau
gruppe auszubilden. Der Spiegel, zur Strahlungsquelle ge
hörend, ist so ausgeführt, daß in Verbindung mit der opti
schen Linsenbaugruppe eine von der durchstrahlten Schicht
dicke unabhängige Strahlungsbündelung erfolgt. Die zylindri
schen Küvetten enthalten eine mit dem inerten Medium, z. B.
N2 bei Infrarotbestrahlung, gefüllte Vergleichs- und eine vom
zu untersuchenden Medium durchströmte Meßseite. Die Küvetten
sind so auf der Baueinheit Modulationseinrichtung ange
ordnet, daß die Modulationsscheibe nacheinander Meß- und
Vergleichsseite abdeckt. Die Mittelpunkte der Meßkanäle
sind in den Eckpunkten eines auf der Spitze stehenden
Quadrates bzw. in den Eckpunkten eines Quadrates angeordnet.
Als Mittel zur Erzielung selektiver Absorption werden
eingesetzt:
- a) Feststoffe in Form einer Folie,
- b) feste, flüssige oder gasförmige Stoffe, die zwischen zwei Platten aus strahlungsdurchlässigem Material ein geschlossen sind,
- c) Feststoffe, die in fein verteilter Form mit strahlungs durchlässigem Material, z. B. Kaliumbromid (KBr) bei Infrarotstrahlung, zu einer durchsichtigen Tablette ver preßt sind,
- d) Feststoffe, die in Form eines dünnen Films auf ein strahlungsdurchlässiges Material aufgebracht sind,
- e) Interferenzfilter,
die ganz oder teilweise als Eintrittsfenster des Detektors
ausgebildet sind.
Zwei oder mehrere der vorgenannten Mittel zur Erzielung
selektiver Absorption können miteinander gekoppelt werden.
Die elektronische Weiterverarbeitung der Signale ist nicht
Gegenstand der Erfindung.
Im folgenden wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnungen näher erläutert:
Es zeigt
Fig. 1 die Einrichtung zur Ein- oder Mehrkomponentenanalyse
mittels Strahlungsabsorption, in der die Baugruppen
mittels Lochplatten verbunden werden (schematische
Darstellung),
Fig. 2 einen Meßkanal der Einrichtung (schematischer Längs
schnitt),
Fig. 3 Verbindung zwischen den Baugruppen Gegenstück und
Küvette (Schnittdarstellung),
Fig. 4 Küvettengestaltung,
Fig. 5 Schraubverbindung zwischen den Baugruppen Gegen
stück und Küvette (Schnittdarstellung),
Fig. 6 die Einrichtung zur Ein- oder Mehrkomponenten
analyse, in der die Baugruppen mittels Schraub
verbindungen zusammengehalten werden (schematische
Darstellung).
Die Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zur Ein- oder Mehr
komponentenanalyse mit Anordnung der optischen Kanäle
in den Eckpunkten eines auf der Spitze stehenden Quadrates.
Die Strahlungsquellen 1 sind über Verbindungselemente 13
(Lochplatten) mit den Küvetten 4 bzw. mit einer Kombination
von Küvetten 4 und Filterküvetten 14 verbunden, die ihrer
seits mit einer Modulationseinrichtung 9 mittels Verbin
dungselementen 13 verbunden sind. Die Strahlungsdetektor
einrichtung 7 wird in den am Modulationseinrichtungsblock 9
vorhandenen Ansätzen 15 aufgenommen (nicht dargestellt).
Gemäß Fig. 2 gelangt die von dem Strahlungsemitter 2 der
Strahlungsquelle 1 ausgehende Infrarotstrahlung, die durch
den Reflektor 3 parallelisiert wird, durch die aus je zwei
Küvettenkammern aufgebaute Küvette 4, die durch strahlungs
durchlässige Fenster 6 abgeschlossen ist, durch die
Strahlenbündelungseinrichtung 11 auf die Selektivierungs
einrichtung 10. Die zur Sensibilisierung und Selektivierung
verwendete Selektivierungseinrichtung 10 ist so abgestimmt,
daß ihre Durchlaßmaxima mit einer Absorptionswellenlänge
eines nachzuweisenden Bestandteiles übereinstimmen, z. B.
bei Verwendung eines Interferenzfilters als Selektivierungs
einrichtung 10 können die Durchlaßmaxima bei einer 4-Komponen
ten-Abgasanalyse auf 3,34 µm; 4,25 µm; 4,67 µm und 5,75 µm
gewählt werden.
Zwischen Strahlungsquelle 1 und Strahlendetektoreinrich
tung 7 ist die Modulationseinrichtung 9 zur periodischen
Unterbrechung der Strahlung angeordnet, wobei die
Modulationsscheibe 5 so ausgebildet ist, daß in allen
Kanälen gleichzeitig die Küvettenkammern der Küvette 4
derart freigegeben werden, daß die Summe der von Meß
strahlengang und Vergleichsstrahlengang freigegebenen
Fläche zu jedem Zeitpunkt konstant ist. Mittels einer
Strahlungsbündelungseinrichtung 11 gelangt die Strahlung
auf einen Detektor 8, von wo aus die Signale über einen
Signalverstärker 12 der Weiterverarbeitung zur Verfügung
gestellt werden.
Befinden sich eine oder mehrere nachzuweisende Komponenten
nicht im zu analysierenden Gemisch, so haben die entspre
chenden Meß- und Vergleichsstrahlen die gleiche Intensität
und der entsprechende Detektor 8 enthält ein konstantes
Signal. Bei Verwendung von pyroelektrischen Detektoren,
die nur auf alternierende Signal ansprechen, gibt der
Detektor das Signal "0" ab. Befindet sich nun die nachzu
weisende Komponente im Gemisch, so wird die Strahlung ent
sprechend dem Lambert-Beer′schen Gesetz von dieser Kompo
nente absorbiert. Der Detektor 8 erhält vom Meßstrahlen
gang einen geringeren Intensitätswert, als vom entsprechen
den Vergleichsstrahlengang, so daß das Ausgangssignal des
Detektors 8 die Gestalt eines verschliffenen Sägezahnes
annimmt.
Die Baugruppen Strahlungsquelle 1, Küvette 4, Modulations
einrichtung 9 sind über Verbindungselemente 13, die in
Fig. 3 bzw. Fig. 5 näher erläutert werden, miteinander
verbunden.
Die Fig. 3 zeigt den Schnitt der Verbindung zwischen Gegen
stück 15 der Modulationseinrichtung 9 und Küvette 4, wobei
das Gegenstück 15 als vorlaufender Zentrieransatz ausgebildet
ist, der am Ende eine umlaufende Nut 20 zur Aufnahme einer
Rundringdichtung 21 besitzt.
Am vorderen Teil des Zentrieransatzes 15 befindet sich eine
senkrecht zur optischen Achse liegende Nut 22, in die beim
Verbinden ein Zylinderstift 23, der fest mit der Küvette 4
verbunden ist, eingreift.
Weiterhin ist die Lochplatte 16 dargestellt, deren Innen
kontur gestalterisch auf die Außenkontur der Küvette 4,
in Fig. 4 dargestellt, abgestimmt ist.
Die Fig. 4 zeigt die Außenkontur sowie den Querschnitt der
Küvette 4 mit der am Ende in die Ansätze 19 eingebrachten
Nut 17. Durch eine Trennwand wird die Küvette 4 in Meß-
und Vergleichskammer aufgeteilt.
Ein Verbindungselement 13, in Fig. 1 dargestellt, entsteht,
indem die Lochplatte 16 wahlweise auf die Außenkontur der
Baugruppen Küvette 4, Filterküvette 14, Strahlungsquelle 1
aufgesteckt und in der Nut 17 verdreht wird.
Diese Baugruppen werden auf die entsprechenden Gegenstücke
z. B. 15 aufgesetzt und die Lochplatten 16 mit Schrauben
gegeneinander verspannt.
In der Fig. 5 wird eine Schraubverbindung zum Zusammenhalten
von Baugruppen der Einrichtung dargestellt.
Mittels einer rechteckig ausgebildeten Nut 25 wird ein auf
gespreizter Sprengring 26 von einer Überwurfmutter 24 bis
zur Entspannung in den Gewindeauslauf auf der Küvetten
baugruppe 4 transportiert. Durch die Entspannung entsteht
eine einseitig nichtlösbare Verbindung zwischen Überwurf
mutter 24 und Gewindeansatz 27. Das Gegenstück 28 besitzt
einem dem Gewinde vorlaufenden Zentrieransatz 29. Dadurch
wird die axiale Führung der Baueinheiten 4 mit 9, 4 mit 14,
14 mit 1 zueinander gewährleistet. Mittels eines in die
Küvette 4 bzw. 14 eingepreßten Stiftes 33, der in einen
Schlitz 32 eingreift, wird die Verbindung in der Lage
gegen Verdrehen gesichert. Der vorlaufende Zentrieransatz 29
enthält eine spezielle Nut 30, die der Aufnahme eines Rund
ringes 31 dient.
Die Fig. 6 zeigt eine Einrichtung zur 4-Komponentenanalyse
mit Anordnung der optischen Kanäle in den Eckpunkten eines
auf der Spitze stehenden Quadrates. Die Strahlungsquellen 1
sind über Verbindungselemente 24, die als Schraubverbin
dungen ausgebildet sind, mit den Küvetten 4 bzw. mit einer
Kombination von Küvetten 4 und Filterküvetten 14, die ihrer
seits weiterhin mit der Baugruppenmodulationseinrichtung 9
über gleiche Verbindungselemente 24 gekoppelt sind, mitein
ander verbunden. Die Strahlungsdetektoreinrichtung 7 wird
in den am Modulationseinrichtungsblock 9 vorhandenen An
sätzen aufgenommen (nicht dargestellt).
- Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 - Strahlungsquelle
2 - Strahlungsemitter
3 - Spiegel
4 - Küvette
5 - Unterbrecherscheibe (Modulationsscheibe)
6 - strahlungsdurchlässiges Fenster
7 - Strahlungsdetektoreinrichtung
8 - Strahlungsdetektor
9 - Modulationseinrichtung
10 - Selektivierungseinrichtung
11 - Strahlungsbündelungseinrichtung
12 - Signalverstärker
13 - Verbindungselement
14 - Filterküvette
15 - Gegenstück (Zentrieransatz)
16 - Lochplatte
17 - Nut in der Küvette
18 - Gaseintritts- und Gasaustrittsstutzen
19 - Ansatz (Erhebung) auf der Küvette 4
20 - Nut im Zentrieransatz
21 - Rundringdichtung
22 - Nut zur Aufnahme eines Zylinderstiftes
23 - Zylinderstift
24 - Überwurfmutter
25 - Nut
26 - Sprengring
27 - Gewindeansatz
28 - Gegenstück
29 - Zentrieransatz
30 - Nut zur Aufnahme eines Rundringes 31
31 - Rundring
32 - Schlitz (Nut)
33 - Stift in der Nut 32
Claims (19)
1. Einrichtung zur Ein- oder Mehrkomponentenanalyse
mittels Strahlungsabsorption, bestehend aus mindestens
einer Strahlungsquelle (1) zur Erzeugung einer opti
schen Strahlung, mindestens einer dieser Strahlungs
quelle (1) zugeordneten Küvette (4), mindestens einer
Strahlungsdetektoreinrichtung (7), die für die Strah
lung empfindlich ist, mit einer optischen Modulations
einrichtung (9) zum periodischen Unterbrechen der
Strahlung in wenigstens einem Meßkanal und einer der
Strahlungsdetektoreinrichtung nachgeordneten Signal
verarbeitungsschaltung, die ein der Konzentration der
Meßkompenente(n) proportionales Meßsignal bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung
(9) zwischen Strahlungsdetektoreinrichtung(en) (7), die
(jeweils) aus dem eigentlichen Detektor (8), Selekti
vierungseinrichtung (10), Strahlungsbündelungseinrich
tung (11) und Signalverstärker (12) besteht und
Strahlungsquelle(n) (1), die (jeweils) aus Strahlungs
emitter (2) mit mindestens einem Spiegel (3) besteht,
so angeordnet ist, daß alle Maßkanäle durch die synchron
umlaufende Unterbrecherscheibe (5) moduliert werden,
und daß diese Baueinheit (9) auf der der Strahlungs
detektoreinrichtung(en) (7) zugewandten Seite und der
der Strahlungsquelle(n) (1) zugewandten Seite zylindri
sche Ansätze bzw. zylindrisch geformte Konturen (15)
besitzt, an welche die zylindrischen Baueinheiten
Strahlungsdetektoreinrichtung(en) (7) und Küvette(n) (4)
einerseits und andererseits Küvette(n) (4; 14) und
Strahlungsquelle(n) (1) mittels Verbindungselemente
(13; 24) angepaßt sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungselemente (13) als Lochplatten (16)
mit einer symmetrischen Innenkontur und entsprechend
gestalteter Außenkontur der Küvetten (4), Filter
küvetten (14), Strahlungsquellen (1) ausgeführt sind,
wobei die Lochplatten (16) durch Aufstecken auf die
genannten Baueinheiten und anschließendes axiales Ver
drehen in einer Nut (17) bis zur Selbsthemmung form- und
kraftschlüssig mit diesen zu unlösbaren Einheiten ver
bunden werden, die Küvetten (4), Filterküvetten (14),
Strahlungsquellen (1) weiterhin mit einem zylindrischen
Zentrieransatz versehen sind, der in entsprechende
Gegenstücke (15) eingreift und die Baueinheiten über die
Lochplatten (16) gegeneinander verspannt werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch,
daß die Küvetten (4), Filterküvetten (14), Strahlungs
quellen (1) mindestens zwei symmetrisch auf dem Umfang
angeordnet liegende Erhebungen (19) besitzen, in die die
Nut (17) eingebracht wird und die gleichzeitig zur
Aufnahme von Gaseintritts- bzw. Gasaustrittsstutzen (18)
dienen können.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch,
daß die Gegenstücke (15) zu den die Lochplatte(n) (16)
enthaltenden Küvetten (4), Filterküvetten (14), Strah
lungsquellen (1) einen als vorlaufende Passung ausge
bildeten Zentrieransatz aufweisen, der am Ende eine
umlaufende Nut (20) zur Aufnahme einer Rundringdichtung
(21) und am vorderen Teil eine Nut (22) senkrecht zur
optischen Achse enthält, in die beim Zusammenfügen ein
Zylinderstift (23), der fest mit den Baugruppen
verbunden ist, eingreift und damit die Baugruppen unter
einander gegen Verdrehen sichert.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (24) als Überwurfmutter mit
rechteckig ausgebildeter Nut (25), mit welcher ein auf
gespreizter Sprengring (26) über ein auf der Küvette (4),
Filterküvette (14) und Strahlungsdetektoreinrichtung (7)
befindliches Gewinde bis zum Ende transportiert und
im Gewindeauslauf entspannt wird, ausgeführt ist, wodurch
eine einseitig nichtlösbare Verbindung zwischen Über
wurfmutter (24) und Gewindeansatz (27) entsteht.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 und 5, gekennzeichnet dadurch,
daß die Gegenstücke (28) zu den Verbindungselementen (24)
einen dem Gewinde vorlaufenden Zentrieransatz (29) mit
einer äußeren Passung zur Gewährleistung der axialen
Führung der Baueinheiten (4; 9) zueinander beim Verbinden
besitzen, der in einer speziellen Nut (30) endet, die
einen Rundring (31) zur Abdichtung der Verbindung nach
außen aufnimmt, und welcher einen Schlitz (32) enthält,
der in einen in das Gegenstück eingepreßten Stift (33)
eingreift und die Verbindung (4; 9) gegen Verdrehen
sichert.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
das Eintrittsfenster der Strahlungsdetektoreinrichtung (7)
in Form einer optischen Linsenbaugruppe (11) ausgebildet
ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
ein Spiegel (3), zur Strahlungsquelle (1) gehörend, so aus
gebildet ist, daß in Verbindung mit der optischen Linsen
baugruppe (11) eine von der durchstrahlten Schichtdicke un
abhängige Strahlungsbündelung erfolgt.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
die zylindrischen Küvetten (4) eine mit einem inerten
Medium, z. B. N2 bei Infrarotstrahlung, gefüllte Ver
gleichs- und eine vom zu untersuchenden Medium durchströmte
Meßseite aufweisen.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
die Küvette(n) (4) so auf der Baueinheit Modulations
einrichtung (9) angeordnet sind, daß die Modulations
scheibe (5) nacheinander Meß- und Vergleichsseite abdeckt.
11. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
die Mittelpunkte der Meßkanäle (4) in den Eckpunkten
eines auf der Spitze stehenden Quadrates angeordnet sind.
12. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
die Mittelpunkte der Meßkanäle (4) in den Eckpunkten
eines Quadrates angeordnet sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
als Mittel zur Erzielung selektiver Absorption zur
Einschränkung des wirksamen optischen Bereiches Fest
stoffe in Form einer Folie (10) eingesetzt werden.
14. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
als Mittel zur Erzielung selektiver Absorption feste,
flüssige oder gasförmige Stoffe, die zwischen zwei
Platten (10) aus strahlungsdurchlässigem Material ein
geschlossen sind, eingesetzt werden.
15. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
zur Erzielung selektiver Absorption Feststoffe einge
setzt werden, die in fein verteilter Form mit strahlungs
durchlässigem Material, zum Beispiel Kaliumbromid (KBr)
bei Infrarotstrahlung, zu einer durchsichtigen Tablette
(10) verpreßt sind.
16. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
als Mittel zur Erzielung selektiver Absorption Fest
stoffe eingesetzt werden, die in Form eines dünnen
Films (10) auf ein strahlungsdurchlässiges Material
aufgebracht sind.
17. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
als Mittel zur Erzielung selektiver Absorption Inter
ferenzfilter (10) eingesetzt werden.
18. Einrichtung zur Mehrkomponentenanalyse nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch, daß das Mittel zur Erzielung
selektiver Absorption ganz oder teilweise als Eintritts
fenster des Detektors (8) ausgebildet ist.
19. Einrichtung nach Anspruch 1 und 13 bis 18, gekenn
zeichnet dadurch, daß zwei oder mehrere der vorgenann
ten Mittel zur Erzielung selektiver Absorption mit
einander gekoppelt werden.
Applications Claiming Priority (2)
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DD30304587 | 1987-05-25 | ||
DD30304487A DD261436A1 (de) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | Einrichtung zur ein- oder mehrkomponentenanalyse mittels strahlungsabsorption |
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ID=25748144
Family Applications (1)
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FR (1) | FR2615954B1 (de) |
SE (1) | SE8801922L (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19512126C1 (de) * | 1995-04-04 | 1996-09-05 | Hekatron Gmbh | Vorrichtung zum Detektieren eines Gases oder Aerosols |
DE19605054A1 (de) * | 1996-02-12 | 1997-09-18 | Palocz Andresen Michael Dr Ing | Low-cost-Mehrkanal-Gasanalysator |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3116344A1 (de) * | 1981-04-24 | 1982-11-18 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | Verfahren zum erhoehen der messgenauigkeit eines gasanalysators |
DE3328171A1 (de) * | 1983-08-04 | 1985-02-14 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Kuevette fuer gasanalysengeraete |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1489430A (fr) * | 1966-08-11 | 1967-07-21 | Hartmann & Braun Ag | Analyseur de gaz à rayons infrarouges multiples |
US3517189A (en) * | 1967-04-10 | 1970-06-23 | Mine Safety Appliances Co | Infrared gas analyzer wherein the detector comprises two optically spaced thermisters separated by an absorbing gas |
DE2749662C2 (de) * | 1977-11-05 | 1986-01-30 | Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt | Fotometrisches Analysengerät |
JPS60163352U (ja) * | 1984-04-07 | 1985-10-30 | 株式会社 堀場製作所 | ガス分析計 |
-
1988
- 1988-02-03 DE DE19883803108 patent/DE3803108A1/de not_active Withdrawn
- 1988-02-29 FR FR8802477A patent/FR2615954B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-24 SE SE8801922A patent/SE8801922L/ not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3116344A1 (de) * | 1981-04-24 | 1982-11-18 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | Verfahren zum erhoehen der messgenauigkeit eines gasanalysators |
DE3328171A1 (de) * | 1983-08-04 | 1985-02-14 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Kuevette fuer gasanalysengeraete |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Hengstenberg-Sturm-Winkler: Messen, Steuern und Regeln in der Chemischen Technik, Bd. II, 3. Aufl., Springer-Verlag Berlin-Heidelberg-New York, 1980, S. 4-9 * |
Richter-v. Voss: Bauelemente der Feinmechanik, 4. Aufl., Technik-Verlag GmbH, Berlin NW7, 1949, S. 156-161 * |
Veröffentlichung aus Dechema-Monographien, Bd. 80, Teil 2/1976, Sonderdruck Nr. 43- S 01.1 (G. Schunk) * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19512126C1 (de) * | 1995-04-04 | 1996-09-05 | Hekatron Gmbh | Vorrichtung zum Detektieren eines Gases oder Aerosols |
DE19605054A1 (de) * | 1996-02-12 | 1997-09-18 | Palocz Andresen Michael Dr Ing | Low-cost-Mehrkanal-Gasanalysator |
DE19605054C2 (de) * | 1996-02-12 | 1999-09-02 | Palocz Andresen | Mehrkanalgasanalysator zur Bestimmung von Gaskomponenten eines Gases in Kompaktform |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2615954A1 (fr) | 1988-12-02 |
SE8801922D0 (sv) | 1988-05-24 |
FR2615954B1 (fr) | 1992-02-21 |
SE8801922L (sv) | 1988-11-26 |
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