DE3830834A1 - Verfahren und einrichtung zur dispersiven, spektral voll aufgeloesten optischen gasanalyse mit unterdrueckter querempfindlichkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Ober­ begriff von Anspruch 1 und eine zum Durchführen des Verfahrens geeignete Einrichtung.

Zur quantitativen Gasanalyse von Gasgemischen werden häufig dispersive optische Analysatoren benutzt. Es wird von der Transmission eines Lichtstrahles geeig­ neter Frequenz beim Durchgang durch eine Gaszelle auf die Konzentration eines Gases in einem Gasgemisch ge­ schlossen. Häufig wird hierbei die Extinktion, d.h. der natürliche Logarithmus der Transmission, für die Auswertung benutzt. Dies ist immer dann sinnvoll, wenn die spektrale Bandbreite der Messung deutlich kleiner als die spektralen Breiten der Strukturen im Gas­ absorptionsspektrum ist (im allgemeinen also der Linienbreiten der Molekül-Absorptionslinien). Die Form des Extinktionsspektrums wird in diesem Fall nicht durch die Meßanordnung beeinflußt. Bei in diesem Sinn vollaufgelöster spektroskopischer Messung hängt die Extinktion streng linear von der Molekülkonzen­ tration ab. Als geeignete Frequenz des Lichtes zur Untersuchung der Konzentration eines bestimmten Gases wird diejenige Frequenz angesehen, für die die Extink­ tion bei dem die Konzentration zu bestimmenden Gas ziemlich hoch und für die gleichzeitig die Extinktion für andere Anteile des Gasgemisches ziemlich klein ist, insbesondere für solche Störgase, die in hoher Konzentration in dem Gasgemisch vorhanden sind.

Geringe Überlappungen von Extinktionsspektren von einem hoch konzentrierten Störgas und einem zu messen­ den Spurengas können allerdings zuverlässige Messungen der Konzentration des Spurengases unmöglich machen. Im Fall der vollaufgelösten Spektroskopie ist der Beitrag des Störgases zur Extinktion additiv und streng linear mit seiner Konzentration. Es ist bekannt, von den ver­ schiedenen, für die Gasanalyse von Gasgemischen in Frage kommenden Extinktionslinien, solche auszusuchen, die eine möglichst geringe Überlappung mit den Ex­ tinktionslinien der hauptsächlichen Störkomponenten aufweisen.

Es ist auch bekannt, einen frequenzunabhängigen Störuntergrund des Extinktionssignals durch eine Zweifrequenzmessung zu eliminieren. Neben der Meß­ frequenz, die dem Maximum einer Extinktionslinie des Meßgases entspricht, wird mit einer zusätzlichen Re­ ferenzfrequenz gearbeitet, die in der Frequenz neben der oben angesprochenen Extinktionslinie des Meßgases liegt und so nur den konstanten Störuntergrund mißt. Der Extinktionswert an der Stelle dieser Referenz­ frequenz wird von dem Extinktionssignal an der Stelle der Meßfrequenz abgezogen. Damit wird ein korrigiertes Meßsignal erhalten, welches direkt die Konzentration des Meßgases repräsentiert.

Es ist weiterhin bekannt, einen mit der Frequenz linearen Störuntergrund des Extinktionssignals durch eine Dreifrequenzmessung zu eliminieren. Neben der Meßfrequenz, die dem Maximum einer Extinktionslinie des Meßgases entspricht, wird mit zwei zusätzlichen Referenzfrequenzen gearbeitet, die in der Frequenz neben der oben angesprochenen Extinktionslinie des Meßgases liegen und so nur einen linearen Stör­ untergrund erfassen. Die Extinktionswerte an der Stelle dieser Referenzfrequenzen werden zur Inter­ polation des angenommenen Extinktionsstöruntergrundes an der Stelle der Meßfrequenz benutzt und anschließend von dem gemessenen Extinktionssignal an der Stelle der Meßfrequenz abgezogen. Damit wird ein korrigiertes Meßsignal erhalten, welches wiederum direkt die Konzentration des Meßgases repräsentiert.

Beiden Vorgehensweisen ist gemein, daß damit nur sehr einfach verlaufende Störuntergründe, nämlich konstante und in der Frequenz lineare Untergrundsignale, be­ handelt werden können. Demgegenüber treten als Stör­ untergrund häufig hohe Konzentrationen von Störgasen auf, die ein komplexeres als ein lineares Extink­ tionssignal in der Umgebung von möglichen Meßfre­ quenzen aufweisen. Hierzu gehört auch der Einfluß von Extinktionssignalen von Wasserdampf im Gasgemisch bei der Messung der Konzentration von Ammoniak im nahen infraroten Spektralbereich. Bei dem genannten Beispiel versagen diese vorbekannten Methoden vollständig.

Schließlich ist auch bekannt, eine separate Messung der Konzentration einer interferierenden Stör­ komponente in einem beliebigen anderen Spektralbereich vorzunehmen und den durch das Störgas verfälschten Extinktionswert an der Meßfrequenz damit zu korri­ gieren. Dies bedeutet allerdings einen beträchtlichen zusätzlichen Aufwand, da dann für jede Messung eines Spurengases gleichzeitig auch eine Messung der Stör­ komponente in einem anderen Spektralbereich, unter Umständen mit einer anderen Strahlungsquelle und entsprechender Optik, durchgeführt werden muß.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es in einfacher Weise erlauben, voll aufgelöste Messungen von Extinktionssignalen eines Spurengases in einem Gasgemisch mit einem hochkonzentrierten Störgas mit einem komplexen, voll aufgelösten Extinktions­ spektrum in der Frequenzumgebung des Extinktions­ maximums des Spurengases direkt und für beliebige Störgaskonzentrationen auf das Extinktionssignal des reinen Spurengases zu korrigieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, daß ein beliebiger Störuntergrund eliminiert werden kann, gerade wenn er mehrere lokale Extremalwerte aufweist.

Durch die indirekte Messung des Extinktionssignals des reinen Störgases für die Frequenz, für die das Extinktionssignal des Spurengases erfaßt werden soll, tritt kein Fehler durch den Störuntergrund des Stör­ gases auf. Weiterhin wird bei N Frequenzen auch ein Störuntergrund eliminiert, der einer Funktion N-2. Ordnung entspricht. Bei drei Frequenzen wird so zusätzlich ein linearer Störuntergrund beseitigt, bei Verwendung von 4 oder mehr Frequenzen entsprechend ein quadratischer, kubischer oder höherwertiger Stör­ untergrund.

Der Eichschritt wird nur einmal je Kombination Meßgas- Störgas durchgeführt und erlaubt dann in einem be­ liebig wiederholbaren zweiten Schritt die Messung bei beliebigen Verhältnissen der Konzentrationen von Störgas und Meßgas im Rahmen der Meßempfindlichkeit.

Die Verwendung einer in der Frequenz durchstimmbaren Strahlungsquelle gestattet die Verwendung von nur einem einzigen Detektor und erlaubt ein aufeinander­ folgendes Erfassen der benötigten Extinktionssignale an den N verschiedenen Frequenzen.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele einer Einrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfin­ dungsgemäßen Einrichtung zur dispersiven optischen Gasanalyse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 Verläufe von Extinktionssignalen eines Meßgases, eines Störgases und eines Gas­ gemisches aus Meßgas und Störgas und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfin­ dungsgemäßen Einrichtung zur dispersiven optischen Gasanalyse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Die Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zur dispersiven optischen Gasanalyse gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel, die eine Strahlungsquelle 1 aufweist, die Licht mit mehreren, insbesondere drei Frequenzen aussendet. Das von der Strahlungsquelle 1 ausge­ strahlte Licht wird mit einem Abbildungsspiegel 2 zu einem parallelen Lichtstrahl 3 kollimiert, der eine optische Meßzelle 4 mit Gaseinlaß 5 und Gasauslaß 6 durchsetzt. Die optische Meßzelle 4 wird bei den Gas­ analysen mit einem Störgas bzw. einem Gasgemisch aus einem Meßgas und dem Störgas gefüllt.

Der transmittierte Strahl wird mit einer Abbildungs­ optik, die aus einem Planspiegel 7 und einem zweiten Abbildungsspiegel 8 besteht, auf den Eintrittsspalt 9 eines Gittermonochromators 10 abgebildet.

Ein erster Monochromatorspiegel 11 des Gittermonochro­ mators 10 kollimiert den einfallenden divergierenden Lichtstrahl 12 auf ein Beugungsgitter 13. Die drei verschiedenen Lichtfrequenzen des auf das Beugungs­ gitter 13 einfallenden zweiten parallelen Licht­ strahles 14 werden von dem Beugungsgitter 13 unter verschiedenen Winkeln für jede Ordnung gebeugt.

In der weiterverfolgten Ordnung werden die drei Lichtfrequenzen der Strahlungsquelle 1 in drei ver­ schieden abgebeugte Strahlen 15, 16 und 17 gebeugt, die in der Zeichnung jeweils durch einen zugeordneten Mittelstrahl veranschaulicht sind und die durch einen zweiten Monochromatorspiegel 18 auf die Abbildungs­ punkte 19, 20 und 21 in der Austrittsspaltebene 22 abgebildet werden. Dort werden sie von Detektoren 23, 24 und 25 nachgewiesen, die über Signalleitungen 43, 44 und 45 mit einer Steuer- und Auswerteelek­ tronik 46 verbunden sind.

Die Steuer- und Auswerteelektronik 45 verfügt über Logarithmierer 70, 71 und 72, eine Interpolierschal­ tung 47, eine Komparatorschaltung 48, einen Inver­ ter 49, einen Addierer 50 und eine Anzeigeein­ richtung 51.

Die Eingänge des ersten Logarithmierers 70 und des dritten Logarithmierers 72 sind über die erste und die dritte Signalleitung 43 und 45 mit dem ersten und dritten Detektor 23 und 25 verbunden. Der zweite und damit mittlere Detektor 24 ist über die zweite Signal­ leitung 44 mit dem Eingang des zweiten Logarith­ mierers 71 verbunden.

Die Eingänge der Interpolierschaltung 47 sind mit den Ausgängen des ersten Logarithmierers 70 und des dritten Logarithmierers 72 verbunden. Der Ausgang des zweiten Logarithmierers 71 ist mit einem Eingang der Komparatorschaltung 48 sowie mit dem Inverter 49 verbunden.

Die Interpolierschaltung 47 errechnet ein interpo­ liertes Ausgangssignal 52, dessen genaue rechnerische Entstehung im Zusammenhang mit der Fig. 2 beschrieben wird. Das interpolierte Ausgangssignal 52 der Interpo­ lationsschaltung 47 beaufschlagt einen weiteren Eingang der Komparatorschaltung 48 sowie einen Eingang des Addierers 50, dessen anderer Eingang mit dem invertierten Ausgangssignals 53 des Inverters 49 verbunden ist.

Der Addierer 50 addiert das interpolierte Ausgangs­ signal 52 mit dem invertierten Ausgangssignal 53. Das addierte Ausgangssignal 54 beaufschlagt die Anzeige­ einrichtung 51, die die Konzentration aus dem addier­ ten Ausgangssignal 54 durch eine Multiplikation mit einem von der Einrichtung zur Gasanalyse abhängigen Skalierungsfaktor errechnet.

Die Komparatorschaltung 48 verfügt über eine Justier­ anzeige, die die Gleichheit des logarithmierten Signals des zweiten und damit mittleren Detektors 24 mit dem interpolierten Ausgangssignal 52 anzeigt. Diese zur Justage der Einrichtung nötige Justier­ anzeige kann auch in den Addierer 50 integriert werden.

Die Fig. 2 veranschaulicht Verläufe von Extinktions­ signalen eines Meßgases und eines Störgases, wie sie in der Austrittsspaltebene 22 entstehen, an drei dis­ kreten Frequenzpunkten durch die Detektoren 23, 24 und 25 nachgewiesen und in der Auswerteelektronik 46 wie im Folgenden beschrieben weiterverarbeitet werden.

Die obere Kurve 26 in Fig. 2 zeigt schematisch den spektralen Verlauf der Extinktion eines Meßgases, z.B. NH₃, im nahen infraroten Spektralbereich. Die mittlere Kurve 27 in Fig. 2 zeigt ebenfalls schema­ tisch für denselben Frequenzausschnitt im gleichen Frequenzmaßstab den Verlauf der Extinktion eines die Messung des obigen Meßgases beeinflussende Störgases, z.B. das Extinktionsspektrum von H₂O. Die untere Kurve 60 in Fig. 2 zeigt wiederum schematisch für denselben Frequenzausschnitt im gleichen Frequenz­ maßstab den Verlauf der Extinktion eines Gasgemisch aus dem obigen Meßgas und dem obigen Störgas, z.B. für NH₃ und H₂O.

In der oberen Kurve 26 ist das Extinktionssignal des reinen Meßgases und in der mittleren Kurve 27 das Extinktionssignal des reinen Störgases aufgetragen, mit denen sich für ein Gasgemisch in der Aus­ trittsspaltebene 22 eine Gesamtextinktion ergibt, die durch die untere Kurve 60 dargestellt wird und die sich additiv aus den beiden Einzelextinktionen errech­ net. Bei der Addition sind die unterschiedlichen Konzentrationen von Meß- und Störgas linear gewichtet, d.h. vor der Addition der Einzelextinktionen werden die den Kurven 26 und 27 entsprechenden Funktionen mit einem der Konzentration der jeweiligen Gase pro­ portionalen Faktor multipliziert. Bei einer nur geringen Konzentration des Meßgases gegenüber einem stark konzentrierten Störgas ist das Extinktions­ maximum 28 des Meßgases in das Extinktionssignal des Störgases eingebettet.

Die Auswahl der Lichtfrequenzen der Strahlungsquelle 1 und damit der notwendigen Positionen der Detek­ toren 23, 24 und 25 geschieht wie in der Folge be­ schrieben.

In einem Eichschritt, der nur einmal für jede Kombina­ tion Störgas-Meßgas durchgeführt werden muß, befindet sich in der optischen Meßzelle 4 nur das reine Stör­ gas. Dann werden die drei Frequenzen, jeweils eine in den zwei seitlichen Frequenzbereichen 29 und 30 und eine weitere in einem mittleren Frequenzbereich 31 als eine erste Frequenz 32, als eine zweite mittlere Frequenz 33 und als eine dritte Frequenz 34, so gewählt, daß die jeweiligen Störgasextinktionssig­ nale 35, 35 und 37 linear von der Frequenz abhängen und damit auf einer Gerade liegen. Hierbei ist die mittlere Frequenz 33 so gewählt, daß das mittlere Meß­ gasextinktionssignal 38 möglichst groß, daß das mittlere Störgasextinktionssignal 36 möglichst klein und daß die seitlichen Meßgasextinktionssignale 39 und 40 klein sind.

In Abhängigkeit der so vorgegebenen Frequenzen sind die Detektoren 23, 24 und 25 an den durch die Beugung im Gittermonochromator 10 vorgegebenen Abbildungspunk­ ten 19, 20 und 21 in der Austrittsspaltebene 22 an­ geordnet. Dabei können in der Zeichnung nicht dar­ gestellte Justiermittel zur Optimierung der Position der Detektoren 23, 24 und 25 vorgesehen sein. Das erste und das dritte Störgasextinktionssig­ nal 35 und 37, welche durch Logarithmierung aus den durch den ersten und den dritten Detektor 23 und 25 gemessenen Signalen in dem ersten und dem dritten Logarithmierer 70 und 72 erzeugt werden, beaufschlagen die Interpolierschaltung 47. Diese errechnet in einer linearen Interpolation aus dem ersten und dem dritten Störgasextinktionssignal 35 und 37 mit der dazu­ gehörigen ersten und dritten Frequenz 32 und 34 ein interpoliertes Ausgangssignal 52 für die zweite Frequenz 33.

Das interpolierte Ausgangssignal 52 beaufschlagt zusammen mit dem aus dem gemessenen Signal des zweiten Detektors 24 im zweiten Logarithmierer 71 erzeugten zweiten Störgasextinktionssignal 36 die Komparator­ schaltung 48, die anzeigt, ob die beiden genannten Signale im Rahmen der gewünschten Genauigkeit gleich sind. Eine Anzeige der Gleichheit bedeutet, daß das rechnerisch interpolierte Störgasextinktionssignal mit dem tatsächlichen zweiten Störgasextinktionssignal 36 übereinstimmt und letzteres damit auf der Geraden durch das erste und das dritte Störgasextinktions­ signal 35 und 37 liegt.

Bei einem Meßschritt und bei jeder weiteren Messung ist die optische Meßzelle 4 mit dem zu analysierenden Gasgemisch gefüllt, wobei im Rahmen der Meßempfind­ lichkeit beliebige Verhältnisse in den Konzentrationen von Störgas und Meßgas auftreten dürfen. Bei diesen Messungen wird aus den der ersten und dritten Frequenz 32 und 34 zugeordneten Gesamtextinktionssignalen 61 und 63, die bei einer hohen Konzentration des Stör­ gases und einer geringen Konzentration des Meßgases weitgehend den der ersten und dritten Frequenz 32 und 34 zugeordneten Störgasextinktionssignalen 35 und 37 entsprechen, und dem zweiten und damit mittleren Gesamtextinktionssignal 62 direkt das mittlere Meßgasextinktionssignal 38 für ein rein auf­ tretendes Meßgas errechnet.

Durch eine lineare Interpolation in der Interpolier­ schaltung 47 wird aus den der ersten und dritten Frequenz 32 und 34 zugeordneten Gesamtextinktions­ signalen 61 und 63 das interpolierte Ausgangs­ signal 52 gewonnen, das im wesentlichen dem errech­ neten mittleren Störgasextinktionssignal 36 des Störgases für die zweite und damit mittlere Fre­ quenz 33 entspricht. Das interpolierte Ausgangs­ signal 52 ist in der unteren Kurve 60 der Fig. 2 als auf einer Geraden 64 liegender, errechneter Extink­ tionswert 65 dargestellt.

Die Subtraktion dieses Extinktionswertes 65 von dem zweiten und damit mittleren Gesamtextinktionssignal 62 ergibt direkt und hochgenau das mittlere Meßgasextink­ tionssignal 38, aus welchem sich unmittelbar die Konzentration des Meßgases errechnet. Der Einfluß der Störkomponente wird direkt bei der Messung kompen­ siert.

Das vom zweiten Detektor 24 gemessene zweite und damit mittlere Gesamtextinktionssignal 62 wird durch den Inverter 49 in das invertierte Ausgangssignal 53 umgewandelt, welches im Addierer 50 mit dem inter­ polierten Ausgangssignal 52 addiert wird. Diese Addition entspricht durch den eingesetzten Inverter 49 der oben angegebenen Subtraktion.

In der Anzeigeeinrichtung 51 wird das addierte Aus­ gangssignal auf die Konzentration des Meßgases mit Hilfe des bekannten Wertes für die Größe des mittleren Meßgasextinktionssignals 38 bei einer bestimmten Konzentration skaliert.

Die Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht einer Einrichtung zur dispersiven optischen Gasanalyse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Das Licht eines in der Frequenz durchstimmbaren Lasers 41 wird mit dem Abbildungsspiegel 2 zu dem pa­ rallelen Lichtstrahl 3 kollimiert, der die optische Meßzelle 4 mit Gaseinlaß 5 und Gasauslaß 6 durchsetzt.

Die durchstimmbare Strahlungsquelle 41 kann z.B. ein Farbstofflaser sein, dessen Frequenz intern durch ein Beugungsgitter oder ein abstimmbares Filter im op­ tischen Resonator durchgestimmt wird.

Der transmittierte Strahl wird mit der Abbildungs­ optik, bestehend aus dem Planspiegel 7 und dem zweiten Abbildungsspiegel 8, im Gegensatz zum ersten Ausfüh­ rungsbeispiel auf einen einzigen Detektor 42 abge­ bildet, der mit einer Regel- und Auswerteelektronik 55 verbunden ist.

Die Regel- und Auswerteelektronik 55 verfügt über einen einzigen Logarithmierer 73, eine Steuer­ schaltung 56, eine Interpolierschaltung 47, eine Komparatorschaltung 48, einen Inverter 49, einen Addierer 50 und eine Anzeigeeinrichtung 51.

Die Steuerschaltung 56 steuert über Steuerleitungen 57 den Laser 41 derart an, daß er nacheinander, für vor­ bestimmte Zeitdauern Licht der drei vorbestimmten Frequenzen 32, 33 und 34 aussendet. Die Steuer­ schaltung 56 ist weiterhin eingangsseitig über den einzigen Logarithmierer 73 mit dem einzigen Detek­ tor 42 verbunden und nimmt die vom einzigen De­ tektor 42 zeitlich nacheinander erfaßten und im einzigen Logarithmierer 73 logarithmierten Signale, nämlich die Extinktionssignale für die erste, zweite und dritte Frequenz 32, 33 und 34 auf. Das der ersten Frequenz 32 und der zweiten Frequenz 34 zugehörige Extinktionssignal speichert die Steuerschaltung 56 zwischen und schaltet bei der Aufnahme des dritten Extinktionssignals das erste, das zweite und das dritte aufgenommene und eventuell zwischengespeicherte Extinktionssignal auf die erste, die zweite und die dritte Signalleitung 43, 44 und 45 durch.

Die nacheinander durch den einzigen Detektor 42 gemessenen Extinktionssignale ergeben für die mit dem reinen Störgas gefüllte optische Meßzelle 4 im Eich­ schritt die Störgasextinktionssignale 35, 36 und 37. In den folgenden Messungen mit der mit dem zu analy­ sierenden Gasgemisch gefüllten optischen Meßzelle 4 werden durch das Durchstimmen der durchstimmbaren Strahlungsquelle 41 nacheinander die Gesamtextink­ tionssignale 61, 62 und 63 gewonnen, die dann wie im ersten Ausführungsbeispiel erläutert der Errechnung des mittleren Störgasextinktionssignals 38 und damit der Konzentration des reinen Spurengases dienen.

Neben dem beschriebenen Fall der Verwendung von drei Frequenzen zur Elimination des Einflusses des Stör­ gases und der Reduktion des weiteren Störuntergrundes ist das Verfahren zur Verbesserung der Elimination von Störeinflüssen auf N Frequenzen erweiterbar. Für die entsprechende Abänderung des ersten Ausführungs­ beispiels können dann vorzugsweise geeignet angeord­ nete Detektorzeilen verwendet werden.

Die Strahlungsquelle 1 kann auch über mehr als die N benötigten Frequenzen verfügen, die dann durch die Anordnung der Detektoren 23, 24 und 25, durch den Gittermonochromator 10 oder durch eine andere disper­ sive Einrichtung herausgefiltert werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur dispersiven, spektral voll auf­ gelösten optischen Gasanalyse mit unterdrückter Querempfindlichkeit, bei dem mit Licht aus N ver­ schiedenen, in ihren Frequenzwerten aufeinanderfolgen­ den Frequenzen ein Gasgemisch aus einem Meßgas, insbesondere einem Spurengas, mit einem Extinktions­ maximum in der Nähe der mittleren der Frequenzen und aus einem Störgas mit einem komplexen Extinktions­ profil in dem durch die Frequenzen vorgegebenen Frequenzbereich, durchstrahlt wird, wobei N eine natürliche Zahl, die größer als Eins ist, darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Eichschritt das reine Störgas durchstrahlt wird, wobei die mittlere Frequenz in einem möglichst kleinen Frequenzabstand zur bekannten Frequenz des Extinktionsmaximums des Meßgases so gewählt wird, daß die Extinktion des Störgases für diese mittlere Frequenz möglichst gering ist, daß weiterhin eine niedrige Extinktion für das Meßgas bei den anderen Frequenzen vorliegt, und wobei die N Extinktionswerte des Störgases für die N Fre­ quenzen auf einer ganzrationalen Kurve N-2. Ordnung liegen, daß in einem Meßschritt das zu analysierende Gasgemisch aus dem Störgas und dem Meßgas von dem Licht durchstrahlt wird und daß der gesuchte Extink­ tionswert des reinen Meßgases, der direkt auf die Kon­ zentration des Meßgases schließen läßt, durch eine Subtraktion des interpolierten Extinktionswertes für die mittlere Frequenz, der durch eine Interpolation mit einer ganzrationalen Funktion N-2. Ordnung aus allen gemessenen Extinktionswerten außer dem zur mittleren Frequenz gehörigen Extinktionswert gewonnen wird, von dem gemessenen Extinktionswert der mittleren Frequenz erhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß N gleich drei gewählt wird, wobei die mitt­ lere Frequenz die zweite Frequenz und die Interpo­ lation eine lineare Interpolation ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Extinktionswerte der N Frequenzen mit einem Lichtstrahl gleichzeitig erfaßt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Extinktionswerte der N Frequenzen mit jeweils einem Lichtstrahl nacheinander erfaßt werden.

5. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahlungsquelle (1) vorgesehen ist, durch die Licht von N Frequenzen (32 bis 34) erzeugbar ist, daß dem Lichtstrahl (3) der Strahlungsquelle (1) Abbildungsoptiken (2, 7 und 8) sowie eine mit Gas gefüllte optische Meßzelle (4) zugeordnet sind, wobei auf den Eintrittsspalt (9) eines dispersiven optischen Analysators (10) eine Abbildung erfolgt, der die Transmissionssignale der N Frequenzen (32 bis 34) getrennt auf Detektormittel (23 bis 25) abbildet, deren Signale durch Logarithmierer (70 bis 72) in Extinktionssignale umgewandelt werden, die eine Auswerteelektronik (46) beaufschlagen, daß die Meß­ zelle (4) zuerst mit dem reinen Störgas füllbar ist, wobei durch die Auswerteelektronik (46) überprüfbar ist, ob die N Störgasextinktionssignale (35 bis 37) für die N Frequenzen (32 bis 34) auf einer ganzra­ tionalen Kurve N-2. Ordnung liegen, und daß danach und für jede weitere Messung die Meßzelle (4) mit dem Gemisch aus Meßgas und Störgas füllbar ist, wobei die Auswerteelektronik (46) dann das gesuchte Meßgasex­ tinktionssignal (38) des reinen Meßgases, das direkt auf die Konzentration des Meßgases schließen läßt, durch eine Subtraktion des interpolierten errechneten Extinktionssignales (65) für die mittlere Freq­ uenz (33), das die Auswerteelektronik (46) durch eine Interpolation mit einer ganzrationalen Funktion N-2. Ordnung aus allen gemessenen Extinktionssigna­ len (61, 63) außer dem zur mittleren Frequenz gehö­ rigen Extinktionssignal (62) gewonnen wird, von dem gemessenen Extinktionssignal (62) der mittleren Frequenz (33) errechnet.

6. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine durchstimmbare Strahlungsquel­ le (41) vorgesehen ist, dessen Lichtstrahl (3) Abbil­ dungsoptiken (2, 7 und 8) sowie eine mit Gas gefüllte optische Meßzelle (4) zugeordnet sind, wobei eine Abbildung auf ein Detektormittel (42) erfolgt, dessen Signale durch einen Logarithmierer (73) in Extink­ tionssignale umgewandelt werden, die eine Regel- und Auswerteelektronik (55) beaufschlagen, daß die Meß­ zelle (4) zuerst mit dem reinen Störgas füllbar ist, wobei die Regel- und Auswerteelektronik (55) die Strahlungsquelle (41) nacheinander für Licht der N Frequenzen (32 bis 34) durchstimmt und dabei über­ prüft, daß die N nacheinander erhaltenen und zwischen­ gespeicherten Störgasextinktionssignale (35 bis 37) für die N Frequenzen (32 bis 34) auf einer ganzra­ tionalen Kurve N-2. Ordnung liegen, und daß danach und für jede weitere Messung die Meßzelle (4) mit dem Gemisch aus Meßgas und Störgas füllbar ist, wobei die Regel- und Auswerteelektronik (55) dann jeweils die Strahlungsquelle (41) nacheinander für Licht der N Frequenzen (32 bis 34) durchstimmt, die von dem Detektormittel (42) aufgenommenen und durch an­ schließende Logarithmierung im Logarithmierer (73) gewonnenen Extinktionssignale zwischenspeichert und das gesuchte Meßgasextinktionssignal (38) des reinen Meßgases, das direkt auf die Konzentration des Meß­ gases schließen läßt, durch eine Subtraktion des interkolierten errechneten Extinktionssignales (65) für die mittlere Frequenz (33), das die Auswerteelek­ tronik (46) durch eine Interpolation mit einer ganz­ rationalen Funktion N-2. Ordnung aus allen gemessenen Extinktionssignalen (61, 63) außer dem zur mittleren Frequenz gehörigen Extinktionssignal (62) gewonnen wird, von dem gemessenen Extinktionssignal (62) der mittleren Frequenz (33) errechnet.