DE69635759T2

DE69635759T2 - Nichtdispersiver Infrarotanalysator

Info

Publication number: DE69635759T2
Application number: DE1996635759
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Uji-shi Araya
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1995-05-29
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2016-05-22
Also published as: US5677534A; EP0745840A3; JPH08327545A; EP0745840A2; EP0745840B1; JP3041827B2; DE69635759D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG:
(1) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein nicht-dispersiven Infrarotanalysator zur kontinuierlichen Feststellung der Konzentration eines vorausgewählten Gases in einem Probengas unter Verwendung eines Absorptionsbands von Infrarotlicht, welches eine Kennzeichen des vorausgewählten Gases ist.
(2) Beschreibung des Standes der Technik
Nicht-dispersive Infrarotanalysatoren werden derzeit in großem Maße für die Messung von Gaskonzentrationen verschiedener Arten von Abgasen zur Überwachung des Abgases auf Luftverschmutzung hin und für die Messung von Gaskonzentrationen in industriellen Prozessen, etc. verwendet. Ein solcher nicht-dispersiver Infrarotanalysator, als Beispiel, ist in dem US-Patent Nr. 4 355 233, Warnke et al., beschrieben.
Ein bekannter nicht-dispersiver Infrarotanalysator ist in den 4a–4b veranschaulicht. In 4a wird ein Infrarotlichtbündel von einer Infrarotlichtquelle 14 auf eine zylindrische Probenzelle 11a und eine zylindrische Referenzzelle 11b ausgegeben. Das ausgesendete Bündel wird periodisch und abwechselnd auf die Probenzelle 11a und die Referenzzelle 11b durch eine rotierenden Chopper 12, der über ein Achse 13a mit einem Motor 13 verbunden ist, ausgegeben. Der Chopper 12 rotiert mit einer konstanten Geschwindigkeit, beispielsweise mit einer Umdrehung pro Sekunde (1 Hz), um das Infrarotlicht zu unterbrechen.
Wie in 4b gezeigt, hat der rotierende Chopper 12 Scheibenform mit einer ersten Öffnung 12a und einer zweiten Öffnung 12b, die beide die Form eines Bogens haben.
Die erste Öffnung 12a und die zweite Öffnung 12b sind der Probenzelle 11a bzw. der Referenzzelle 11b gegenüberliegend angeordnet. Die Zentriwinkel 12c der Bogenform beider Öffnungen 12a, 12b sind viel kleiner als 90°, beispielsweise 30°.
Die Probenzelle 11a und die Referenzzelle 11b werden dem emittierten Bündel periodisch und abwechselnd durch die erste Öffnung 12a und die zweite Öffnung 12b des kontinuierlich rotierenden Choppers 12 hindurch in einer Timesharing-Weise ausgesetzt.
Ein das zu messende Gas enthaltendes Probengas strömt kontinuierlich durch die Probenzelle 11a. Ein Referenzgas, wie etwa N2-Gas, das keine Infrarotlichtenergie absorbiert, füllt die Referenzzelle 11b.
Das Infrarotlichtbündel kommt nach Durchlaufen der Probenzelle 11a oder der Referenzzelle 11b an einer Kammer 15a in einem Detektor 15 an. Die Kammern 15a, 15b im Detektor 15 sind mit derselben Art von Gas wie das zu messende gefüllt und durch eine Membran 15 getrennt. Die Membran 15c ist eine sehr dünne Folie aus einem leitfähigen Material, wie etwa eine Titanfolie, die als variable Platte eines Kondensators dient. Benachbart zur Membran 15c befindet sich eine Elektrode 15d, die als feste Platte des Kondensators dient.
Infrarotenergie innerhalb des Absorptionsbands, das für das zu messende Gas charakteristisch ist, wird durch das gleiche Gas in der Kammer 15a absorbiert. Das Gas in der Kammer 15a erwärmt sich also in einem größeren Ausmaß als dasjenige in der Kammer 15b. Die ungleiche Erwärmung in den Kammern 15a und 15b erzeugt eine Druckdifferenz, die eine Verbiegung der Membran 15c verursacht, die ihrerseits die zwischen der Elektrode 15d und der Membran 15c errichtete Kapazität verändert.
Der Detektor 15 kann daher ein Signal ausgeben, das der durch die Absorption des Infrarotlichts verursachten Innendruckreferenz entspricht.
Das am Detektor 15 nach einer Umdrehung des Choppers 12 gewonnene Ausgangssignal ist in 5 veranschaulicht. Da die Infrarotlichtenenergie durch das Gas in der Referenzzelle 11b nicht absorbiert wird, wenn das Bündel die Referenzzelle 11b durchläuft, wird die gesamte Infrarotenergie innerhalb des Absorptionsbands, das für das zu messende Gas charakteristisch ist, durch das gleiche Gas im Detektor 15 absorbiert. Ein am Detektor 15 gewonnenes Referenzsignal zeigt daher einen Maximalwert.
Wenn andererseits das Bündel die Probenzelle 11a durchläuft, ist, da die Infrarotenergie durch das zu messende Gas in der Probenzelle 11a absorbiert wird, die durch das gleiche Gas im Detektor 15 absorbierte Energie um die Menge an Energie reduziert, die in der Probenzelle 11a absorbiert wird. Die Probensignalausgabe am Detektor 15 zeigt daher einen Wert, der um einen Wert reduziert ist, der der Menge des zu messenden Gases in der Probenzelle 11a entspricht.
Ein Signalprozessor 16 integriert die schraffierten Teile in 5 des Referenzsignals bzw. des Probensignals. Unter Wiederholung dieser Vorgänge über viele Umdrehungen des Choppers 12 hinweg mittelt der Prozessor 16 den gewonnenen integrierten Wert über viele Umdrehungen des Choppers 12, um Störsignale zu vermindern. Der Signalprozessor 16 erzeugt dann ein normiertes Intensitätsverhältnis durch Berechen des Verhältnisses von Mittelwert für das Probensignal zu dem für das Referenzsignal, um ein Effekt zu eliminieren, der durch die Schwankung der emittierten Bündelintensität und/oder die Schwankung der Empfindlichkeit des Detektors 15 bewirkt wird.
Der Signalprozessor 16 produziert dann die Konzentration des zu messenden Gases in der Probenzelle 11a anhand des normierten Intensitätsverhältnisses auf der Grundlage einer vorab erstellten Eichkurve.
Wie oben erwähnt, kann bei dem bekannten nicht-dispersiven Infrarotanalysator, da der Zentriwinkel 12c der Öffnungen 12a, 12b des Choppers 12, wie in 4b gezeigt, sehr viel kleiner als 90° ist, nur der von dem Referenzsignal und dem Probensignal gebildete schraffierte Teil aus 5 zur Berechnung der Gaskonzentration verwendet werden. Wenn das Referenzsignal und das Probensignal über viele Umdrehungen des Choppers 12 integriert werden, um das Nachweisrauschen zu reduzieren, benötigt daher die Messung der Konzentration eine lange Zeit, da nur die schraffierten Teile aus 5 verwendet werden.
Speziell wenn die Konzentrationsschwankung des zu messenden Gases in der Probenzelle relativ schnell ist, wird es unmöglich, die Gaskonzentration exakt zu messen, weil nicht die gesamte anhand des Referenzsignals und des Probensignals gewonnene Information verwendet wird.
Analysatoren, die eine Infrarotlichtquelle, eine Referenzzelle, eine Probenzelle, einen Bestrahlungs- und Nicht-Bestrahlungszeiten der Referenz- und der Probenzelle steuernden Unterbrecher sowie einen pneumatischen Detektor, der das Licht empfängt, welches die Probenzelle und die Referenzzelle durchlaufen hat, enthalten, sind aus US-A-4 694 174, US-A-3 731 092 und US-A-4 355 234 bekannt.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG:
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gesamte Information, die aus dem Referenzsignal und dem Probensignal gewonnen wird, zur Berechnung der Gaskonzentration zu verwenden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hocheffiziente Datenerfassung zu haben.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Messzeit zu verkürzen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Gaskonzentration genauer zu messen, auch wenn die Konzentrations schwankung des zu messenden Gases in dem Probengas relativ schnell erfolgt.
Durch die vorliegende Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, werden die vorstehenden Aufgaben gelöst und die vorstehenden Mängel überwunden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
Die obigen und andere Aufgaben und damit verbundenen Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung ohne weiteres deutlich werden, wenn diese in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung betrachtet wird, wobei
1a–1b eine Ausführungsform eines nicht-dispersiven Infrarotanalysators und eines Choppers, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, veranschaulichen;
2 eine Ausführungsform eines Signalprozessors veranschaulicht, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
3a–3e eine Ausführungsform von Zeitschaubildern eines Probensignals und eines Referenzsignals veranschaulichen, die mit dem erfindungsgemäß aufgebauten nicht-dispersiven Infrarotanalysator gewonnen sind;
4a–4b einen bekannten nicht-dispersiven Infrarotanalysator und Chopper veranschaulichen; und
5 ein Zeitdiagramm eines Probensignals und eines Referenzsignals veranschaulicht, die an dem Detektor des bekannten nicht-dispersiven Infrarotanalysators gewonnen werden.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM:
In 1 veranschaulicht 1a eine Ausführungsform eines nicht-dispersiven Infrarotanalysators, der gemäß der Erfindung aufgebaut ist, und 1b veranschaulicht eine Ausführungsform eines Chop pers, der für den gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten nicht-dispersiven Infrarotanalysator verwendet wird.
In 1a wird das Infrarotlichtbündel von einer Infrarotlichtquelle 4 auf eine zylindrische Probenzelle 1a und eine zylindrische Referenzzelle 1b ausgegeben.
Ein Drehchopper 2 ist zwischen der Lichtquelle 4 und den Zellen 1a, 1b angeordnet. Der Chopper 2 ist über eine Achse 3a mit einem Motor 3 verbunden und dreht sich, um das Bündel durch kontinuierliche Rotation, beispielsweise eine Umdrehung pro Sekunde (1 Hz), zu unterbrechen.
Wie in 1b gezeigt, hat der sich drehende Chopper 2 Scheibenform mit einer ersten Öffnung 2a und einer zweiten Öffnung 2b, die jeweils die Form eines Bogens haben und Infrarotlicht durchlassen. Die erste Öffnung 2a und die zweite Öffnung 2b sind im Chopper 2 dem Bündeleintritt in die Probenzelle 1a bzw. Referenzzelle 1b gegenüberliegend ausgebildet. Die Öffnung 2a ist auf der der Öffnung 2b entgegengesetzten Seite angeordnet. Andere Teile des Choppers 2 enthalten Abschirmungsteile 2c, 2d, die dahingehend wirken, das Bündel gegenüber einem Durchgang zu den Zellen 1a, 1b abzublocken. Die Zentriwinkel 2e der Bogenform beider Öffnungen 2a, 2b und ein Winkel 2f der Abschirmungsteile 2c, 2d reichen alle bis zu ungefähr 90°.
Eine kleine Öffnung 2g, welche Infrarotlicht durchlässt, ist in der Nähe der Öffnung 2a des Choppers 2 ausgebildet. Ein optischer Infrarotsensor 7, wie etwa eine Photodiode, ist an einem Ort angeordnet, der vor der Bahn der kleinen Öffnung 2g liegt ist. Der Sensor 7 fühlt ab, wann die erste Öffnung 2a über die Probenzelle 1a hinweggeht. Der optische Lichtsensor 7 führt das Lagesignal dem Signalprozessor 6 zu, der bestimmt, ob das Signal des Detektors 5 zu dem Probensignal gehört, das durch das die Probenzelle 1a durchlaufende Bündel erzeugt wird, oder zu dem Referenzsignal 1b, das durch das die Referenzzelle 1b durchlaufenden Bündel erzeugt wird.
Die Probenzelle 1a und die Referenzzelle 1b werden durch den mit einer konstanten Geschwindigkeit rotierenden Drehchopper 2 periodisch und abwechselnd dem emittierten Bündel ausgesetzt. Die Belichtungszeit beider Zellen 1a, 1b mit dem emittierten Bündel wird ungefähr gleich der Nicht-Belichtungszeit beider Zellen 1a, 1b.
Ein Detektor 5, der ein pneumatischer Detektor ist, weist Detektorkammern 5a und 5b auf, die allgemein mit der gleichen Art von Gas wie das zu messende Gas gefüllt sind. Die Kammern 5a, 5b werden durch eine Membran 5c getrennt. Die Membran 5c ist eine sehr dünne Folie aus einem leitfähigen Material, wie etwa eine Titanfolie, die als variable Platte eines Kondensators dient. Benachbart zur Membran 5c angeordnet ist eine Elektrode 5d, die als feste Platte des Kondensators dient.
Infrarotenergie innerhalb des Absorptionsbands, das für das zu messende Gas charakteristisch ist, wird durch das gleiche Gas in der Kammer 5a absorbiert. Das Gas in der Kammer 5a erwärmt sich also in stärkerem Maße als dasjenige in der Kammer 5b. Die ungleiche Erwärmung in den Kammern 5a und 5b erzeugt eine Druckdifferenz, die eine Ablenkung der Folie 5c bewirkt, die ihrerseits die zwischen der Elektrode 5d und der Membran 5c errichtete Kapazität verändert.
Der Detektor 5 gibt daher ein Signal aus, das der durch die Absorption des Infrarotlichts bewirkten Innendruckänderung entspricht.
Der Detektor 5 ist so angeordnet, dass das Infrarotlichtbündel, welches die Probenzelle 1a oder die Referenzzelle 1b durchläuft, nur in die Kammer 5a eintritt und in die Kammer 5b nicht eintritt.
3b zeigt ein Detektorsignal, das an dem Detektor 5 gewonnen wird. Da das Infrarotlichtbündel in der Referenzzelle 1b nicht absorbiert wird, wird die gesamte Infrarotenergie innerhalb des Absorptionsbands, das für das zu messende Gas charakteristisch ist, im Detektor 5 absorbiert, so dass das vom Detektor 5 ausgegebene Referenzsignal einen Maximalwert annimmt.
Da andererseits die Infrarotenergie innerhalb des Absorptionsbands, das für das zu messende Gas charakteristisch ist, durch das zu messende Gas in der Probenzelle 1a absorbiert wird, nimmt eine Probensignalausgabe des Detektors 15 beim Nachweis eines die Probenzelle 1a durchlaufenden Bündels einen Wert an, der um einen Wert reduziert ist, der der Menge des zu messenden Gases in der Probenzelle 1a entspricht.
Wie in 2 gezeigt, besteht ein Signalprozessor 6 aus einem Vollwellengleichrichter 6a, einem Komparator 6b und einer Operationsschaltung 6c. Wie in 3c gezeigt, richtet der Vollwellengleichrichter 6a das in 3b gezeigte Detektorsignal aus dem Detektor 5 gleich.
Der Komparator 6b vergleicht das in 3c gezeigte gleichgerichtete Signal mit der Referenzspannung, die eine kleinere Spannung, beispielsweise eine 10 %-Spannung der dem Maximalwert entsprechenden Spannung ist. Der Komparator 6b gibt das Impulssignal als die Anstiegsflanke des Referenzsignals und des Probensignals, wie in 3d gezeigt, aus.
Die Operationsschaltung 6c beginnt mit dem Integrieren des gleichgerichteten Signals aus dem Vollwellengleichrichter 6a, wenn die Abfallflanke des Impulssignals des Komparators 6b erkannt wird, und beendet das Integrieren, wenn die Anstiegsflanke des Impulssignals aus dem Komparator 6b erkannt wird, und speichert dann den Integrationswert.
Die Operationsschaltung 6c erkennt die beiden Integralwerte M1i, M2i, die nach Ausgabe des Erkennungssignals e des optischen Lichtsensors 7 gewonnen werden, als erste und zweite Messung. Die Operationsschaltung 6c erkennt die beiden Integrationswerte R1i, R2i, die ge wonnen werden, bevor das Erkennungssignal e aus dem optischen Lichtsensor 7 eingegeben wird, als ersten und zweiten Referenzwert. Die Operationsschaltung 6c berechnet dann das normierte Intensitätsverhältnis r des Probensignals nach der folgenden Gleichung: r = (Σ M1i + Σ M2i)/(Σ R1i + R2i)wobei „i" eine Datennummer der mehreren Daten angibt, die durch mehrmaliges Rotierenlassen des Choppers 2 gewonnen sind, und „Σ" gibt die Summation der mit jeder Drehung des Choppers 2 gewonnen Daten an.
Ferner wandelt die Operationsschaltung 6c das normierte Intensitätsverhältnis r unter Verwendung einer vorab erstellten Eichkurve in die Konzentration des zu messenden Gases um.
Die Konzentration des zu messenden Gases wird auf einem Bild schirm 8 angezeigt.
Die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung ist folgendermaßen:
Das Infrarotlichtbündel aus der Infrarotlichtquelle 4 wird durch Rotierenlassen des Choppers 2 periodisch und abwechselnd auf die Probenzelle 1a und die Referenzzelle 1b ausgegeben.
Das Infrarotbündel, das die Probenzelle 1a und die Referenzzelle 1b durchläuft, wird durch den Detektor 5 als Probensignal 1a bzw. Referenzsignal, wie in 3b gezeigt, nachgewiesen. Da die der Probenzelle 1a zugekehrte Öffnung 2a und die der Referenzzelle 1b zugekehrte Öffnung 2b jeweils in Bogenform mit einem Zentriwinkel von ungefähr 90°, wie in 1b gezeigt, im Chopper 2 ausgebildet sind, sind die Zeiten, für die das Infrarotlichtbündel auf die Probenzelle 1a und auf die Referenzzelle 1b emittiert und nicht emittiert wird, alle ungefähr gleich.
Die Form des Probensignals, das über Emission oder Nicht-Emission des Infrarotlichtbündels durch den Detektor 5 festgestellt wird, ist in Bezug auf die Zeitachse, wie in 3b gezeigt, ungefähr symmetrisch, und das durch den Detektor 5 festgestellte Referenzsignal ist das gleiche wie das des Probensignals.
Nach einer Vollwellengleichrichtung dieser Signale durch den Vollwellengleichrichter 6a wird nicht nur das durch Infrarotemission gewonnene Signal, sondern auch das durch Infrarot-Nicht-Emission gewonnene Signal in der Operationsschaltung 6c integriert und zur Messung der Konzentration des Gases verwendet.
Der nicht-dispersive Infrarotanalysator gemäß der Erfindung kann daher ungefähr die doppelte Informationsmenge über die Konzentration des messenden Gases wie eine herkömmliche Apparatur pro einer Chopperumdrehung gewinnen.
Gemäß der Erfindung dauert die Messung der Konzentration des Gases also halb so lang wie im Stand der Technik.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht daher eine hochexakte Messung der Konzentration des zu messenden Gases auch dann, wenn die Konzentration des zu messenden Gases sich relativ schnell verändert.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden im Einzelnen beschrieben, es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Abwandlungen in der Gestaltung vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der in den Ansprüchen definierten Erfindung zu verlassen.

Claims

Nicht-dispersiver Infrarotanalysator, welcher aufweist: eine Infrarotlichtquelle (4) zur Abgabe eines Infrarotlichtbündels; eine Referenzzelle (1b), welche einen Infrarotlichtdurchgang aufweist und mit einem Referenzgas gefüllt ist; eine Probenzelle (1a), welche so aufgebaut ist, dass durch sie ein Gasstrom geht, wobei die Probenzelle einen Infrarotlichtdurchgang aufweist, durch welchen sowohl ein ein zu messendes Gas enthaltendes Probengas als auch das von der Infrarotquelle abgegebene Infrarotlichtbündel verlaufen; einen Unterbrecher (2) zur Unterbrechung des Infrarotlichtbündels, wobei der Unterbrecher eine Einstrahlung des Bündels für die Referenzzelle allein, eine Nicht-Einstrahlung des Bündels für sowohl die Probenzelle als auch die Referenzzelle, eine Einstrahlung des Bündels für die Probenzelle allein und eine Nicht-Einstrahlung des Bündels für sowohl die Probenzelle als auch die Referenzzelle, schnell nacheinander durchführt; und einen pneumatischen Detektor (5), der zwei durch ein Diaphragma (5c) getrennte und mit der gleichen Art von Gas wie das zu messende Gas gefüllte Kammern (5a, 5b) aufweist und so angeordnet ist, dass das Infrarotlichtbündel, welches die Referenzzelle oder die Probenzelle durchlaufen hat, nur in eine der Kammern (5a, 5b) eintritt, wobei der Detektor Infrarotenergie bei der Infrarotlichtwellenlänge, die einem Absorptionsband des zu messenden Gases entspricht, abfühlt; wobei der Unterbrecher (2) die Einstrahlungen und Nicht-Einstrahlungen so durchführt, dass die Größe jeder Einstrahlungs- und Nicht-Einstrahlungszeit ungefähr gleich ist; Diskriminierungsmittel zur Erzeugung eines Diskriminierungssignals, welches zwischen Einstrahlung und Nicht-Einstrahlung des Infrarotlichtbündels auf die Referenzzelle und die Probenzelle diskriminiert; mit dem Detektor und den Diskriminierungsmitteln gekoppelte Verarbeitungsmittel für den Empfang des Diskriminiersignals von den Diskriminierungsmitteln und eines elektrischen Signals vom Detektor, wobei die Verarbeitungsmittel (6) für ein Gleichrichten des elektrischen Signals, das vom Detektor (5) durch Einstrahlung und Nicht-Einstrahlung des Infrarotbündels für die Referenzzelle (1b) gewonnen ist, und des elektrischen Signals, das vom Detektor durch Einstrahlung und Nicht-Einstrahlung des Infrarotbündels für die Probenzelle (1a) gewonnen ist, und ein Integrieren des gleichgerichteten Signals eingerichtet sind, wobei die Verarbeitungsmittel so eingerichtet sind, dass sie ein normiertes Intensitätsverhältnis beider integrierter Werte erzeugen und eine Konzentration des zu messenden Gases in der Probenzelle berechnen.
Nicht-dispersiver Infrarotanalysator nach Anspruch 1, wobei der Unterbrecher ein zwischen der Infrarotlichtquelle (4) und sowohl Proben- als auch Referenzzelle (1a, 1b) liegender Chopper (2) ist, wobei der Chopper Scheibenform mit einer ersten Öffnung (2a) und einer zweiten Öffnung (2b), welche Infrarotlicht durchlassen, hat, wobei die erste Öffnung (2a) bogenförmig an einem der Probenzelle (1a) gegenüberliegenden Ort ausgebildet ist, die zweite Öffnung (2b) bogenförmig an einem der Referenzzelle (1b) gegenüberliegendem Ort ausgebildet ist, wobei Zentriwinkel der Bogenform von erster und zweiter Öffnung (2a, 2b) und ein Zentriwinkel eines Abschirmungsteils (2c, 2d), welcher ein Teil mit Ausnahme eines Öffnungsteils des Choppers ist, alle ungefähr 90° betragen.
Nicht-dispersiver Infrarotanalysator nach Anspruch 1, wobei die Diskriminierungsmittel a) eine Diskriminierungsöffnung (2g), die an einer Stelle in der Nähe von erster oder zweiter Öffnung (2a, 2b) auf dem Chopper (2) und b) ein in dem durch die Diskriminierungsöffnung (2g) verlaufenden Lichtweg angeordneter optischer Sensor (7) sind.
Nicht-dispersiver Infrarotanalysator nach Anspruch 1, wobei die Bearbeitungsmittel (6) enthalten: einen Vollwellengleichrichter (6a) zur Vollwellengleichrichtung des am Detektor (5) erhaltenen elektrischen Signals, einen Komparator (6b) zur Feststellung einer Anstiegsflanke und einer Abfallflanke eines gleichgerichteten Signals durch Vergleichen eines vollwellengleichgerichteten Signals mit einer Referenzspannung, und Rechenmittel (6c) zur Integrierung des gleichgerichteten Signals, das durch das durch die Referenzzelle und die Probenzelle verlaufende/nicht verlaufende Infrarotlicht gewonnen ist, wobei die Rechenmittel so eingerichtet sind, dass sie ein normiertes Intensitätsverhältnis beider integrierter Werte erzeugen und eine Konzentration des zu messenden Gases in der Probenzelle (1a) unter Verwendung einer vorab erstellten Eichkurve berechnen.