EP4689604A1 - Strahlungsabsorptions-gasanalysator und verfahren zur gasanalyse - Google Patents

Strahlungsabsorptions-gasanalysator und verfahren zur gasanalyse

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EP4689604A1
EP4689604A1 EP24710680.0A EP24710680A EP4689604A1 EP 4689604 A1 EP4689604 A1 EP 4689604A1 EP 24710680 A EP24710680 A EP 24710680A EP 4689604 A1 EP4689604 A1 EP 4689604A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
measuring
gas
cuvette
radiation
measuring cuvette
Prior art date
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Pending
Application number
EP24710680.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erik Rolff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inficon GmbH Deutschland
Original Assignee
Inficon GmbH Deutschland
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inficon GmbH Deutschland filed Critical Inficon GmbH Deutschland
Publication of EP4689604A1 publication Critical patent/EP4689604A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03—Cuvette constructions
    • G01N21/05—Flow-through cuvettes
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    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274—Calibration, base line adjustment, drift correction
    • G01N21/276—Calibration, base line adjustment, drift correction with alternation of sample and standard in optical path
    • G—PHYSICS
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    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis

Definitions

  • the invention relates to a gas analyzer for gas analysis based on the optical radiation absorption principle, which is used in particular in sniffer leak detection for gas detection.
  • a radiation typically used here is infrared radiation. In principle, however, a radiation absorption measurement is also conceivable with other types of optical or electromagnetic radiation.
  • a measuring cuvette In radiation absorption analysis, a measuring cuvette is filled with a measuring gas.
  • a radiation source and a radiation detector are positioned on opposite sides of the cuvette in such a way that optical radiation emitted by the radiation source penetrates the measuring cuvette and the measuring gas contained therein and is then recorded by the gas detector. Based on the change in intensity of one or individual selected absorption lines or absorption bands of the radiation recorded using the radiation detector, conclusions can be drawn about the gas, the gas composition or the amount of gas within the cuvette.
  • a second gas inlet as a reference gas inlet in optical radiation absorption measurement for gas analysis, the reference gas of which is fed to another reference cuvette that is different from the measuring cuvette, with one or more radiation sources sending infrared light through the measuring gas in the measuring cuvette and through the reference gas in the reference cuvette.
  • a common radiation detector records the radiation from the measuring cuvette and the radiation from the reference cuvette.
  • the reference cuvette is connected exclusively to the reference gas inlet and the measuring cuvette is connected exclusively to the measuring gas inlet.
  • the common radiation detector can either analyze only the radiation from the measuring cuvette or the radiation from the reference cuvette, so that the test gas and the reference gas are analyzed alternately.
  • a leak can only be measured during half of the measurement time, because a reference measurement is carried out in the other half.
  • the measurement of the test gas is slowed down, because the sniffer probe must remain on the test object during the reference gas measurement, without being able to analyze the test gas during this time. Because the reference measurement is not carried out at the same time as the actual measurement, interference can result from background fluctuations.
  • the first gas inlet can be a test gas inlet through which a test gas to be examined is taken in, while the second gas inlet is a reference gas inlet through which a reference gas is taken in for a comparison measurement.
  • the test gas can be supplied via the second gas inlet, while the reference gas is supplied via the first gas inlet.
  • the crucial point here is that only one of the test gas and the reference gas is supplied via each of the two gas inlets, while the other of the test gas and the reference gas is supplied via the other gas inlet.
  • the gas admitted through the first gas inlet is referred to as the first measurement gas, regardless of whether the test gas or the reference gas is supplied through the first gas inlet. Accordingly, the gas admitted through the second gas inlet is referred to as the second measurement gas, regardless of whether the second measurement gas is the reference gas or the test gas. If the first measurement gas is the test gas to be examined, the second measurement gas is therefore the reference gas for the comparison measurement, and vice versa. This is intended to express that either test gas or reference gas can be supplied to the first gas inlet, while the other gas is supplied to the second gas inlet.
  • each of the two measuring cuvettes is alternately supplied with the first measuring gas from the first gas inlet and the second measuring gas from the second gas inlet, i.e. depending on the allocation of test gas and reference gas to the two gas inlets, test gas and reference gas alternately. It is important that the first measuring gas is supplied to one measuring cuvette, while the other measuring gas is supplied to the other measuring cuvette at the same time. This makes it possible to alternately measure test gas and reference gas in each of the two cuvettes without changing the gas at the respective gas inlets, and still measure reference gas and test gas. simultaneously. Both cuvettes therefore measure the first and second measuring gas alternately. Different measuring cuvettes are always supplied with different measuring gases.
  • the switching valves according to the invention and their control are designed in such a way that both gas inlets are never connected to the same measuring cuvette. This makes it possible for test gas to be supplied to one measuring cuvette from one gas inlet at the same time as reference gas is supplied to the other measuring cuvette from the other gas inlet. By switching the switching valves simultaneously, test gas and reference gas are supplied to the two measuring cuvettes one after the other, while the two measuring cuvettes always contain different measuring gases.
  • the radiation source whose radiation penetrates the first measuring cuvette is referred to as the first radiation source
  • the radiation source whose radiation penetrates the second measuring cuvette is referred to as the second radiation source.
  • the first radiation source and the second radiation source do not necessarily have to be different radiation sources. Rather, the first radiation source and the second radiation source can be the same radiation source, the radiation of which then penetrates both measuring cuvettes. Alternatively, the first and second radiation sources can be different radiation sources.
  • the radiation detector that detects the radiation that has passed through the first measuring cuvette is referred to as the first radiation detector
  • the radiation detector that detects the radiation that has passed through the second measuring cuvette is referred to as the second radiation detector.
  • the first radiation detector and the second radiation detector are different from each other, so that the first radiation detector can carry out an absorption measurement of the radiation penetrating the first measuring cuvette, while the second radiation detector simultaneously records radiation which the second measuring cuvette penetrates.
  • the first measuring gas in one measuring cuvette and the second measuring gas in the other measuring cuvette are analyzed simultaneously.
  • the first gas inlet and the second gas inlet are each connected to both the first measuring cuvette and the second measuring cuvette in such a way that the first measuring gas from the first gas inlet can only be admitted into the first measuring cuvette, while the second measuring gas from the second gas inlet can only be admitted into the second measuring cuvette, in order to measure the second measuring gas independently of the first measuring gas and at the same time as the measurement of the first measuring gas and without mixing the two gases.
  • the radiation absorption measurement of the first measuring gas can therefore be carried out independently of the radiation absorption measurement of the second measuring gas and at the same time.
  • the first measuring gas can be a test gas to be analyzed and the second measuring gas can be a reference gas for a comparison measurement. So while the test gas is analyzed in one measuring cuvette, the reference gas can be analyzed independently and at the same time in the other measuring cuvette.
  • the reference gas is used as a comparison to the test gas in order to compensate for disturbances in the signal of the test gas. For this purpose, the difference in the measurement signal recorded with a respective radiation detector between the reference gas and the test gas can be considered.
  • the procedure for evaluating the respective measurement signals is described in EP 1 342 070 Bl.
  • a first measuring line having the first gas inlet is connected via a first switching valve to a first input line connected to the first measuring cuvette and a second input line connected to the second measuring cuvette.
  • the first gas inlet can be alternately and optionally connected to the first input line or the second input line.
  • a second measuring line having the second gas inlet can be connected via a second switching valve to the first inlet line connected to the first measuring cuvette and the second inlet line connected to the second measuring cuvette.
  • the second switching valve can This allows the second gas inlet to be connected selectively and alternately to the first inlet line or the second inlet line.
  • the two switching valves are designed such that the first gas inlet can be connected to the first measuring cuvette and not to the second measuring cuvette, while the second gas inlet is connected to the second measuring cuvette and not to the first measuring cuvette and/or vice versa.
  • the two switching valves can also be designed such that the second gas inlet can be connected to the first measuring cuvette and not to the second measuring cuvette, while the first gas inlet is connected to the second measuring cuvette and not to the first measuring cuvette. This can be done, for example, by an appropriately designed or configured electronic control device that is connected to the two switching valves and controls their switching states.
  • the two measuring gases can be supplied to the respective measuring cuvettes alternately to one measuring cuvette and then to the other, in order to use both measuring cuvettes to analyse both measuring gases one after the other.
  • the first measuring cuvette can carry out the test gas while the second measuring cuvette carries out a reference measurement with reference gas
  • the first measuring cuvette can carry out the reference measurement while the second measuring cuvette carries out the analysis of the test gas.
  • the switching back and forth can take place as often as desired.
  • the first gas inlet is connected to both the first switching valve and the second switching valve, namely to a first connection of the first switching valve and a first connection of the second switching valve, while the second gas inlet is also connected to both switching valves, but to different gas inlets of the switching valves.
  • the first measuring cuvette is a third port of the first switching valve that is different from the first two ports, while the second measuring cuvette is connected to a third port that is different from the first two ports of the second switching valve.
  • the first radiation source and the second radiation source can each be designed to modulate the radiation penetrating the first measuring cuvette and the second measuring cuvette.
  • gas exchange by switching the switching valves in each of the two measuring cuvettes can also be used as modulation ("gas modulation"). This principle is described, for example, in EP 1 342 070 Bl.
  • the first measuring cuvette has a first outlet for the measuring gas and the second measuring cuvette has a second outlet for the measuring gas, wherein the first measuring cuvette outlet and the second measuring cuvette outlet are connected to a vacuum pump which evacuates the measuring cuvette, the two inlet lines, the two measuring lines and/or the two gas inlets.
  • the changeover valves can, for example, be three-way gas valves.
  • the following steps are carried out one after the other in the following order: a) feeding the first measuring gas taken in with the first gas inlet into one of the two measuring cuvettes, e.g. the first measuring cuvette, while the second measuring gas taken in with the second gas inlet is fed to the other measuring cuvette, e.g.
  • the second measuring cuvette b) carrying out a radiation absorption analysis of the radiation penetrating the first measuring cuvette using the first detector, while a radiation absorption analysis of the radiation penetrating the second measuring cuvette is carried out using the second detector, c) supplying first measuring gas taken in with the first gas inlet to the other, e.g. second, measuring cuvette, while second measuring gas taken in with the second gas inlet is supplied to the one, e.g. first, measuring cuvette, d) repeating step b).
  • first measuring gas means the gas that is supplied via the first gas inlet. Depending on the assignment, this can be test gas or reference gas.
  • second measuring gas means the gas that is supplied via the second gas inlet. This is the other gas in each case. This means that if the first measuring gas is test gas, the second measuring gas is automatically reference gas and vice versa.
  • the measuring gas in the two measuring cuvettes is then changed by switching the two gas inlets to a different measuring cuvette.
  • Changing the assignment of test gas and reference gas at the two gas inlets is therefore not necessary.
  • each measuring cuvette alternately analyses first one and then the other measuring gas, while at the same time the other measuring cuvette analyses first the other and then the one measuring gas.
  • the respective gas is evacuated via the vacuum pump.
  • Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment
  • Figure 2 is a schematic representation of a second embodiment.
  • Both figures show a first measuring cuvette 12 and a second measuring cuvette 14. Both cuvettes 12, 14 each have the shape of a cylinder.
  • a first radiation source 16 is arranged on one end of the first measuring cuvette 12.
  • a second radiation source 18 is arranged on one end of the second measuring cuvette 14.
  • a first radiation detector 20 is arranged at the end of the first measuring cuvette 12 opposite the first radiation source 16 such that optical radiation emitted by the first radiation source 16, typically in the form of infrared radiation, penetrates the first measuring cuvette 12 lengthwise and is received at the opposite end by the first radiation detector 20.
  • the second measuring cuvette 14 is provided with a second radiation source 18 on one end and with a second radiation detector 22 on its end opposite the second radiation source 18.
  • the second radiation detector 22 correspondingly records radiation that was emitted by the second radiation source 18 and has penetrated the second measuring cuvette 14 lengthwise in the longitudinal direction.
  • the first radiation source 16 and the second radiation source 18 are the same radiation source, wherein the radiation source sends radiation through both measuring cuvettes 12, 14, which is received by the two radiation detectors 20, 22, respectively.
  • the radiation sources 16, 18 and the radiation detectors 20, 22 are not shown in Fig. 2, but are nevertheless present.
  • the first measuring cuvette 12 is provided with a first measuring cuvette inlet 24.
  • the second measuring cuvette 14 is provided with a second measuring cuvette inlet 26.
  • the first measuring cuvette inlet 24 is connected to a first switching valve 36 in a gas-conducting manner, while the second measuring cuvette inlet 26 is connected to a second switching valve 38 in a gas-conducting manner.
  • the first switching valve 36 is connected to the first measuring gas line 32 and thereby opens into the first gas inlet 28.
  • the second switching valve 38 is connected to the second measuring gas line 34 and thereby opens into the second gas inlet 30.
  • the two switching valves 36, 38 are also connected to one another by a connecting line 41 such that each switching valve 36, 38 can optionally connect each of the two gas inlets 28, 30 to the first or the second measuring cuvette 12, 14.
  • the first measuring gas line 32 is therefore connected to the first switching valve 36 in the form of a 3-way valve, while the second measuring gas line 34 is connected to the second switching valve 38 in the form of a 3-way valve.
  • the first measuring gas line 32 is connected to a first connection 36a of the first switching valve 36, while the second measuring gas line 34 is connected to a first connection 38a of the second switching valve 38.
  • a third connection 36c of the first switching valve 36 is connected in a gas-conducting manner to a second connection 38b of the second switching valve 38 via the connecting line 41.
  • the connecting line 41 opens into a common second measuring cuvette line 42 connected to the second measuring gas inlet 26.
  • the second connection 36b of the first switching valve 36 and the third connection 38c of the second switching valve 38 are also connected to one another and open into a common first measuring cuvette line 40 connected to the first measuring gas inlet 24. It is possible to connect the first connection 36a, 38a of each of the two switching valves 36, 38 optionally to the respective second connection 38b, 36b or the third connection 38c, 36c.
  • the first connection 36a of the first switching valve 36 is connected to its second connection 36b, so that first measuring gas from the first gas inlet 28 passes through the first measuring cuvette line 40 into the first measuring cuvette 12.
  • the first connection of the second switching valve 38 is connected to its second connection, so that second measuring gas from the second gas inlet 30 passes through the second measuring cuvette line 42 into the second measuring cuvette 14.
  • the connection from the first connection 36a, 38a to the third connection 36c, 38c of the respective valve is blocked.
  • the absorption analysis of the radiation recorded by the two detectors 20, 22 can be carried out simultaneously during a respective switching state of the two switching valves 36, 38.
  • the absorption analysis of the radiation recorded by the first radiation detector 20 is carried out independently of the analysis of the radiation recorded by the second radiation detector 22.
  • the first radiation detector 20 and the second radiation detector 22 are connected to a common evaluation unit (not shown in the figure), in which the measurement signals recorded in each case are evaluated with regard to the absorbed radiation components in order to determine the gas or the gas composition within the first measuring cuvette 12 and within the second measuring cuvette 14 based on the absorption spectrum.
  • the first radiation detector 20 is connected to its own evaluation unit. which is different from the evaluation unit to which the second radiation detector 22 is connected.
  • an absorption analysis of the recorded radiation spectra with the first radiation detector 20 and with the second radiation detector 22 is made possible simultaneously and independently of one another.
  • the first measuring gas can be a test gas to be analyzed that is to be examined for possible leakage gas
  • the second measuring gas can be a reference gas for a reference measurement.
  • the test gas measurement can be carried out alternately with one (e.g. first) cuvette and the reference measurement with the other (e.g. second) cuvette, while the reference measurement is then carried out with the other (e.g. second) measuring cuvette and the test gas measurement with the one (e.g. first) measuring cuvette. This allows offset errors between the two measuring cuvettes 12, 14 to be compensated.
  • the first measuring cuvette 12 and the second measuring cuvette 14 are each provided with a corresponding outlet 48, 50 in an area opposite their respective inlets 24, 26, wherein a first measuring cuvette outlet 48 is assigned to the first measuring cuvette 12, while a second measuring cuvette outlet 50 is assigned to the second measuring cuvette 14.
  • the first measuring cuvette outlet 48 and the second measuring cuvette outlet 50 open into a common outlet line 52, which is evacuated by a vacuum pump 54.
  • the embodiment according to Fig. 2 differs from that in Fig. 1 in that the first gas inlet 28 is connected to both the first connection 36a of the first switching valve 36 and to the first connection 38a of the second switching valve 38, while the second gas inlet 30 is connected to both the third connection 36c of the first switching valve 36 and to the third connection 38c of the second switching valve 38.
  • the first connection 36a is connected to the first Gas inlet 28, while the first connection 38a is connected to the second gas inlet 30 via the second measuring gas line 34, the third connection 36c is connected to the second measuring gas line 34 and the first connection 38a is connected to the first measuring gas line 34.
  • the second connection 36b of the first switching valve 36 is then connected exclusively to the first measuring cuvette 12, namely via the first measuring cuvette line 40, while the second connection 38b of the second switching valve 38 is connected exclusively to the second measuring cuvette 14 via the second measuring cuvette line 42.
  • one gas inlet can also be assigned alternately to one switching valve and the other gas inlet to the other switching valve in order to supply each of the two measuring cuvettes 12, 14 alternately one after the other with the first measuring gas and the second measuring gas.
  • the first gas inlet 28 and the second gas inlet 30 can be arranged in a manner known per se, for example as described in EP 1 161 675 B1, on or in a hand-held sniffer probe.

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Abstract

Gasanalysator mit einem ersten Gaseinlass (28), einem zweiten Gaseinlass (30), einer ersten Messküvette (12) und einer zweiten Messküvette (14), wobei die erste Messküvette (12) mit einer ersten Strahlungsquelle (16) und einem ersten Strahlungsdetektor (20) derart versehen ist, dass von der ersten Strahlungsquelle (16) ausgesendete Strahlung die erste Messküvette (12) durchdringt und von dem ersten Strahlungsdetektor (20) aufgenommen wird und wobei die zweite Messküvette (14) mit einer zweiten Strahlungsquelle (18) und einem zweiten Strahlungsdetektor (22) derart versehen ist, dass von der zweiten Strahlungsquelle (18) ausgesendete Strahlung die zweite Messküvette durchdringt und von dem zweiten Strahlungsdetektor (22) aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strahlungsdetektor (20) und der zweite Strahlungsdetektor (22) voneinander verschieden sind, so dass der erste Strahlungsdetektor (20) eine Absorptionsmessung der die erste Messküvette durchdringenden Strahlung durchführen kann, während der zweite Strahlungsdetektor (22) zeitgleich Strahlung aufnimmt, die die zweite Messküvette (14) durchdringt, und dass der erste Gaseinlass (28) und der zweite Gaseinlass (30) jeweils mit der ersten Messküvette (12) und der zweiten Messküvette (14) derart verbunden sind, dass erstes Messgas aus dem ersten Gaseinlass (28) und zweites Messgas aus dem zweiten Gaseinlass (30) abwechselnd den beiden Messküvetten (12, 14) derart zugeführt wird, dass erstes Messgas in der einen der beiden Messküvetten (12) analysiert wird, während zeitgleich zweites Messgas in der anderen der beiden Messküvetten (14) analysiert wird.

Description

Strahlungsabsorptions-Gasanalvsator und Verfahren zur Gasanalvse
Die Erfindung betrifft einen Gasanalysator zur Gasanalyse nach dem optischen Strahlungsabsorptionsprinzip, das insbesondere bei der Schnüffel -Lecksuche zur Gasdetektion verwendet wird. Eine typischerweise verwendete Strahlung ist hierbei Infrarotstrahlung. Grundsätzlich ist eine Strahlungsabsorptionsmessung allerdings auch mit anderen Arten optischer oder elektromagnetischer Strahlung denkbar.
Bei der Strahlungsabsorptionsanalyse wird eine Messküvette mit einem Messgas befüllt. Eine Strahlungsquelle und ein Strahlungsdetektor sind auf einander gegenüberliegenden Seiten der Küvette derart positioniert, dass von der Strahlungsquelle ausgesendete optische Strahlung die Messküvette und das darin enthaltene Messgas durchdringt und anschließend von dem Gasdetektor aufgenommen wird. Anhand der Intensitätsänderung einer oder einzelner ausgewählter Absorptionslinien oder Absorptionsbanden der mithilfe des Strahlungsdetektors aufgenommenen Strahlung kann auf das Gas, die Gaszusammensetzung oder die Gasmenge innerhalb der Küvette geschlossen werden. Bekannt ist es darüber hinaus, beispielsweise aus EP 1 161 675 Bl, bei der optischen Strahlungsabsorptionsmessung zur Gasanalyse einen zweiten Gaseinlas als Referenzgaseinlass zu verwenden, dessen Referenzgas einer weiteren, von der Messküvette verschiedenen Referenzküvette zugeführt wird, wobei eine oder mehrere Strahlungsquellen Infrarotlicht durch das Messgas in der Messküvette und durch das Referenzgas in der Referenzküvette senden. Ein gemeinsamer Strahlungsdetektor nimmt die Strahlung der Messküvette und die Strahlung der Referenzküvette auf. Die Referenzküvette ist dabei ausschließlich mit dem Referenzgaseinlass und die Messküvette ausschließlich mit dem Messgaseinlass verbunden.
Dabei kann der gemeinsame Strahlungsdetektor entweder nur die Strahlung der Messküvette oder die Strahlung der Referenzküvette analysieren, sodass im Ergebnis abwechselnd das Prüfgas und das Referenzgas analysiert werden. Insofern kann also lediglich während der Hälfte der Messzeit eine Leckage gemessen werden, weil in der anderen Hälfte eine Referenzmessung erfolgt. Im Ergebnis ist die Messung des Prüfgases verlangsamt, da die Schnüffelsonde auch während der Referenzgasmessung am Prüfobjekt verweilen muss, ohne in der Zeit das Prüfgas analysieren zu können. Dadurch, dass die Referenzmessung nicht zeitgleich mit der eigentlichen Messung erfolgt, können durch Untergrundschwankungen Störungen resultieren.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine schnellere, verbesserte und zuverlässigere Strahlungsabsorptionsanalyse eines Prüfgases und eines Referenzgases zu ermöglichen.
Der erfindungsgemäße Gasanalysator weist einen ersten Gaseinlass, einen zweiten Gaseinlass, eine erste Messküvette und eine zweite Messküvette auf. Die erste Messküvette ist mit einer ersten Strahlungsquelle und einem ersten Strahlungsdetektor derart versehen, dass von der ersten Strahlungsquelle ausgesendete Strahlung die erste Messküvette durchdringt und von dem ersten Strahlungsdetektor aufgenommen wird, um so eine Strahlungsabsorptionsmessung des in der ersten Messküvette enthaltenen Gases durchzuführen. Entsprechend ist die zweite Messküvette mit einer zweiten Strahlungsquelle und einem zweiten Strahlungsdetektor derart versehen, dass von der zweiten Strahlungsquelle ausgesendete Strahlung die zweite Messküvette durchdringt und von dem zweiten Strahlungsdetektor aufgenommen wird, um so eine Strahlungsabsorptionsmessung des in der zweiten Messküvette enthaltenen Gases durchzuführen. Der erste Gaseinlass kann ein Prüfgaseinlass sein, durch welchen ein zu untersuchendes Prüfgas aufgenommen wird, während der zweite Gaseinlass ein Referenzgaseinlass ist, durch welchen ein Referenzgas für eine Vergleichsmessung aufgenommen wird. Alternativ kann über den zweiten Gaseinlass das Prüfgas zugeführt werden, während über den ersten Gaseinlass das Referenzgas zugeführt wird. Entscheidend ist dabei, dass über jeden der beiden Gaseinlässe jeweils nur eines von Prüfgas und Referenzgas zugeführt wird, während über den jeweils anderen Gaseinlass das andere von Prüfgas und Referenzgas zugeführt wird.
In der vorliegenden Offenbarung wird das durch den ersten Gaseinlass eingelassene Gas als erstes Messgas bezeichnet, unabhängig davon, ob durch den ersten Gaseinlass das Prüfgas oder das Referenzgas zugeführt wird. Entsprechend wird das durch den zweiten Gaseinlass eingelassene Gas als zweites Messgas bezeichnet wird, unabhängig davon, ob es sich bei dem zweiten Messgas um das Referenzgas oder das Prüfgas handelt. Wenn das erste Messgas das zu untersuchende Prüfgas ist, ist das zweite Messgas demnach das Referenzgas für die Vergleichsmessung, und umgekehrt. Dadurch soll zum Ausdruck gebracht werden, dass dem ersten Gaseinlass entweder Prüfgas oder Referenzgas zugeführt werden kann, während dem zweiten Gaseinlass das jeweils andere Gas zugeführt wird.
Erfindungsgemäß wird also jeder der beiden Messküvetten abwechselnd nacheinander erstes Messgas aus dem ersten Gaseinlass und zweites Messgas aus dem zweiten Gaseinlass zugeführt, d.h. je nach Zuordnung von Prüfgas und Referenzgas zu den beiden Gaseinlässen abwechselnd Prüfgas und Referenzgas. Dabei ist von Bedeutung, dass der einen Messküvette jeweils erstes Messgas zugeführt wird, während zeitgleich der anderen Messküvette das andere Messgas zugeführt wird. Dadurch ist es möglich, in jeder der beiden Küvetten abwechselnd Prüfgas und Referenzgas zu messen, ohne das Gas an den jeweiligen Gaseinlässen zu wechseln, und dennoch Referenzgas und Prüfgas gleichzeitig zu messen. Beide Küvetten messen also abwechselnd erstes und zweites Messgas. Verschiedenen Messküvetten werden dabei stets verschiedene Messgase zugeführt.
Die erfindungsgemäßen Umschaltventile und deren Steuerung sind derart ausgebildet, dass niemals beide Gaseinlässe mit derselben Messküvette verbunden sind. Das ermöglicht, dass gleichzeitig der einen Messküvette Prüfgas aus dem einen Gaseinlass zugeführt wird, während zeitgleich der anderen Messküvette Referenzgas aus dem jeweils anderen Gaseinlass zugeführt wird. Durch gleichzeitiges Umschalten der Umschaltventile wird den beiden Messküvetten also nacheinander abwechselnd Prüfgas und Referenzgas zugeführt, während die beiden Messküvetten stets verschiedene Messgase enthalten.
In der vorliegenden Offenbarung wird diejenige Strahlungsquelle, deren Strahlung die erste Messküvette durchdringt, als erste Strahlungsquelle bezeichnet, während diejenige Strahlungsquelle, deren Strahlung die zweite Messküvette durchdringt, als zweite Strahlungsquelle bezeichnet wird. Dabei müssen die erste Strahlungsquelle und die zweite Strahlungsquelle nicht notwendigerweise verschiedene Strahlungsquellen sein. Vielmehr können die erste Strahlungsquelle und die zweite Strahlungsquelle dieselbe Strahlungsquelle sein, deren Strahlung dann beide Messküvetten durchdringt. Alternativ können die erste und zweite Strahlungsquelle verschiedene Strahlungsquellen sein.
In der vorliegenden Offenbarung wird derjenige Strahlungsdetektor, der die Strahlung aufnimmt, die die erste Messküvette durchdrungen hat, als erster Strahlungsdetektor bezeichnet, während der Strahlungsdetektor, der die Strahlung aufnimmt, die die zweite Messküvette durchdrungen hat, als zweiter Strahlungsdetektor bezeichnet.
Erfindungsgemäß sind der erste Strahlungsdetektor und der zweite Strahlungsdetektor voneinander verschieden, so dass der erste Strahlungsdetektor eine Absorptionsmessung der die erste Messküvette durchdringenden Strahlung durchführen kann, während der zweite Strahlungsdetektor zeitgleich Strahlung aufnimmt, die die zweite Messküvette durchdringt. Dadurch werden zeitgleich das erste Messgas in der einen Messküvette und das zweite Messgas in der anderen Messküvette analysiert. Hierzu sind der erste Gaseinlass und der zweite Gaseinlass jeweils sowohl mit der ersten Messküvette als auch mit der zweiten Messküvette derart verbunden, dass erstes Messgas aus dem ersten Gaseinlass ausschließlich in die erste Messküvette eingelassen werden kann, während zweites Messgas aus dem zweiten Gaseinlass ausschließlich in die zweite Messküvette eingelassen werden kann, um dadurch das zweite Messgas unabhängig von dem ersten Messgas und zeitgleich zur Messung des ersten Messgases zu messen und ohne die beiden Gase zu vermischen.
Die Strahlungsabsorptionsmessung des ersten Messgases kann dadurch unabhängig von der Strahlungsabsorptionsmessung des zweiten Messgases und zeitgleich erfolgen. Beispielsweise kann es sich bei dem ersten Messgas um ein zu analysierendes Prüfgas und bei dem zweiten Messgas um ein Referenzgas für eine Vergleichsmessung handeln. Während also das Prüfgas in der einen Messküvette analysiert wird, kann das Referenzgas unabhängig davon und zeitgleich in der anderen Messküvette analysiert werden. Dabei dient das Referenzgas als Vergleich zum Prüfgas, um Störungen im Signal des Prüfgases auszugleichen. Hierzu kann der Unterschied in dem mit einem jeweiligen Strahlungsdetektor aufgenommenen Messsignal zwischen Referenzgas und Prüfgas betrachtet werden. Das Vorgehen bei der Auswertung der jeweiligen Messesignale ist in EP 1 342 070 Bl beschrieben.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass eine den ersten Gaseinlass aufweisende erste Messleitung über ein erstes Umschaltventil mit einer an die erste Messküvette angeschlossenen ersten Eingangsleitung und einer an die zweite Messküvette angeschlossenen zweiten Eingangsleitung verbunden ist. Mit dem ersten Umschaltventil kann der erste Gaseinlass abwechselnd und wahlweise mit der ersten Eingangsleitung oder der zweiten Eingangsleitung verbunden werden.
Entsprechend kann eine den zweiten Gaseinlass aufweisende zweite Messleitung über ein zweites Umschaltventil mit der mit der ersten Messküvette verbundenen ersten Eingangsleitung und der mit der zweiten Messküvette verbundenen zweiten Eingangsleitung verbunden sein. Mit dem zweiten Umschaltventil kann dadurch der zweite Gaseinlass wahlweise und abwechselnd mit der ersten Eingangsleitung oder der zweiten Eingangsleitung verbunden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Umschaltventile derart ausgebildet, dass der erste Gaseinlass mit der ersten Messküvette und nicht mit der zweiten Messküvette verbindbar ist, während der zweite Gaseinlass mit der zweiten Messküvette und nicht mit der ersten Messküvette verbunden ist und/oder umgekehrt. Das heißt, dass die beiden Umschaltventile auch derart ausgebildet sein können, dass der zweite Gaseinlass mit der ersten Messküvette und nicht mit der zweiten Messküvette verbindbar ist, während der erste Gaseinlass mit der zweiten Messküvette und nicht mit der ersten Messküvette verbunden ist. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechend ausgebildete oder ausgelegte elektronische Steuervorrichtung erfolgen, die mit den beiden Umschaltventilen verbunden ist und deren Schaltzustände steuert.
Damit ist es möglich, das erste Messgas ausschließlich wahlweise einer der beiden Messküvetten zuzuführen, während das zweite Messgas ausschließlich der jeweils anderen Messküvette zugeführt wird, wobei durch synchrones Umschalten der beiden Umschaltventile das Zuführen der beiden Messgase zu den jeweiligen Messküvetten abwechselnd mal zu der einen und mal zu der anderen Messküvette erfolgen kann, um mit beiden Messküvetten jeweils nacheinander beide Messgase zu analysieren. Während also beispielsweise in einem ersten Schaltzyklus der Umschaltventile die erste Messküvette das Prüfgas und die zweite Messküvette eine Referenzmessung mit Referenzgas ausführt, kann in dem nachfolgenden zweiten Schaltzyklus die erste Messküvette die Referenzmessung ausführen, während die zweite Messküvette die Analyse des Prüfgases ausführt. Das Hin- und Herwechseln kann beliebig oft nacheinander erfolgen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der erste Gaseinlass sowohl mit dem ersten Umschaltventil als auch mit dem zweiten Umschaltventil verbunden ist, nämlich mit einem ersten Anschluss des ersten Umschaltventils und einem ersten Anschluss des zweiten Umschaltventils, während der zweite Gaseinlass ebenfalls mit beiden Umschaltventilen verbunden ist, jedoch mit verschiedenen Gaseinlässen der Umschaltventile. Dabei ist dann die erste Messküvette mit einem von den ersten beiden Anschlüssen verschiedenen dritten Anschluss des ersten Umschaltventils verbunden, während die zweite Messküvette mit einem von den ersten beiden Anschlüssen des zweiten Umschaltventils verschiedenen dritten Anschluss verbunden ist. Auf diese Weise kann der oben beschriebene Effekt ebenfalls erreicht werden.
Die erste Strahlungsquelle und die zweite Strahlungsquelle können jeweils zu einer Strahlungsmodulation der die erste Messküvette und die zweite Messküvette durchdringenden Strahlung ausgebildet sein.
Alternativ zur Strahlungsmodulation mittels modulierter Strahlungsquelle kann auch der Gaswechsel durch Umschalten der Umschaltventile in jeder der beiden Messküvetten als Modulation ("Gasmodulation") verwendet werden. Dieses Prinzip ist beispielsweise in EP 1 342 070 Bl beschrieben.
Vorzugsweise hat die erste Messküvette einen ersten Auslass für das Messgas und die zweite Messküvette einen zweiten Auslass für das Messgas, wobei der erste Messküvettenauslass und der zweite Messküvettenauslass mit einer Vakuumpumpe verbunden sind, die die Messküvette, die beiden Eingangsleitungen, die beiden Messleitungen und/oder die beiden Gaseinlässe evakuiert.
Bei den Umschaltventilen kann es sich beispielsweise um Dreiwege-Gasventile handeln.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Gasanalyse nach dem Prinzip der optischen Strahlungsabsorption mit einem Gasanalysator der oben beschriebenen Art werden nacheinander die folgenden Schritte in der nachfolgenden Reihenfolge ausgeführt: a) Zuführen von mit dem ersten Gaseinlass aufgenommenem ersten Messgas in die eine der beiden Messküvetten, z.B. der ersten Messküvette, während mit dem zweiten Gaseinlass aufgenommenes zweites Messgas der jeweils anderen Messküvette, also z.B. der zweiten Messküvette, zugeführt wird, b) Durchführen einer Strahlungsabsorptionsanalyse der die erste Messküvette durchdringenden Strahlung mithilfe des ersten Detektors, während mithilfe des zweiten Detektors eine Strahlungsabsorptionsanalyse der die zweite Messküvette durchdringenden Strahlung ausgeführt wird, c) Zuführen von mit dem ersten Gaseinlass aufgenommenem ersten Messgas in die andere, z.B. zweite Messküvette, während mit dem zweiten Gaseinlass aufgenommenes zweites Messgas der einen, z.B. ersten Messküvette zugeführt wird, d) Wiederholen von Schritt b).
Im erfindungsgemäßen Zusammenhang ist mit "erstem Messgas" dasjenige Gas gemeint, das über den ersten Gaseinlass zugeführt wird. Dabei kann es sich je nach Zuordnung um Prüfgas oder um Referenzgas handeln. Mit "zweitem Messgas" ist entsprechend dasjenige Gas gemeint, das über den zweiten Gaseinlass zugeführt wird. Dabei handelt es sich um das jeweils andere Gas. Das bedeutet, dass wenn das erste Messgas Prüfgas ist, das zweite Messgas automatisch Referenzgas ist und umgekehrt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also zunächst der einen Messküvette ausschließlich das erste Messgas zugeführt wird, während zeitgleich der anderen Messküvette ausschließlich das andere Messgas zugeführt wird, um das erste Messgas in der ersten Messküvette zu analysieren, während das andere Messgas in der anderen Messküvette analysiert wird, wobei anschließend das Messgas in den beiden Messküvetten gewechselt wird, in dem die beiden Gaseinlässe jeweils einer anderen Messküvette zugeschaltet werden. Ein Wechseln der Zuordnung von Prüfgas und Referenzgas an den beiden Gaseinlässen ist dadurch nicht erforderlich. Dadurch wird mit jeder Messküvette abwechselnd erst das eine und dann das andere Messgas analysiert, während zeitgleich mit der anderen Messküvette erst das andere und dann das eine Messgas analysiert wird. Nach der Messung in einer jeweiligen Messküvette wird das jeweilige Gas über die Vakuumpumpe evakuiert. Diese Schritte können beliebig oft wiederholt werden und bieten den Vorteil, dass Offset-Fehler der Messung reduziert werden. Das Wechseln des Zuteilens der beiden Messgase zu den beiden Messküvetten kann durch entsprechendes, Umschalten der beiden Umschaltventile erfolgend.
Im Folgenden werden anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels und
Figur 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels.
In beiden Figuren dargestellt sind eine erste Messküvette 12 und eine zweiten Messküvette 14. Beide Küvetten 12, 14 haben jeweils die Form eines Zylinders. An der einen Stirnseite der ersten Messküvette 12 ist eine erste Strahlungsquelle 16 angeordnet. In entsprechender Weise ist an der einen Stirnseite der zweiten Messküvette 14 eine zweite Strahlungsquelle 18 angeordnet. An dem der ersten Strahlungsquelle 16 gegenüberliegenden Ende der ersten Messküvette 12 ist ein erster Strahlungsdetektor 20 derart angeordnet, dass von der ersten Strahlungsquelle 16 emittierte optische Strahlung, typischerweise in Form von Infrarotstrahlung, die erste Messküvette 12 in Längsrichtung der Länge nach durchdringt und an dem gegenüberliegenden Ende von dem ersten Strahlungsdetektor 20 aufgenommen wird.
In entsprechender Weise ist die zweite Messküvette 14 an einer Stirnseite mit einer zweiten Strahlungsquelle 18 und an ihrem der zweiten Strahlungsquelle 18 gegenüberliegenden stirnseitigen Ende mit einem zweiten Strahlungsdetektor 22 versehen. Der zweite Strahlungsdetektor 22 nimmt in entsprechender Weise Strahlung auf, die von der zweiten Strahlungsquelle 18 emittiert wurde und die zweite Messküvette 14 in Längsrichtung der Länge nach durchdrungen hat.
Alternativ ist denkbar, dass die erste Strahlungsquelle 16 und die zweite Strahlungsquelle 18 dieselbe Strahlungsquelle sind, wobei die Strahlungsquelle Strahlung durch beide Messküvetten 12, 14 sendet, die jeweils von den beiden Strahlungsdetektoren 20, 22 empfangen wird. Lediglich zur vereinfachten Darstellung sind die Strahlungsquellen 16, 18 und die Strahlungsdetektoren 20, 22 in Fig. 2 nicht dargestellt, aber dennoch vorhanden.
In Fig. 1 ist die erste Messküvette 12 ist mit einem ersten Messküvetteneinlass 24 versehen. In entsprechender Weise ist die zweite Messküvette 14 mit einem zweiten Messküvetteneinlass 26 versehen. Dabei ist der erste Messküvetteneinlass 24 mit einem ersten Umschaltventil 36 gasleitend verbunden, während der zweite Messküvetteneinlass 26 gasleitend mit einem zweiten Umschaltventil 38 verbunden ist. Das erste Umschaltventil 36 ist mit der ersten Messgasleitung 32 verbunden und mündet dadurch in den ersten Gaseinlass 28. Das zweite Umschaltventil 38 ist mit der zweiten Messgasleitung 34 verbunden und mündet dadurch in den zweiten Gaseinlass 30. Die beiden Umschaltventile 36, 38 sind zudem durch eine Verbindungsleitung 41 so miteinander verbunden, dass jedes Umschaltventil 36, 38 jeden der beiden Gaseinlässe 28, 30 wahlweise mit der ersten oder der zweiten Messküvette 12, 14 verbinden kann.
Die erste Messgasleitung 32 ist also mit dem ersten Umschaltventil 36 in Form eines 3-Wege-Ventils verbunden, während die zweite Messgasleitung 34 mit dem zweiten Umschaltventil 38 in Form eines 3-Wege-Ventils verbunden ist. Dabei ist die erste Messgasleitung 32 an einen ersten Anschluss 36a des ersten Umschaltventils 36 angeschlossen, während die zweite Messgasleitung 34 an einen ersten Anschluss 38a des zweiten Umschaltventils 38 angeschlossen ist. Ein dritter Anschluss 36c des ersten Umschaltventils 36 ist mit einem zweiten Anschluss 38b des zweiten Umschaltventils 38 durch die Verbindungsleitung 41 gasleitend verbunden. Die Verbindungsleitung 41 mündet in eine gemeinsame, an den zweiten Messgaseingang 26 angeschlossene zweite Messküvettenleitung 42.
Der zweite Anschluss 36b des ersten Umschaltventils 36 und der dritte Anschluss 38c des zweiten Umschaltventils 38 sind ebenfalls miteinander verbunden und münden in eine gemeinsame, mit dem ersten Messgaseingang 24 verbundene erste Messküvettenleitung 40. Es ist möglich, den ersten Anschluss 36a, 38a jedes der beiden Umschaltventile 36, 38 wahlweise mit dem jeweils zweiten Anschluss 38b, 36b oder dem dritten Anschluss 38c, 36c zu verbinden. In Fig. 1 ist der erste Anschluss 36a des ersten Umschaltventils 36 mit dessen zweitem Anschluss 36b verbunden, so dass erstes Messgas aus dem ersten Gaseinlass 28 durch die erste Messküvettenleitung 40 in die erste Messküvette 12 gelangt. In entsprechender Weise ist der erste Anschluss des zweiten Umschaltventils 38 mit dessen zweiten Anschluss verbunden, sodass zweites Messgas aus dem zweiten Gaseinlass 30 über die zweite Messküvettenleitung 42 in die zweite Messküvette 14 gelangt. Dabei ist bei jedem der beiden Ventile 36, 38 die Verbindung von dem ersten Anschluss 36a, 38a zu dem dritten Anschluss 36c, 38c des jeweiligen Ventils gesperrt.
Dadurch kann kein Gas aus dem ersten Gaseinlass 28 in die zweite Messküvettenleitung 42 und in die zweite Messküvette 14 gelangen und es kann gleichermaßen kein zweites Messgas aus dem zweiten Gaseinlass 30 in die erste Messküvettenleitung 40 und in die erste Messküvette 12 gelangen. Dieser Schaltzustand entspricht den Verfahrensschritten a) und b). Durch synchrones Umschalten der beiden Umschaltventile wird anschließend der den Verfahrensschritten c) und d) entsprechende Schaltzustand hergestellt, um das zweite Messgas der ersten Messküvette 12 und das erste Messgas der zweiten Messküvette 14 zuzuführen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Absorptionsanalyse der von den beiden Detektoren 20, 22 aufgenommenen Strahlungen während eines jeweiligen Schaltzustands der beiden Umschaltventile 36, 38 zeitgleich erfolgen kann. Die Absorptionsanalyse der von dem ersten Strahlungsdetektor 20 aufgenommenen Strahlung erfolgt autark von der Analyse der von dem zweiten Strahlungsdetektor 22 aufgenommenen Strahlung. Dabei ist denkbar, dass der erste Strahlungsdetektor 20 und der zweite Strahlungsdetektor 22 mit einer gemeinsamen, in der Figur nicht dargestellten Auswerteeinheit verbunden sind, in der die jeweils aufgenommenen Messsignale im Hinblick auf die absorbierten Strahlungsanteile ausgewertet werden, um anhand des Absorptionsspektrums das Gas oder die Gaszusammensetzung innerhalb der ersten Messküvette 12 und innerhalb der zweiten Messküvette 14 zu ermitteln. Alternativ ist denkbar, dass der erste Strahlungsdetektor 20 mit einer eigenen Auswerteeinheit verbunden ist, die von der Auswerteeinheit, mit der der zweite Strahlungsdetektor 22 verbunden ist, verschieden ist. Erfindungsgemäß wird eine Absorptionsanalyse der aufgenommenen Strahlungsspektren mit dem ersten Strahlungsdetektor 20 und mit dem zweiten Strahlungsdetektor 22 zeitgleich und unabhängig voneinander ermöglicht.
Durch synchrones Umschalten der beiden Umschaltventile 36, 38 ist es möglich, mit jeder der beiden Messküvetten 12, 14 abwechselnd nacheinander erstes Messgas und zweites Messgas zu analysieren. Bei dem ersten Messgas kann es sich um ein zu analysierendes Prüfgas, das auf mögliches Leckage-Gas hin zu untersuchen ist, handeln, während es sich bei dem zweiten Messgas um ein Referenzgas für eine Referenzmessung handeln kann. Durch Umschalten der beiden Umschaltventile 36, 38 kann also abwechselnd mit der einen (z.B. ersten) Küvette die Prüfgasmessung und mit der anderen (z.B. zweiten) Küvette die Referenzmessung erfolgen, während anschließend die Referenzmessung mit der anderen (z.B. zweiten) Messküvette und die Prüfgasmessung mit der einen (z.B. ersten) Messküvette erfolgt. Dadurch können Offset-Fehler zwischen den beiden Messküvetten 12, 14 ausgeglichen werden.
Die erste Messküvette 12 und die zweite Messküvette 14 sind in einem ihren jeweiligen Einlässen 24, 26 gegenüberliegenden Bereich jeweils mit einem entsprechenden Auslass 48, 50 versehen, wobei ein erster Messküvettenauslass 48 der ersten Messküvette 12 zugeordnet ist, während ein zweiter Messküvettenauslass 50 der zweiten Messküvette 14 zugeordnet ist. Der erste Messküvettenauslass 48 und der zweite Messküvettenauslass 50 münden in eine gemeinsame Ausgangsleitung 52, die von einer Vakuumpumpe 54 evakuiert wird.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen in Fig. 1 dadurch, dass der erste Gaseinlass 28 sowohl mit dem ersten Anschluss 36a des ersten Umschaltventils 36 als auch mit dem ersten Anschluss 38a des zweiten Umschaltventils 38 verbunden ist, während der zweite Gaseinlass 30 sowohl mit dem dritten Anschluss 36c des ersten Umschaltventils 36 als auch mit dem dritten Anschluss 38c des zweiten Umschaltventils 38 verbunden ist. Dabei ist der erste Anschluss 36a über die erste Messgasleitung 32 mit dem ersten Gaseinlass 28 verbunden, während der erste Anschluss 38a über die zweite Messgasleitung 34 mit dem zweiten Gaseinlass 30 verbunden ist, wobei der dritte Anschluss 36c mit der zweiten Messgasleitung 34 verbunden ist und der erste Anschluss 38a mit der ersten Messgasleitung 34 verbunden ist. Der zweite Anschluss 36b des ersten Umschaltventils 36 ist dann ausschließlich mit der ersten Messküvette 12 verbunden, nämlich über die erste Messküvettenleitung 40, während der zweite Anschluss 38b des zweiten Umschaltventils 38 über die zweite Messküvettenleitung 42 ausschließlich mit der zweiten Messküvette 14 verbunden ist.
Durch synchrones Umschalten der beiden Umschaltventile 36, 38 kann bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls abwechselnd nacheinander der eine Gaseinlass dem einen Umschaltventil und der andere Gaseinlass dem anderen Umschaltventil zugeordnet werden, um jeder der beiden Messküvetten 12, 14 abwechselnd nacheinander erstes Messgas und zweites Messgas zuzuführen.
Der erste Gaseinlass 28 und der zweite Gaseinlass 30 können in an sich bekannter Weise, beispielsweise wie in EP 1 161 675 Bl beschrieben, an oder in einer handgeführten Schnüffelsonde angeordnet sein.

Claims

Ansprüche
1. Gasanalysator mit einem ersten Gaseinlass (28), einem zweiten Gaseinlass (30), einer ersten Messküvette (12) und einer zweiten Messküvette (14), wobei die erste Messküvette (12) mit einer ersten Strahlungsquelle (16) und einem ersten Strahlungsdetektor (20) derart versehen ist, dass von der ersten Strahlungsquelle (16) ausgesendete Strahlung die erste Messküvette (12) durchdringt und von dem ersten Strahlungsdetektor (20) aufgenommen wird und wobei die zweite Messküvette (14) mit einer zweiten Strahlungsquelle (18) und einem zweiten Strahlungsdetektor (22) derart versehen ist, dass von der zweiten Strahlungsquelle (18) ausgesendete Strahlung die zweite Messküvette durchdringt und von dem zweiten Strahlungsdetektor (22) aufgenommen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste Strahlungsdetektor (20) und der zweite Strahlungsdetektor (22) voneinander verschieden sind, so dass der erste Strahlungsdetektor (20) eine Absorptionsmessung der die erste Messküvette durchdringenden Strahlung durchführen kann, während der zweite Strahlungsdetektor (22) zeitgleich Strahlung aufnimmt, die die zweite Messküvette (14) durchdringt, und dass der erste Gaseinlass (28) und der zweite Gaseinlass (30) jeweils mit der ersten Messküvette (12) und der zweiten Messküvette (14) derart verbunden sind, dass erstes Messgas aus dem ersten Gaseinlass (28) und zweites Messgas aus dem zweiten Gaseinlass (30) abwechselnd den beiden Messküvetten (12, 14) derart zugeführt wird, dass erstes Messgas in der einen der beiden Messküvetten (12) analysiert wird, während zeitgleich zweites Messgas in der anderen der beiden Messküvetten (14) analysiert wird.
2. Gasanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Strahlungsquelle (16) und die zweite Strahlungsquelle (18) voneinander verschiedene Strahlungsquellen oder dieselbe Strahlungsquelle sind.
3. Gasanalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine den ersten Gaseinlass (28) aufweisende erste Messleitung (32) über ein erstes Umschaltventil (36) mit einer an die erste Messküvette (12) angeschlossenen ersten Eingangsleitung (40) und einer an die zweite Messküvette (14) angeschlossenen zweiten Eingangsleitung (42) verbunden ist.
4. Gasanalysator nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine den zweiten Gaseinlass (30) aufweisende zweite Messleitung (34) über ein zweites Umschaltventil (38) mit einer mit der ersten Messküvette (12) verbundenen ersten Eingangsleitung (40) und einer mit der zweiten Messküvette (14) verbundenen zweiten Eingangsleitung (42) verbunden ist.
5. Gasanalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gaseinlass (28) mit einem ersten Anschluss (36a) des ersten Umschaltventils (36) und mit einem ersten Anschluss (38a) des zweiten Umschaltventils (38) verbunden ist, während der zweite Gaseinlass (30) mit einem dritten Anschluss (36c) des ersten Umschaltventils (36) und einem dritten Anschluss (38c) des zweiten Umschaltventils (38) verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss (36b) des ersten Umschaltventils mit der ersten Messküvette (12) und ein zweiter Anschluss (38b) des zweiten Umschaltventils (38) mit der zweiten Messküvette (14) verbunden ist.
6. Gasanalysator nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Umschaltventile (36, 38) derart ausgebildet sind, dass der erste Gaseinlass (28) mit der ersten Messküvette (12) und nicht mit der zweiten Messküvette (14) verbindbar ist, während der zweite Gaseinlass (30) mit der zweiten Messküvette (14) und nicht mit der ersten Messküvette (12) verbunden ist und umgekehrt.
7. Gasanalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strahlungsdetektor (22) und der erste Strahlungsdetektor (20) mit einer Auswertevorrichtung verbunden sind, die dazu ausgebildet ist, die von dem ersten Strahlungsdetektor (20) und von dem zweiten Strahlungsdetektor (22) übermittelten Messsignale nach dem Prinzip der Strahlungsabsorptionsanalyse auszuwerten.
8. Gasanalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Strahlungsquelle (16) und die zweite Strahlungsquelle (18) jeweils zu einer Gasmodulation der die erste Messküvette (12) und die zweite Messküvette (14) durchdringenden Strahlung ausgebildet sind.
9. Gasanalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messküvette (12) einen ersten Messküvettenauslass (48) für das Messgas und die zweite Messküvette (14) einen zweiten Messküvettenauslass (50) für das Messgas aufweisen, wobei der erste Messküvettenauslass (48) und der zweite Messküvettenauslass (50) mit einer Vakuumpumpe (54) verbunden sind.
10. Verfahren zur Gasanalyse nach dem Prinzip der optischen Strahlungsabsorption mit einem Gasanalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte in der nachfolgenden Reihenfolge: a) Zuführen von durch den ersten Gaseinlass (28) aufgenommenem ersten Messgas in die eine der beiden Messküvetten (12), während durch den zweiten Gaseinlass (30) aufgenommenes zweites Messgas der jeweils anderen Messküvette (14) zugeführt wird, b) Durchführen einer Strahlungsabsorptionsanalyse der die erste Messküvette (12) durchdringenden Strahlung mithilfe des ersten Detektors (20), während mithilfe des zweiten Detektors (22) eine Strahlungsabsorptionsanalyse der die zweite Messküvette (14) durchdringenden Strahlung ausgeführt wird, c) Zuführen von durch den ersten Gaseinlass (28) aufgenommenem ersten Messgas in die andere Messküvette (14), während durch den zweiten Gaseinlass (30) aufgenommenes zweites Messgas der einen Messküvette (12) zugeführt wird, d) Wiederholen von Schritt b).
11. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Schritten a) und b) ausschließlich erstes Messgas aus dem ersten Gaseinlass (28) in der einen Messküvette (12) analysiert wird, ohne dass zweites Messgas aus dem zweiten Gaseinlass (30) in die eine Messküvette (12) eingeleitet wird, während ausschließlich zweites Messgas aus dem zweiten Gaseinlass (30) in der anderen Messküvette (14) analysiert wird, ohne dass erstes Messgas aus dem ersten Gaseinlass (28) in die andere Messküvette (14) eingeleitet wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Schritten c) und d) ausschließlich zweites Messgas aus dem zweiten Gaseinlass (30) in der einen Messküvette (12) analysiert wird, ohne dass erstes Messgas aus dem ersten Gaseinlass (28) in die eine Messküvette (12) eingeleitet wird, während ausschließlich erstes Messgas aus dem ersten Gaseinlass (28) in der anderen Messküvette (14) analysiert wird, ohne dass zweites Messgas aus dem zweiten Gaseinlass (30) in die andere Messküvette (14) eingeleitet wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) - d) mindestens einmal wiederholt werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Umschaltventile (36, 38) nach Schritt a) und vor Schritt c) umgeschaltet werden und nach Schritt c) und vor einem wiederholten Schritt a) umgeschaltet werden.
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