ES2221925T3 - Sensor de gas fotoacustico y su utilizacion. - Google Patents

Abstract

UN SENSOR DE GAS FOTOACUSTICO PARA LA MEDICION DE LA CONCENTRACION DE GASES DIFERENTES, INCLUYENDO GASES EXPLOSIVOS, SE COMPONE DE UN CUERPO 1 DE SENSOR CILINDRICO, QUE CONTIENE INCLUSO UNA CELDA 13 DE MEDICION CILINDRICA, CUYO EJE LONGITUDINAL DISCURRE DE FORMA PERPENDICULAR CON RESPECTO AL EJE LONGITUDINAL DEL CUERPO 1 DE SENSOR. LA LONGITUD DE CELDA DE MEDICION PUEDE SER MODIFICADA SEGUN UNA SENSIBILIDAD DE MEDICION DESEADA Y DE ACUERDO CON UNA ZONA DE MEDICION TAMBIEN DESEADA, DONDE LAS DIMENSIONES EXTERIORES DEL CUERPO 1 DE SENSOR PERMANECEN DE FORMA NO MODIFICADA. UNA FUENTE 5 DE LUZ SE DISPONE DE TAL MODO, QUE RADIA LAS CELDAS 13 DE MEDICION, PERMANECIENDO LA MEMBRANA 2 SIN SER RADIADA Y SIN QUE SE ORIGINE NINGUNA SEÑAL DE PERTURBACION. EL SENSOR DE GAS ES SEGURO CONTRA LA EXPLOSION, DONDE LA FUENTE 5 DE LUZ Y UN FOTODIODO 6, QUE SUPERVISA LA FUENTE 5 DE LUZ, SE CIERRAN CON RESPECTO AL MEDIO CIRCUNDANTE. LA FUNCION DEL MICROFONO 4, DE LA FUENTE 5 DE LUZ Y DEL FOTODIODO 6 SE SUPERVISAA TRAVES DE LA FUNCION DE VALORACION DE UNA SEÑAL DE SUBSUELO CORRESPONDIENTE.

Description

Sensor de gas fotoacústico y su utilización.

La invención se refiere a un sensor de gas fotoacústico para la medición de la concentración de diferentes gases, que está constituido por un cuerpo de sensor cilíndrico, una fuente de luz modulada en la intensidad, un fotodiodo para la supervisión de la fuente de luz, un filtro pasabanda óptico, cuya transmisión espectral corresponde a la línea de absorción del gas a detectar, una membrana permeable al gas, una célula de medición cilíndrica, un micrófono, una electrónica de excitación y una electrónica de evaluación. La invención se refiere, además, a una utilización de este sensor de gas fotoacústico.

Tales sensores de gas se emplean en muchos campos de la investigación y de la industria y sirven para determinar la concentración y el tipo de un gas predominante. Algunos campos de aplicación son, por ejemplo, la supervisión de procesos en laboratorios, biorreactores o fábricas de cervezas, la supervisión de la concentración máxima en los puestos de trabajo (valores MARK) de espacios de trabajo industriales y la medición de CO_{2} en las extinciones de incendios. La función de estos sensores de gas se basa en el efecto fotoacústico, en el que durante la radiación del gas a detectar a través de luz modulada se provoca una onda de presión acústica, cuya magnitud está en una relación directa con la concentración del gas respectivo. La onda de presión acústica se obtiene cuando el gas absorbe la radiación de luz y se calienta de esta manera. Como resultado, se produce una modificación térmica y una oscilación de la presión periódica, según la modulación de la radiación de luz. Una medición de la presión acústica permite deducir entonces la concentración de aquel gas. Los diferentes gases se diferencian por el empleo de fuentes de luz de diferentes longitudes de onda, que corresponden a las líneas de absorción de los gases. A tal fin, se emplean fuentes láser o fuentes de luz de banda ancha como, por ejemplo, filamentos incandescentes junto con filtros pasabanda ópticos.

La aplicación del efecto fotoacústico para la verificación de gases permite una medición de la concentración de sensibilidad especialmente alta. No obstante, con una sensibilidad de medición alta va unido siempre el control de señales de interferencia. Los sensores de gas de este tipo requieren a este respecto una realización cuidadosa, que va unida con frecuencia también con costes de fabricación altos.

Los sensores de gas utilizados actualmente del tipo mencionado al principio se conocen, por ejemplo, a partir del documento EP-A-0 151 474 y (con desviaciones) a partir del documento GB-A-2 190 998. El gas llega o bien a través de una membrana permeable al gas o a través de un tubo de alimentación a la célula de medición. La luz modulada en la intensidad, emitida por la fuente de luz, pasa en primer lugar a través del filtro pasabanda óptico, cuya banda espectral corresponde a la banda de absorción del gas a detectar e ilumina entonces el volumen de la célula de medición. Si se encuentra una concentración determinada del gas respectivo en la célula de medición, entonces se genera, de acuerdo con el efecto fotoacústico, una onda de presión acústica, que es recibida por el micrófono y es convertida en una señal de tensión eléctrica. Esta señal es evaluada a continuación de forma electrónica, de manera que se puede representar una concentración de gas.

En un sistema sensor de este tipo se pueden producir también ondas de presión, que no son provocadas por el gas y son difíciles de distinguir de la señal de medición deseada. Una de estas fuentes de interferencia se encuentra en la membrana permeable al gas. La membrana está dispuesta con respecto a la fuente de luz de tal forma que los rayos de luz inciden indirectamente después de la reflexión en las paredes de las células de medición o también inciden directamente sobre la membrana y ésta se caliente igualmente, lo mismo que el gas. De esta manera, la membrana puede comenzar a oscilar y a provocar una onda acústica. Esta onda de presión, así como las ondas de presión, que son ocasionadas por vibraciones de otras partes del sensor, y cuya frecuencia se encuentra en una zona similar a la de la modulación de las fuentes de luz, pueden interferir en la señal de medición y provocar ruidos. La señal de interferencia a través de la membrana se puede reducir a través de una conducción adecuada de la radiación, por ejemplo a través de una divergencia del rayo, reduciendo la intensidad de la luz sobre la membrana. No obstante, en principio siempre lleva todavía una radiación residual sobre la membrana y mantiene, especialmente en el caso de mediciones sensibles, estas fuentes de señales de interferencia en una medida determinada.

La divergencia del rayo de luz y la reducción de la intensidad de la luz reducen, por una parte, las señales de interferencia a través de la membrana y, por otra parte, dificultan la optimización de la magnitud de la señal de medición. La magnitud de la presión acústica generada depende también de la intensidad de la luz en la célula de medición y se puede optimizar a través de una concentración del rayo de luz en la célula de medición. Esto se consigue la mayoría de las veces disponiendo un reflector, por ejemplo un espejo elipsoidal, en la fuente de luz de tal forma que la mayor parte de la luz es enfocada sobre la célula de medición. Pero, si también la membrana está dispuesta frente a la célula de medición, entonces los rayos de luz inciden directamente y sin debilitamiento sobre la membrana. Por lo tanto, una reducción de las señales de interferencia a través de la membrana es difícil de combinar, en las disposiciones actuales, con una optimización de las magnitudes de las señales de medición.

Se conoce, por ejemplo a partir del documento CH-A-679 076, que la magnitud de la presión acústica, provocada a través del efecto fotoacústico, se comporta de una manera proporcional a la densidad de la absorción de la radiación de luz y de una manera inversamente proporcional al volumen de la célula de medición. Cuando se modifica el volumen de la célula de medición, se modifica también la señal de la presión resultante. Si se reduce el volumen, entonces con una concentración de gas dada, resulta una señal incrementada de la presión, por lo que se posibilita también una resolución elevada de la medición de la concentración. Por lo tanto, la zona de medición y la sensibilidad de la medición son influenciadas por el volumen de la célula de medición.

En las formas de realización conocidas hasta ahora de los sensores de gas fotoacústicos, el volumen de la célula de medición está determinado en parte por la disposición de los componentes del sensor. Esto significa que a través de la forma cilíndrica de la célula de medición y de la disposición de la membrana, la fuente de luz y el micrófono se determinan el tamaño del sistema del sensor y, por lo tanto, las dimensiones exteriores del cuerpo del sensor a través de la longitud y el volumen de la célula de medición. Si quisiere el fabricante o usuario modificar el volumen de la célula de medición, para medir a través de otra zona de medición y con otra sensibilidad de medición, esto solamente sería posible en la mayoría de los casos si se modifican de una manera correspondiente el tamaño del sistema del sensor y las dimensiones exteriores del cuerpo del sensor. A este respecto, una detección del gas por medio de un sensor con la disposición mencionada aquí y con un tamaño dado de la célula de medición está limitada a una zona de medición y a una sensibilidad de medición. De esta manera, se limita el campo de aplicación y solamente se puede ampliar con un gasto adicional y con costes de fabricación adicionales.

Por medio de la presente invención debe crearse ahora un sensor de gas fotoacústico del tipo mencionado al principio, que es adecuado para la detección de diferentes gases y para la medición de la concentración en diferentes campos.

Este cometido se soluciona según la invención por medio de las características de la reivindicación 1. El eje longitudinal de la célula de medición se extiende perpendicularmente al eje del cuerpo del sensor cilíndrico, la membrana permeable al gas está dispuesta en la tapa superior del cuerpo de sensor cilíndrico sobre una rejilla perforada, además, la fuente luminosa, el micrófono y el fotodiodo están fijados en la tapa inferior del cuerpo de sensor cilíndrico, estando dispuesta la fuente de luz desplazada lateralmente con respecto a la membrana permeable al gas, y extendiéndose su radiación paralelamente al eje longitudinal de la célula de medición y permaneciendo la membrana permeable al gas libre de la radiación.

En el sensor de gas según la invención, los componentes del sensor están dispuestos de tal forma que es posible una modificación del volumen de la célula de medición sin modificación del tamaño del sistema del sensor y de las dimensiones exteriores del cuerpo del sensor. Utilizando esta disposición es suficiente un único tipo de cuerpo del sensor de dimensiones exteriores dadas, para realizar diferentes sensores de gas con células de medición de diferentes tamaños. Un tamaño variable de la célula de medición permite la medición de concentraciones de gas sobre diferentes zonas de medición y con diferentes sensibilidades de medición.

La invención se refiere, además, a una utilización del sensor de gas fotoacústico mencionado, como se representa en la reivindicación 1. Esta utilización se caracteriza porque se seleccionan valores de calibración para el sensor de gas con una célula de medición de dimensiones seleccionadas, que son memorizados en una EEPROM en la electrónica de evaluación y son utilizados para asociar señales de tensión a concentraciones de gas.

Los tipos especiales de realización de la invención se representan en las reivindicaciones dependientes.

Una primera forma de realización preferida del sensor de gas fotoacústico según la invención, cuyo campo de aplicación incluye también los gases explosivos, se caracteriza porque la fuente de luz y el fotodiodo están blindados frente al medio ambiente por medio de una cubierta de cierre y están cerrados herméticamente a prueba de explosión con una masa de fundición.

Este sensor de gas dispone de una seguridad frente a la explosión porque la fuente de luz y el fotodiodo están cerrados herméticamente frente al medio ambiente por medio de una masa de fundición y por medio de una cubierta de cierre. La masa de fundición cierra herméticamente la fuente de luz y el fotodiodo, especialmente en sus taladros de inserción.

Una segunda forma de realización preferida del sensor de gas fotoacústico según la invención se caracteriza porque la tapa de cierre está configurada en su lado interior como reflector, que desvía la radiación reflejada de la fuente de luz a la célula de medición, y porque el filtro pasabanda óptico está conectado con el cuerpo del sensor con un adhesivo absorbente de luz.

Esta forma de realización preferida tiene la ventaja de que se reducen las señales de interferencia sin menoscabo del tamaño de la señal de medición y las señales de interferencia existentes se pueden evaluar como señales de control para la función del sensor.

Una tercera forma de realización preferida del sensor de gas fotoacústico según la invención se caracteriza porque el cuerpo del sensor presenta dimensiones exteriores constantes y porque la célula de medición cilíndrica se puede prolongar en función de un intervalo de medición deseado y de una sensibilidad de medición deseada hasta máximo el diámetro del cuerpo del sensor.

Esta forma de realización tiene la ventaja de que la fabricación de un sensor para un campo de aplicación nuevo solamente requiere una modificación de la longitud de las células de medición. Todas las demás partes del sensor se mantienen inalteradas.

A continuación se explica una forma de realización del sensor de gas según la invención con la ayuda de las siguientes figuras.

La figura 1 muestra una vista desde arriba en perspectiva del sensor de gas con placa de circuito impreso y electrónica.

La figura 2 muestra una vista del cuerpo del sensor de gas desde abajo en perspectiva. Para una vista mejorada, no se muestra aquí la placa de circuito impreso.

La figura 3 muestra una sección del sensor de gas a lo largo del eje de las células de medición y perpendicularmente a la superficie de la membrana. Muestra especialmente la fuente de luz con el reflector integrados en la tapa de cierre y su disposición con respecto a la célula de medición y a la membrana permeable al gas.

La figura 1 muestra el cuerpo de sensor cilíndrico 1 del sensor de gas desde arriba. Con preferencia, este sensor de gas está constituido por aluminio; pero también se puede fabricar por un metal similar, que sea resistente al medio ambiente y a la corrosión. Sobre la superficie superior de la tapa cilíndrica está fijada una membrana 2 permeable al gas cuadrada. Esta membrana está constituida por un material de malla estrecha con orificios en el orden de magnitud de nanómetros. En particular, esta membrana es permeable al gas, pero es impermeable a las gotitas de agua. Sobre la superficie de cubierta cilíndrica inferior opuesta del cuerpo de sensor cilíndrico está fijada una placa de circuito impreso 3, que se muestra aquí desplazada hacia abajo. La placa de circuito impreso 3 contiene un micrófono 4, una fuente de luz 5 y un fotodiodo 6. La fuente de luz 5 es aquí una lámpara convencional con un filamento incandescente. Pero también se puede substituir por una fuente láser. El fotodiodo 6 sirve para supervisar la intensidad de la luz que parte desde el filamento incandescente. Está constituido por una célula de silicio y por un filtro de luz diurna y mide la intensidad de la luz en el intervalo de longitudes de onda en torno a 900 nm. El filamento incandescente emite luz sobre un espectro amplio hasta la zona infrarroja. En la mayoría de los casos se utiliza también una línea espectral en la zona infrarroja para la detección del gas. No obstante, se parte de que una medición de control de la intensidad de la luz a 900 nm garantiza una medición suficientemente fiable de la intensidad de la luz en la zona infrarroja. La placa de circuito impreso 3 contiene, además, pasadores de ajuste 7, que sirven para ajustarla más fácilmente con respecto al cuerpo del sensor 1 y para fijarla con la ayuda de un adhesivo en el cuerpo del sensor. La placa de circuito impreso 3 está conectada con otra placa de circuito impreso, que contiene una electrónica de excitación y de evaluación 8. La electrónica de excitación provoca la conexión y desconexión de la lámpara en un ciclo de trabajo de 1/3, durante un ciclo de conmutación aproximadamente 1/10 segundo. El calentamiento del filamento incandescente durante la conexión de la lámpara se produce de una manera típica más rápidamente que su refrigeración durante la desconexión. El ciclo de trabajo de 1/3 permite que el filamento incandescente se refrigere de nuevo en una medida suficiente después de la desconexión. La señal de salida del micrófono es alimentada a la electrónica de evaluación, que es convertida por medio de un amplificador de bloqueo y un rectificador en la señal de la tensión dc. De acuerdo con valores de calibración memorizados, se asocia a continuación la señal de la tensión a valores de la concentración de gas. Sobre la superficie envolvente cilíndrica del cuerpo sensor 1 se muestra la tapa de cierre 9, que garantiza la seguridad frente a explosión del sensor.

La figura 2 muestra el sensor de gas desde abajo. El lado inferior del cuerpo sensor 1 presenta tres taladros de inserción 10 para el micrófono 4, la fuente de luz 5 y el fotodiodo 6. Contiene, además, varios taladros de inserción estrechos 11 para los pasadores de ajuste 7. La superficie envolvente cilíndrica del cuerpo del sensor 1 presenta un orificio 12 para la tapa de cierre 9. La membrana permeable al gas 2 descansa sobre la superficie de tapa cilíndrica del cuerpo del sensor 1 que no se muestra aquí.

La figura 3 muestra el interior del sensor de gas en sección. La fuente de luz 5 está dispuesta de tal forma que el filamento incandescente se apoya sobre el eje longitudinal de la célula de medición cilíndrica 13. Detrás de la fuente de luz 5 está colocada la tapa de cierre 9, que contiene un reflector 14 en su lado interior. El reflector 14 está configurado de tal forma que la intensidad de la luz es máxima en la célula de medición 13. Un filtro pasabanda óptico 15 está fijado entre la fuente de luz 5 y la célula de medición 13. Está fabricado, por ejemplo para la verificación de CO_{2}, para la transmisión de una banda espectral estrecha en torno a 4,26 \mum. Según el tipo de gas, que debe detectarse, debe adaptarse de una manera correspondiente el tipo de filtro. El filtro pasabanda óptico 15 está fijado en el cuerpo del sensor 1 con un adhesivo, que absorbe luz visible. La absorción de esta luz impide la iluminación de la célula de medición con longitudes de onda no deseadas. Sin embargo, el adhesivo provoca al mismo tiempo una señal de fondo, calentándose a través de la absorción y provocando una señal acústica. Esta señal de fondo se utiliza aquí para el control de la función del micrófono 4, de la fuente de luz 5 y del fotodiodo 6. Si desaparece esta señal de fondo, esto tiene el significado de que uno o varios de estos tres componentes no tiene ya capacidad funcional. La evaluación de esta señal de fondo para la supervisión de los componentes tiene una ventaja especial en la medición de gases, que no están presentes en el aire ambiental como gases residuales. Si se mide, por ejemplo, CO2, entonces se puede evaluar como señal de fondo también la señal del CO2 presente en el aire natural (aproximadamente 0,04%). En cambio, si se mide otro gas no presente en el aire natural, como por ejemplo metano, se puede utilizar la señal de fondo, que procede desde el adhesivo, como señal de control.

El gas llega a través de la membrana 2 permeable al gas y a través de una rejilla de taladros grandes 16 al interior de la célula de medición. La rejilla perforada 16 impide, además, una radiación de la membrana 2 a través de la fuente de luz 5. Solamente pueden llegar muy pocos rayos y solamente después de varias reflexiones sobre la membrana, por lo que la membrana se puede excluir prácticamente como fuente de señales de interferencia.

Si se emplease un sensor de gas de este tipo en otro campo, ya sea para la detección de otro gas o del mismo gas en otro campo de medición, entonces se puede fabricar la longitud de la célula de medición de diferente longitud durante la producción. En un volumen de células de medición, predominan nuevas relaciones entre la señal de la tensión y la concentración de gas asociada. Según el tamaño de la célula de medición se puede determinar una curva de calibración de acuerdo con la siguiente ecuación:

y(x; l,r) = A(l,r) + B(l,r) (l-e ^{-C(l)x})

en la que

y(x; l,r)

es la señal de medición en voltios,

x

es la concentración del gas en %,

l

es la longitud de la célula de medición,

r

es el radio de la célula de medición,

A(l,r)

es la señal de punto cero en voltios,

B(l,r)

es señal en voltios para la concentración máxima menos A(l,r).

\quad

C(i) se da a través de C(l) = \varepsilon \cdot l

en la que C(l) lleva la dimensión (%)^{-1} y \varepsilon representa el coeficiente de extinción natural porcentual en %/mm.

A(l,r) y B(l,r) son constantes, que dependen de la geometría y de las propiedades de la célula de medición. A estas propiedades pertenecen, por ejemplo, las repercusiones de las paredes laterales sobre la señal acústica. Las constantes se dan a través de las siguientes ecuaciones:

A(l,r)\approx\frac{A(l_{0},r_{0}) \cdot r_{0}{}^{2} l_{0} \cdot (r^{2}+2rl)}{r^{2}l \cdot (r_{0}{}^{2} + 2r_{0}l_{0})}

B(l,r)\approx\frac{B(l_{0},r_{0})\cdot r_{0}{}^{2}l_{0}}{r^{2}l}

Los valores l_{0} y r_{0} son los valores de la longitud y del radio de una célula, con la que se realiza una medición de las señales de la tensión en función de concentraciones conocidas del gas. Si se conocen las constantes A y B para los valores l = l_{0} y r = r_{0}, entonces se pueden calcular las constantes para otros valores de I y r y se pueden crear curvas de calibración de las señales de tensión como función de la concentración de gas para diferentes volúmenes de células. Un registro de varias curvas muestra que en el caso de células de medición más largas, la curva se eleva de forma empinada con bajas concentraciones de gas, en cambio se aplana en el caso de concentraciones elevadas y solamente permite una resolución pequeña de la medición. Una célula de medición más corta con el mismo radio de la célula da lugar a una curva, que se extiende en comparación todavía más empinada y se aplana mucho menos en el intervalo de concentraciones elevadas. Por lo tanto, la célula de medición más corta posibilita una resolución más elevada de la medición sobre un intervalo de medición mayor, mientras que para la medición de concentraciones menores de gas es adecuada una célula de medición más larga. Para la medición de concentraciones pequeñas es más ventajosa una célula de medición con un volumen mayor. En efecto, con células de medición grandes, las señales de fondo provocadas por las paredes laterales, de acuerdo con la relación entre el volumen y la superficie de la pared lateral, son menores que en las células de medición pequeñas.

Por lo tanto, con la ayuda de esta ecuación se puede determinar la sensibilidad para una célula de medición dada o, a la inversa, se puede calcular la longitud necesaria de las células de medición para una sensibilidad deseada. Durante la fabricación se determinan para cada sensor de gas las constantes A y B así como también C y se memorizan en una EEPROM. Con la ayuda de estos valores memorizados se pueden asociar a continuación las señales de la tensión a las concentraciones de gas.

Si debe reducirse la célula de medición a una longitud muy corta, entonces debe incluirse al mismo tiempo en la ecuación mencionada más arriba adicionalmente la repercusión de la relación entre la superficie de la membrana y el volumen de la célula. Si esta relación es muy grande con una longitud corta de las células, entonces se reduce la señal de la tensión resultante.

A continuación se muestra un ejemplo de la sensibilidad de medición en función del volumen de las células de medición. Un sensor de gas del tipo descrito con una longitud de las células de medición de 11 mm y un radio de las células de 45 mm muestra una concentración de CO2 de 1% con una señal de la tensión de 3 voltios. Con este tamaño de la célula se pueden resolver mal las concentraciones más elevadas. El mismo sensor con una longitud reducida de la célula de 3 mm muestra la concentración de 1% con una señal de la tensión de 6 voltios, pero permite una medición con buena resolución de la concentración de gas superior al 5%.

A continuación se muestra un ejemplo de las zonas de medición posibles, que se pueden medir con un sensor de gas para la verificación de CO2 y de un tamaño dado del cuerpo del sensor. Un cuerpo de sensor tiene un diámetro de 25 mm y una célula de medición con un radio de 5 mm, que se mantiene constante. Las longitudes de las células de medición pueden estar, por ejemplo, entre 3 mm y 20 mm. De acuerdo con la ecuación anterior, la zona de medición mínima está en una concentración de gas entre 0% y 0,2% y la zona máxima está entre 0% y 10%.

Claims (9)

1. Sensor de gas fotoacústico para la medición de la concentración de diferentes gases, que está constituido por un cuerpo de sensor cilíndrico (1), una fuente de luz (5) modulada en la intensidad, un fotodiodo (6) para la supervisión de la fuente de luz (5), un filtro pasabanda óptico (15), cuya transmisión espectral corresponde a la línea de absorción del gas a detectar, una membrana (2) permeable al gas, una célula de medición cilíndrica (13), un micrófono (4), una electrónica de excitación y una electrónica de evaluación (8), caracterizado porque el eje longitudinal de la célula de medición (13) se extiende perpendicularmente al eje del cuerpo de sensor cilíndrico (1), la membrana (2) permeable al gas está dispuesta en la tapa superior del cuerpo de sensor cilíndrico (1) sobre una rejilla perforada, además, la fuente luminosa (5), el micrófono (4) y el fotodiodo (6) están fijados en la tapa inferior del cuerpo de sensor cilíndrico (1), estando dispuesta la fuente de luz (5) desplazada lateralmente con respecto a la membrana (2) permeable al gas, y extendiéndose su radiación paralelamente al eje longitudinal de la célula de medición (13) y permaneciendo la membrana (2) permeable al gas libre de la radiación.

2. Sensor de gas fotoacústico según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de luz (5) y el fotodiodo (6) están blindados frente al medio ambiente por medio de una cubierta de cierre (9) y están cerrados herméticamente a prueba de explosión con una masa de fundición.

3. Sensor de gas fotoacústico según la reivindicación 2, caracterizado porque la tapa de cierre (9) está configurada en su lado interior como reflector (14), que desvía la radiación reflejada de la fuente de luz (5) a la célula de medición, y porque el filtro pasabanda óptico (15) está conectado con el cuerpo del sensor (1) con un adhesivo absorbente de luz.

4. Sensor de gas fotoacústico según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la membrana (2) permeable al gas está configurada de forma rectangular.

5. Sensor de gas fotoacústico según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el filtro pasabanda óptico (15) está configurado de forma rectangular.

6. Sensor de gas fotoacústico según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la fuente de luz (5), el fotodiodo (6) y el micrófono (4) están montados sobre una única placa de circuitos impresos (3) y la placa de circuitos impresos (3) presenta pasadores de ajuste (7) para su ajuste y fijación en el cuerpo del sensor (1).

7. Sensor de gas fotoacústico según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el cuerpo del sensor (1) presenta dimensiones exteriores constantes y porque la célula de medición cilíndrica (13) se puede prolongar en función de un intervalo de medición deseado y de una sensibilidad de medición deseada hasta máximo el diámetro del cuerpo del sensor (1).

8. Utilización de un sensor de gas fotoacústico según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque se seleccionan valores de calibración para el sensor de gas con una célula de medición (13) de dimensiones seleccionadas, que son memorizados en una EEPROM en la electrónica de evaluación (8) y son utilizados para asociar señales de tensión a concentraciones de gas.

9. Utilización según la reivindicación 8, cuando ésta se refiere a la reivindicación 3, caracterizada porque la señal de fondo, que procede del adhesivo absorbente de luz, es evaluada como señal de control para la función del micrófono (4), de la fuente de luz (5) y del fotodiodo (6).