FI117808B - Kaasun pitoisuuden mittauslaitteisto ja menetelmä - Google Patents
Kaasun pitoisuuden mittauslaitteisto ja menetelmä Download PDFInfo
- Publication number
- FI117808B FI117808B FI20041194A FI20041194A FI117808B FI 117808 B FI117808 B FI 117808B FI 20041194 A FI20041194 A FI 20041194A FI 20041194 A FI20041194 A FI 20041194A FI 117808 B FI117808 B FI 117808B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- light
- measuring
- optical
- lens element
- measuring object
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 35
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 21
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000009193 crawling Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01N21/17—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
- G01N21/31—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
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01N21/09—Cuvette constructions adapted to resist hostile environments or corrosive or abrasive materials
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01N2021/0389—Windows
- G01N2021/0396—Oblique incidence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/063—Illuminating optical parts
- G01N2201/0636—Reflectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/063—Illuminating optical parts
- G01N2201/0638—Refractive parts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/064—Stray light conditioning
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
117808
Kaasun pitoisuuden mittauslaitteisto ja menetelmä
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen kaasun pitoisuuden mittauslaitteisto.
5
Keksinnön kohteena on myös mittausmenetelmä.
Tämänkaltaisia mittauslaitteistoja käytetään esimerkiksi hapen pitoisuuden mittaukseen.
10 Tunnetun tekniikan mukaisesti on toteutettu mittausjärjestelmiä, joissa valolähteenä käytetään koherenttia elementtiä ja valon kulkureitti jäljestetään kulkemaan kahdesti mittauskammion läpi peilin avulla. Tällä järjestelyllä mittauselektroniikka kokonaisuudessaan saadaan samalle puolelle mittauskanavaa. Riittävän mittaustarkkuuden saavuttamiseksi tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa 15 joudutaan mittauskanava muodostamaan varsin pitkäksi.
Yksi virhelähde mittauksessa on koherentin valosignaalin heijastumien aiheuttamat virheet. Heijastumat muodostavat hajavaloa, jonka aiheuttamat intensiteetti vaihtelut -etenkin interferenssi-ilmiön muodossa - häiritsevät mittausta. Heijastumat takaisin * * * ···: 20 valolähteeseen aiheuttavat myös mittausvirhettä.
* · * * · · * · · *···· [ Keksinnön tarkoituksena on ratkaista edellä kuvatut tunnetun tekniikan ongelmat ja tätä tarkoitusta varten aikaansaada uudentyyppinen laitteisto ja merkittävästi parannettu • · · menetelmä kaasun pitoisuuden mittaamiseksi.
25
Keksintö perustuu siihen, että kaikkien optisten pintojen normaalit sijoitetaan vinosti • · * II'.' mittaussignaalin etenemissuuntaan nähden heijastumien aiheuttamien häiriöiden • · [·* eliminoimiseksi. Keksinnön haaste on toteuttaa tämä periaate niin, että laitteistoon • · · *· *| asetetut muut vaatimukset myös toteutuvat.
T: 30 • · ·
Edullisessa tapauksessa yksikään optisen polun aksiaalisäde ei osu kohtisuorasi! • « 1 *i yhteenkään taittavaan optiseen rajapintaan mukaan lukien kuvatason valodetektori, 2 117808 jolloin rajapinnoista tapahtuva hajavalon suora heijstuminen lähteelle ja valodetektorille estyy. Rajapinnat on orientoitu lisäksi niin, ettei hajavalo pääse myöskään epäsuorasti t.s. jatkoheijastumien välityksellä lähteelle eikä detektorille. Esimerkiksi, lähteeltä näkyvän ensimmäisen optisen rajapinnan normaalin välinen kulma on suurempi kuin 5 valonlähteen säteen avautumiskulma, joka on kaasupitoisuuden mittaukseen käytetyille valolähteille usein huomattavasti yli 10°. Yhdessä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa tämä yleinen ajatus on toteutettu tasokuperan linssin ja siihen rakennetun sisäisen peilin avulla, jossa valon kulkureitti on järjestetty sivuun tasokuperan linssin optisesta akselista. Lisäksi optisen järjestelyn apertuuri on saatu 10 merkittävästi pienenemään kollimoinnin avulla, siten että mittauskammion kokonaishalkaisija minimoituu.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle mittauslaitteistolle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
15
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 8 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.
• 1 2 3 4 5 · 20 *·· * 1 1 * . Keksinnön avulla saadaan interferenssien aiheuttamat virheet minimoitua. Samalla • · . kuitenkin lähetin- kuin vastaanotinelementtikin saadaan suojattua ankarilta ···· • · mittausolosuhteilta. Keksinnön mukaisella optisella järjestelyllä voidaan käyttää "!!_ edullista linssikomponenttia tinkimättä mittalaitteiston suorituskyvystä. Suorituskyvyn • 1 25 parantuminen mahdollistaa mittalaitteiston koon pienentämisen merkittävästi. Joissakin . keksinnön edullisissa suoritusmuodoissa mittauskanava voidaan lyhentää jopa • · · • 1 · .···. kolmasosaan tunnetun tekniikan mukaisista ratkaisuista suorituskyvyn heikentymättä.
• · ··· · • « · • 1 · ) Keksintöä tarkastellaan seuraavassa esimerkkien avulla ja oheisiin piirustuksiin viitaten.
2 • · 30 3 4 • · 5
Kuvio 1 esittää kaaviollisena sivukuvantona yhtä keksinnön mukaista optista järjestelyä.
• · · ♦ · · ♦ · 3 117808
Kuvio 2 esittää alakuvantona kuvion 1 mukaista optista järjestelyä.
Kuvio 3 esittää sivukuvantona kuvion 1 mukaista laitteistototeutusta tukirakenteineen.
5 Kuvio 4 esittää sivukuvantona keksinnön mukaista optista komponenttia ja hajavalon erästä kulkureittiä siinä.
Keksinnön mukainen mittausympäristö käyttää hyväkseen koherenttia valonlähdettä 1, jonka valon vaimenemista mittauskanavassa tarkkaillaan halutun kaasun 10 absorptiomaksimin tai -minimin läheisyydessä. Koherentin valonlähteen 1 spektrin kapea kaista helpottaa mittaussignaalin erottamisen taustavalosta. Mitattavan kaasun aiheuttamaa vaimennusta mittauskanavassa siis mitataan kapealla kaistalla kaasulle ominaisen spektraalipiikin kohdalla. Kapeakaistaisuus voidaan toteuttaa niin valonlähteen kapeakaistaisuudella kuin erillisellä ilmaisimen yhteyteen sijoitetulla 15 kapeakaistaisella suodattimena tai näiden yhdistelmällä.
Kuvion 1 mukaisesti keksinnön mukaisen mittauslaitteiston keskeisin komponentti on tasokupera linssi 4, jonka tasopinnan puolelle on sijoitettu koherentti valonlähde 1. Valonlähde kohdistaa säteilynsä linssin 4 tasopintaan 7 vinosti, jolloin valon φ · · · 20 takaisinkytkentä takaisin valonlähteeseen 1 vältetään. Kuvion esimerkissä keskisäteen ·;··· tulokulma on 25 astetta kulmassa tason 7 normaaliin nähden, jolloin takaisinkytkentä 12 ·;·*: asteen avautumiskulmalla (FWHM) säteilevään lähteeseen estyy yli neljän standardipoikkeaman luottamustasolla. Linssin 4 kuperalle pinnalle 8 on muodostettu • · · heijastinpinta 5, jolle valonsäde suuntautuu läpäistyään linssin 4 tasopinnan 7. 25 Heijastinpinta 5 toimii siis koverana sisäisenä peilinä. Heijastinpinnan 5 koolla ja muodolla voidaan määrittää eteenpäin heijastuvan säteen koko ja muoto. Säteen * * * kollimointia ohjataan pinnan 8 kuperuudella.
• · · ··· • · · :[[[: Heijastinpinnasta 5 säde jatkaa edelleen kohti linssin 4 tasopintaa 7, se kohtaa vinosti, .i. 30 kuvion esimerkissä keskisäde on 22 astetta tason 7 normaaliin nähden ja jatkaa tästä *·** edelleen mittauskanavaan 3. Mittauskanavan 3 päässä mittaussignaali heijastuu ja kohdistuu koverasta peilistä 6 takaisin linssin 4 tasopinnalle 7. Kuvion esimerkissä 4 117808 keskisäde on 31 asteen tulokulmassa tason 7 normaaliin nähden. Mittaussignaali jatkaa kulkuaan linssin 4 kuperalle pinnalle 8, joka on niinikään vinosti, kuvan esimerkkitapauksessa keskisäde on 34 asteen tulokulmassa pinnan normaaliin nähden. Pinnalta 8 säde etenee vinoon asetetulle ilmaisimelle 2, johon keskisäde kuvan 5 esimerkkitapauksessa osuu 46 asteen tulokulmalla.
Esitetyllä geometrialla yli 66% valonlähteen 1 lähettämästä pystypolarisoidusta valosta siirtyy ilmaisimen 2 pinnalle, jolla 93% ovaalinmuotoisesta valopisteestä absorboituu detektoripinnalle, joka esimerkkitapauksessa on pinta-alaltaan 2,5x5,0 mm2. 10 Siirtohäviöitä tapahtuu optisissa rajapinnoissa ja peilin 5 määrittämässä apertuurissa, jonka pinta-ala kuvan esimerkkitapauksessa on 38,5 mm2.
Järjestelmä vaimentaa vaakapolarisoitua valon etenemistä suhteessa pystypolarisoituun valoon ja tätä ominaisuutta voidaan käyttää hyväksi, jos valonlähteellä 1 on selkeä 15 polarisaatio.
Kuvion 2 mukaisesti mittaussignaalin kulkureitti tapahtuu oleellisesti tasossa ja kaikki optiset komponentti ovat tässä projektiossa kohtisuorassa, mikä helpottaa laitteiston valmistusta.
• f » ···· 20 • * · • · · *·’ Kuviossa 3 on tarkemmin kuvattu mittalaiteen mekaanista rakennetta. Kuvion * | mukaisesti linssin 4 taakse muodostuu mittauskanavasta 3 kaasutiiviisti erotettu • · . mstrumenttitila 12. Linssin 4 tasopinta 7 on tiivistetty mittauskanavasta 3 o-renkaalla.
• ♦ · *"* Peili 6 on suojattu suojakerroksella, koska mittauskanavan kemiallinen ympäristö on • · • · 25 usein syövyttävä ja/tai hapettava. Suojakerros on tyypillisesti piioksidia (SiO), piinitridiä tai magnesiumfluoridia (MgF). Muut haavoittuvat komponentit on linssin 4 • · · ,···# avulla erotettu mitattavasta kaasusta, eikä niitä niin muodoin ole tarpeen erikseen • · • · · / # suojata. Avoin mittauskanava 3 muodostuu tukitankojen 11 sisälle. Peili 6 on sijoitettu • * · * *j tukitankojen 11 päähän. Tyypillisesti valopolun pituus mittauskanavassa on 30 cm, • · . 30 joten tukitangot ovat n. 10 cm pitkät. Tukitankojen 11 materiaali on tyypillisesti ··· *...* ruostumaton teräs. Ilmaisimen 1 edessä on tila 13, jota voidaan käyttää t · • · · '· referenssikaasutilana. Tähän tilaan voidaan järjestää vakiopitoisuus tunnettua kaasua tai 117808 ' 5 vastaavasti se voidaan esimerkiksi hapen mittauksessa pitää ympäröivän ilman pitoisuudessa, koska normaali-ilmassa hapen pitoisuus ei paljoa vaihtele. Valonlähteen 1 läheisyyteen on jäljestetty hyvin lämpöä johtava jäähdytyselementti lämmön johtamiseksi pois valonlähteestä 1. Optisen järjestelyn kaikki mittatoleranssit voidaan 5 toteuttaa tavanomaisin koneistusmenetelmin (+-0.1 mm).
Mittauskanava on esimerkkitapauksessa halkaisijaltaan 25 mm ja mittausvalonsäde on niin suunnattu, ettei se osu seinämiin tai tukitankoihin.
10 Ei-toivottujen heijastusten absorboimiseksi mahdollisimman hyvin on laitteisto varustettu mustilla pinnoilla hajapolkujen päätekohdissa. Nykyisin menetelmin mahdolliset hajasäteet ja niiden heijastuskohdat voidaan selvittää.
Kuviossa 4 on esimerkki eräästä potentiaalisesti haitallisesta hajavalon polusta, jonka 15 eteneminen valonlähteeseen on estynyt tässä tapauksessa kokonaisheijastuksen avulla. Edullisessa optisessa järjestelyssä esiintyvät kuusi muuta vastaavanlaista hajavalopolkua - vastaten jokaista taittavaa optista pintaa ja niiltä eteneviä hajavalopolkuja - on estetty etenemästä niin valodetektorille kuin takaisin lähteellekin. Kuvion 4 mukaisesti voidaan hajavalon synnyttämää signaalia käyttää hyväksi ja • · · ···] 20 järjestää lisäilmaisin 15 linssin 4 alalaitaan vaakapolarisoituneen valon 16 intensiteetin * · · ***| mittaamista varten. Valon kulkureitti muodostuu tasopinnan 7 kokonaisheijastuksen [ ansiosta kuviossa esitetyksi.
• · Φ · · • « * · ·
Peili 5 voidaan tehdä puoliläpäiseväksi ja sijoittaa lisäilmaisin (ei esitetty) vinoon peilin • · 25 5 taakse tilaan 12. Tällöin toisen ilmaisimen signaalin avulla voidaan seurata lähteen valon intensiteettiä, ja saada siten tietoa esimerkiksi peilin 6 ja tasopinnan 7 • 1 1 likaantumisesta ja valolähteen 1 ikääntymisestä ja ryöminnästä.
• · • · 1 • · • i · * 1j Linssin 4 kallistus mittauskanavan 3 pituusakseliin nähden on tyypillisesti n. 40-80, • 1 . 30 edullisesti n. 60 astetta.
··· • · • · *·· ·
• · I
• · · ♦ ♦ 6 117808
Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa valon säde on sovitettu vähintään 10 asteen kulmaan tasopinnan 7 normaaliin nähden.
• · · ♦ • 1 · · " ' *»· • ♦ # • · ♦ • · • · · * I··1 • · · * · • · • · · t • · · • · 1 1 • · · • · • · • · 1 • · 1 ...
• · · ···' ··· • · ftp • · » ··· • 1 · ·
Claims (14)
1. Kaasun pitoisuutta mittaava laitteisto, joka laitteisto käsittää 5 - valolähettimen (1), jolla mittauskohteeseen (3) on lähetettävissä koherenttia valoa, - vastaanottimen (2), jolla mittauskohteen (3) läpäissyt valo on ilmaistavissa, ja 10 - optiset välineet (4, 5, 6), joilla valolähettimen (1) valointensiteetti on kohdistettavissa vastaanottimeen (2), tunnettu siitä, että 15. optiset välineet käsittävät linssielementin (4), jonka läpi sekä lähtevä että vastaanotettu valo on sovitettu kulkemaan ja jonka optinen akseli on sovitettu olennaisen vinoon mittauskohteen (3) pituusakselin suhteen, jolloin optisten rajapintojen normaalien kulmat mittasignaaliin nähden muodostuvat vinoiksi, 20. linssielementti (4) on sekä taittava että heijastava elementti, ja ·1· ·1·· • · · • · • · *:2: ’ - linssielementti (4) erottaa mittauskohteen (3) vahingoittumiselle, likaantumiselle ja kulumiselle alttiista komponenteista (1,2,5). • · t « « « « « · 1 • · • ·
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että optiset välineet : .·. koostuvat linssielementistä (4), jonka ensimmäiselle puolelle on sijoitettu valonlähde • · · *·· · t .···. (1), josta valon kulkureitti on sovitettu kulkemaan linssielementin (4) läpi tämän * 1 1 vastakkaisen seinämän peiliin (5) ja tästä edelleen mittauskohteen (3) läpi peilille (6) ja • 1 · ♦ · ♦ . tästä edelleen mittauskohteen (3) kautta uudelleen linssielementin (4) läpi tämän toisella • 1 • · *" 30 puolella sijaitsevalle ilmaisimelle (2). • · · • «· • · · • · · * ·» 2 » · 8 117808
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että linssielementti (4) on suoraseinäinen mittauskohteen (3) puolella ja kupera ilmaisimen (2) puolella.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että valon 5 kulkureitti on sovitettu vähintään 10 asteen kulmaan optisten elementtien tasopintojen (7) normaaleihin nähden.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että linssikomponentin (4) optinen akseli on sovitettu vinoon mittauskanavaan (3) nähden, 10 edullisesti n. 60 asteen kulmaan mittauskanavan pituusakseliin nähden,
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että valolähetin (1) ja vastaanotin (2) on sijoitettu toistensa läheisyyteen saman optisen komponentin (4) vastakkaisille puolille. 15
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että mittauskammion ikkunana toimivaa optista komponenttia (4) käytetään sisäisenä peilinä ja kuperana linssinä, ja optisen komponentin (4) optinen akseli on asetettu merkittävästi vinoon mittauskanavan (3) pituusakseliin nähden. *·*· 20 • · · «
8. Menetelmä kaasun pitoisuuden mittaamiseksi, jossa menetelmässä • · · · » • · ··· - mittauskohteeseen (3) lähetetään koherenttia valoa, ···♦ • · • · ··♦ 25. valo ohjataan optisilla välineillä (4,5,6), ja ··· ··· ··· . - mittauskohteen (3) läpäissyt valo ilmaistaan, ♦ ·· • · · ♦ · · J***: tunnettu siitä, että ··· 30 ···· ···«· • · 9 117808 - optiset välineet käsittävät linssielementin (4), jonka läpi sekä lähtevä että vastaanotettu valo on sovitettu kulkemaan ja jonka optinen akseli sovitetaan olennaisen vinoon mittauskohteen (3) pituusakselin suhteen, jolloin optisten rajapintojen normaalien kulmat mittasignaaliin nähden muodostuvat vinoiksi, 5. linssielementtiä (4) käytetään sekä taittavana että heijastavana elementtinä, ja - linssielementtiä (4) käytetään erottamaan mittauskohde (3) vahingoittumiselle, likaantumiselle ja kulumiselle alttiista komponenteista (1,2,5). 10
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että optiset välineet koostuvat linssielementistä (4), jonka ensimmäiselle puolelle on sijoitettu valonlähde (1), josta valon kulkureitti sovitetaan kulkemaan linssielementin (4) läpi tämän vastakkaisen seinämän peiliin (5) ja tästä edelleen mittauskohteen (3) läpi peilille (6) ja 15 tästä edelleen mittauskohteen (3) kautta uudelleen linssielementin (4) läpi tämän toisella puolella sijaitsevalle ilmaisimelle (2).
10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että linssielementti (4) valitaan sellaiseksi, että se on suoraseinäinen mittauskohteen (3) puolella ja kupera 20 ilmaisimen (2) puolella.
• · · ···· *·· • · · • · · * . 11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • 1 . valon kulkureitti sovitetaan vähintään 10 asteen kulmaan optisten elementtien · #ίϊ tasopintojen (7) normaaleihin nähden. *::: 25 φ · • · • · · '
12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että : .·. linssikomponentin (4) optinen akseli on sovitettu vinoon mittauskanavaan (3) nähden, .2·. edullisesti n. 60 asteen kulmaan mittauskanavan pituusakseliin nähden. «·· • · « · · • · · s1·, 30
13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · / # valolähetin (1) ja vastaanotin (2) sijoitetaan toistensa läheisyyteen saman optisen 1 komponentin (4) vastakkaisille puolille. • · · • · · 2 • · 10 1 1 7808
14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittauskammion ikkunana toimivaa optista komponenttia (4) käytetään sisäisenä peilinä ja kuperana linssinä, ja optisen komponentin (4) optinen akseli on asetettu merkittävästi vinoon mittauskanavan (3) pituusakseliin nähden. 5 * • a 1 • • a a · • aa • a 1 a a a a • • · a 1 a a a • · • · · aa1· • « · * 1 • · • a « *·1 a a 1 1 • 1 1 • 1 • · • · · * 1 « • · · ···' « · ' * 1 • 1 · ··» a a··· ••aa·' a · „ 117808 ‘ Paten tkrav:
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20041194A FI117808B (fi) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Kaasun pitoisuuden mittauslaitteisto ja menetelmä |
| JP2007531779A JP4807803B2 (ja) | 2004-09-14 | 2005-09-08 | ガス含有量測定装置及び方法 |
| PCT/FI2005/000387 WO2006030059A1 (en) | 2004-09-14 | 2005-09-08 | Gas content measuring apparatus and method |
| US11/661,914 US7405827B2 (en) | 2004-09-14 | 2005-09-08 | Gas content measuring apparatus and method |
| EP05786137.9A EP1789772B1 (en) | 2004-09-14 | 2005-09-08 | Gas content measuring apparatus and method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20041194 | 2004-09-14 | ||
| FI20041194A FI117808B (fi) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Kaasun pitoisuuden mittauslaitteisto ja menetelmä |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20041194A0 FI20041194A0 (fi) | 2004-09-14 |
| FI20041194A FI20041194A (fi) | 2006-03-15 |
| FI117808B true FI117808B (fi) | 2007-02-28 |
Family
ID=33041532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20041194A FI117808B (fi) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Kaasun pitoisuuden mittauslaitteisto ja menetelmä |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7405827B2 (fi) |
| EP (1) | EP1789772B1 (fi) |
| JP (1) | JP4807803B2 (fi) |
| FI (1) | FI117808B (fi) |
| WO (1) | WO2006030059A1 (fi) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5343356B2 (ja) * | 2008-01-07 | 2013-11-13 | セイコーエプソン株式会社 | 原子発振器 |
| EP2508869B1 (de) * | 2011-04-05 | 2015-10-14 | Sick Ag | Konzentrationsmessgerät, Konzentrationsmessanordnung und Konzentrationsmessverfahren |
| EP2711688B1 (en) | 2011-05-20 | 2020-09-02 | HORIBA, Ltd. | Measuring unit and gas analyzing apparatus |
| US8661896B2 (en) * | 2011-07-26 | 2014-03-04 | Mine Safety Appliances Company | Protective enclosure for use with a sensor for detecting an analyte |
| WO2015194133A1 (ja) * | 2014-06-19 | 2015-12-23 | 日本電気株式会社 | 演算装置、演算装置の制御方法、及び、演算装置の制御プログラムが記録された記憶媒体 |
| DE202020101292U1 (de) | 2020-03-10 | 2021-06-16 | Sick Ag | Gaskonzentrationsmessgerät |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5255097Y2 (fi) * | 1973-02-09 | 1977-12-13 | ||
| JPS5492789A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-23 | Fujitsu Ltd | Gas analytical method by infrared ray |
| WO1984000217A1 (en) * | 1982-06-25 | 1984-01-19 | Oskar Oehler | Light collector device and utilization thereof for spectroscopy |
| JP2875291B2 (ja) * | 1989-08-07 | 1999-03-31 | 株式会社タツノ・メカトロニクス | ガス検出器 |
| JPH03226653A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | ガス絶縁電気機器 |
| US5201220A (en) | 1990-08-28 | 1993-04-13 | Schlumberger Technology Corp. | Apparatus and method for detecting the presence of gas in a borehole flow stream |
| FR2671872B1 (fr) | 1991-01-17 | 1993-04-02 | Secomam Sa | Spectrophotometre portatif pour l'etude in situ du spectre d'absorption d'une substance. |
| US5216535A (en) * | 1991-06-17 | 1993-06-01 | Fellows William G | Optical deflection device |
| US5448071A (en) * | 1993-04-16 | 1995-09-05 | Bruce W. McCaul | Gas spectroscopy |
| JPH0712721A (ja) * | 1993-06-23 | 1995-01-17 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 遠隔測定可能な分光分析装置 |
| US5949537A (en) | 1996-04-18 | 1999-09-07 | American Air Liquide Inc. | In-line cell for absorption spectroscopy |
| WO1998022802A1 (de) | 1996-11-15 | 1998-05-28 | Optosens Optische Spektroskopie Und Sensortechnik Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur kombinierten absorptions- und reflektanzspektroskopie |
| JP3411779B2 (ja) | 1997-03-28 | 2003-06-03 | アンリツ株式会社 | ガス濃度測定装置 |
| DE59813665D1 (de) | 1998-03-07 | 2006-09-07 | Bosch Gmbh Robert | Optischer sensor |
| JPH11271217A (ja) | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Hoechst Reseach & Technology Kk | 光学的センサ |
| JPH11287631A (ja) | 1998-03-31 | 1999-10-19 | Lintec Corp | 観測装置 |
| US6091504A (en) | 1998-05-21 | 2000-07-18 | Square One Technology, Inc. | Method and apparatus for measuring gas concentration using a semiconductor laser |
| JP3371816B2 (ja) * | 1998-07-31 | 2003-01-27 | 株式会社島津製作所 | 粒子濃度測定方法および装置並びに粒子計測装置 |
| DE19840345B4 (de) | 1998-09-04 | 2004-09-30 | Dräger Medical AG & Co. KGaA | Verfahren und Vorrichtung zum quantitativen Aufspüren eines vorgegebenen Gases |
| JP2002039942A (ja) * | 2000-07-25 | 2002-02-06 | Japan Radio Co Ltd | 同位体分析装置 |
| GB0213326D0 (en) | 2002-06-11 | 2002-07-24 | Edinburgh Instr | Gas sensors |
| JP2004294214A (ja) | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Nippon Soken Inc | ガス検出装置 |
| JP4029794B2 (ja) * | 2003-07-29 | 2008-01-09 | Ｔｏｔｏ株式会社 | エアロゾル粒子濃度測定方法、装置およびそれを備える複合構造物作製装置 |
-
2004
- 2004-09-14 FI FI20041194A patent/FI117808B/fi active IP Right Grant
-
2005
- 2005-09-08 US US11/661,914 patent/US7405827B2/en active Active
- 2005-09-08 JP JP2007531779A patent/JP4807803B2/ja active Active
- 2005-09-08 EP EP05786137.9A patent/EP1789772B1/en active Active
- 2005-09-08 WO PCT/FI2005/000387 patent/WO2006030059A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20041194A (fi) | 2006-03-15 |
| JP2008513756A (ja) | 2008-05-01 |
| JP4807803B2 (ja) | 2011-11-02 |
| US20080002205A1 (en) | 2008-01-03 |
| EP1789772A4 (en) | 2012-05-16 |
| FI20041194A0 (fi) | 2004-09-14 |
| EP1789772B1 (en) | 2015-11-11 |
| EP1789772A1 (en) | 2007-05-30 |
| WO2006030059A1 (en) | 2006-03-23 |
| US7405827B2 (en) | 2008-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107850535B (zh) | 气体监测仪 | |
| US5811812A (en) | Multiple-gas NDIR analyzer | |
| US10073029B2 (en) | Sample measurement pool | |
| US6067840A (en) | Method and apparatus for infrared sensing of gas | |
| US7488942B2 (en) | Gas sensors | |
| US7405827B2 (en) | Gas content measuring apparatus and method | |
| KR20130101055A (ko) | 적외선 검출 시스템용 듀어 조립체 | |
| JP2009515159A (ja) | レーザ放射源 | |
| KR20010110748A (ko) | 분석 장치 | |
| US20070097371A1 (en) | Laser sensing apparatus and method | |
| FI116804B (fi) | Materiaalikappaleiden eri suuntiin osoittavien pintojen optinen tarkastus | |
| US7054004B2 (en) | Capillary array and capillary array photodetector | |
| US7851762B2 (en) | Optical analysis device | |
| KR102400468B1 (ko) | 입자계수용 광학계 | |
| US7443518B2 (en) | Measuring instrument, in particular for transmission measurement in vacuum system | |
| JPH0835926A (ja) | 試料セル | |
| JP2002358583A (ja) | 火災検知器 | |
| JP4186185B2 (ja) | 物体検出方法 | |
| EP0846260B1 (en) | High temperature light scattering measurement device | |
| TWM645160U (zh) | 拉曼量測裝置 | |
| JP2002202248A (ja) | ガス検出装置 | |
| JP2002202247A (ja) | ガス検出装置 | |
| CN109283136B (zh) | 具有大量程的光腔 | |
| US9306367B2 (en) | Device for amplifying a laser beam | |
| KR100303823B1 (ko) | 광검출광학시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 117808 Country of ref document: FI |