DE2405317A1

DE2405317A1 - Nichtdispersiver zweistrahl-ultrarotabsorptionsgasanalysator

Info

Publication number: DE2405317A1
Application number: DE19742405317
Authority: DE
Inventors: Margareta Ascherfeld; Walter Fabinski; Reimar Dipl Phys Dr Faulhaber
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1974-02-05
Filing date: 1974-02-05
Publication date: 1975-10-23
Also published as: US3970387A; GB1486673A; DE2405317C2; FR2260103B1; JPS50110377A; FR2260103A1

Description

HARTMANN & BRAUN 6 Frankfurt/Maiη, 1. Februar 1974

Aktiengesellschaft Gräfstraße 97 Lo/St

Nichtdispersiver Zweistrahl-Ultrarotabsorptionsgasanalysator

Die Erfindung bezieht sich auf einen nichtdispersiven Zweistrahl -Ultrarotabsorptionsgasanalysator mit negativer Filterung, bei dem in den Strahlenwegen zwischen einer Strahlungsquelle und einem selektiven Strahlungsempfänger außer einer mit dem Meßgas beschickten Küvette jeweils eine weitere gasgefüllte Küvette angeordnet ist, von denen eine als Selektivierungsküvette bzeichnete Küvette im wesentlichen die zu messende Gaskomponente enthält.

In der Schrift VDI-Bericht Nr. 97, 1966, ist auf den Seiten und 18 ein Zweistrahl-Ultrarotgasanalysator mit positiver und negativer Filterung beschrieben. Zur Methode der negativen Filterung wird ausgeführt, daß die Konzentration der Meßkomponente in der Selektivierungsküvette so hoch gewählt wird, daß ein Teil der Energie besonders im Bandenmaximum herausabsorbiert wird. Es ist des weiteren dargelegt, daß sich dadurch, die sog. Querempfindlichkeit des Analysators beseitigen läßt. Diese das Meßergebnis fälschende Querempfindlichkeit tritt dann auf, wenn im Meßgas Gasbestandteile enthalten sind, deren Absorptionsbereiche sich mit dem Absorptionsbereich der zu messenden Gaskomponente überlappen. In solchen Fällen ist die · Methode der negativen Filterung derjenigen der positiven FiI-terung vorzuziehen. g q ₉ g 4 3/ 0 3 9 5

Die Feststellung, daß eine bestimmte Konzentration 'der zu messenden Gaskomponente in der Selektivierungskuvette gewählt wird, läßt erkennen, daß offensichtlich ein die Gaskomponente enthaltendes vxemisch in die Selektivierungskuvette eingefüllt wird. In der Tat ist bei den bekannten Zweistrahlgeräten mit negativer Filterung in der Selektivierungskuvette außer der zu messenden Gaskomponente noch ein im ultraroten Spektralbereich nicht absorbierender Gasbestandteil, vorzugweise Stickstoff als Füllgas, vorgesehen. Dabei entspricht der Gesamtdruck der Gasmischung in der Selektivierungskuvette dem Atmosphärendruck.

Durch die Methode der negativen Filterung kann zwar in vielen Fällen die durch eine störende Fremdgaskomponente im Meßgas verursachte Querempfindlichkeit beseitigt werden, jedoch entsteht dabei ein Verlust an Meßempfindlichkeit, so daß die Messung sehr geringer Gaskonzentrationen nicht mehr möglich ist, d.h., das Gerät ist nicht mehr für die Messung von Gasspuren geeignet. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Weg zu finden, durch den dieser Nachteil bei Zweistrahlgeräten mit negativer Filterung behoben wird. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß in die Selektivierungskuvette mit Unterdruck nur die zu messende Gaskomponente eingefüllt ist.

Anhand der Zeichnung, die" einen Zweistrahl-Infrarotgasanalysator mit negativer Filterung zeigt, wird die Erfindung im folgenden näher erläutert:

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Zwei Ultrarotstrahlenbündel einer Strahlungsquelle 1 und einer Strahlungsquelle 2 durchsetzen, nachdem sie durch ein Blendenrad 3 periodisch moduliert wurden, jeweils eine gasgefüllte Küvette 4 bzw. 5 und darauffolgend mit dem ließgas beschickte Küvetten 6 und 7· Nach ihrem Austritt aus den Küvetten 6 und 7 gelangen sie in einen pneumatischen, mit der zu messenden Gaskomponente gefüllten Strahlungsempfänger 8. Alle Bauteile sind entsprechend ihrer Funktion in Strahlungsrichtung mit gasdicht eingesetzten, für Ultrarotstrahlung durchlässigen Fenstern versehen.

Die durch die Absorption der Ultrarotstrahlung im Füllgas der beiden Kammern 9 und 10 des Strahlungsempfängers entstehenden Druckschwankungen übertragen sich aif einen Membrankondensator 11, dessen bewegliche Elektrode 12 aufgrund der Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern in Schwingungen versetzt wird. Eine an den Kondensator angeschaltete Spannungsquelle 13 bewirkt mit Hilfe eines LadeWiderstandes ein elektrisches Signal, das verstärkt, gleichgerichtet und einem Anzeigegerät 14- zugeführt wird, zur Anzeige der Konzentration der zu messenden Gaskomponente.

Die Küvette 5, welche die Selektivierungsküvette ist, enthält jedoch nicht wie bei den bekannten Geräten mit negativer Filterung unter atmosphärischem Druck die zu messende Gaskomponente mit einem im ultraroten Spektralbereich nicht absorbierenden Begleitgas z.B. Stickstoff,sondern mit Unterdruck nur die

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zu messende Gaskomponente. Als Ergebnis der speziellen Gasfüllung der Selektivierungsküvette wird eine wesentliche Steigerung der Meßempfindlichkeit des Gerätes beobachtet. Z.B. wurde bei der Messung von NO in Luft festgestellt, daß bei Anwendung der normalen negativen Filterung ein kleinster Meßbereich von 4000 ppm NO in Luft erzielbar war, wohingegen bei Anwendung der negativen Filterung nach der Erfindung Meßbereiche unter 500 ppm möglich waren.

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Claims

Patentanspruch

Nichtdispersiver Zvreistrahl-Ultrarotabsorptionsgasanalysator mit negativer Filterung, bei dem in den Strahlenwegen zwischen einer Strahlungsquelle und einem selektiven Strahlungsempfänger außer einer mit dem Fießgas beschickten Küvette jeweils eine weitere gasgefüllte Küvette angeordnet ist, von denen eine als Selektivierungsküvette bezeichnete Küvette im wesentlichen die_ zu messende Gaskomponente enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektivierungsküvette mit Unterdruck nur die zu messende Gaskomponente enthält.

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