DE29602282U1 - Infrarot-Gassensor - Google Patents

Infrarot-Gassensor

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Description

Herscheid, den 10.2.1996
Prof. Dr. Gerhard Wiegleb
Am Kirchplatz 4
58849 Herscheid
INFRAROT-G A S SENSOR
Beschreibung
Infrarot-Gassensoren, nach dem 2-Wellenlängenverfahren zur Detektion von CO2 üblicher Bauart (z.B. der Fa. Edingburgh Sensors GB), weisen zwei Interferenzfilter-Detektor-Kombinationen auf, die nebeneinander vor einem zylindrischen Küvettenrohr mit mindestens dem doppelten Detektorduchmesser (d) angeordnet sind. Das Volumen der Küvette ist somit:
V=d2'fl/
Da der Gasaustausch in der Raumluftüberwachungen durch Diffusion erfolgt, muß das Küvettenvolumen möglichst klein gehalten werden, um die Ansprechzeit des Sensors zu reduzieren. Ein weiteres Problem entsteht bei diesen Anordnungen, wenn die Küvettenlänge, als Forderung bei kleineren Meßbereichen, aufgrund des Lambert-Beerschen-Gesetzes, vergrößert werden muß. Da die Strahlungsquelle keine gerichtete Strahlung aufweist, fungiert bei derartigen Fotometern die Küvette als Lichtleiter, um eine möglichst hohe Strahlungsintensität am Ort des Detektors zu erhalten.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen schnell anzeigenden CO2-Sensor zu schaffen, der eine möglichst hohe Strahlungsintensität am Ort der Detektoren, auch bei längeren Küvetten (mehrere Zentimeter), aufweist.
Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß das Volumen der Küvette, bei gleicher Absorptionslänge, um den Faktor mind. 2 reduziert wird, so daß die Zeitkonstante dieses
• · ·· ..i &idigr; &ngr;
Aufbaues ebenfalls um mindestens diesen Faktor kleiner wird. Da die Apertur der Detektoren bei diesem Aufbau an den jeweiligen Lichtleiter (=Küvette) angepaßt ist, wird ein wesentlich größerer Strahlungsanteil auf den jeweiligen Detektor geleitet, als bei den herkömml ichen Sensorausführungen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 2,3 und 4 angegeben. Die Weiterbildung nach Schutzanspruch 2,3 und 4 ermöglicht eine schnelle CO2-Messung in gefährdeten Bereichen wie z.B. in Bierkellern, in denen die Umgebungsluft möglichst schnell auf Leckagen von Kohlensäure-Druckgaseinrichtungen (z.B.in Schankanlagen) erfolgen muß.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Der Sensor besteht aus einem Aluminiumkörper, in dem die Lichtleiter (8) als Y-förmige Bohrungen in dem Sensor-Block (2) angeordnet sind. Die Strahlung der Quelle (1) wird daher symetrisch auf die Detektoren (4,6) gelenkt, die somit einen großen Strahlungsanteil der Quelle empfangen können. Der Gasaustausch erfolgt durch eine Sintermetallfritte, die auch die unerwünschten Staubpartikel herausfiltert. Damit die reflektierende Innenfläche des Lichtleiters nicht durch die große Öffnung der Fritte unterbrochen wird, befinden sich hierzusätzlich kleinere Öffnungen(lO), die einen direkten Gasaustausch ermöglichen und die nur eine zu vernachlässigende Störung der Reflektionseigenschaften darstellt.

Claims (4)

Herscheid, den 10.2.1996 Prof. Dr. Gerhard Wiegleb Am Kirchplatz 4 58849 Herscheid INFRAROT-GAS SENS OR Schutzansprüche
1. Infrarot-Gassensor mit einer Strahlungsquelle (1) und mindestens zwei Strahlungsempfängern (4,6), die jeweils mit einem Interferenzfilter (3,5) auf einen spezifischen Spektralbereich selektiviert worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsintensität der Strahlungsquelle symetrisch in zwei separaten Lichtleitern (8) zu den einzelnen Interferenzfilter-Detektor-Kombinationen (3-4, 5-6) geleitet werden, die unter einem definierten Winkel (7) angeordnet sind.
2.Infrarot-Gassensor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Spektralbereiche für die 4.27 &mgr;&pgr;&igr;-Absorptionsbande von CO2 und einer Referenzwellenlänge von 4 &mgr;&idiagr;&eegr; ausgelegt sind.
3. Infrarot-Gassensor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Gasaustausch (12) zwischen der Umgebungsluft und dem Lichtleiter (8) über eine symetrisch angeordnete Sintermetallfritte (9) und zusätzlichen Öffnungen (10) erfolgt.
4. Infrarot-Gassensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den beiden Y-förmigen Lichtleitern 30° beträgt.
DE29602282U 1996-02-10 1996-02-10 Infrarot-Gassensor Expired - Lifetime DE29602282U1 (de)

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