DE3916092C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gasanalysiergerät gemäß dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Gasanalysiergerät ist aus der DE-OS 25 57 405
bekannt. Bei dem bekannten Gerät werden elektronische Ausgangs
signale aus einer nicht-dispersiven Infrarot-Gasanalysier
einheit benutzt, um die Menge des ausgewählten Bestandteils in
einem Abgas zu berechnen. Die Berechnung erfolgt dabei entweder
in einem digitalen oder in einem analogen Datenauswertungs- und
Steuersystem, wobei in dieses System Signale eingegeben werden,
welche dem Umgebungsdruck und der Abgastemperatur entsprechen,
um eine Korrektur der berechneten Meßwerte in Abhängigkeit von
dem Umgebungsdruck und der Abgastemperatur vorzunehmen.
Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Korrekturmaßnahme
diejenigen Ungenauigkeiten des Ausgangssignals, die sich auf
grund einer Absorptionsbandenverbreiterung wegen Molekülkolli
sionen in dem zu analysierenden Gasgemisch ergeben, nicht er
faßt und korrigiert werden können.
Solche Ungenauigkeiten, die durch eine Absorptionsban
denverbreiterung aufgrund von Molekülkollisionen verursacht
werden, zeigen sich als sogenannte "span effects". Dies bedeu
tet, daß die Spektrallinienform geändert wird, die für die Ab
sorption von Infrarotstrahlung in einem zu untersuchenden Fluid
typisch ist. Dieser Effekt wird von Jamieson, McFee, Plass,
Grube und Richards in "Infrared Physics and Engineering", 1963,
Seiten 32 bis 37, erschienen bei McGraw-Hill beschrieben. So
weit dieser Effekt gasförmige Narkosemittel betrifft, ist er
ferner in "J. Sci. Instrum.", 1967, Band 44, Seiten 189 bis 194
in einer Arbeit von D. L. Hill und T. Powell beschrieben.
Im Verlauf der Entwicklung eines Infrarot-Gasanalysier
geräts zum Bestimmen des Kohlendioxidgehalts in der Atem
luft war dieser Effekt dann vorherrschend, wenn ein Narko
segas, beispielsweise Stickoxid, vorhanden war. Stickoxid
(N2O) ist dasjenige Narkosegas, welches wegen der hohen
Konzentrationen, mit denen es zur Narkotisierung eines Pa
tienten eingesetzt wird, die größten Probleme bereitet. Es
wird nämlich mit Stickoxidkonzentrationen im Bereich von
80% gearbeitet.
Wenn nun beispielsweise ein typisches Infrarot-Analysier
gerät auf einen Kohlendioxidgehalt von 10% in Luft geeicht
wird und wenn der in Luft normalerweise vorhandene Stick
stoff durch Stickoxid ersetzt wird, dann tritt aufgrund
von Molekülkollisionen eine Absorptionsbandenverbreite
rung für die Kohlendioxidmoleküle ein. Dies bedeutet, daß
das Analysiergerät dann, wenn ihm ein Gemisch aus 10% Koh
lendioxid, 10% Sauerstoff und 80% Stickoxid zugeführt
wird, lediglich einen CO2-Gehalt von 9,5% anzeigt
(Fig. 5). Dieser Effekt zeigt sich besonders bei sehr se
lektiven Analysiergeräten, die beispielsweise gemäß der
US-PS 45 98 201 ausgebildet sein können. Die Ungenauigkeit
der Meßwerte zeigt sich auch bei Analysiergeräten, die mit
einer sehr selektiven Infrarotlichtquelle, wie z. B. einem
Laser, als Lichtquelle arbeiten, so daß diskrete Linien
der eingestrahlten Energie mit den Absorptionslinien bzw.
-banden der zu untersuchenden Probe zusammenfallen bzw.
bei selektiven Strahlungsquellen, wie sie in der
US-PS 22 12 211 beschrieben sind.
Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Gasanalysiergerät anzu
geben, bei dem die durch eine Absorptionsbandenverbrei
terung verursachten Ungenauigkeiten des Meßausgangssig
nals mit hoher Genauigkeit korrigierbar sind.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Meßgerät
durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichenteil des Patenan
spruchs 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung wird also ein verbessertes Gasanaly
sier- bzw. Meßgerät angegeben, bei dem Ungenauigkeiten des
Meßausgangssignals, die durch eine auf Molekülkollisionen
zurückzuführende Absorptionsbandenverbreiterung verursacht
werden, korrigiert werden können. Dabei umfaßt das Meßge
rät zunächst eine Analysiervorrichtung zum Analysieren ei
ner Gasprobe. Die Analysiervorrichtung erzeugt ein Aus
gangssignal, welches der zu untersuchenden Probe ent
spricht. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, welche die
Absorptionsbandenverbreiterung aufgrund von Molekülkolli
sionen in der Probe erfassen. Diese Detektoreinrichtungen
erzeugen ein Ausgangssignal, welches proportional zu der
Bandenverbreiterung aufgrund von Molekülkollisionen ist.
Weiterhin sind Korrektureinrichtungen vorgesehen, die der
Korrektur des Meßergebnisses aufgrund der Absorptionsban
denverbreiterung dienen und die einerseits das
Analysatorausgangssignal und andererseits das
Detektorausgangssignal empfangen und in Abhängigkeit von
diesen beiden Eingangssignalen ein korrigiertes
Meßausgangssignal erzeugen, wobei die Detektorein
richtungen als Wärmeleitfähigkeitsdetektoreinrichtungen
ausgebildet sind und ein Ausgangssignal erzeugen, welches
zur Leitfähigkeit der Probe proportional ist. Es hat sich
nämlich gezeigt, daß die Wärmeleitfähigkeit einer Probe in
guter Näherung der Absorptionsbandenverbreiterung aufgrund
von Molekülkollisionen entspricht. Mit Hilfe des Aus
gangssignals der Detektoreinrichtungen kann dann eine ent
sprechende Korrektur der Amplitude, des Ausgangssignals
der Analysiervorrichtung erfolgen, um auf diese Weise ein
korrigiertes bzw. ein bezüglich der aufgetretenen Absorp
tionsbandenverbreiterung kompensiertes Meßausgangssignal
zu erhalten.
Besonders bevorzugt wird es gemäß der Erfindung, wenn die
Detektoreinrichtungen eine Wärmeleitfähigkeitszelle umfas
sen, die ein Ausgangssignal liefert, welches den Einfluß
der Konzentration des das Meßergebnis verfälschenden Gases
berücksichtigt, wobei die Korrektureinrichtungen zur Be
rücksichtigung des Ausgangssignals der Wärmeleitfähig
keitsdetektoreinrichtungen einen spannungsgesteuerten
Operationsverstärker oder entsprechende Computer- bzw. Re
cheneinrichtungen umfassen können.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen im
Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsbeispielen noch
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten
bevorzugten Ausführungsform eines Meßgeräts
gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung wesentlicher
Teile einer abgewandelten Ausführungsform
eines Meßgeräts gemäß der Erfindung;
Fig. 3 eine grafische Darstellung der Ausgangsspan
nung des Operationsverstärkers des Meßgeräts
gemäß Fig. 1 in Abhängigkeit vom prozentua
len N2O-Gehalt in Luft;
Fig. 4 eine grafische Darstellung der prozentualen
Zunahme der Verstärkung in Abhängigkeit vom
N2O-Gehalt des Probengases; und
Fig. 5 eine grafische Darstellung des Verlaufs der
Ausgangsspannung bei unterschiedlichen Zu
sammensetzungen des Probengases.
Ehe nachstehend näher auf die einzelnen Zeichnungsfiguren
eingegangen wird, sei vorausgeschickt, daß einander ent
sprechende Elemente in allen Figuren jeweils mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet sind.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein Meßgerät 10, welches in der
Lage ist, Ungenauigkeiten zu korrigieren, die sich wegen
der Absorptionsbandenverbreiterung aufgrund von
Molekülkollisionen in einem zu analysierenden Gas
ergeben. Das Meßgerät 10 umfaßt eine Analysiervorrichtung
12 zum Analysieren eines Gases bzw. einer Probe. Die
Analysiervorrichtung 12, bei der es sich vorzugsweise um
eine Infrarot-Analysiervorrichtung handelt, ist geeignet,
ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches der Zusammen
setzung der untersuchten Probe entspricht. Das Meßgerät 10
umfaßt ferner Detektoreinrichtungen zum Erfassen der
Absorptionsbandenverbreiterung aufgrund von Molekül
kollisionen. Die Detektoreinrichtungen sind in der Lage,
ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches proportional zur
Absorptionsbandenverbreiterung aufgrund von Molekül
kollisionen ist. Ferner sind Korrektureinrichtungen
vorgesehen, welche Ungenauigkeiten des Ausgangssignals der
Analysiervorrichtung aufgrund der durch Molekülkollisionen
bewirkten Absorptionsbandenverbreiterung korrigieren.
Diesen Korrektureinrichtungen werden die Ausgangssignale
der Analysiervorrichtung und der Detektoreinrichtungen
zugeführt, um ein Ausgangssignal zu erhalten, welches
diesen Signalen entspricht. Speziell können die Detektor
einrichtungen derart ausgebildet sein, daß sie die
Absorptionsbandenverbreiterung aufgrund von Molekül
kollisionen anhand der Wärmeleitfähigkeit der Probe in dem
Meßgerät bestimmen. Aufgrund der gemessenen
Wärmeleitfähigkeit erzeugen die Detektoreinrichtungen ein
Ausgangssignal, welches der Absorptionsbandenverbreiterung
aufgrund von Molekülkollisionen entspricht. Die Ausgangs
signale der Analysiervorrichtung und der Detektorein
richtungen werden den Korrektureinrichtungen zugeführt,
welche die Größe bzw. die Amplitude des Ausgangssignals
der Analysiervorrichtung derart einstellen, daß die
richtige Korrektur des Ausgangssignals der Analysier
vorrichtung erfolgt.
Die Detektoreinrichtungen umfassen vorzugsweise eine
Wärmeleitfähigkeitszelle 14, die derart mit der Analysier
vorrichtung 12 verbunden ist, daß das von dieser
analysierte Gas der Wärmeleitfähigkeitszelle 14
zugeführt wird. Die Wärmeleitfähigkeitszelle 14 erzeugt
dann ein Ausgangssignal, welches der Absorptions
bandenverbreiterung aufgrund von Molekülkollisionen in dem
Gas entspricht.
Die Wärmeleitfähigkeitszelle 14 umfaßt vorzugsweise einen
Probenhohlraum 16, der so angeordnet ist, daß ihm das
Probengas aus der Analysiervorrichtung 12 zugeführt
wird. In dem Probenhohlraum 16 ist ein Probenwiderstand 18
angeordnet. Der Probenwiderstand 18 gibt in das im
Probenhohlraum 16 befindliche Gas Wärme mit einer
Geschwindigkeit bzw. in einer Menge ab, die von der
Wärmeleitfähigkeit des Gases abhängig ist.
Die Wärmeleitfähigkeitszelle 14 umfaßt ferner einen
Bezugshohlraum 20, welcher dichtend verschlossen ist. In
dem Bezugshohlraum 20 befindet sich ein Referenzgas. Das
Referenzgas besitzt eine konstante und bekannte
Zusammensetzung. Ferner ist in dem Bezugshohlraum 20 ein
Bezugswiderstand 22 angeordnet, der in das Referenzgas
Wärme mit einer Geschwindigkeit bzw. in einer Menge
abgibt, die von der Wärmeleitfähigkeit des Referenzgases
abhängig ist.
Die Wärmeleitfähigkeitszelle 14 umfaßt ferner einen
dritten Widerstand 24 und einen vierten Widerstand 26, die
mit dem Probenwiderstand 18 und dem Referenzwiderstand 22
elektrisch leitend zu einer Wheatstoneschen Brücken
schaltung 28 verbunden sind, welche aus einer
Speisespannungsquelle 30 gespeist wird.
Die Wärmeleitfähigkeitszelle 14 umfaßt ferner einen
Differenzverstärker 32. Der Differenzverstärker 32 ist
elektrisch mit dem Ausgang der Brückenschaltung 28
verbunden und erzeugt ein Ausgangssignal, welches der
Absorptionsbandenverbreiterung aufgrund von Molekül
kollisionen in dem Gas entspricht. Der Probenhohlraum 16
und der Bezugshohlraum 20 sind vorzugsweise in einem
Metallblock 34 angeordnet und werden von dem Metallblock
34 vorzugsweise auf eine konstante Temperatur erwärmt.
Vorzugsweise sind ferner der Probenwiderstand 18 und der
Referenzwiderstand 22 als sich selbst erwärmende
Thermistoren ausgebildet.
Die Verbindungseinrichtungen, über die die Ausgänge der
Analysiervorrichtung 12 und der Wärmeleitfähigkeitszelle
14 miteinander verbunden sind, umfassen vorzugsweise einen
spannungsgesteuerten Operationsverstärker 36. Die
Infrarot-Analysiervorrichtung 12 ist mit dem
spannungsgesteuerten Operationsverstärker 36 derart
verbunden, daß das Ausgangssignal der Analysiervorrichtung
diesem Verstärker 36 zuführbar ist. Ferner ist der
Differenzverstärker 32 der Wärmeleitfähigkeitszelle 14
derart mit dem spannungsgesteuerten Operationsverstärker
36 verbunden, daß das Ausgangssignal des Differenz
verstärkers 32 die Verstärkung des Operationsverstärkers
36 steuert. Auf diese Weise kann der spannungsgesteuerte
Operationsverstärker 36 ein Ausgangssignal erzeugen,
welches proportional zu dem Ausgangssignal der
Infrarot-Analysiervorrichtung und dem Ausgangssignal des
Differenzverstärkers 32 ist.
Gemäß der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform können die
Ausgänge der Analysiervorrichtung 12 und der Wärmeleit
fähigkeitszelle 14 bzw. des Operationsverstärkers 32 auch
mit den Eingängen eines Analog/Digital-(A/D)-Wandlers 38
verbunden sein, so daß dieser die Ausgangssignale der
Infrarotanalysiervorrichtung 12 und des Differenz
verstärkers 32 empfangen und ein digitales Ausgangssignal
erzeugen kann, welches diesen Signalen entspricht. Bei dem
abgewandelten Ausführungsbeispiel umfassen die Verbin
dungseinrichtungen ferner einen Rechner 40, der elektrisch
mit dem A/D-Wandler 38 derart verbunden ist, daß er das
digitale Ausgangssignal des Wandlers 38 empfängt und ein
Ausgangssignal erzeugt, welches bezüglich der Absorptions
bandenverbreiterung aufgrund von Molekülkollisionen in der
Probe kompensiert ist. Ein Digital/Analog-(D/A) -Wandler 42
ist elektrisch mit dem Rechner bzw. Computer 40 derart
verbunden, daß er das Computerausgangssignal empfängt und
ein analoges Ausgangssignal erzeugt, welches dem digitalen
Ausgangssignal des Computers 40 entspricht.
Wenn das erfindungsgemäße Meßgerät zur Analyse eines
Gases verwendet wird, welches Stickoxid als Narkosegas
enthält, dann wird vorzugsweise eine Infrarot-Analysier
vorrichtung 12 des in der US-PS 45 98 201 beschriebenen
Typs verwendet. Bei einer derartigen Infrarot-Ana
lysiervorrichtung 12 ist eine Infrarot-Lichtquelle 44
vorgesehen, welche einer Referenzzelle 46 und einer
Probenzelle 48 Infrarotstrahlung zuführt. Die
Referenzzelle 46 enthält dabei ein bekanntes Gas,
welches Infrarotstrahlung, welche von dem die Probenzelle
48 durchfließenden Gas absorbiert wird, nicht
absorbiert. Wegen des Vorhandenseins eines von einem Motor
52 angetriebenen Unterbrechers 50 wird die Infrarot
strahlung alternierend in die Referenzzelle 46 und in die
Probenzelle 48 eingestrahlt und nach Durchlaufen der
betreffenden Zelle von einem für beide Zellen 46, 48
gemeinsamen Infrarot-Detektor 54 empfangen, dessen
Ausgangssignal von einem Verstärker 56 verstärkt wird. Das
Ausgangssignal der Infrarot-Analysiervorrichtung 12 ist
auf Werte von 0 bis 10% CO2 in Luft geeicht. Dies
bedeutet, daß bei 100%ig CO2-freier Luft in der Proben
zelle 48 das Ausgangssignal der Analysiervorrichtung 12
NULL ist. Bei einem CO2-Gehalt der Luft von 10% in der
Probenzelle 48 entspricht das Ausgangssignal der
Analysiervorrichtung 12 100% des vollen Anzeige- bzw.
Skalenbereichs.
Das Gas fließt aus der Probenzelle 48 in den Proben
hohlraum 16 der Wärmeleitfähigkeitszelle 14. Dieser
Probenhohlraum 16 ist in dem Metallblock 34 vorgesehen.
Der Metallblock 34 wird auf eine konstante Temperatur
erwärmt. In der Probenzelle 16 fließt aus dem
Probenwiderstand 18 Wärme mit einer Geschwindigkeit ab,
die von der Wärmeleitfähigkeit des Gases in dem
Probenhohlraum 16 abhängig ist. Dieser Wärmeverlust
beeinflußt den Widerstand des Probenwiderstandes 18 und
bewirkt eine Änderung der Spannung über dem Proben
widerstand 18. In entsprechender Weise gibt der in dem
Bezugshohlraum 20 befindliche Referenzwiderstand 22
ebenfalls Wärme ab, und zwar mit einer Geschwindigkeit,
die von der Wärmeleitfähigkeit des bekannten Gases in dem
Bezugshohlraum 20 abhängig ist, wobei dieser Bezugs
hohlraum 20 ebenfalls in dem Metallblock 34 vorgesehen
ist. Bei dem bekannten Gas kann es sich beispielsweise
um ein Gas mit einem Stickoxidgehalt von 80% handeln. Da
die Wärmeleitfähigkeit mit der Übertragung kinetischer
Energie aufgrund eines Temperaturgradienten verknüpft ist,
entspricht die Wärmeleitfähigkeit eines Gases der
Absorptionsbandenverbreiterung aufgrund von Molekül
kollisionen in dem Gas.
Die Spannungen über dem Probenwiderstand 18 und dem
Referenzwiderstand 22 beeinflussen die Ausgangsspannung
der Brückenschaltung 28, zu der diese Widerstände gehören.
Die Arbeitsweise einer Wheatstoneschen Brücke ist wohl
bekannt. Die Brückenschaltung 28 wird aus der Spannungs
quelle 30 gespeist. Der Strom aus der Spannungsquelle kann
dabei durch einen Strombegrenzungswiderstand 58 begrenzt
werden, der ein thermisches Weglaufen und ein Durchbrennen
des Probenwiderstandes 18 und des Referenzwiderstandes 22
verhindert.
Der Ausgang der Brückenschaltung 28 ist mit dem
Differenzverstärker 32 verbunden. Der Differenzverstärker
32 erzeugt ein Signal, welches allein der Differenz der
Spannungen über dem Probenwiderstand 18 einerseits und dem
Referenzwiderstand 22 andererseits entspricht. Die
Verstärkung des Differenzverstärkers 32 wird so
eingestellt, daß sein Ausgangssignal bei einem N2O-Anteil
von 80% in dem Probengas IV beträgt, wie dies in Fig. 3
gezeigt ist. Die Ausgangssignale der Infrarot-Ana
lysiervorrichtung 12 und des Differenzverstärkers 32
können einem von zwei Typen von Auswerteschaltungen
zugeführt werden.
Wenn ein Analogsystem verwendet werden soll, wird das
Ausgangssignal der Infrarot-Analysiervorrichtung dem
Operationsverstärker 36 zugeführt. Die Verstärkung des
Operationsverstärkers 36 wird durch das Ausgangssignal des
Differenzverstärkers 32 gesteuert. Dabei ist die prozen
tuale Änderung der Verstärkung des Operationsverstärkers
36 eine Funktion des N2O-Gehalts der Probe, wie dies in
Fig. 4 gezeigt ist.
Wenn andererseits ein Computer 40 verwendet wird, dann
werden die Ausgangssignale der Infrarot-Analysier
vorrichtung 12 und des Differenzverstärkers 32 dem
A/D-Wandler 38 zugeführt, der entsprechende digitale
Ausgangssignale liefert. Die digitalen Ausgangssignale des
Wandlers 38 werden dem Computer 40 zugeführt. In dem
Rechner bzw. Computer 40 erfolgt die Berechnung des
korrigierten Ausgangssignals O gemäß der folgenden Formel:
O = (Ir) + (Tc × X)
wobei
Ir = Ausgangssignal der Infrarot-Analysiervorrichtung;
Tc = auf einen N₂O-Gehalt von 10% bei vollem Skalenausschlag geeichtes Ausgangssignal der Wärmeleitfähigkeitszelle;
X = prozentualer Einfluß der Absorptionsbandenverbreiterung aufgrund von Molekülkollisionen auf die Ausgangsspannung der Infrarot-Analysiervorrichtung.
Ir = Ausgangssignal der Infrarot-Analysiervorrichtung;
Tc = auf einen N₂O-Gehalt von 10% bei vollem Skalenausschlag geeichtes Ausgangssignal der Wärmeleitfähigkeitszelle;
X = prozentualer Einfluß der Absorptionsbandenverbreiterung aufgrund von Molekülkollisionen auf die Ausgangsspannung der Infrarot-Analysiervorrichtung.
(Es ist anzumerken, daß diese Gleichung, obwohl sie
speziell für das hier diskutierte bevorzugte
Ausführungsbeispiel gilt, insofern eine allgemeine
Gleichung ist, als sie für jedes zu analysierende Fluid
und für jeden Eich- und Normierungsbereich anwendbar ist.)
Das korrigierte digitale Ausgangssignal des Computers 40
wird dem D/A-Wandler 42 zugeführt, der ein korrigiertes
analoges Ausgangssignal liefert.
Das auf diese Weise erhaltene, kompensierte Ausgangssignal
des D/A-Wandlers 42 oder des Operationsverstärkers 36 ist
von Ungenauigkeiten befreit, die sich aufgrund einer
Absorptionsbandenverbreiterung wegen der Molekül
kollisionen in dem Gas ergeben. Folglich werden die
Fehler, die in Fig. 5 für einen N2O-Gehalt von 40 bzw. 80%
in Luft gezeigt sind, im wesentlichen unterdrückt.
Claims (8)
1. Gasanalysiergerät mit einer Infrarot-Gasanalysier
vorrichtung zum Erzeugen eines der Konzentration einer Komponente des zu
analysierenden Gases entsprechenden Meßausgangs
signals, mit Detektoreinrichtungen zum Erfassen der
Größe mindestens eines das Meßausgangssignal beein
flussenden weiteren Parameters und mit Korrektur
einrichtungen zum Korrigieren des Meßausgangssignals
in Abhängigkeit von der Größe des von den Detektor
einrichtungen erfaßten weiteren Parameters,
dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen
(14, 28, 30, 32) derart ausgebildet sind, daß mit
ihrer Hilfe die
Wärmeleitfähigkeit des zu analysierenden Gases bestimmbar
ist und dadurch ein der Stoßverbreiterung proportionales
Ausgangssignal erzeugbar ist und daß die Korrektur
einrichtungen (36; 38, 40) derart ausgebildet sind,
daß mit ihrer Hilfe ein gegenüber dem Ausgangssignal
der Analysiervorrichtung (12) bezüglich der Stoß
verbreiterung korrigiertes Meßausgangssignal erzeugbar
ist.
2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Detektoreinrichtungen (14, 28, 30, 32) eine
Wärmeleitfähigkeitszelle (14) umfassen, die derart
über eine Fluidverbindung mit der Gasanalysier
vorrichtung (12) verbunden ist, daß das von der
Gasanalysiervorrichtung (12) zu analysierende Gas der
Wärmeleitfähigkeitszelle (14) zugeführt wird.
3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wärmeleitfähigkeitszelle (14) folgende Elemente
umfaßt:
einen Probenhohlraum (16), dem das zu analysierende Gas aus der Gasanalysiervorrichtung (12) zuführbar ist;
einen Probenwiderstand (18), der in dem Proben hohlraum (16) angeordnet ist und aus dem Wärme mit einer von der Wärmeleitfähigkeit des Gases abhängigen Geschwindigkeit in das in dem Proben hohlraum (16) befindliche Gas einleitbar ist;
einen dichten, verschlossenen Bezugshohlraum (20), der mit einem Referenzfluid bekannter und konstanter Zusammensetzung gefüllt ist;
einen Referenzwiderstand (22), der in dem Bezugshohl raum (20) angeordnet ist und aus dem Wärme mit einer von der Wärmeleitfähigkeit des Referenzfluids abhängigen Geschwindigkeit in das Referenzfluid einleitbar ist;
einen dritten und einen vierten Widerstand (24, 26), die mit dem Probenwiderstand (18) und dem Referenzwiderstand (22) zu einer Wheatstoneschen Brückenschaltung (28) verbunden sind;
eine Speisespannungsquelle (30), die an die Brücken schaltung (28) angeschlossen ist und der Speisung derselben dient; und
einen Differenzverstärker (32), der mit dem Ausgang der Brückenschaltung (28) verbunden ist und mit dessen Hilfe ein der Wärmeleitfähigkeit des zu analysierenden Gases entsprechendes Ausgangssignal erzeugbar ist.
einen Probenhohlraum (16), dem das zu analysierende Gas aus der Gasanalysiervorrichtung (12) zuführbar ist;
einen Probenwiderstand (18), der in dem Proben hohlraum (16) angeordnet ist und aus dem Wärme mit einer von der Wärmeleitfähigkeit des Gases abhängigen Geschwindigkeit in das in dem Proben hohlraum (16) befindliche Gas einleitbar ist;
einen dichten, verschlossenen Bezugshohlraum (20), der mit einem Referenzfluid bekannter und konstanter Zusammensetzung gefüllt ist;
einen Referenzwiderstand (22), der in dem Bezugshohl raum (20) angeordnet ist und aus dem Wärme mit einer von der Wärmeleitfähigkeit des Referenzfluids abhängigen Geschwindigkeit in das Referenzfluid einleitbar ist;
einen dritten und einen vierten Widerstand (24, 26), die mit dem Probenwiderstand (18) und dem Referenzwiderstand (22) zu einer Wheatstoneschen Brückenschaltung (28) verbunden sind;
eine Speisespannungsquelle (30), die an die Brücken schaltung (28) angeschlossen ist und der Speisung derselben dient; und
einen Differenzverstärker (32), der mit dem Ausgang der Brückenschaltung (28) verbunden ist und mit dessen Hilfe ein der Wärmeleitfähigkeit des zu analysierenden Gases entsprechendes Ausgangssignal erzeugbar ist.
4. Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrektureinrichtungen einen spannungsgesteuerten
Operationsverstärker (36) umfassen, dessen Ver
stärkereingang das Meßausgangssignal der Gasanalysiervor
richtung (12) zuführbar ist und dessen Steuereingang
das zu der Wärmeleitfähigkeit des zu analysierenden
Gases proportionale Ausgangssignal der
Detektoreinrichtungen (14, 32) zuführbar
ist.
5. Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrektureinrichtungen einen Analog/Digital-
Wandler (38) umfassen, dem die Meßausgangssignale der
Gasanalysiervorrichtung (12) und des Differenzver
stärkers (32) zuführbar sind und mit dessen Hilfe
entsprechende Digitalausgangssignale erzeugbar sind
und daß die Korrektureinrichtungen ferner einen
Computer (40) umfassen, dessen Eingang die digitalen
Ausgangssignale des Analog/Digital-Wandlers (38)
zuführbar sind und mit dessen Hilfe ein Ausgangs
signal erzeugbar ist, welches hinsichtlich der durch
Molekülkollisionen in dem zu analysierenden Gas
verursachten Absorptionsbandenverbreiterung
korrigiert ist.
6. Meßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
mit dem Ausgang des Computers (40) ein
Digital/Analog-Wandler (42) zur Erzeugung eines den
Ausgangssignalen des Computers (40) entsprechenden
Analogsignals verbunden ist.
7. Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Probenhohlraum (16) und der Bezugshohlraum (20)
in einem Metallblock (34) vorgesehen sind, der auf
eine konstante Temperatur erwärmt ist.
8. Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Probenwiderstand (18) und der Referenzwiderstand
(22) jeweils durch einen Thermistor gebildet sind.
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