[go: up one dir, main page]

NO823789L - Anordning til ikke-dispersiv optisk bestemmelse av gasskonsentrasjon. - Google Patents

Anordning til ikke-dispersiv optisk bestemmelse av gasskonsentrasjon.

Info

Publication number
NO823789L
NO823789L NO823789A NO823789A NO823789L NO 823789 L NO823789 L NO 823789L NO 823789 A NO823789 A NO 823789A NO 823789 A NO823789 A NO 823789A NO 823789 L NO823789 L NO 823789L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pressure
gas
chamber
radiation
sample chamber
Prior art date
Application number
NO823789A
Other languages
English (en)
Inventor
Adrian John Maiden
Original Assignee
Ferranti Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ferranti Plc filed Critical Ferranti Plc
Publication of NO823789L publication Critical patent/NO823789L/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504Investigating 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
    • G01N21/3518Devices using gas filter correlation techniques; Devices using gas pressure modulation techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504Investigating 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

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

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning til ikke-dispersiv optisk bestemmelse av konsentrasjonen av en gasskomponent som kan identifiseres i en gassformet atmosfære ved ikke-dispersiv optisk analyse.
Utstyr til spektralanalyse har vanligvis et arbeids-prinsipp som er basert på Beer's law vedrørende variasjonen i styrken på optisk stråling sendt ut av en kilde ved en bølgelengde som absorberes av en bestemt gass, med passasje gjennom en gassblanding som inneholder gassen. Dette kan på en hensiktsmessig måte fastlegges som
der IM er målt styrke,Ig er kildens styrke, f(T) er en funksjon som er knyttet til gjennomslipningen av den optiske stråling gjennom gassblandingens beholder, x er banelengden for strålingen gjennom gassblandingen og a er absorpsjonskoeffisienten for den bestemte gass ved hjelp av hvilken, gassen kan identifiseres. Absorpsjonskoeffisienten kan defineres med forholdet der aQ er en konstant, karakteristikk for gassen, p er det totale trykk i gassblandingen og g er konsentrasjonen av den gass som er av interesse i blandingen. Normalt virker anordningen ved at den gjennom gassblandingen fører en stråling med en bølgelengde som ikke absorberes av den spesielle gass slik at det forhold som følger er slik at man får følgende uttrykk fra likningene (1) og (3)
hvorfra a og dermed også g kan avledes.
Styrken på strålingen ved de to frekvenser kan antas
å være like og forsvinner dermed fra likningen 4 éller kan måles ved å avlese kildens stråling ved de to bølgelengder som føres langs referansebanen til den samme eller andre detektoranordninger. Eksempler på anordninger som anvender dette system finnes i britisk patent nr. 1.531.844, 1.523.605 og 1.465.563.
Selv om de anordninger som der er beskrevet har for-skjeller som er knyttet til hver enkelt anvendelse viser alle hvor komplisert'.optisk og / eller mekanisk slike anordninger er både når det gjelder å filtrere strålingen for å kunne utføre målinger ved forskjellige utstrålte bølge-lengder og også når det gjelder å få til en flerhet av optiske baner.
Britisk patent nr. 849.983 beskriver en anordning der anvendelse av en flerhet av optiske baner og bruk av stråling ved forskjellige bølgelengder unngås ved anvendelse av forholdet mellom strålingsstyrkene for samme bølgelengde ved forskjellige gasstrykk i stedet for véd forskjellige bølgelengder med gass av samme trykk.
Den anordning som er beskrevet i dette patent der disse fordeler.oppnås er beregnet for anvendelse for en lang rekke gasser blandingen inneholder, og er av vanlig utførelse ved at prøvekammeret er utstyrt med innløps- og utløpsverdier ved hjelp av hvilke gass tilføres og fjernes fra prøvekam-meret. Når gassen i virkeligheten er en omgivende atmosfære kan konstruksjonen forenkles, og det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å komme frem til en anordning for ikke-dispersiv optisk bestemmelse av konsentrasjonen av en identifiserbar gass i en atmosfære og en fremgangsmåte til slik bestemmelse, der både anordningen og fremgangsmåten er enklere enn de kjente utførelser.
I henhold til et første trekk ved oppfinnelsen omfatter anordningen for ikke-dispersiv optisk bestemmelse av konsentrasjonen av en identifiserbar gass i en atmosfære et prøvekammer som er innrettet til under bruk å inneholde en prøve på de atmosfæriske gasser ved første trykk, en kilde som sender ut en strålebunt med en bølgelengde som absorberes bare av den identifiserbare gass i atmosfæren, vindus-anordninger ved hjelp av hvilke strålingen føres gjennom prøvekammeret, en detektor som påvirkes av strålingen ved den nevnte bølgelengde etter passasje gjennom prøvekammeret for å frembringe et signal som er knyttet til styrkenivået for den påviste stråling, transduktoranordninger som er innrettet til å endre trykket i prøven med en på forhånd bestemt verdi til et andre trykk, og signalbehandlinsanordninger som er innrettet til å avlede et signal som representerer brøkdelsforandringen i styrken (Ai/I) for den påviste stråling på grunn av trykkforandring i prøvekammeret,og for å beregne, på grunnlag av det avledede signal, kammertrykk-forandringen (Ap), strålingsbanens lengde gjennom gassblandingen (x) og en absorpsjonskonstant som er karakteristisk for den spesielle gass (ot^) , en verdi for gasskonsentrasjonen g i overensstemmelse med formelen: g = -AI/(I-Ap. aQ.x), og oppfinnelsen er kjennetegnet ved at prøvekammeret er innrettet til å være i forbindelse med atmosfæren gjennom en strømningsbegrensende anordning i form av en plugg av porøst materiale ved hjelp av hvilken hastigheten på gasstrømmen mellom kammeret og atmosfæren begrenses til en verdi, slik at det ikke er noen vesentlig gjenoppbygning av gasstrykket i prøvekammeret mot atmosfæretrykket etter at en trykkforandring er innført i kammeret og i en tidsperiode deretter tilstrekkelig til å måle styrken på strålingen som passerer gjennom kammeret.
I henhold til et annet trekk ved oppfinnelsen går en fremgangsmåte til ikke-dispersiv optisk bestemmelse av konsentrasjonen av en identifiserbar gass i atmosfæren ut på
å holde en prøve av den atmosfæriske gassblanding i et prøvekåmmer og lede en stråling ved en bølgelengde som absorberes av den identifiserbare gass gjennom prøvekammeret med påvisning av styrken på strålingen ved den nevnte bølge-lengde mottatt etter passasje gjennom kammeret ved et første trykk på gassblandingen, hvoretter trykket i kammeret for-
andres med en på forhånd bestemt verdi (Ap) til et andre trykk med påvisning av styrken på strålingen ved den nevnte bølgelengde etter passasje gjennom kammeret med gassblandingen på dette andre trykk, samt bestemmelse av brøkdels-forandringen i styrke på den påviste stråle (AI/I) etter endring av gasstrykket og beregning av verdien på gasskonsentrasjonen g av den identifiserbare gass i overensstem-nelse med formelen: g = Al/(I•Ap•aQ•x), der x er banelengden for strålingen gjennom prøven og aQ er en absorpsjonskoef-fisient som er konstant for den identifiserbare gass,karakterisert vedat gassprøvekammeret er i forbindelse med atmosfæren gjennom en porøs plugg for å begrense hastigheten på gasstrømmen mellom atmosfæren og prøvekammeret,
og at trykket forandres gjentatt mellom to vekslende verdier som ligger rundt atmosfæretrykket med en måling av gasskonsentrasjonen utført etter hver trykkforandring.
Den ovenfor nevnte formel hvormed gasskonsentrasjonen g bestemmes er avledet fra likningene (1) og (2) i Beer's law som er angitt tidligere. Fra likning (1) kan det vises at
Man vil se at uttrykket ai/I er uavhengig av den absolutte verdi av styrken som måles og dermed uavhengig av gjennomslippeligheten i cellevinduene f(T).
Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til en gassanalysator som eksempel, og til tegningene der: Fig. 1 er en skjematisk gjengivelse av en foretrukken utførelsesform for en gassanalysator til bestemmelse av konsentrasjonen av en hydrokarbongass i atmosfæren, og fig. 2(a) til 2(d) viser gjengivelser av bølgeformer for signalene som opptrer ved tilsvarende angitte punkter i kretsen på fig. 1.
På fig. 1 omfatter gassanalysatoren 10 en prøvekammer-del 11 og en del 12 med en styre- og behandlingskrets.
Erøvekammerdelen 12 omfatter en kammeromhylning 13 dannet av vegger 14. Motstående vegger 15, 16 har. hvert sitt vindu 17,18 av glass, kvarts eller annet egnet materiale som slipper gjennom optisk stråling i den infrarøde del av spektret og skiller prøvekammeret fra rommene 19, 20, hvori det befinner seg henholdsvis en infrarør optisk kilde 21
og en fotodetektor 22. Kamrene 19, 20 har også optiske foku-seringskomponenter 2 3 ved hjelp av hvilke infrarød stråling fra kilden 20 rettes gjennom vinduet 17, kammeret 13, vinduet 18 og mot detektoren 22.
Anordningen er i første rekke beregnet for påvisning av små og eventuelle eksplosive konsentrasjoner av hydrokarbongasser i atmosfæren, hvilke gasser, som familie absorberer infrarød stråling med en bølgelengde på 2 350 mn og kilden 23,er innrettet til å sende ut stråler i et smalt bånd rundt denne bølgelengde.
Rommets vegg 14 har en anordning ved hjelp av hvilken atmosfærisk gass kan komme inn i rommet og omfatter en plugg 24 av porøst sintret metall, f.eks. rustfritt stål, som gasser kan diffundere lett gjennom, men bare med en langsom overføringshastighet. En annen del av kammerets vegg 14 omfatter et membran 25 som kan føres frem og tilbake av en transduktor 26 for å endre volumet i kammeret 13. Transduktoren kan med fordel være elektromagnetisk, f.eks. svarende til talespolen i en høyttaler med magnetanordning.
Hvis membranet er i hvilestilling (uten energitil-førsel til transduktoren) eller holdes i en hvilken som helst stilling over en lenger tid vil gasstrykket i kammeret ut liknes med atmosfæretrykket på grunn av forbindelsen gjennom den porøse plugg 24. Hvis membranet beveges til en ny stilling av transduktoren vil volumet i kammeret variere og trykket på gassblandingen i dette vil forandre seg tilsvarende . Etter en viss tid vil trykket igjen utliknes med atmosfæretrykket på grunn av den porøse plugg, men til å begynne med kan trykket antas å ha forandret seg med en verdi som er knyttet til bevegelsen av transduktoren 26 og membranet, og som kan kalibreres under fremstillingen eller før anordningen tas i bruk ved å justere posisjonsforandringer fra transduktoren med trykkforandringer som måles i kammeret med trykkmåleutstyr.
Hvis membranet settes i svingninger rundt en hvilestilling, vil middeltrykket i kammeret holde seg på atmosfæretrykket mens detøyeblikkelig trykk vil variere mellom første og andre trykk over og under atmosfæretrykket for hver forandring av membranets stilling. Ved denne arbeidsmåte vil styrken ikke variere fra et "stabilt" nivå tii en ensrettet trykkforandring, men variere mellom to nivåer som hvert skyldes en trykkforandring på ap/2 fra atmosfæretrykket .
Det skal også vises til kretsdelen 12 der kilden 21 drives fra en strømkilde 27 hvis utgang føres til kilden gjennom en modulator 28 som arbeider under styring fra en firkantbølgeoscillator 29, til frembringelse av intermit-tent eller 100% modulert energitilførsel gjennom ledningen 30 med den bølgeform som er vist på fig. 2a, med tilsvarende modulasjon av styrken på den stråling som sendes ut av strålingskilden. Modulatoren har også en utgang 31 koplet til en synkrondetektor 32 beregnet på å motta signaler fra fotodetektoren 22 via ledningen 33.
Utgangen fra modulasjonsoscillatoren 29 blir også påtrykket en dele-med-tokrets 39 og deretter på en styre-inngang for en drivkrets 35 for transduktoren 26. Transduktoren vil være underkastet en forskyvning som er proporsjonal med den påtrykte spenning, og spenningsnivået stilles inn av et signal som representerer den ønskede trykkforandring ap (eller - p/2) påtrykket fra en regulerbar inn-stillingsanordning (ikke vist) ved hjelp av en inngangs-klemme 36 og en leder 37. En utgangsklemme 38 for transduktorens drivkrets er koplet til transduktoren med en leder 39 og sørger for en drivspenning som veksler i polaritet ved inngangen fra deleren 34 med halvparten av modulasjons-frekvensen for kilden, som vist med bølgeformen på fig. 2(b). Utgangsklemmen for dele-med-tokretsen 34 er også koplet for å styre tilstanden av en vender som er vist skjematisk ved 41.
Fotodetektoren 22 mottar stråling som er modulert ved én frekvens av kildemodulatoren 28,og, hvis en hydrokarbongass er tilstede og absorberer noe av strålingen,
ved en annen frekvens (halvparten av den nevnte ene frekvens) modulert av trykkvariasjoner i prøvekammeret. Fotodétek-- • torsignalet blir likerettét av den synkrone detektor 32 som frembringer et pulssignaltog med den bølgeform som er vist på fig. 2c, svarende til de pulsede utsendelser fra kilden, der amplituden for hver puls er direkte proporsjonal med styrken på den stråling som mottas fra den tilsvarende pulsede utsendelse.
Behandling av signalene foregår på en hensiktsmessig måte i digital form og signalet (c) som er frembrakt av de-modulatoren 32, påtrykkes en A/D omformer 42 og deretter på den felles klemme i venderen 41.
Utgangsklemmene 43, 4 4 for venderen 41 er koplet henholdsvis til inngangene for lågere 45, 46 som hvert er i stand til å lagre en gjengivelse av amplituden for en av de mottatte strålingspulser. Utgangene fra lagrene 45, 46 mates til innganger 47, 48 for en behandlingskrets beregnet på å lese lagrene og foreta operasjonen 2-(inngang 47 -inngang 48)/(inngang 47+inngang 48). Dette betyr 2AI/(I , + I )
pj. pz
der (I , + Ip2)/2 representerer gjennomsnitlig styrke på signalet som mottas av detektoren. Utgangen fra behandlingskretsen mates til en tellerinngang for en delekrets 50.
En multiplikasjonskrets 51 er innrettet til å motta signaler ved innganger 52 og 53. Signalet som påtrykkes inngangen 52 representerer lengden x av strålingsbanen gjennom prøvekammeret og er fastlagt for anordningen. Signalet som påtrykkes inngangen 5 3 representerer den konstante ab-sorpsjonskoeffisient aQ som gjelder den familie av hydrokarbongasser som her er av interesse. Utgangen fra multipli-kas jonskretsen 51 påtrykkes en inngang for en tilsvarende multiplikasjonskrets 54 hvis annen inngang er koplet for å motta de signaler som representerer trykkforandringen..Ap fra inngangsklemmen 36. Utgangen fra multiplikasjonskretsen 54 representerer dermed produktet (Ap.o^.x) som med lederen 55 blir påtrykket nevnerinngangen for delekretsen 50. Utgangen fra delekretsen 50 representerer resultatet av del-ingen av de to innganger og er tilgjengelig ved utgangsklemmen 56.
Hvis man nu ser på anordningens arbeidsmåte med en hydrokarbonkomponent tilstede i den atmosfæriske gassblanding i prøvekammeret, vil man se under henvisning til bølge-formene på fig. 2 at trykkvariasjonene mellom - Ap/2 i forhold til atmosfæretrykket (dvs. med membranet 25 i stabil hvilestilling) finner sted ved halvparten av modulatorfre-kvensen for utstrålingene slik at hvis man betrakter skarpe pulsliknende overganger vil avvekslende strålepulser bli sendt gjennom prøvekamraeret ved høyere og lavere gasstrykk. Man vil se av likning(1) at for en trykkavhengig a vil styrken på den mottatte stråling avta med økende trykk slik at signalet likerettet og demodulert vil omfatte en rekke pulser (d) som veksler i amplitude mellom et lavt nivå når gassprøven har et høyere trykk og et høyere nivå når gass-prøven har et lavere trykk, idet forskjellen i nivå mellom på hverandre følgende pulser representerer styrkeforskjellen AI og gjennomsnitlig nivå for pulsene representerer styrken I i forhold til hvilken forandringen måles.
Når man ser på de mottatte pulser med bølgeformen (d) som nummereres 1 .... 7 etc, og venderen som opprinnelig var koplet til lagret 45 blir den først detekterte puls 1 digitalisert og påtrykket lagret 45, deretter kopler venderen 41 over i synkronisme med trykkforandringer i kammeret slik at den annen detekterte puls 2 blir digitalisert og påtrykket lagret 46. Når begge lagre har signaler lagret,
blir signalene matet til inngangen 47 og 48 for behandlingskretsen 49 som bestemmer verdien AI/I som påtrykkes en inngang for delegrensen 51 og deles med den annen inngang (Ap.aQ.x) for å gi en verdi for g.
Venderen 41 blir påvirket av den neste trykkpuls slik at den neste mottatte detekterte puls 3 blir matet til lagret 45 for å skrive inn en ny verdi for pulsen 3 i stedet for verdien av den tidligere lagrede puls 1, og når begge lagre er fulle, vil behandlingskretsen 49 lese verdiene ut og denne gang bestemme verdien for AI/I„for pulsene 2 og 3. Etter bestemmelsen av g vil venderen 41 bli påvirket av den neste trykkpuls slik at den mottatte puls 4 mates til lagret 4 6 og lest sammen med den tidligere lagrede puls 3 fra lagret 45 for å bestemme en ny verdi av AI/I.
Utgangsklemmen 56 avgir således en rekke av digitale representasjoner av konsentrasjonen av en hydrokarbongass i den atmosfæriske blanding i prøvekammeret. Som forklart ovenfor i forbindelse med likning (6) er beregningen uavhengig av den absolutte verdi av kildens styrke og av gjennomslipningen i vinduene 17 og 18, slik at anordningen blir upåvirket av alder på kilden eller av oppbygning av stråle-absorberende film på vinduene både inne i og utenfor prøve-kammeret. Signalene kan omdannes til analog form for kontinuerlig avlesning eller lagring eller på annen måte benyttes i digitalform. Utgangssignalene kan påtrykkes en terskel-anordning som er stilt inn på et nivå over hvilken gasskonsentrasjonen kan være farlig for å gi alarm om terskelen over-skrides .
Den ovenfor beskrevne utførelsesform representerer en versjon anordningen kan ha,og at den kan modifiseres og endres på mange måter er selvinnlysende, F.eks. kan kilden 21 som moduleres ved brytning med fordel være en lysemitter- erende diode (L.E.D.). Dioden kan være innrettet til å sende ut strålebunter med denønskede bølgelengde eller til å sende ut en annen bølgelengde for å belyse et luminescerende stoff som sender .ut lys med denønskede bølgelengde. I stedet for å moduleres ved brytning av og på kan kilden sende ut stråleenergi kontinuerlig og strålingen fra denne moduleres med en elektrisk eller mekanisk lukker, f.eks. en hullskive. Modulasjonen kan være en annen enn 100% ved brytning eller oppdeling, og signalene som mottas kan be-handles på annen måte enn digitalt. Dessuten er modulasjonen av kammertrykket i den beskrevne utføre.lsesform på halvparten av frekvensen for kildens modulasjon noe som gir mottatte pulser med vekslende forskjellig amplitude for hensiktsmessig behandling med slike pulser. Man ser imidlertid at trykkmodulasjonen kan utøves ved en langsommere hastig-het idet man kan benytte et antall perioder av kildemodula-sjon ved hvert trykknivå som benyttes, dvs. at det frem-bringes en gjennomsnittsverdi når det gjelder beregningen av g.
Transduktoren 25 kan være av en elektromagnetisk ut-førelse som er annerledes enn talespoleoppbygningen som er vist, eller den kan være av en ikke-elektromagnetisk type, f.eks. piezoelektrisk.
Et hensyn som gjelder elektromagnetiske transduktorer og membrananordningen er variasjonene i de frembrakte trykkforandringer med alderen. En tilbakekoplingsanordning som anvendes for å avlede et signal som er knyttet til membran-bevegelseh og til å påtrykke signalet på transduktorens drivkrets 35 for å styre amplituden på anordningssignalet som påtrykkes transduktoren for å opprettholde en nødvendig bevegelse som gir en ønsket trykkforandring. Tilbakekoplings-anordningen (ikke vist) kan omfatte en posisjonsføler som påvirkes av membranets eller transduktorens stilling eller når det gjelder en elektromagnetisk spole av en separat følespole eller en elektrisk anordning som måler transduktorens impedans.
Behandlingen av signalene kan utføres som vist med kretskomponenter som har de bestemte funksjoner som er angitt tidligere, for enten digital eller analog behandlings-form.
Størrelsen på trykkforandringen Ap er stort sett valgfri. Nøyaktigheten hvormed Ap fremkommer og hvormed AI måles øker med størrelsen på trykkforandringen, men en praktisk grense har man for denne verdi fastlagt med konstruksjonen av prøvekammeret og med en eventuell tilbøye-lighet til at trykkforandringen deformerer veggene 15, 16, og/eller vinduene 17, 18 og forandrer den optiske bane-lengde gjennom kammeret fra den antatte verdi x som anvendes ved signalbehandlingen.
Anordningen som er beskrevet i de omhandlede utførel-ses former er antatt å skulle bestemme konsentrasjonen av hydrokarbongasser som absorberer infrarød stråling ved en bestemt bølgelengde. Det skal påpekes at anordningen og fremgangsmåten som.anvendes er egnet for bestemmelse av konsentrasjonen av hvilken som helst gasskomponent for hvilken en absorpsjonsbølgelengde kan bestemmes, og som kan identifiseres ved at gassen absorberer utsendt stråling.

Claims (8)

1. Anordning til ikke-dispersiv optisk bestemmelse av konsentrasjonen av en identifiserbar gass i en atmosfære, omfattende et prø vekammer som under bruk skal inneholde en prøve på de atmosfæriske gasser ved et første trykk, en kilde til en bunt med stråling av en bølgelengde som absorberes bare av den identifiserbare gass i atmosfæren, vindus-anordninger ved hjelp av hvilke strålingen føres gjennom prøvekammeret, en detektor som påvirkes av stråling ved den nevnte bølgelengde etter passasje gjennom prøvekammeret for å frembringe et signal som er knyttet til styrkenivået for strålingen som detekteres, transduktoranordninger som er innrettet til å forandre trykket i prøven med en på forhånd bestemt verdi til et andre" trykk, og signalbehand-
lingsanordninger som er innrettet til å avlede et signal som representerer brøkdelsforandringer i styrke (AI/I) på den detekterte stråling på grunn av trykkforandringen i prøvekammeret, og for å beregne, på grunnlag av det avledede signal, trykkforandringen (Ap.)J i kammeret, strålingsbanens lengde gjennom gassblandingen (x) og en absorpsjonskonstant (dQ ) for den gass det gjelder, en verdi for gasskonsentrasjonen g i overensstemmelse med formelen: g = -AI/(I.Ap.aQ .x) karakterisert ved at prøvekammeret er innrettet til å stå i forbindelse med atmosfæren ved hjelp av strø mningsbegrensende midler i form av en plugg av porøst materiale ved hjelp av hvilken hastigheten på gasstrømmen mellom kammeret og atmosfæren begrenses til en verdi, hvorved det ikke vil være noen betydelige gjenoppbygning av gasstrykk i prøvekammeret opp mot atmosfæretrykket etter at en trykkforandring er innført i kammeret og i en tid deretter tilstrekkelig til å måle styrken på den stråling som passerer gjennom kammeret.
2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at pluggen er av rustfritt stål.
3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at transduktoranordningen er innrettet til å modulere gasstrykket i prø vekammeret mellom to verdier som er like meget over og under det normale trykk for gassblandingen, og ved at styrken på stråling som ledes gjennom prø vekammeret måles ved hver av trykk-verdiene.
4. Anordning som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at transduktoranordningen innbefatter et membran som danner den del av veggen i prø vekammeret og er bevegelig for å endre volumet i dette kammer, til forandring av trykket i gassen i dette, og drivanordninger som er beregnet på å bevege i det minste en del av membranet.
5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at transduktorens drivanordning omfatter en elektromagnetisk talespoleliknende innretning festet til membranet og bevegelig i et magnetfelt ved hjelp av drivsignal som påtrykkes for å frembringe en trykkforandring i kammeret i overensstemmelse med verdien av drivsignalet og impedansen i transduktoranordningen.
6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at transduktoren innbefatter en monitor-anordning som er innrettet til å overvåke forskyvningen av membranet som resultat av et drivsignal for å frembringe en korreksjon av drivsignalet for at dette skal utføre den ønskede membranforskyvning.
7. Fremgangsmåte til ikke-dispersiv optisk bestemmelse av en identifiserbar gass i atmosfæren ved hjelp av den anordning som er angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ve dc:at gassprøvekammeret står i forbindelse med atmosfæren ved hjelp av en porøs plugg for å begrense hastigheten på gasstrømmen mellom atmosfæren og prøvekammeret, og at trykket forandres gjentatt ved veksling mellom to verdier som ligger rundt atmosfæretrykket, og ved at en måling av gasskonsentrasjonen gjøres etter hver trykkforandring.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at prøvekammertrykket forandres ved å forandre volumet på prøvekammeret mens gassmassen i dette måles i det vesentlige konstant.
NO823789A 1981-11-14 1982-11-12 Anordning til ikke-dispersiv optisk bestemmelse av gasskonsentrasjon. NO823789L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB08134389A GB2110818B (en) 1981-11-14 1981-11-14 Non-dispersive gas analyser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO823789L true NO823789L (no) 1983-05-16

Family

ID=10525900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO823789A NO823789L (no) 1981-11-14 1982-11-12 Anordning til ikke-dispersiv optisk bestemmelse av gasskonsentrasjon.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4500207A (no)
FR (1) FR2516655A1 (no)
GB (1) GB2110818B (no)
NO (1) NO823789L (no)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0198995A3 (de) * 1985-04-26 1987-12-16 Hartmann & Braun Aktiengesellschaft Infrarot-Gasanalysator
US4684805A (en) * 1985-08-21 1987-08-04 General Motors Corporation Method and apparatus for measuring stable isotopes
USRE33493E (en) * 1985-08-21 1990-12-18 General Motors Corporation Method and apparatus for measuring stable isotopes
US4859859A (en) * 1986-12-04 1989-08-22 Cascadia Technology Corporation Gas analyzers
US4859858A (en) * 1986-12-04 1989-08-22 Cascadia Technology Corporation Gas analyzers
US4899053A (en) * 1987-10-21 1990-02-06 Criticare Systems, Inc. Solid state non-dispersive IR analyzer using electrical current-modulated microsources
US4975582A (en) * 1989-03-16 1990-12-04 Perkin-Elmer Corporation Pressure-modulated infrared gas analyzer and method
US5026992A (en) * 1989-09-06 1991-06-25 Gaztech Corporation Spectral ratioing technique for NDIR gas analysis using a differential temperature source
US5060508A (en) 1990-04-02 1991-10-29 Gaztech Corporation Gas sample chamber
DE4112356A1 (de) * 1991-04-16 1992-10-22 Fresenius Inst Verfahren und vorrichtung zur gasanalyse
GB2262338A (en) * 1991-07-02 1993-06-16 Stephen William Goom Infra red gas detector
FI96993C (fi) * 1992-01-30 1996-09-25 Vaisala Oy Kalibrointimenetelmä kaasujen pitoisuuden mittausta varten
US5313406A (en) * 1992-06-10 1994-05-17 Temet Instruments Oy Procedures for analyzing multicomponent FT-IR spectra for unknown mixtures of gases
US5650624A (en) * 1995-04-13 1997-07-22 Engelhard Sensor Technologies, Inc. Passive infrared analysis gas sensor
US5721430A (en) * 1995-04-13 1998-02-24 Engelhard Sensor Technologies Inc. Passive and active infrared analysis gas sensors and applicable multichannel detector assembles
US5770156A (en) * 1996-06-04 1998-06-23 In Usa, Inc. Gas detection and measurement system
WO1998017991A1 (en) * 1996-10-18 1998-04-30 In Usa, Inc. Multi-wavelength based ozone measurement method and apparatus
US5892140A (en) * 1997-04-30 1999-04-06 Honeywell Inc. Micromachined inferential opto-thermal gas sensor
US5977546A (en) * 1997-05-13 1999-11-02 Carlson; Lee Richard Self normalizing radiant energy monitor and apparatus for gain independent material quantity measurements
US6155160A (en) * 1998-06-04 2000-12-05 Hochbrueckner; Kenneth Propane detector system
GB2395260B (en) * 2002-11-07 2005-11-02 E2V Tech Uk Ltd Gas sensors
US7034304B2 (en) * 2003-07-25 2006-04-25 Honeywell International, Inc. Chamber for gas detector
WO2007080398A1 (en) * 2006-01-10 2007-07-19 Gas Sensing Solutions Limited Differentiating gas sensor
WO2008067282A2 (en) * 2006-11-27 2008-06-05 Nano-Proprietary, Inc. Sono-photonic gas sensor
FI125907B (en) * 2013-09-24 2016-03-31 Vaisala Oyj Method and apparatus for measuring the concentration of gases dissolved in liquids
US9488570B2 (en) 2013-10-11 2016-11-08 Pason Systems Corp. Systems and methods for pressure differential molecular spectroscopy of compressible fluids
EP3206017B1 (de) * 2016-02-09 2018-09-12 Elster GmbH Sensor und verfahren zur bestimmung der luftzahl eines brenngas-luft-gemisches
CN111721730A (zh) * 2019-03-20 2020-09-29 中国科学院半导体研究所 非分光红外气体传感器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB849983A (en) * 1956-08-18 1960-09-28 Hartmann & Braun Ag Method and apparatus for the analysis by radiation of mixtures of gases and/or vapours
US3679899A (en) * 1971-04-16 1972-07-25 Nasa Nondispersive gas analyzing method and apparatus wherein radiation is serially passed through a reference and unknown gas
US3728540A (en) * 1971-08-27 1973-04-17 Tetra Tech Pressure-modulated multiple gas analyzer
US3793525A (en) * 1973-01-02 1974-02-19 Philco Ford Corp Dual cell non-dispersive gas analyzer
US3853407A (en) * 1973-04-23 1974-12-10 Sensores Corp Multiple path spectrophotometer method and apparatus
US3901820A (en) * 1974-04-12 1975-08-26 Modern Controls Inc Pressure modulated gas measuring method and apparatus
US3899252A (en) * 1974-06-28 1975-08-12 Nasa Ndir gas analyzer based on absorption modulation ratios for known and unknown samples
DE2438294B2 (de) * 1974-08-09 1977-05-18 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Infrarotgasanalysator
US3922551A (en) * 1974-09-27 1975-11-25 Us Navy Detection of CO{HD 2 {B in a hyperbaric gaseous environment
DE2521934C3 (de) * 1975-05-16 1978-11-02 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentrationen von Komponenten eines Abgasgemisches
US4163899A (en) * 1977-11-30 1979-08-07 Andros, Inc. Method and apparatus for gas analysis

Also Published As

Publication number Publication date
FR2516655A1 (fr) 1983-05-20
GB2110818B (en) 1985-05-15
GB2110818A (en) 1983-06-22
US4500207A (en) 1985-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO823789L (no) Anordning til ikke-dispersiv optisk bestemmelse av gasskonsentrasjon.
US3761724A (en) Double beam hydrocarbon gas detector
US4055768A (en) Light measuring apparatus
US5073720A (en) Liquid level and volume measurement device
US20070034792A1 (en) Method and apparatus for detecting gas concentration with infrared absorption characteristics
US3872315A (en) Radiation sensitive fluid analyzer
KR970066557A (ko) 적외선 수분 측정장치 및 적외선 수분 측정방법
GB2358245A (en) Photo-acoustic gas sensor
US2806957A (en) Apparatus and method for spectral analysis
US4355234A (en) Stable infrared analyzer
US3180984A (en) Stabilized comparison analyzer and method of analyzing
US2648775A (en) Method for the analysis of mixtures
RU2710083C1 (ru) Инфракрасный оптический газоанализатор c автоматической температурной коррекцией
NO300346B1 (no) Foto-akustisk måleanordning
JP2008232918A (ja) ガス検知装置
GB2102942A (en) Spectrometric gas analysis
AU645557B2 (en) Gas detection by infrared absorption
CN114384013A (zh) 用于测量手表外壳的包封内部的相对湿度水平的设备
JPH01235834A (ja) レーザ方式ガスセンサにおける信号処理方式
KR20010077451A (ko) 기체 반응 챔버를 이용한 기체 농도 검출 장치
JPS5746146A (en) Continuous measurement device for ash contained in paper
RU1805337C (ru) Устройство дл определени размеров частиц в жидкости
US4522065A (en) Remote pressure sensor
SU807158A1 (ru) Оптический газоанализатор
SU1778552A1 (ru) Концентратомер