DE2303037A1

DE2303037A1 - METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE CONTENT OF AT LEAST ONE GAS COMPONENTS ABSORBING OR EMITTING INFRARED RADIATION AND / OR THE CONTENT OF DUST REFLECTING INFRARED RADIATION IN GAS MIXTURES, IN PARTICULAR IN GAS GASES

Info

Publication number: DE2303037A1
Application number: DE2303037A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dr Rer Nat Eicker
Original assignee: WESTFAELISCHE BERGGEWERKSCHAFT
Current assignee: WESTFAELISCHE BERGGEWERKSCHAFT
Priority date: 1973-01-23
Filing date: 1973-01-23
Publication date: 1974-07-25

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Gehalts mindestens einer Infrarotstrahlung absorbierenden oder emittierenden Gaskomponente und/oder des Gehalts von Infrarotstrahlung reflektierenden Stäuben in Gasgemischen, insbesondere in Grubengasen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Gehalts mindestens einer Infrarotstrahlung absorbierenden oder emittierenden Gaskomponente und/oder des Gehalts von Infrarotstrahlung reflektierenden Stäuben in Gasgemischen, insbesondere in Grubengasen, wobei das Gasgemisch mit einer sich periodisch ändernden Infrarotstrahlung durchstrahlt wird und die nach Absorption bzw. Emission und/oder Reflektion verbleibende Reststrahlung gemessen und daraus der Gehalt der Gaskomponente bzw. der Stäube bestimmt wird."Method and device for determining the content of at least one Infrared radiation absorbing or emitting gas component and / or the content of infrared radiation reflecting dusts in gas mixtures, especially in mine gases " The invention relates to a method for determining the content of at least one Infrared radiation absorbing or emitting gas component and / or the content of infrared radiation reflecting dusts in gas mixtures, especially in mine gases, wherein the gas mixture shines through with a periodically changing infrared radiation and the residual radiation remaining after absorption or emission and / or reflection measured and from this the content of the gas component or the dust is determined.

Gasmeßgeräte, die in verfahrensmäßiger Hinsicht die Infrarotabsorption ausnutzen, sind bereits bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird die von einem Sender abgegebene Infrarotstrahlung durch ein Blendenrad mechanisch zerhackt und durch eine Meß- sowie durch eine Vergleichsküvette in einen sogenannten Membrankondensator geleitet, der mit dem zu untersuchenden Gas gefüllt ist. Der Membrankondensator ist als thermischer Strahlungsempfänger ausgebildet, in ihm wird die aufgenommene Infrarotstrahlung absorbiert und in Druckänderung umgesetzt. Diese Druckänderung wirkt auf eine Membran, deren periodische Deformation bei Anwesenheit eines die Infrarot strahlung absorbierenden Gases ein elektrisches Signal hervorruft, das ein Maß für den Gehalt der zu bestimmenden Gaskomponente in dem Gasgemisch darstellt.Gas measuring devices which, in terms of method, use infrared absorption exploit are already known. In which known method the infrared radiation emitted by a transmitter mechanically through an aperture wheel chopped up and through a measuring and a comparison cuvette into a so-called Diaphragm condenser passed, which is filled with the gas to be examined. Of the Membrane capacitor is designed as a thermal radiation receiver, in it the absorbed infrared radiation is absorbed and converted into pressure change. These Change in pressure acts on a membrane, its periodic deformation when present a gas that absorbs infrared radiation generates an electrical signal, which represents a measure of the content of the gas component to be determined in the gas mixture.

Weiter kennt man Ausführungsformen, bei denen aus der von dem Sender abgegebenen Infrarotstrahlung ein Teilstrahl abgezweigt wird und durch einen Meßraum mit einem Gas konstanter Zusammensetzung geleitet wird, wobei dieser Teilstrahl schließlich ein Vergleichssignal liefert, das zusammen mit dem Signal der durch das zu untersuchende Gasgemisch geleiteten Infrarotstrahlung einem Meß- und Auswertsystem zugeleitet wird.Embodiments are also known in which from the transmitter emitted infrared radiation is branched off a partial beam and through a measuring room is passed with a gas of constant composition, this partial jet finally supplies a comparison signal which, together with the signal of the through the gas mixture to be examined is guided by infrared radiation to a measuring and evaluation system is forwarded.

Die bekannten Vorrichtungen sind in ihrem konstruktiven Aufbau sehr aufwendig, sie erfordern komplizierte optische Systeme und sind nur für weitgehend erschütterungsfreien Betrieb geeignet.The known devices are very constructive in their construction elaborate, they require complicated optical systems and are only for the most part Suitable for vibration-free operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, die robust aufgebaut ist und sich insbeeondere für den Einsatz untertage zur Analyse der Grubengase eignet.The invention is based on the object of a method the type described at the outset and a device for carrying out this method indicate that is robustly constructed and is particularly suitable for use underground suitable for the analysis of mine gases.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß darin gesehen, daß die von einem Sender abgegebene und mit der Frequenz f 1 modulierte Infrarot strahlung nach Durchstrahlung des Gasgemisches zusammen mit der von einem zweiten Sender abgegebenen und mit der Frequenz f 2 modulierten Infrarotstrahlung von einem photoelektrischen Strahlungsempfänger aufgenommen und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, und daß nach Zerlegung des Signals in die den jeweiligen Frequenzen zugeordneten Teilsignale die Teilsignale gleichgerichtet und miteinander verglichen werden.The solution to this problem is seen according to the invention that the infrared radiation emitted by a transmitter and modulated with the frequency f 1 after irradiating the gas mixture together with that emitted by a second transmitter and infrared radiation modulated with the frequency f 2 from a photoelectric Radiation receiver is picked up and converted into an electrical signal, and that after the signal has been broken down into those associated with the respective frequencies Partial signals the partial signals are rectified and compared with one another.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also ein mit der Frequenz f 1 modulierter Infrarot strahl durch das zu untersuchende Gasgemisch geleitet und von einem photoelektrischen Strahlungsempfänger aufgenommen. Ein neben dem photoelektrischen Strahlungsempfänger angeordneter zweiter Sender liefert eine Vergleichs strahlung mit der Modulationsfrequenz f 2, die so groß sein soll, daß die den Frequenzen f 1 und f 2 zugeordneten Teilsignale sich ohne weiteres voneinander trennen lassen. Da die handelsüblichen photoelektrischen Strahlungsempfänger hinsichtlich der amplitudengetreuen Umsetzung der Infrarot signale in elektrische Signale auf bestimmte Frequenzbänder beschränkt sind, empfiehlt die Erfindung, daß aus dem vom Sender abgegebenen Infrarotsignal lediglich das der Absorption der Gasmoleküle auf einer Oberschwingung zur Hauptanregungsfrequenz (Grundschwingung der infrarotaktiven Moleküle zugeordnete mit der Frequenz 1 modulierte Teilsignal sowie im übrigen das der Frequenz f 2 zugeordnete Teilsignal herausgefiltert wird. Durch entsprechende Modulation der Infrarotstrahlung mit der Frequenz f 1 läßt sich jederzeit erreichen, daß ausreichende Amplituden der Oberschwingungen vorhanden sind.In the method according to the invention, a with the frequency f 1 modulated infrared beam passed through the gas mixture to be examined and recorded by a photoelectric radiation receiver. One next to the photoelectric Radiation receiver arranged second transmitter supplies a comparison radiation with the modulation frequency f 2, which should be so large that the frequencies f Partial signals assigned to 1 and f 2 can easily be separated from one another. Since the commercially available photoelectric radiation receiver with regard to the amplitude-true Conversion of infrared signals into electrical signals on certain frequency bands are limited, the invention recommends that from the one from the broadcaster emitted infrared signal only that of the absorption of gas molecules on a Harmonic to the main excitation frequency (fundamental oscillation of the infrared-active molecules associated with the frequency 1 modulated partial signal as well as the rest of the frequency f 2 assigned partial signal is filtered out. Through appropriate modulation the infrared radiation with the frequency f 1 can be achieved at any time that sufficient There are amplitudes of the harmonics.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen mehrere Möglichkeiten. So sieht die Erfindung vor, daß die Modulation mit der Frequenz f 1 im zugeordneten Sender erfolgt, was mit Hilfe elektrischer Einrichtungen ohne weiteres geschehen kann. Soll mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der Gehalt einer bestimmten, Infrarotstrahlung absorbierenden Gaskomponente ermittelt werden, dann empfiehlt die Erfindung, daß die mit der Frequenz f 1 modulierte Infrarotstrahlung zunächst durch eine Gasschicht bekannter Zusammensetzung mit den störenden Gaskomponenten geleitet wird. Damit können auch Gasgehalte niedrigerer Konzentration gemessen werden, wenn störende andere Gasv in dem Gasgemisch vorhanden sind. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, diesen Effekt dadurch zu erreichen, daß die mit der Frequenz f 1 modulierte Infrarotstrahlung zunächst durch ein Interferenzfilter geführt wird.There are several options for further refinement. So sees the invention provides that the modulation with the frequency f 1 in the assigned transmitter takes place, which can easily be done with the help of electrical devices. With the method according to the invention, the content of a specific infrared radiation is intended absorbing gas component are determined, then the invention recommends that the infrared radiation modulated with the frequency f 1 initially through a gas layer known composition is passed with the interfering gas components. In order to gas contents of lower concentrations can also be measured, if disruptive other gases are present in the gas mixture. Of course there is also the Possibility of achieving this effect in that the modulated with the frequency f 1 Infrared radiation is first passed through an interference filter.

Die Modulation der von dem Sender abgegebenen Infrarot strahlung mit der Frequenz 1 braucht nicht im Sender zu erfolgen, sie kann erfindungsgemäß auch durch das zu untersuchende Gasgemisch selbst erfolgen.The modulation of the infrared radiation emitted by the transmitter the frequency 1 does not have to take place in the transmitter, it can also according to the invention by the gas mixture to be examined takes place itself.

Dazu kann das zu untersuchende und strömende Gasgemisch an Strömungsschikanen, wie Prallblechcn,Blenden und dgl. vorbeigeleitet werden, so daß im Abstrom dieser Strömungsschikanen sich Wirbel bilden, die mit Dichteänderungen des Gasgemisches verbunden sind. Die durch das Gasgemisch geleitete Infrarotstrahlung wird nach Maßgabe der Dichteänderungen absorbiert, so daß der photoelektrische Strahlungsempfänger eine modulierte Infrarotstrahlung aufnimmt. - Hier besteht die Möglichkeit, durch Ausnutzung der in der durch das zu untersuchende Gas selbst modulierten Infrarotstrahlung enthaltenden Information (Frequenzinformation) Rücxschlüsse auf die Geschwindigkeit des strömenden Gasgemisches zu ziehen, denn bei Einstellung geeigneter Reynoldszahlen ist die Frequenz der Dichteänderungen proportional der Geschwindigkeit des strömenden Gasgemisches.For this purpose, the gas mixture to be examined and flowing can be exposed to flow baffles, such as baffle plates, screens and the like. Be bypassed, so that in the outflow of these Flow baffles form eddies with changes in the density of the gas mixture are connected. The infrared radiation conducted through the gas mixture is in accordance with absorbs the changes in density, so that the photoelectric radiation receiver picks up modulated infrared radiation. - Here is the possibility to go through Utilization of the infrared radiation modulated by the gas to be examined itself containing information (frequency information) conclusions on the speed of the flowing gas mixture, because when setting suitable Reynolds numbers the frequency of the density changes is proportional to the speed of the flowing Gas mixture.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß durch unmittelbare Ausnutzung der Absorption von Infrarotstrahlung in zu untersuchenden Gasgemischen eine beachtliche Steigerung der Meßgenauigkeit erreichbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich durchführen mit klein gebauten und robusten Vorrichtungen, die gekennzeichnet sind durch einen Meßraum für die Aufnahme des zu untersuchenden Gasgemisches, einen Sender für die Abstrahlung einer mit der Frequenz f 1 zu modulierenden Infrarotstrahlung, einen weiteren Sender für die Abstrahlung einer mit der Frequenz f 2 modulierten Infrarotstrahlung und einen photoelektrischen Strahlungsempfänger mit nachgeschalteter Frequenzweiche sowie daran angeschlossenem Meßsystem. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann klein und einfach aufgebaut sein, sie bedarf keines optisch aufwendigen Systems und ist, wenn als photoelektrischer Strahlungsempfänger ein Halbleiter eingesetzt wird, unempfindlich gegen Erschütterungen und Temperatureinflüsse. Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch als Sonde ausgebildet sein, die in Rohrleitungen eingeführt werden kann. Sie eignet sich insbesondere für die Messung an unzugänglichen Stellen, in stillgelegten Schächten und Gasbohrlöchern. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Vorrichtung als llandmeßgerät auszuführen, da der Leistungsbedarf gering ist. Selbstverständlich kann sie mit handelsüblichen schlagwetter oder explosionsgeschützten, insbesondere eigensicheren Stromversorgungsgeräten betrieben werden.The advantages achieved by the invention are essentially therein to see that by directly exploiting the absorption of infrared radiation in the gas mixtures to be examined a considerable increase in the measurement accuracy is attainable. The method according to the invention can be carried out with small ones and robust devices, which are characterized by a measuring room for the Recording of the gas mixture to be examined, a transmitter for the emission of a with the frequency f 1 to be modulated infrared radiation, another transmitter for the radiation one with the frequency f 2 modulated infrared radiation and a photoelectric radiation receiver with a downstream crossover network as well as the measuring system connected to it. The device according to the invention can be small and be constructed simply, it does not require an optically complex system and is, if a semiconductor is used as the photoelectric radiation receiver, insensitive against vibrations and temperature influences. Finally, the inventive Device can also be designed as a probe that is inserted into pipelines can. It is particularly suitable for measurements in inaccessible places, in disused shafts and gas wells. There is also the option of using the Device designed as an inland measuring device, since the power requirement is low. Of course Can use it with commercially available firedamp or explosion-proof, in particular intrinsically safe power supply devices are operated.

Immer erfolgt die Bestimmung des Gehalts der gesuchten Gaskomponenten kontinuierlich, eindeutig und einsinnig.The content of the gas components sought is always determined continuous, unambiguous and unanimous.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Bestimmung des Gehalts mindestens einer Infrarotstrahlung absorbierenden Gaskomponente, Fig. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1, Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1, Fig. 4 eine Vorrichtung zur Bestimmung des Gehalts mindestens einer Infrarotstrahlung emittierenden Gaskomponente und/oder des Gehalts von Infrarotstrahlung reflektierenden Stäuben in Gasgemischen, Fig. 5 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1.Further advantageous properties of the method according to the invention or the device according to the invention are in the following based on a merely an embodiment illustrative drawing explained in more detail; show it: 1 shows a device for determining the content of at least one infrared radiation absorbent gas component, Fig. 2 shows another embodiment of the article according to Fig. 1, Fig. 3 shows another embodiment of the object According to Fig. 1, Fig. 4 a device for determining the content of at least one Gas component emitting infrared radiation and / or the content of infrared radiation reflective dusts in gas mixtures, Fig. 5 shows another embodiment of the Item according to FIG. 1.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer als Meßraum dienenden Küvette 1 mit Gaseinlaß 2 und Gasauslaß 3. In Achsrichtung vor der Küvette 1 ist ein Sender 4 angeordnet, der eine mit der Frequenz £ 1 modulierte Infrarotstrahlung abgibt. Die Infrarotstrahlung wird durch die Küvette 1 bzw. durch das durch die Küvette 1 strömende Gasgemisch geleitet und von einem photoelektrischen Strahlungsempfänger 5 aufgenommen. Der photoelektrische Strahlungsempfänger 5 sitzt gegenüber dem Sender 4 in Achsrichtung der Küvette 1, ibm ist ein weiterer Sender 6 zugeordnet, der eine mit der Frequenz f 2 modulierte Infrarotstrahlung abgibt, die ebenfalls von dem photoelektrischen Strahlungsempfänger 5 aufgenommen wird. Die von dem Sender 6 abgegebene Infrarotstrahlung dient als Vergleichsstrahlung.The device shown in Figs. 1 and 2 consists in their Basic structure consisting of a cuvette 1 with gas inlet 2 serving as a measuring chamber and gas outlet 3. A transmitter 4 is arranged in the axial direction in front of the cuvette 1, which emits infrared radiation modulated with the frequency £ 1. The infrared radiation is through the cuvette 1 or through the gas mixture flowing through the cuvette 1 guided and recorded by a photoelectric radiation receiver 5. Of the Photoelectric radiation receiver 5 sits opposite the transmitter 4 in the axial direction the cuvette 1, ibm is assigned a further transmitter 6, the one with the frequency f 2 emits modulated infrared radiation, which is also generated by the photoelectric Radiation receiver 5 is added. The infrared radiation emitted by the transmitter 6 serves as a comparison radiation.

Dem phtoelektrischen Strahlungsempfänger 5 ist eine Frequenzweiche 7 nachgeschaltet, in der das von dem photo elektrischen Strahlungsempfänger 5 abgegebene elektrische Signal in die den jeweiligen Frequenzen zugeordneten Teilsignale zerlegt wird. Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform werden aus dem von dem photoelektrischen Empfänger 5 abgegebenen Signal lediglich das der Frequenz f 1 zugeordnete Teilsignal (Meßsignal) sowie im übrigen das der Frequenz f 2 zugeordnete Teilsignal herausgefiltert.The photoelectric radiation receiver 5 is a crossover network 7 downstream, in which the output from the photoelectric radiation receiver 5 electrical Signal is broken down into the partial signals assigned to the respective frequencies. at the embodiment shown in the figures are based on the photoelectric Receiver 5 emitted signal only the partial signal assigned to the frequency f 1 (Measurement signal) and the rest of the signal associated with the frequency f 2 is filtered out.

Die Teilsignale werden über die Ausgänge 8 und 9 der Frequenzweiche 7 zu Verstärkern 10, 11 geleitet, in Gleichrichtern 13, 14 gleichgerichtet sowie in einem Meßgerät 17, das als Teil einer aus Widerständen 15-, 16 aufgebauten Wheatstone'schen Brücke ausgebildet ist, miteinander verglichen. Zum Abgleich des Verstärkers 11 dient ein regelbarer Widerstand 19.The partial signals are transmitted via outputs 8 and 9 of the crossover network 7 passed to amplifiers 10, 11, rectified in rectifiers 13, 14 as well in a measuring device 17 which, as part of a Wheatstone built up from resistors 15, 16 Bridge is formed compared to each other. To adjust the amplifier 11 an adjustable resistor 19 is used.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsforin ist zwischen Sender 4 und Küvette 1 eine weitere Küvette 21 angeordnet, die ein Gasgemisch bekannter Zusammensetzung enthält, mit dem aus der von dem Sender 4 abgegebenen Infrarotstrahlung bestimmte Frequenzen herausgefiltert werden. Die Küvette 21 läßt sich auch durch ein nicht dargestelltes Interferenzfilter ersetzen.In the embodiment shown in Fig. 2 is between transmitter 4 and cuvette 1, another cuvette 21 is arranged, which is a gas mixture known Contains composition, with that from the infrared radiation emitted by the transmitter 4 certain frequencies are filtered out. The cuvette 21 can also be passed through replace an interference filter (not shown).

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Meßraum als Zylinder 24 mit durchlässiger Wandung 25 ausgebildet. Das zu untersuchende Gas gelangt durch Diffusion in den Zylinder 24. Bei dieser Ausführungsform entfällt die für den Gas transport erforderliche Pumpe, deswegen eignet sich diese Ausführungsform als eigensicheres Gerät insbesondere für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen.In the embodiment shown in Fig. 3, the measuring space is as Cylinder 24 formed with a permeable wall 25. The gas to be examined arrives by Diffusion into the cylinder 24. In this embodiment, there is no need for the gas transport required pump, so this embodiment is suitable as an intrinsically safe Device especially for use in potentially explosive areas.

Eine weitere Ausführungsform zeigt die Fig. 4, bei der die Sender 4, 6 mit dem Strahlungsempfänger 5 sowie der Meßeinrichtung 8 bis 19 in einem gemeinsamen Gehäuse 30 untergebracht sind, wobei Sender 4 und Strahlungsempfänger 5 am Grund von Bohrungen 31, 32 angeordnet sind, die unter einem Winkel zueinander angeordnet sind und deren Achsen sich im Meßraum 35 schneiden. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für die Messung von in den zu untersuchenden Gasgemischen enthaltenen Staubpartikeln 33, wobei das Reflexionsvermögen dieser Staubpartikel 33 ausgenutzt wird, wie das in Fig. 4 angedeutet ist.Another embodiment is shown in FIG. 4, in which the transmitter 4, 6 with the radiation receiver 5 and the measuring device 8 to 19 in a common Housing 30 are housed, with transmitter 4 and radiation receiver 5 on the ground of bores 31, 32 are arranged, which are arranged at an angle to one another and the axes of which intersect in the measuring space 35. This embodiment is suitable is particularly suitable for the measurement of the gas mixtures to be examined Dust particles 33, the reflectivity of these dust particles 33 being used as indicated in FIG.

Wird die Ausführungsform nach Fig. 4 mit einem Staubfilter 34 versehen, dann kann diese Ausführungsform auch zur Bestimmung des Gehaltes der gesuchten Gaskomponenten eingesetzt werden, und zwar unter Ausnutzung de s des Emissionsverhaltens dieser Gaskomponenten, die durch die vom Sender 4 abgegebene Strahlung angeregt werden. Die Bohrungen 31 und 32 können durch Interferenzfilter 29 abgedeckt sein.If the embodiment according to FIG. 4 is provided with a dust filter 34, then this embodiment can also be used to determine the content of the gas components sought can be used, taking advantage of the emission behavior of these Gas components that are excited by the radiation emitted by the transmitter 4. The bores 31 and 32 can be covered by interference filters 29.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Modulation der vom Sender 4 abgegebenen Infrarotstrahlung durch das in der Küvette 1 strömende Gasgemisch selbst. Dazu ist in der Küvette eine Stauscheibe 22 vorgesehen, an der sich Wirbel ablösen. Im Bereich der sich ablösenden Wirbel treten Dichteänderungen des Gasgemisches auf, die zu einer Modulation der vom photoelektrischen Strahlungsempfänger 5 aufgenommenen Infrarotstrahlung führen. Die in dem von dem photoelektrischen Strahlungsempfänger 5 abgegebenen elektrischen Signal enthaltene Information über die Frequenz der Dichteänderung stellt zugleich ein Maß für die Geschwindigkeit des durch die Küvette einströmenden Gases dar. Das von dem photoelektrischen Strahlungsempfänger 5 abgegebene Signal wird in der elektronischen Auswerteinrichtung 27 im Hinblick auf die Bestimmung des Gehaltes der gesuchten Gaskomponenten einerseits und auf die Bestimmung der Gasgeschwindigkeit andererseits verarbeitet.In the embodiment shown in FIG. 5, the modulation takes place the infrared radiation emitted by the transmitter 4 through the in the cuvette 1 pouring Gas mixture itself. For this purpose, a baffle plate 22 is provided in the cuvette on which vertebrae detach. Changes in density occur in the area of the separating eddies of the gas mixture, which leads to a modulation of the photoelectric radiation receiver 5 lead absorbed infrared radiation. The in that of the photoelectric radiation receiver 5 emitted electrical signal contains information about the frequency of the change in density at the same time represents a measure of the speed of the flowing in through the cuvette The signal emitted by the photoelectric radiation receiver 5 is in the electronic evaluation device 27 with regard to the determination the content of the gas components sought on the one hand and on the determination of the Gas velocity on the other hand processed.

PatentansprücheClaims

Claims

Claims S method for determining the content at least an infrared radiation absorbing or emitting gas component and / or the content of dusts reflecting infrared radiation in gas mixtures, in particular in mine gases, the gas mixture with a periodically changing infrared radiation is irradiated and the remaining after absorption or emission and / or reflection Residual radiation is measured and the content of the gas component or dust is determined from this it is d a -d u r c h e k e n n n n e i c h n e t that the output from a transmitter and with the frequency f 1 modulated infrared radiation after irradiation of the gas mixture together with that emitted by a second transmitter and modulated with the frequency f 2 Infrared radiation picked up by a photoelectric radiation receiver and is converted into an electrical signal, and that after decomposition of the signal the horny signals are rectified into the partial signals assigned to the respective frequencies and be compared with each other.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e -k en n z e i c h n e t that only the harmonics from the infrared radiation emitted by the transmitter associated with the infrared radiation absorbing gas molecule lobe, with the frequency 1 modulated partial signals as well as the partial signal assigned to the frequency f 2 is filtered out.

3. The method according to claims 1 and 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the modulation with the frequency f 1 in the assigned transmitter he follows.

4. The method according to claims 1 to 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the infrared radiation modulated with the frequency f 1 initially is passed through a gas layer of known composition.

5. The method according to claims 1 to 3, d a -d u r c h g e k e n n z ei c h n e t that the infrared radiation modulated with the frequency f 1 initially is passed through an interference filter.

6. The method according to claims 2 and 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the modulation with the frequency f 1 by the to be examined Gas mixture itself takes place.

7. Device for performing the method according to the claims 1 to 6, g e k e n n n z e i c h -n e t d u r c h a measuring space (35) for the recording of the gas mixture to be examined, a transmitter (4) for the emission of one with the frequency f 1 to be modulated infrared radiation, another transmitter (6) for the emission of an infrared radiation modulated with the frequency f 2 and one Photoelectric radiation receiver (5) with downstream crossover (7) and the measuring system connected to it (8 - 19).

8. Apparatus according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the measuring space (35) is surrounded by a dust filter (34).

9. Device according to claims 7 and 8, d a -d u r c h g e k It is indicated that in front of the measuring space in the beam path of the transmitter (4) a Cell (21) is arranged with a gas mixture of known composition.

10. Device according to claims 7 and 8, d a -d u r c h g e k It is noted that in front of the measuring room (35) in the beam path of the transmitter (4) an interference filter is arranged.

11. Device according to claims 7 to 10, d a -d u r c h g e k It is noted that the measuring space (55) is a cuvette through which the gas mixture flows (1) is formed.

12. Device according to claims 7 to 11, d a -d u r c h g e k It is noted that a baffle plate (22) is arranged in the cuvette.

13. Device according to claims 7 to 10, d a -d u r c h g e k It is noted that the measuring space (35) consists of a cylinder (24) with permeable Wall (25) consists.

14. Device according to claims 7 to 10, d a -by u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that the transmitter (4, 6) with the radiation receiver (5) and the measuring device (8 to 19) in a common casing (30) are housed, the transmitter (4) and the radiation receiver (5) on The base of bores (31, 32) are arranged, which together are at an angle to one another are arranged and the axes of which intersect in the measuring space (35).

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