[发明专利]光度计

说明书

通过联邦德国专利公开说明书OS2910188和OS1598893，光度计已是众所周知的了，在该光度计中光束透过测量样品池或者参比样品池后，被一个充气的接收器所接收，该接收器的截面积是和样品池的截面积同样大小。

这样的光度计也是公知的，即：在该光度计中光束透过测量样品池或者参比样品池后，被固体接收器所接收。该固体接收器受辐射的面积，比测量样品池或者参比样品池的截面积显著地小。这样的固体接收器是有缺点的，即：如果不设置附加的光学装置，那么，该固体接收器只能接收离开样品池光束的一部分。当辐射器的截面积相当大时，如在通常情况下适用于红外波段（热辐射源）的辐射器，这种光学设备在一定条件下可能是很耗费的。随之而来的是，借助于光学装置也许不能成功地将全部能量集中到接收器上来。因为这样的固体接收器不是空载运行的，相对于充气的接收器而言，具有较长稳定性的优点。

本发明的任务是改善一种用于气体分析或液体分析的光度计，其测量光束或者参比光束通过样品池以后，被固体接收器所接收。这种光度计的发明的特征在于：紧接着样品池后面设置一个聚偏氟乙烯薄膜，作为固体接收器。这种聚偏氟乙烯薄膜接受光辐射的截面积与样品池的截面积一样大小。

通过英国专利说明书979850，一个气体分析仪已是众所周知的了。该气体分析仪配备有两个被红外光束通过样品池，从测量样品池或者参比样品池出来的光束被一个接收器所接收，在接收器中倾斜地安装着一个部分透射反射镜。这个分析仪的工作方式是以下述为前提的，即：一部分入射到接收器的红外光束透过斜置的反射镜，并通过一个在镜箱端头的滤光器落在一个光电元件上面。而另外一部分进入镜箱的红外光束成直角地反射，然后通过另外一个滤光片射到设置在接收器镜箱侧面的光电元件上面。滤光器必需以预先给定的方式选择参数，以使不同连结方式的光电元件的输出数值，能够给出一个测量气体浓度的特性值。因此，这种分析器显然不同于本申请案的主题。

通过尺寸大小的相匹配可得到良好耦合的可能性。如果，聚偏氟乙烯薄膜是圆形的话，那么，它的直径大小可以从14mm到25mm。此外还具有象配备有充气接收器的光度计相类似的不需要将光束聚焦装置的优点。

依照本发明构成的光度计是将带有光气压探测器的光度计的优越性同装备有固体接收器的光度计的优点连成一体的。

按照本发明的另一种结构，可将薄膜安装在一个充气的吸收红外辐射的接收器内，并且当入射光束时不仅具有热电效应，而且还具有压电效应，此时，热电效应用来确定参考信号，而压电效应用来确定测量成份。压电效应可从本发明装置的光气压效应产生，在这个装置中还产生热电效应。

测量信号和参考信号，在按照本发明构成的光度计里，通过利用两个接收器性能，从时间上一个接一个地在光程中获得。由此，使用新的光度计在就地测量技术中是成为可能的了。

接收器本身，由一个暗箱组成，它充填有待测的气体成分或者等效气体，暗箱的一侧用一个红外辐射可透过的窗口来封闭，这样可以使得从辐射源出来的红外光束进入暗箱中。

在辐射源和吸收段之间设置着调制装置，该调制装置以给定的频率周期性地切断红外光束。此外，在光程中接收器的前面，设置了用接收器气体充填的滤光池，该滤光池周期性地从光程中脱离开来。滤光池的动作频率小于调制装置的斩波频率。

通过滤光池的光束既不在吸收段被吸收，也不在接收器中被气体吸收。此光束遇到按照本发明所构成的装置，在该装置上产生了一种热电效应，该效应和入射光束的强度成正比例。这个热电效应用来作为光度计的参考信号。

如果光束没有滤光池的影响，那么辐射就落到接收器充填气体的吸收范围内。在接收器中吸收的辐射能转换为压强，此压强会引起装置的弯曲，其程度与在吸收段内前置吸收的大小有关，并用于形成测量信号。

按照本发明的接收器可以应用于这样的光度计，在该光度计中从辐射源出来的红外光束在进入接收器之前，光通过一个被测量气体流经的吸收样品池。

本发明的光度计可用于现场就地测量。在这里，应将待分析的气体流，在辐射器单元和接收器单元之间通过。

按本发明所构成的光度计借助于附图作详细说明：

图1及图2表示一种光度计，它由一个测量样品池和一个参比样品池构成。

图3及图4表示仅用一个光程进行工作的光度计。

图5说明了图3及图4的光度计赖以为基础的测量原理。