[发明专利]非色散型红外光度计的校准装置

说明书

本发明涉及一种非色散型红外光度计（NDIR-Fotometer）的校准装置，上述红外光度计包括：

一个红外光源和一个红外辐射调制装置：一个作为吸收区域的双腔检测池（Doppelxuvettenrohr），该双腔检测池具有对称布置的测量光路和基准光路;一个接收红外辐射的接收器和滤光装置：一个借助于固定封闭在气室中的气体来校准光度计的校准装置，上述气室以给定的时间、间隔在光路中移动，进行测量时，充有惰性气体的一对气室处于光路中，校准时另一对气室进入光路中，此对气室的测量侧充校准样气，基准侧充惰性气体。

非色散型红外光度计由光源、吸收区域和接收器组成，此外还有特殊的选择装置。在这类光度计中通常采用热辐射器作为光源，被充入气体的装置或固体探测器作为接收器。在上述相应测量原理的光度计中，吸收区域大多是具有一个测量室和一个参考室或比较室的双腔检测池。

由于老化效应和漂移影响，上述这类非色散型红外光度计会随时间而变化，所以有时必须再校准。现有技术中通过让检测样气流过测量气室的方法来实现这种再校准。由于检测样气通常存放在重的金属瓶中，这种校准既费钱又麻烦。

在西德专利申请公开说明书DE-OS    3522949中采用了一种固定充有检测样气的校准气室，该气室在给定的间隔进入或转动到光度计的光路中。

到目前为止，这种装置在非色散型红外光度计中没有得到广泛应用。其原因在于这些非色散型红外光度计运用热测量原理，因而对热和光的变化非常敏感。这特别适用于由测量光路和基准光路组成的，在测量光和基准光之间产生信号差的双光路光度计。

在光路中装入现有校准装置，由于对测量光、基准光有不同的光学影响和热影响，干扰了光度计的平衡，因此，在校准过程中，会引起测量信号失真。此外，由于相对于测量状态，其具有的光学界面数量不同，还会使辐射衰减。

西德专利说明书DE-PS 2826522描述了一种校准装置，该装置中只有一个校准气室转动到测量气体通道的光路中，而基准光路维持不变。在这种情况下，既要考虑光和热的对称及耦合问题还要注意避免由光路中缝隙所引起的辐射损失。光路中的缝隙会因为辐射损失而降低这种测量安排的灵敏度。由于含有CO₂组份的空气的渗入，对CO₂的测量会受到在先吸收的干扰。这同样适用于空气中的其它干扰气体组份。

本发明的任务是寻求一种能取代现有校准方法的新方法，该方法中所采用的新装置的校准质量可与现有装置比美，而且能克服传统校准方法的缺点。

本发明任务的技术解决方案是：将四个气室设置在由导热性能良好的材料制成的支座上：上述成对设置的气室形状相同，例如都做成半圆形;上述气室均由允许红外辐射通过的窗口封闭，使得测量阶段和校准阶段的红外辐射界面数目相同。

本发明的进一步发展是：气室的孔径比红外吸收区域处测量室和基准室的相应孔径大。

两对气室之间的隔片跟测量气室和基准气室之间的隔片几何相似，它们位于红外辐射光路的对称轴上。

校准装置可沿着光路中那根构成测量气室和基准气室之间的对称轴、并与红外辐射光路相垂直的轴移动。

支座在夹持件中移动，该夹持件在双腔检测池和接收器之间形成机械力啮合和热耦合。

下面根据附图中所给出的实施例更详细地描述本发明的细节及其优点。

图1为具有双腔检测池的非色散型红外光度计校准装置的透视图;

图2表示具有双腔检测池的非色散型红外光度计校准装置的横截面图。

该非色散型红外光度计由发射红外辐射的光源1、双腔检测池2和红外辐射的接收器5组成，双腔检测池2具有对称布置的、作为吸收区域的测量气室3和基准气室4。隔片18将测量气室3跟基准气室4分开。

与现有的、只有一个充气室的校准装置不同，本发明所描述的装置是一个由成对布置在一个公共支座10上的、四个同样的单个气室6、7、8和9构成的系统。这些单个气室的横截面各自跟测量气室3和基准气室4的辐照截面几何相似，并各由成对地设置在其两端的、允许红外辐射通过的窗口16封闭。

在测量阶段，成对布置的气室中的一对气室处于光路中，此对气室中充入一种不影响辐射的惰性气体，例如氮气。此两个单个气室可以在气路上彼此相通。

第二个成对的气室布置与第一对结构完全相同，在校准阶段，第二对气室代替第一对气室进入光路中。真正的校准双气室的基准气体侧充入惰性气体，而在测量气体侧充入想要校测的气体。校准过程中，惰性气体经接管19和20在测量气室3内流过。