Funktionsprinzip; Ultramat 6 - Siemens ULTRAMAT 6 Gerätehandbuch

3.5

Funktionsprinzip

3.5.1

ULTRAMAT 6

Der Gasanalysator ULTRAMAT 6 arbeitet nach dem Infrarot-Gegentakt-
Wechsellichtprinzip mit Zweischichtdetektor und optischem Koppler.
Das Messprinzip beruht auf der molekülspezifischen Absorption von Banden der
Infrarotstrahlung. Die absorbierten Wellenlängen sind für einzelne Gase charakteristisch,
können sich jedoch teilweise überlagern. Dies führt zu Querempfindlichkeiten, die in den
Gasanalysatoren ULTRAMAT 6 durch folgende Maßnahmen auf ein Minimum beschränkt
werden:
● Gasgefüllte Filterkammer (Strahlenteiler)
● Zweischichtdetektor mit optischem Koppler
● Gegebenenfalls optische Filter
Das Bild zeigt das Messprinzip. Ein auf etwa 700 ºC erhitzter und zum Symmetrieren des
Systems verschiebbarer Strahler (1) wird im Strahlenteiler (3) in zwei gleich große
Strahlenbündel (Mess- und Vergleichsstrahl) geteilt. Der Strahlenteiler wirkt gleichzeitig
als Filterkammer.
Während der Vergleichsstrahl durch eine mit N
Vergleichskammer (8) praktisch ungeschwächt auf die rechte Seite der Detektorkammer
(11) auftrifft, durchläuft der Messstrahl die mit Messgas beströmte Messkammer (7) und
trifft je nach Konzentration des Messgases mehr oder weniger geschwächt auf die linke
Seite der Detektorkammer (10) auf. Die Detektorkammer ist mit einer festgelegten
Konzentration der zu messenden Gaskomponente gefüllt.
Der Detektor ist als Zweischichtdetektor aufgebaut. In der oberen Detektorschicht wird
bevorzugt die Absorptionsbandenmitte absorbiert, während die Bandenflanken in der
unteren und oberen Schicht etwa in gleichem Maße absorbiert werden. Obere und
untere Detektorschicht sind pneumatisch über den Mikroströmungsfühler (12)
miteinander verbunden. Diese Gegenkopplung führt dazu, dass die spektrale
Empfindlichkeit sehr schmalbandig wird.
Mit dem optischen Koppler (13) wird die untere Detektorkammerschicht optisch
verlängert. Durch Verändern der Schieberstellung (14) wird die Infrarotabsorption in der
zweiten Detektorkammerschicht variiert. So besteht die Möglichkeit, den Einfluss der
Störkomponenten individuell zu minimieren.
Da zwischen Strahlenteiler und Messkammer ein Blendenrad (5) rotiert, welches beide
Strahlenbündel im Gegentakt und periodisch unterbricht, wird bei Vorabsorption in der
Messkammer eine pulsierende Strömung erzeugt, die durch den Mikroströmungsfühler
(12) in ein elektrisches Signal umgeformt wird.
Frei verwendbar ULTRAMAT 6, OXYMAT 6
Gerätehandbuch, 01/2020, C79000-G5200-C143-10
(nicht infrarotaktives Gas) gefüllte
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Beschreibung
3.5 Funktionsprinzip
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