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原文传递用于测量废气中的氮氧化物的气体分析器和方法

专利名称：	用于测量废气中的氮氧化物的气体分析器和方法
摘要：	为了测量废气(1)中的氮氧化物：由氧气产生臭氧；用所产生的臭氧处理废气(1)，以便将包含在废气(1)中的一氧化氮转化成二氧化氮；和，在使用以350nm与500nm之间的中央波长进行辐射的第一发光二极管(2)的情况下，以光度法测量被处理的废气(1)的二氧化氮浓度，并且将二氧化氮浓度作为废气(1)的氮氧化物浓度(33)输出；和，在使用以250nm与265nm之间的中央波长进行辐射的第二发光二极管(4)的情况下，以光度法测量被处理的废气(1)的臭氧浓度。为了能够以低设备成本可靠地连续测量废气中的氮氧化物，根据作为实际值(34)的所测量的臭氧浓度将臭氧的生成调节到预设的额定值(36)。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	德国;DE
申请人：	西门子股份公司
发明人：	卡米尔·黑费尔斯;丹尼尔·罗斯费尔德
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910297199.1
公开号：	CN110376152A
代理机构：	北京康信知识产权代理有限责任公司
代理人：	沈敬亭
分类号：	G01N21/3504(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	德国慕尼黑
主权项：	1.一种用于测量废气(1)中的氮氧化物的气体分析器，具有氧化装置(17)，所述氧化装置具有用于由氧气产生臭氧的臭氧发生器(18)并且构成用于用所述臭氧处理所述废气(1)，以便将包含在所述废气(1)中的一氧化氮转化成二氧化氮，第一发光二极管(2)，以在350nm与500nm之间的中央波长进行辐射，第二发光二极管(4)，以在250nm与265nm之间的中央波长进行辐射，测量室(11)，所述测量室由被处理的所述废气(1)穿流并且由所述第一发光二极管(2)的光(3)和所述第二发光二极管(4)的光(5)透射，检测器(12)，在光透射所述测量室(11)之后，所述检测器检测所述第一发光二极管(2)的光(3)和所述第二发光二极管(4)的光(5)，所述检测器产生检测器信号(27)，所述检测器信号具有由所述第一发光二极管(2)的光(3)得出的第一信号分量和由所述第二发光二极管(4)的光(5)得出的第二信号分量，评估装置(29)，所述评估装置由所述第一信号分量求出所述测量室(11)中被处理的所述废气(1)的二氧化氮浓度，且所述评估装置将该二氧化氮浓度作为所述废气(1)的氮氧化物浓度(33)输出，并且所述评估装置由所述第二信号分量求出所述测量室(11)中的所述废气(11)的臭氧浓度，其特征在于，设置控制所述臭氧发生器(18)的调节装置(35)，所述调节装置获得所求出的所述臭氧浓度作为实际值(34)，以便将臭氧浓度调节到预设的额定值(36)。 2.根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，设有分束器(10)，所述分束器将所述第一发光二极管(2)的光(3)的一部分和所述第二发光二极管(4)的光(5)的一部分分支到基准检测器(13)上，所述基准检测器(13)产生基准信号(28)，所述基准信号具有由所述第一发光二极管(2)的光(3)和所述第二发光二极管(4)的光(5)得出的第一基准信号分量和第二基准信号分量，并且所述评估装置(29)将所述检测器信号(27)的信号分量与所属的基准信号分量相关联。 3.根据权利要求1或2所述的气体分析器，其特征在于，所述臭氧发生器(18)具有紫外光源。 4.根据权利要求3所述的气体分析器，其特征在于，所述紫外光源(18)具有至少一个氙受激准分子辐射器(22)。 5.根据权利要求3或4所述的气体分析器，其特征在于，所述紫外光源(18)设置在由所述废气(1)穿流的闭合的反应室(19)中并且构成用于：由所述废气(1)的剩余氧气含量产生臭氧。 6.根据前述权利要求中任一项所述的气体分析器，其特征在于，存在第三发光二极管(40)，所述第三发光二极管以在250nm与300nm之间的中央波长进行辐射，所述第三发光二极管的光(41)同样透射所述测量室(11)并且随后由所述检测器(12)检测，使得所述检测器信号(27)包含由所述第三发光二极管(40)的光(41)得出的第三信号分量，并且所述评估装置(29)由所述第三信号分量求出所述测量室(11)中的所述废气(1)的二氧化硫浓度。 7.根据权利要求6结合权利要求2所述的气体分析器，其特征在于，所述分束器(10)将所述第三发光二极管(40)的光(41)的一部分分支到所述基准检测器(13)上，使得所述基准信号(28)包含由所述第三发光二极管(40)的光(41)得出的第三基准信号分量，并且所述评估装置(29)将所述检测器信号(27)的第三信号分量与所述第三基准信号分量相关联。 8.根据权利要求1至5中任一项所述的气体分析器，具有第三发光二极管(40)，以在250nm与300nm之间的中央波长进行辐射，第四发光二极管(50)，以在350nm与500nm之间的中央波长进行辐射，由未处理的废气(1)穿流的且由所述第三发光二极管(40)的光(41)和所述第四发光二极管(50)的光(52)透射的另一测量室(51)，另一检测器(58)，光在透射所述另一测量室(51)之后，所述另一检测器检测所述第三发光二极管(40)的光(41)和所述第四发光二极管(50)的光(52)，所述另一检测器产生另一检测器信号(62)，所述另一检测器信号具有由所述第三发光二极管(40)的光(41)得出的第三信号分量和由所述第四发光二极管(50)的光(52)得出的第四信号分量，另一评估装置(64)，所述另一评估装置由所述第三信号分量求出所述另一测量室(51)中未处理的废气的二氧化硫浓度并且由所述第四信号分量求出所述另一测量室中的未处理的废气的二氧化氮浓度(68)，和一装置(69)，所述装置将两个评估装置(29、64)所求出的二氧化氮浓度(33、68)的差作为所述废气(1)的一氧化氮浓度(70)输出。 9.根据权利要求8所述的气体分析器，其特征在于，设有另一分束器(57)，所述另一分束器将所述第三发光二极管(40)的光(41)的一部分和所述第四发光二极管(50)的光(52)的一部分分支到另一基准检测器(59)上，所述另一基准检测器(59)产生另一基准信号(63)，所述另一基准信号具有由所述第三发光二极管(40)的光(41)和所述第四发光二极管(50)的光(52)得出的第三基准信号分量和第四基准信号分量，并且所述另一评估装置(64)将所述另一检测器信号(62)的第三信号分量和第四信号分量与所属的基准信号分量相关联。 10.根据权利要求8所述的气体分析器，其特征在于，所述第四发光二极管(50)以与所述第一发光二极管(2)相同的中央波长进行辐射。 11.根据权利要求1至5中任一项所述的气体分析器，具有第三发光二极管(40)，以在250nm与300nm之间的中央波长进行辐射，由未处理的废气(1)穿流的且由所述第三发光二极管(40)的光(41)透射的另一测量室(51)，分束器装置(72)，所述分束器装置将所述第一发光二极管(2)的光(3)的一部分引导穿过所述另一测量室(51)，另一检测器(58)，光在透射所述另一测量室(51)之后，所述另一检测器检测所述第一发光二极管(2)的光(3)和所述第三发光二极管(40)的光(41)，所述另一检测器产生另一检测器信号(62)，所述另一检测器信号具有由所述第三发光二极管(40)的光(41)得出的第三信号分量和从所述第一发光二极管(2)的光(3)得出的第四信号分量，并且所述评估装置(29)还由所述第三信号分量求出所述另一测量室(51)中未处理的废气(1)的二氧化硫浓度且由所述第四信号分量求出二氧化氮浓度，并且将由所述第一信号分量和所述第四信号分量求出的二氧化氮浓度(33、68)的差作为所述废气(1)的一氧化氮浓度(70)输出。 12.根据权利要求11所述的气体分析器，其特征在于，所述分束器装置(72)构成用于：将所述第一发光二极管(2)的光(3)、所述第二发光二极管(4)的光(5)和所述第三发光二极管(40)的光(41)的一部分分支到基准检测器(13)上，该基准检测器产生基准信号(28)，所述基准信号具有由多个发光二极管(2、4、40)的光(3、5、41)得出的多个基准信号分量，并且所述评估装置(29)将所述检测器信号(27、62)的多个信号分量与所属的多个基准信号分量相关联。 13.一种用于测量废气(1)中的氮氧化物的方法，其中由氧气产生臭氧，用所产生的臭氧处理所述废气(1)，以便将包含在所述废气(1)中的一氧化氮转化成二氧化氮，和在使用以350nm与500nm之间的中央波长进行辐射的第一发光二极管(2)的情况下，以光度法测量被处理的所述废气(1)的二氧化氮浓度，并且将该二氧化氮浓度作为所述废气(1)的氮氧化物浓度(33)输出，和在使用以250nm与265nm之间的中央波长进行辐射的第二发光二极管(4)的情况下，以光度法测量被处理的所述废气(1)的臭氧浓度，其特征在于，根据作为实际值(34)的所测量的臭氧浓度，将臭氧的生成调节到预设的额定值(36)。 14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在使用以250nm与300nm之间的中央波长进行辐射的第三发光二极管(40)的情况下，以光度法测量被处理的或未处理的所述废气(1)中的二氧化硫浓度。 15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，在使用以350nm与500nm之间的中央波长进行辐射的第四发光二极管(50)的情况下，以光度法测量未处理的所述废气(1)中的二氧化氮浓度，并且由被处理的废气(1)和未处理的废气(1)求出的二氧化氮浓度的差求出所述废气(1)的一氧化氮浓度。 16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第四发光二极管(50)以与所述第一发光二极管(2)相同的中央波长进行辐射。
所属类别：	发明专利