经过改进的测量用比色器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于分光地检查布置在射线源和探测器之间的光路中的气体试样的测量用比色器(Messkuevette)。所描述的测量用比色器优选地适合用在气体测量仪中，特别是用在所谓的气体警报器中，这种测量用比色器具有容器壁，容器壁至少部分地包围用于容纳过程气体的取样室，这种测量用比色器具有至少一个窗元件，电磁射线可以通过它从外部耦合入取样区，并且这个窗元件间接地或直接地与容器壁相连，这种测量用比色器具有入口以及出口，过程气体能够通过它们分别导入取样区或从取样区导出。
【背景技术】
[0002]类属的测量用比色器首先被用于静态的气体测量仪，特别是所谓的气体警报器，利用这些气体警报器确保用于传送和处理可燃物质的设备的安全。这类静态的气体测量仪通常测量仪器所在地的局部气体浓度。只要这些气体测量仪被用于监控某种位于封闭的流程中的过程气体或者用于监控某个特定点的气体浓度(所谓的点探测)，那么它们通常具有测量用比色器，通过它有目的地引导需要检查的过程气体。
[0003]为了确保在封闭流程中对气体浓度的监控，在这些情况下首先从真正的流程中提取需要检查的过程气体，然后导入测量用比色器中。为了导入或导出这种过程气体，设计了合适的管道或软管导线，其分别固定在测量用比色器的特殊接口上。
[0004]如果在气体测量仪中使用类属的测量用比色器，那么这个测量仪具备容纳部，测量用比色器定位且固定在这个容纳部中。
[0005]此外，这类气体测量仪，特别是气体警报器，通常具有至少一个射线源以及探测器，具有布置其中的测量用比色器的光路位于它们之间。在任何情况下，测量用比色器都以如下方式布置在射线源和光学探测器之间的光学路径中，即，发出的射线在通过测量用比色器时穿过过程气体。在射线第一次横穿测量用比色器的取样室以后，这个射线通常射入到反射器元件上，特别是射入到镜子上，它在这里朝测量用比色器的方向被反射，并且在至少几乎相反的方向上第二次横穿过这个取样区。因为测量用比色器的取样区两次被光束横穿过，所以测量路段的有效长度翻倍，于是能够实现更精准的测量。
[0006]在波长通常在红外线范围内的射线横穿过测量用比色器的被填充了过程气体的取样室期间，由于射线部分地被过程气体所吸收，所以射线的特性发生变化，特别是强度和/或波长。在横穿过测量用比色器的取样室以后，射线以合适的方式聚焦到射线探测器上，并且在与原始发射的射线进行的比较结果的基础上评估被探测的射线。
[0007]由DE 195 43 105 C2中公知一种相应的、具有热电探测元件的光学气体分析仪。这种气体分析仪具有传感器，它在评估取样气体中的红外射线的吸收情况的基础上测定气体取样中的特殊气体成分所占的比例。所描述的技术解决方案的特征首先是探测器的特殊支承系统，这种支承系统在使用弹性体的基础上实现探测器的优选的弹性支承。由于这种特殊的支承系统，使得有利的振荡退耦从而测量信号的宽带的可评估性成为可能。
[0008]此外，由DE 10 2009 027 136 Al中公知一种分光传感器，其中，红外线射线源和探测器固定在并且接触在电路载体上，例如电路板。在这里，吸收路径构造成圆柱形的反射器装置的内部空间，这个反射器装置同样也固定在电路载体上，并且具有起反射作用的内部表面。借助为此设计的挡光板防止射线直接地从红外射线源传输到探测器，也就是不在反射装置上发生反射。因此，所描述的传感器的特征在于，反射器位于测量用比色器的取样室内。
[0009]所有公知的测量用比色器都一样，S卩，它们具有用于需要测量的过程气体的取样室以及至少一个窗元件，经由这个窗元件将电磁射线从射线源射入取样室。为了在填充了需要监控的过程气体的取样室内实现尽可能长的测量路径，或者在取样室内或者在取样室外设计合适的反射装置。因此，公知的测量用比色器围住定义的气体体积量，并且具有许多光学入口，从而让由射线源发射的电磁射线能够通过需要检查的气体。通过环境空气或需要检查的气体中的污染颗粒，在运行期间导致光学入口的污染。这导致信号丢失并且影响气体测量。
[0010]在公知的测量用比色器中，可透光的元件牢固地粘在测量用比色器内。这有损可进入性，并且因此使得光学入口的清洁更加困难。因为在这些光学入口中布置了多个蓝宝石盘，所以此外不希望仅仅因为被污染就更换相应的测量用比色器。
【发明内容】
[0011]从公知的测量用比色器和先前描述的问题出发，本发明的基本目的是，以如下方式改进测量用比色器，即，使得能够轻松地并且在不产生大的耗费的情况下去除光学入口上的，特别是在这里布置的窗元件上的污染。除了提高这些光学入口的可进入性，同时还必须确保这些区域内所需要的密封性。特别是测量用比色器内部的取样室的密封性在进行测量期间至关重要。因为测量用比色器的取样室含有需要测量的气体，所以不仅在大气压下而且在比色器内部存在负压和高压时都必须可靠地防止环境气体侵入测量用比色器内部。在这个过程中还需要考虑的是，用作窗元件的盘片迄今通常设计成固定地粘在测量用比色器的光学入口上，这种粘合只能非常有限地经受取样区内的负压。必须在任何时候都确保不仅在射线源方向上而且在布置在测量用比色器以外的反射器的方向上针对环境气体密封住测量用比色器。因为在具有相应的容纳部的气体测量仪中，特别是在所谓的气体警报器中，要插入多个这类测量用比色器，所以根据本发明的技术解决方案此外还以优选的方式确保了气体测量仪的周围的构件中的长度公差可以得到补偿，在这些构件中特别是布置了射线源和/或反射元件。借助简单的技术步骤应该能够实现相应的长度补偿。与此同时，测量用比色器内的测量路径不能因为长度补偿而发生变化，特别是不能缩短。这种要提供的技术解决方案应该能够利用比较简单的装置并且低成本地实现。
[0012]先前描述的目的利用根据权利要求1所述的测量用比色器以及根据权利要求14所述的、配有相应的测量用比色器的气体测量仪得以解决。本发明的有利的实施方案是从属权利要求的内容，并且在下面部分参照附图的说明书中更详尽地得到阐述。
[0013]本发明基于一种用于分光地检查布置在射线源和探测器之间的光路中的样品的测量用比色器，这种测量用比色器具有容器壁，容器壁至少部分地包围用于容纳过程气体的取样室，这种测量用比色器还具有至少一个窗元件，电磁射线可以穿过它从外部耦合入取样区，并且这个窗元件间接地或直接地与容器壁相连，这种测量用比色器还具有入口以及出口，过程气体能够穿过它们分别被导入取样区或从取样区被导出。根据本发明，所述测量用比色器通过设有紧固元件得到改进，该紧固元件不仅使得窗元件能够可靠地固定在容器壁上，而且还让窗元件能够不受损地从容器壁上释放。因此，根据本发明实施的测量用比色器的特点首先是，设有至少一个窗元件，这个窗元件可以在不受损的情况下从测量用比色器上去除，并且因此能够以简单的方式被清洁。在完成清洁以后，窗元件又可以重新借助根据本发明实施的紧固元件固定在测量用比色器的壳体壁上，所述紧固元件可以具有旋拧、翻盖和/或夹紧机构。
[0014]因此，利用窗元件在测量用比色器运行期间密封地遮盖住壳体壁中的开口，其中，窗元件对于电磁射线，特别是对于红外线范围内的光，是可透光的。在此以如下方式实现所述测量用比色器，即，由射线源发射的光射入测量用比色器的取样室，优选地在纵向上透射过取样室，紧接着被反射器所反射，并且在射线射入探测器上并被评估之前，重新在纵向上穿透过取样室。
[00