[发明专利]用于确定透明容器内的气体组分的方法和装置

权利要求书

1.一种用于非侵入式地确定玻璃单元的间隔内目标气体组分的存在的装置，其中所述装置包括检测单元和校准单元，其中所述检测单元包括向所述间隔发射激光束的激光束发射机构和用于检测从所述间隔反射的所述被发射激光束的反射的检测机构，其中，

- 所述校准单元包括至少一个校准室和反射器，所述校准室具有与所述间隔内待确定的气体组分相同的气体组分，

- 所述激光束发射机构和检测机构被设置成以一定角度发射和接收光束，以使激光光斑的聚焦位于所述激光束发射机构与检测机构之间并位于连接所述激光束发射机构和检测机构的线以外、并且在测量过程期间位于相对于所述检测单元的相同位置处，

其中

- 为了校准的目的，所述检测单元被配置成相对于校准单元移动，以使所述激光束行进穿过所述室并且聚焦光斑击中校准单元的反射器，由此使检测机构基本上聚焦到所述聚焦光斑并被配置成使被反射的光束成像，和

- 为了确定目标气体组分的存在的目的，所述检测单元被配置成朝向或远离所述间隔进一步移动，以使所述聚焦光斑顺序地击中所述间隔的表面或界面。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括封装所述检测单元和校准单元的密封壳体，所述壳体用对于激光波长呈惰性的屏蔽气体填充并基本上不含待测气体。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置成进行自检，其中所述检测单元被配置成进行所述校准和另外测量所述装置壳体内的体积，以使所述聚焦光斑被配置成从反射器反射，从而不涉及所述校准室。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置成改变激光源的电流，以便在校准过程中扫描在待确定的气体组分的假定峰周围的波长，从而确定作为所述激光束发射机构输入电流的函数的、所述峰的准确位置，由此所述装置被配置成还在测量过程中使用所述波长或峰位置来确定间隔内的气体组分。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置成改变所述激光束发射机构的温度，以便当扫描在待测气体组分的峰位置周围的波长时，调节所测量的曲线中的峰的距离。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括界面机构和负压提供机构，所述界面机构被配置成在待测间隔的表面上引入，所述负压提供机构被配置成在所述装置与由所述界面机构限定的间隔的表面之间的体积中提供负压。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括界面机构和屏蔽气体提供机构，所述界面机构被配置成在待测间隔的表面上引入，所述屏蔽气体提供机构被配置成在所述装置与由所述界面机构限定的间隔表面之间的体积中提供屏蔽气体。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置成基于所述聚焦光斑的距离和向间隔表面发射所述激光束的角度来确定激光束的路径长度。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述激光束发射机构和检测机构被设置成以固定的角度发射并接收所述激光束，以使入射和反射光束的相互角度保持恒定，并且当朝向或远离所述间隔移动所述检测单元时，所述聚焦光斑相对于所述检测单元保持静止。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括加热机构，其被配置成控制装置的温度。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述加热机构为珀耳帖元件。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括加热机构，其被配置成控制所述激光束发射机构的温度。

13.根据权利要求1所述的装置，其中所述激光束发射机构为可调式二极管激光器。