[发明专利]用于具有净化气体保护的气体传感器的探头

说明书

描述了一种用于包括光线发射器和检测器的IR或UV传感器的探头，该探头包括透镜。检测器检测所发射的光线在经过了待测量的气体之后的光谱。本发明的传感器尤其适用于例如测量排气的恶劣环境或侵蚀环境(例如在船中、车辆中、烟囱中等)，并且包括针对精巧的光学零件的净化气体保护以防止来自排气气体的颗粒等沉积在这些光学器件上。传感器进一步具有来自待测量的气体的采样气流，该采样气流被适配成防止净化气体干扰测量。

技术领域

描述了一种用于包括光线发射器和检测器的IR或UV传感器的探头，该探头包括透镜。检测器检测所发射的光线在经过了待测量的气体之后的光谱。本发明的传感器尤其适用于例如测量排气的恶劣环境或侵蚀环境(例如在船中、车辆中、烟囱中等)，并且包括针对精巧的光学零件的净化气体保护以防止来自排气气体的颗粒等沉积在这些光学器件上。传感器进一步具有来自待测量的气体的采样气流，该采样气流被适配成防止净化气体干扰测量。

背景技术

在US 2008/0283753中描述了基于测量由气体对发射光线的光谱吸收的气体传感器的一个实例，其中第一过滤器的通带被安排在第二过滤器的通带内，并且评估装置形成信号的差别并且将其针对信号而标准化。

然而，在相对恶劣的环境(例如，船中、车辆中等的排气系统)中使用这样的传感器会将精巧的零件环境曝露在可能包括会对其造成伤害或仅减少其寿命的宽范围的颗粒和气体的排气管内。一个选项将是用视镜保护这些零件，使得其变得与恶劣环境隔离，但是由于颗粒等的沉降，这些视镜的透明度则可能随时间而降低。

气体传感器的另一个示例是披露了一种光度计的CA 984173，该文件披露了一种探头，该探头在末端处具有镜子，从而使得光线沿探头向下传递至镜子并且反射回到该装置的仪器中。该探头具有许多孔以允许气体和空气管线自由通过从而净化探头并用于校准。净化气体从覆盖多个孔的定位在外部的区段进入，以用于将净化气体馈送到测量区域中。这种构造的缺点是例如气体通入测量区域的这三个气体通道使其在校准过程中难以将测量区域清空，因为这将需要显著的压力来克服来自自由流动气体的压力的力。

另一个示例是DE 10 2012 215 805，该文件示出了一种分离系统，其中传感器的两个部分被定位在含有气体的区域的相反两侧处，使其更加不可能在可能的校准过程中将气体清除出测量区域(是含有气体的区域)。

本发明介绍一种克服这样的问题的探头。

发明内容

本发明涉及一种气体传感器，该气体传感器包括探头，该探头具有用于引导所发射光线穿过第一净化气体体积和测量区域的光线路径，其中该探头被适配成用于使净化气体在该第一净化气体体积中流动并且使采样气体流动穿过该测量区域，并且其中在朝向该测量区域的方向上流动的净化气体防止该测量区域中存在的待测量的气体进入该第一净化气体体积。通过对专用部分(因此如但是不局限于光学部分)进行定位，使得它们通过该第一净化气体体积与该测量区域分离，净化气体的流动防止来自该测量区域的气体到达这些专用部分。

为了确保不将测量区域指引给含有气体的环境，使得恶劣环境使得流动条件等可控并且从而使得能够对通向测量区域的气体的相应流动加以调整来使其均匀、或使其中的一些或全部有所不同，该探头包括与待测量的气体的流动处于流动连通的采样入口，并且其中这个采样入口与采样气体导管处于流动连通，并且其中采样入口被定位成使得待测量的气体的流动不趋于无引导地流动到采样入口中。因此，采样入口没有定位在待测量的气体的流动方向上，而是采样气体在横向方向上以与待测量的气体的流动方向相比成高于或等于约45度的角度从采样入口进入探头。

因为经常需要对传感器进行校准，所以本发明利用已经存在的净化气体，将此净化气体用作校准气体，并且传感器因此能够以操作模式和校准模式运行，其中采样气体仅在操作模式中经过该测量区域，但是净化气体在操作模式和校准模式两者中均流动。