[发明专利]用于带有危险的环境的气体反应器的现场气体测量系统

说明书

本发明涉及用于带有危险的环境的气体反应器的现场气体测量系统(1)，包括IR光子源(10)和IR光子探测器(11)，其中，按照本发明规定，该现场气体测量系统(1)具有：扩展室(12)，光学的元件(16、16´、16´´)被布置在该扩展室处；以及用于将扩展室(12)与气体反应室(2)能拆卸地、流体连通地连接起来的连接元件(13)，其中，IR光子源(10)、光学的元件(16、16´、16´´)以及IR光子探测器(11)限定了延伸穿过扩展室(12)的光学的测量路径。通过本发明减少了现场气体测量系统(1)的安装和保养。

技术领域

本发明涉及现场气体测量系统（In-situ-Gasmesssystem），包括气体测量装置，气体测量装置带有红外光子源(IR光子源)和红外光子探测器(IR光子探测器)。

背景技术

在气体反应器中或可能存在危险的（kritische）气体浓度的密闭的环境中，需要气体测量来探测逸出的气体或有害的或爆炸性气体的过高的浓度。在气体反应器中或在密闭的环境中的环境变量经常是危险的，这就是说，极冷、极热和/或高反应性的。因此所需的气体报警装置无法直接使用在这些危险的环境中。即使在非危险的温度下，用于气体测量/气体报警的可靠地气体提取的耗费也极高。

已知的是，气体借助由SIL(安全完整性水平)允许的泵从测量环境中抽取且导引通过同样是SIL允许的过滤器级，在过滤器级中，气体由冷凝物(例如水)释放且必要时被冷却。经净化和冷却的气体之后可以被输送给气体警报装置。但缺陷在于高安装和保养费用。此外，人们获得气体测量的结果是伴有时间延迟的，这种时间延迟由过滤、气体在过滤器区段中经过的路程和气体的冷却引起。

由CN 102 062 726 A已知，借助光纤可见的光被准直透镜导引通过反应室。这种光用另一种光纤输送给测量装置。光纤被固定在支架上，支架被布置在反应室内部。这种布置并不适用于大的气体体积，因为通过反应器的光学的测量路程这样长，使得总的供入的光线都会被吸收。此外在这种形式的测量中安装和保养费用也极高，因为用于光线的支架被布置在反应室内部。为了安装必须昂贵地使用支架，以及为了包括清洁反应气体的沉积物在内的保养而必须用很高的费用拆除该支架。

发明内容

因此本发明的任务是，提供本文开头所述类型的现场气体测量系统，在该现场气体测量系统中，安装和保养费用被减小且测量值被同时输出。

该任务通过独立权利要求的特征解决。有利的扩展设计是从属权利要求的主题。

按照本发明规定，在包括IR光子源和IR光子探测器的现场气体测量系统中，现场气体测量系统具有：扩展室，光学的元件被布置在该扩展室处；以及用于将该扩展室与气体反应室可拆卸地流体连通地连接起来的连接元件，其中，IR光子源、光学的元件和IR光子探测器限定了一条延伸穿过扩展室的光学的测量路径。

接下来详细阐释一些概念。

光学的测量路径指的是红外射线从IR光子源穿过气体和光学的元件到IR光子探测器的通路。在IR光子探测器中探测该红外射线。

光学的元件指的是成像的和/或聚焦的镜组。光学的元件可以例如被设计成透镜、反射镜或棱镜。

借助用于可拆卸地将扩展室与气体反应室连接起来的连接元件，可以将扩展室与气体反应室可拆卸地连接。因为扩展室借助连接元件可拆卸地与气体反应室连接，所以扩展室可以与气体反应室分离。以这种方式可以清洁气体反应室的内部，以便清除可能通过热的、冷的或反应性气体在光学的测量路径中产生的污物。气体测量装置的安装和保养费用因此很小。此外可以快速且灵活地更换扩展室，从而例如在受损时无需很大的花费就能更换扩展室或快速维修。在气体反应室中的气体可以通过所述连接来流入扩展室以及因此到达光学的测量路径中，该光学的测量路径从IR光子源起经由光学的元件延伸到扩展室和IR光子探测器。处在光学的测量路径中的气体然后可以借助光学的方法被检测。气体因此在现场未经过滤且无需泵出地被测量，从而避免了在随时间改变的气体浓度下测量数据的时间延迟。