Die UV-Fotometrie basiert auf der Absorption von Strahlung im Spektralbereich zwischen 200nm und 400nm. In diesem Bereich haben einige wichtige technische Gase eine ausgeprägte Absorptionsbande. Vorteilhaft ist bei dieser Art der Gasanalyse, dass die Messung nicht durch Wasserdampf und Kohlendioxid gestört wird. Weiterhin zeigen diese Absorptionsbanden ein hohes Absorptionsverhalten, sodass damit auch sehr geringe Gaskonzentrationen (<< ppm) sicher nachgewiesen werden können. In den Wi.Tec Fotometern, der Baureihe ULTRA.sens®, kommen bevorzugt UV-Leuchtdioden zum Einsatz, deren Emissionswellenlängen mit der jeweiligen Absorptionsbande spektral übereinstimmen. Dadurch werden keine zusätzlichen optischen Spektrometer oder Filterelemente benötigt. Man bezeichnet diese Art der UV-Fotometrie daher auch als Nicht Dispersive UV Methode, oder kurz NDUV.

Prinzipieller Aufbau der UV-Fotometrie

Die Strahlung der UV-LED wird über einen Strahlteiler (Beam-Splitter) in einen Mess- und Referenzpfad aufgeteilt. Der Referenzstrahl gelangt direkt zu einem Detektor, mit dem dieser Strahlungsanteil in einen Referenzspanungswert umgewandelt wird. Alterungseffekte der UV-LED lassen sich mit diesem Referenzsignal nahezu vollständig kompensieren. Der Messstrahl gelangt dann in die Messküvette (Sample Cell), in der die Absorption der Strahlung durch die dort befindlichen Gase stattfindet. Das Absorptionsverhalt wird mit dem Messdetektor erfasst und dient dann zur Berechnung der Gaskonzentration in der Messküvette. Der ULTRA.sens® ist so konzipiert, dass auch Strahlungsanteile mehrerer UV-LEDs in das Fotometer eingekoppelt werden können. Dadurch lassen sich auch mehrere Gase im ULTRA.sens® simultan bestimmen.

Folgende Gase lassen sich mit dem ULTRA.sens® messen

• O₃ – Ozon
• Cl₂ – Chlor
• ClO₂ – Chlordioxid
• CS₂ – Schwefelkohlenstoff
• H₂S – Schwefelwasserstoff
• SO₂ – Schwefeldioxid
• NO₂ – Stickstoffdioxid
• NO – Stickstoffmonoxid

Die Messung von Stickstoffmonoxid (NO) erfordert eine selektive UV-Strahlungsquelle im Spektralbereich um 226nm. Dazu wird eine mit NO gefüllte Gasentladungslampe eingesetzt, die genau die Strahlung emittiert, die für die NO-Messung benötigt wird. Man spricht in diesem Zusammenhang dann auch von einer Resonanzabsorption. Das Verfahren wird daher auch als UVRAS (UV-Resonanz Absorption Spektrometrie) bezeichnet.