DE19632607C2 - Meßeinrichtung und Meßverfahren zur Bestimmung von Stöchiometrieverhältnissen bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen und Verwendung der Meßeinrichtung - Google Patents

Meßeinrichtung und Meßverfahren zur Bestimmung von Stöchiometrieverhältnissen bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen und Verwendung der Meßeinrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Bestimmung von Stöchiometrieverhältnissen bei der Verbrennung von Kohlen­ wasserstoffen.
Die bislang bekannten Meßeinrichtungen zur Bestimmung von Stöchiometrieverhältnissen bei der Verbrennung von Kohlen­ wasserstoffen arbeiten alle mehr oder weniger zufrieden­ stellend, da bislang kein Verfahren gefunden wurde, welches zuverlässige Aussagen über die Stöchiometrieverhältnisse zuläßt.
US 4 444 169 beschreibt eine Kontrollvorrichtung für Verbrennungsmotoren bezüglich des Luft-Brennstoff- Verhältnisses, wobei in der Verbrennungsflamme die Intensität der Fluoreszenzstrahlung einer OH-Komponente bei 3064 Å und die entsprechende Intensität einer CH-Komponente bei 4315 Å ermittelt wird.
In JP 2-212746 (A) ist gemäß Patents Abstracts of Japan, P-1128, 07. Nov. 1990, Vol. 14/No. 508 ein Luft/Brennstoff- Verhältnis-Sensor vom Verbrennungstyp beschrieben.
DE 43 05 645 A1 beschreibt ein Verfahren zur Ermittlung charakteristischer Eigenschaften von Radikale bildenden Prozessen, bei dem die Temperatur und/oder Radikalkonzentration in solchen Bereichen durch Detektoren erfaßt werden, die durch wenigstens zwei Detektoren eingesehen werden.
US 4 896 965 offenbart ein Überwachunssystem für Alkalianteile, welche von einer Lichtquelle bei der Anwesenheit von störender Hintergrundstrahlung emittiert werden.
DE 44 02 310 A1 offenbart eine optische Sonde zur Erfassung von Intensität und Spektrum von zyklischen Verbrennungsvorgängen vorzugsweise in Brennräumen von Verbrennungsmotoren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Meßein­ richtung zu schaffen, welche in einfacher und zuverlässiger Weise die Bestimmung von Stöchiometrieverhältnissen bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen erlaubt.
Diese Aufgabe wird bei einer Meßeinrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein erster Sensor für die Erfassung der Intensität einer ersten Fluoreszenzstrahlung von bei der Verbrennung entstehenden C-H-Molekülfragmenten und ein zweiter Sensor für die Erfassung der Intensität einer zweiten Fluoreszenzstrahlung von bei der Verbrennung entstehenden, ausschließlich C-Atome umfassenden Molekülfragmenten vorgesehen sind, wobei die Sensoren aufgrund der ersten und der zweiten Fluoreszenzstrahlung ein intensitätsabhängiges erstes Sensorsignal und zweites Sensorsignal erzeugen, wobei eine Auswerteschaltung vorgesehen ist, welche aus dem Verhältnis der ermittelten Intensitäten der ersten und zweiten Fluoreszenzstrahlung ein dem Stöchiometrieverhältnis entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, wobei ein dritter Sensor für die Erfassung der Intensität von bei der Verbrennung entstehender Untergrundstrahlung vorgesehen ist, der ein intensitätsabhängiges drittes Sensorsignal erzeugt, und wobei die Auswerteschaltung vor der Bildung des Verhältnisses der Intensitäten, welche bei den Wellenlängen der ersten und zweiten Fluoreszenzstrahlung der Molekülfragmente gemessen wurden, diese Intensitäten hinsichtlich der Intensität der Untergrundstrahlung korrigiert.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß diese ein sehr einfaches und zuverlässiges Verfahren zur Bestimmung des Stöchiometrieverhältnisses darstellt, da die Intensität der ausschließlich C-Atome umfassenden Molekül­ fragmente bezogen auf die Intensität der Fluoreszenz der C-H- Molekülfragmente ein genaues Maß für die Stöchiometriever­ hältnisse, insbesondere die Stöchiometriezahl darstellt.
Bei den ausschließlich C-Atome umfassenden Molekülfragmenten wird vorzugsweise bei üblichen Drücken die Fluoreszenz der C2-Molekülfragmente, das heißt der Kohlenstoffdimere, detektiert, bei Verbrennungen von Kohlenwasserstoffen unter höheren Drücken, das heißt oberhalb 3 bar kann alternativ zur Fluoreszenz von C2-Molekülfragmenten die Fluoreszenz von C3 Molekülfragmenten, das heißt Kohlenstofftrimeren, detektiert werden.
In beiden Fällen sind jedoch die ausschließlich C-Atome umfassenden Molekülfragmente ein empfindliches Maß für die Stöchiometrieverhältnisse.
Da bei einer Verbrennung von Kohlenwasserstoff nicht nur die Fluoreszenz der Molekülfragmente detektiert wird, sondern auch die sogenannte Untergrundstrahlung, welche beispiels­ weise durch thermische Strahlung entsteht, ist Untergrund­ strahlung mit einer erheblichen Intensität vorhanden. Aus diesem Grund sieht die erfindungsgemäße Lösung einen Sensor für die Erfassung einer Intensität von bei der Verbrennung entstehender Untergrundstrahlung vor und ferner daß der Sensor ein intensitätsabhängiges drittes Sensorsignal erzeugt und die Auswerteschaltung vor der Bildung des Verhältnisses der bei den Wellenlängen der ersten und zweiten Fluoreszenz­ strahlung der Molekülfragmente gemessenen Intensitäten diese hinsichtlich der Intensität der Untergrundstrahlung korri­ giert.
Damit ist die erfindungsgemäße Bestimmung des Stöchiometrie­ verhältnisses noch weiter verbessert, da die Verfälschung der gemessenen Intensitäten bei der Wellenlänge der Fluoreszenz der Molekülfragmente durch die Untergrundstrahlung entfällt.
Die die erste und zweite Fluoreszenzstrahlung und die Unter­ grundstrahlung erfassenden Sensoren können unterschiedliche Sensoren sein, mit welchen gleichzeitig die Intensität meßbar ist. Es ist aber auch denkbar einen Sensor zu verwenden und diesen zur Messung der jeweiligen Intensitäten zeitlich nach­ einander mit der ersten und der zweiten Fluoreszenzstrahlung sowie der Untergrundstrahlung zu beaufschlagen.
Die Korrektur der Intensitäten kann auf beliebig komplexe Art und Weise erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Auswerteschaltung von dem ersten und dem zweiten Sensor­ signal das dritte Sensorsignal subtrahiert und somit in erster Näherung den Einfluß der Untergrundstrahlung elimi­ niert.
Die Bestimmung der Intensität der Untergrundstrahlung kann dabei auf unterschiedlichste Art und Weise erfolgen. So wäre es beispielsweise möglich, unmittelbar neben der jeweils gemessenen Fluoreszenzbande die Untergrundstrahlung zu bestimmen.
Eine besonders einfache Lösung sieht jedoch vor, daß der dritte Sensor die Intensität der Untergrundstrahlung bei einer Wellenlänge zwischen derjenigen der Fluoreszenz­ strahlung der C-H-Molekülfragmente und derjenigen der aus­ schließlich C-Atome umfassenden Molekülfragmente erfaßt. Diese Messung stellt eine gute näherungsweise Bestimmung der jeweiligen Untergrundstrahlung dar.
Hinsichtlich der Erfassung der Fluoreszenzstrahlung durch die Sensoren wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläute­ rung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, die Sensoren so anzuordnen, daß diese die Fluoreszenzstrahlung bei der Ver­ brennung der Kohlenwasserstoffe direkt detektieren.
Besonders zweckmäßig ist jedoch, wenn die bei der Verbrennung entstehende Fluoreszenzstrahlung über einen Lichtleiter den Sensoren zugeführt wird, da damit die Möglichkeit besteht, die Sensoren im Abstand und somit einem thermisch günstigeren Bereich von der Verbrennung anzuordnen.
Um ferner auch den Lichtleiter vor den hohen Temperaturen bei der Verbrennung zu schützen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß vor einem der Verbrennung zugewandten vorderen Ende des Lichtleiters ein Schutzfenster angeordnet ist, durch ein derartiges Schutzfenster läßt sich auch der Lichtleiter vor zu hohen Temperaturen schützen.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß die Fluoreszenzstrahlung durch einen einzigen Lichtleiter erfaßt und mittels einer sich an den Lichtleiter anschließenden Verzweigung in einen Zweig für das Erfassen der ersten Fluoreszenzstrahlung, in einen Zweig für das Erfassen der zweiten Fluoreszenzstrahlung und in einen Zweig für das Erfassen der Untergrundstrahlung aufteilbar ist. Diese Lösung hat den großen Vorteil, daß zunächst mittels des einzigen Lichtleiters die jeweils erfaßte Fluoreszenzstrahlung aus dem selben Raumwinkel erfaßt wird und sich somit lokale Unter­ schiede der Verbrennung nicht auf die Intensität der ersten und zweiten Fluoreszenzstrahlung oder der Untergrundstrahlung auswirken, und andererseits den Vorteil, daß ein räumlich äußerst begrenzter optischer Zugang zur Erfassung der Fluoreszenzstrahlung der Verbrennung beispielsweise in einem Brennraum erforderlich ist.
Hinsichtlich der Bestimmung der von dem jeweiligen Sensor zu detektierenden Fluoreszenzstrahlung wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, daß ein wellenlängenselektives Element zur Festlegung der für den jeweiligen Sensor vorgesehenen Strahlung vorge­ sehen ist, so daß lediglich die ausgewählte Strahlung auf den Sensor trifft und die übrige Strahlung ausgeblendet wird.
Das wellenlängenselektive Element kann prinzipiell beliebig ausgebildet sein. Beispielsweise ist es denkbar, als wellen­ längenselektives Element ein Prisma oder ein optisches Gitter vorzusehen. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung möglichst einfach konzipiert sein soll, ist es besonders vorteilhaft, wenn das wellenlängenselektive Element ein optisches Band­ filter ist.
Um eine möglichst gute Filtercharakteristik und eine möglichst starke Unterdrückung der unerwünschten Strahlung zu erhalten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das optische Band­ filter ein Interferenzfilter ist.
Die erfindungsgemäße Lösung betrifft jedoch nicht nur eine Meßeinrichtung, sondern die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch die Verwendung der Meßeinrichtung in einer Regel­ einrichtung zum Regeln der Verbrennung von Kohlenwasser­ stoffen mit einem Oxidator in stöchiometrischen Verhältnissen gelöst, wobei die Regeleinrichtung eine Reglerschaltung und mindestens ein von dieser ansteuerbares Steuerventil zur Steuerung einer Zufuhr von Kohlenwasserstoffen oder von Oxidator zur Verbrennung umfaßt.
Darüber hinaus wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch ein Meßverfahren zur Bestimmung von Stöchiometrieverhält­ nissen bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen gelöst, bei welchem erfindungsgemäß die Intensität einer ersten Fluoreszenzstrahlung von bei der Verbrennung entstehenden C- H-Molekülfragmenten, die Intensität einer zweiten Fluoreszenzstrahlung von bei der Verbrennung entstehenden, ausschließlich C-Atome umfassenden Molekülfragmenten und die Intensität von bei der Verbrennung entstehender Untergrund­ strahlung gemessen wird und aus dem Verhältnis der Intensi­ täten der ersten und zweiten Fluoreszenzstrahlung das Stöchiometrieverhältnis bei der Verbrennung bestimmt wird, wobei die bei der Wellenlänge der Fluoreszenzstrahlung der Molekülfragmente gemessenen Intensitäten vor Bildung des Verhältnisses hinsichtlich der Intensität der bei der Ver­ brennung entstehenden Untergrundstrahlung korrigiert werden.
Das erfindungsgemäße Meßverfahren hat dieselben Vorteile, wie im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung erläutert.
Auch hier ist es besonders zweckmäßig, daß die bei der Wellenlänge der Fluoreszenzstrahlung der Molekülfragmente gemessenen Intensitäten hinsichtlich der Intensität der bei der Verbrennung entstehenden Untergrundstrahlung korrigiert werden, so daß die dadurch bedingte Verfälschung der tat­ sächlich gemessenen Intensitäten durch die Untergrund­ strahlung sich nicht auf die Genauigkeit des Meßergebnisses auswirkt.
Die Intensität der Untergrundstrahlung kann in unterschied­ lichster Art und Weise ermittelt werden. Ein möglichst präzises Vorgehen wäre es, die Untergrundstrahlung jeweils unmittelbar neben der Wellenlänge der gemessenen Fluoreszenz­ strahlung zu ermitteln. Eine vereinfachte Lösung sieht jedoch vor, daß die Intensität der Untergrundstrahlung zwischen den Wellenlängen der detektierten Fluoreszenzstrahlungen der Molekülfragmente gemessen wird.
Um ein möglichst großes, durch die Fluoreszenzstrahlung bedingtes Signal zu erhalten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die integrale Intensität der Fluoreszenz einer Schwingungsbande einer Molekülschwingung des jeweiligen Molekülfragments gemessen wird, da damit sich das Verhältnis der gemessenen Intensität relativ zu Untergrundstrahlung noch zusätzlich verbessert und auch bei Korrektur der Untergrund­ strahlung der hierdurch stets noch vorhandene Fehler sich möglichst gering auswirkt.
Hinsichtlich der Intensität der ausschließlich C-Atome um­ fassenden Molekülfragmente bestehen mehrere Möglichkeiten. So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, daß die Intensität der Fluoreszenz von C2-Molekülfragmenten gemessen wird, was vor­ zugsweise bei Verbrennungen bei üblichen niedrigen Drücken erfolgt. Alternativ dazu ist vorgesehen, daß - insbesondere bei Verbrennungen von Kohlenwasserstoffen unter hohen Drücken die Intensität der Fluoreszenz von C3-Molekülfragmenten ge­ messen wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Dar­ stellung eines Ausführungsbeispiels.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Meßeinrichtung mit einer Regeleinrichtung zum Regeln einer Verbrennung von Kohlenwasserstoffen in stöchiometrischen Verhältnissen und
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Spektrums der Fluoreszenz von Molekülfragmenten bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen.
Ein in Fig. 1 dargestelltes Ausführungsbeispiel einer als Ganzes mit 10 bezeichneten Meßeinrichtung zur Bestimmung von stöchiometrischen Verhältnissen bei der Verbrennung von durch eine Zufuhreinrichtung 12 einem Brennraum 14 zugeführten Kohlenwasserstoffen mit einem über eine Zufuhreinrichtung 16 zugeführten Oxidator umfaßt insgesamt drei Photodetektoren 18, 20, und 22 zur Detektion unterschiedlicher Fluoreszenz­ banden der bei der Verbrennung der Kohlenwasserstoffe im Brennraum 14 entstehenden Fluoreszenzstrahlung 24. Die Fluoreszenzstrahlung 24 tritt über ein Schutzfenster 26, welches beispielsweise aus Al2O3 transluszent oder Al2O3 Modi­ fikation Rubin besteht, in ein erstes Ende 28 eines als Ganzes mit 30 bezeichneten Lichtleiters ein, dessen zweites Ende 32 mit einem Strahlteiler 34 verbunden ist, der die Fluoreszenz zu gleichen Teilen, also in den Verhältnissen 1/3/1/3/1/3 auf drei Lichtleiter 38, 40, 42 aufteilt, die die Fluoreszenzstrahlung dann zu den Photodetektoren 18, 20 und 22 führen, wobei jedem der Photodetektoren 18, 20 und 22 ein Interferenzfilter 48, 50, 52 vorgeschaltet ist, welches einen bestimmten Wellenlängenbereich der Fluoreszenzstrahlung zur Detektion durch den jeweiligen Photodetektor 18, 20, 22 passieren läßt.
Das Fluoreszenzspektrum der von der Meßeinrichtung detektierten Molekülfragmente, die bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoff entstehen, zeigt eine Vielzahl von Spektrallinien, wobei im in Fig. 2 dargestellten sicht­ baren Bereich Fluoreszenzbanden des Kohlenstoffdimermoleküls C2 entsprechend den jeweiligen Molekülschwingungsbanden auf­ treten. Dies sind die Fluoreszenzbanden C2,0-1, C2,0-0, C2,1-0 und C2,2-0.
Ferner treten Fluoreszenzbanden von CH-Molekülfragmenten auf.
Der durch einen Photodetektor 18 gebildete erste Sensor erfaßt die Intensität der Fluoreszenzstrahlung der CH,0-0- Bande von bei der Verbrennung entstehenden CH- Molekülfragmenten, beispielsweise bei 431,5 nm. Hierzu ist das Interferenzfilter 48 so gewählt, daß dieses im wesentlichen die gesamte CH-Fluoreszenzbande bei 431,5 nm in Transmission durchläßt, jedoch die danebenliegende C2,2-0 Bande abtrennt.
Der durch einen Photodetektor 20 gebildete zweite Sensor erfaßt die Intensität der Fluoreszenzstrahlung der C2,0-0 Bande bei 516,5 nm, wobei das Interferenzfilter 50 genau so gelegt wird, daß es im wesentlichen die gesamte Bande in Transmission durchläßt.
Der durch einen Photodetektor 22 gebildete dritte Sensor dient dazu, die einen Untergrund u bildende thermische Strahlung zu erfassen. Beispielsweise liegt das Interferenzfilter 52 bei einer Wellenlänge von 495 nm und mißt somit den Untergrund neben der C2,0-0 Fluoreszenzbande, welcher im wesentlichen dem Untergrund u der CH-Bande gleichgesetzt werden kann.
Jeder der Photodetektoren 18, 20 und 22 erzeugt ein der Intensität der jeweiligen Fluoreszenzstrahlung proportionales Ausgangssignal S1, S2, S3 und gibt dieses an eine Auswerte­ schaltung 54, welche die von dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor gemessene Intensität bei der C2,0-0 Bande und der CH,0-0-Bande bezüglich des Untergrundes korrigiert, wobei im einfachsten Fall die Intensität des Untergrundes u von der von dem Photodetektor 18 und dem Photodetektor 20 gemessenen Intensität abgezogen wird.
Anschließend bildet die Auswerteschaltung 54 ein Verhältnis der korrigierten Intensitäten der Fluoreszenzstrahlung der C2,0-0 Fluoreszenzbande und der CH,0-0-Fluoreszenzbande.
Beispielsweise erfolgt dies in der Auswerteschaltung 54 auf digitalem Weg, das heißt, daß die Ausgangssignale S1, S2, S3 der Photodetektoren 18, 20 und 22 digitalisiert werden und dann mit einem in der Auswerteschaltung 54 vorgesehenen Mikrocomputer weiterverarbeitet werden.
Das Verhältnis der Intensität der C2,0-0 Bande zur Intensität der CH,0-0-Bande bei 431,5 nm ergibt ein Maß für das Stöchio­ metrieverhältnis bei der Verbrennung im Brennraum, da eine relativ zur CH,0-0-Bande intensive C2,0-0 Bande ein Indiz für ein zu fettes Gemisch, das heißt die Verbrennung von Kohlen­ wasserstoff im Überschuß darstellt.
Eine derartige Meßeinrichtung 10 läßt sich vorzugsweise auch im Zusammenhang mit einer Regeleinrichtung 100 einsetzen, welche eine Reglerschaltung 102 aufweist, die ihrerseits ein Zufuhrventil 104 der Zufuhreinrichtung 12 für den Kohlenwasserstoff und ein Zufuhrventil 106 der Zufuhreinrich­ tung 16 für den Oxidator steuert. Diese Reglerschaltung 102 wird beispielsweise mit dem Ausgangssignal A der Auswerte­ schaltung 54 gespeist, wobei dieses Ausgangssignal ein Maß für das Stöchiometrieverhältnis der Verbrennung der Kohlen­ wasserstoffe in dem Brennraum 14 darstellt. Je nach dem, in welchem Bereich das Stöchiometrieverhältnis liegt, besteht die Möglichkeit, die Zufuhr des Kohlenwasserstoffs über das Zufuhrventil 104 oder des Oxidators über das Zufuhrventil 106 oder beide so zu regeln, daß ein möglichst ideales Stöchio­ metrieverhältnis bei der Verbrennung im Brennraum 14 vor­ liegt.

Claims (15)

1. Meßeinrichtung zur Bestimmung von Stöchiometrieverhält­ nissen bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, wobei ein erster Sensor (Photodetektor 18) für die Erfassung der Intensität einer ersten Fluoreszenz­ strahlung von bei der Verbrennung entstehenden C-H- Molekülfragmenten (C-H,0-0) und ein zweiter Sensor (Photodetektor 20) für die Erfassung der Intensität einer zweiten Fluoreszenzstrahlung von bei der Ver­ brennung entstehenden ausschließlich C-Atome umfassenden Molekülfragmenten (C2,0-0) vorgesehen sind, wobei die Sensoren (Photodetektoren 18, 20) aufgrund der ersten und zweiten Fluoreszenzstrahlung ein intensitäts­ abhängiges erstes Sensorsignal (Ausgangssignal S1) und zweites Sensorsignal (Ausgangssignal S2) erzeugen, wobei eine Auswerteschaltung (54) vorgesehen ist, welche aus dem Verhältnis der ermittelten Intensitäten der ersten und zweiten Fluoreszenzstrahlung ein dem Stöchiometrie­ verhältnis entsprechendes Ausgangssignal (A) erzeugt, wobei ein dritter Sensor (Photodetektor 22) für die Erfassung der Intensität von bei der Verbrennung ent­ stehender Untergrundstrahlung (u) vorgesehen ist, der ein intensitätsabhängiges drittes Sensorsignal (Ausgangssignal S3) erzeugt, und wobei die Auswerte­ schaltung vor der Bildung des Verhältnisses der Inten­ sitäten, welche bei den Wellenlängen der ersten und zweiten Fluoreszenzstrahlung der Molekülfragmente gemessen wurden, diese Intensitäten hinsichtlich der Intensität der Untergrundstrahlung (u) korrigiert.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (54) von dem ersten Sensor­ signal (Ausgangssignal S1) und dem zweiten Sensorsignal (Ausgangssignal S2) das dritte Sensorsignal (Ausgangssignal S3) subtrahiert.
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der dritte Sensor die Intensität der Un­ tergrundstrahlung bei einer Wellenlänge zwischen der­ jenigen der ersten Fluoreszenzstrahlung der C-H-Mole­ külfragmente und derjenigen der zweiten ausschließlich C-Atome umfassenden Molekülfragmente erfaßt.
4. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Verbrennung entstehende Fluoreszenzstrahlung (24) über einen Lichtleiter (30) den Sensoren (Photodetektoren 18, 20, 22) zugeführt wird.
5. Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem der Verbrennung zugewandten vorderen Ende (28) des Lichtleiters (30) ein Schutzfenster (26) ange­ ordnet ist.
6. Meßeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fluoreszenzstrahlung durch einen einzigen Lichtleiter (30) erfaßbar und mittels einer Verzweigung (Strahlteiler 34) in einen Zweig für das Erfassen der ersten Fluoreszenzstrahlung, in einen Zweig für das Erfassen der zweiten Fluoreszenzstrahlung und in einen Zweig für das Erfassen der Unter­ grundstrahlung aufteilbar ist.
7. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein wellenlängenselektives Element (Interferenzfilter 48, 50, 52) zur Festlegung der für den jeweiligen Sensor (Photodetektoren 18, 20, 22) vorgesehenen Strahlung vorgesehen ist.
8. Meßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das wellenlängenselektive Element ein optisches Bandfilter ist.
9. Meßeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Bandfilter ein Interferenzfilter (48, 50, 52) ist.
10. Meßverfahren zur Bestimmung von Stöchiometrieverhält­ nissen bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, wobei die Intensität einer ersten Fluoreszenzstrahlung von bei der Verbrennung entstehenden C-H-Molekül­ fragmenten, die Intensität einer zweiten Fluoreszenz­ strahlung von bei der Verbrennung entstehenden ausschließlich C-Atome umfassenden Molekül­ fragmenten und die Intensität von bei der Verbrennung entstehender Untergrundstrahlung gemessen wird, und aus dem Verhältnis der Intensitäten der ersten und zweiten Fluoreszenzstrahlung das Stöchiometrieverhältnis bei der Verbrennung bestimmt wird, wobei die bei der Wellenlänge der Fluoreszenzstrahlung der Molekülfragmente gemessenen Intensitäten vor Bildung des Verhältnisses hinsichtlich der Intensität der bei der Verbrennung entstehenden Untergrundstrahlung korrigiert werden.
11. Meßverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der Untergrundstrahlung zwischen den Wellenlängen der detektierten Fluoreszenzstrahlung der Molekülfragmente gemessen wird.
12. Meßverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die integrale Intensität der Fluoreszenzstrahlung einer Schwingungsbande einer Molekülschwingung des jeweiligen Molekülfragments (C-H,0-0, C2,0-0) gemessen wird.
13. Meßverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der Fluoreszenz­ strahlung von C2-Molekülfragmenten gemessen wird.
14. Meßverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der Fluoreszenz­ strahlung der C3-Molekülfragmente gemessen wird.
15. Verwendung einer Meßeinrichtung zur Bestimmung von Stöchiometrieverhältnissen gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 in einer Regeleinrichtung zum Regeln der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen mit einem Oxidator in stöchiome­ trischen Verhältnissen, wobei die Regeleinrichtung eine Reglerschaltung und mindestens ein von dieser angesteu­ ertes Steuerventil zur Steuerung einer Zufuhr von Kohlen­ wasserstoffen oder dem Oxidator zur Verbrennung umfaßt.
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