CN105452831B - 压力传感器、测量装置、反应载体和测量方法 - Google Patents

压力传感器、测量装置、反应载体和测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及压力传感器(100)，用于测量气体混合物的气体和/或气溶胶状的成分的浓度所用的测量系统(10)，所述测量系统带有反应载体(14)，其具有至少一个流动通道(42)，其中，所述流动通道(42)形成带有反应物质(48)的反应室(46)，所述反应物质构造成与所述气体混合物的至少一种待测量的成分或者所述待测量的成分的反应产物发生能视觉上探测出的反应；以及测量装置(12)，其包含用于联接气体流入通道(16)和气体流出通道(18)到所述反应载体的流动通道(42)处的气体联接组件(5)；以及包含用于运送气体混合物通过所述反应载体(14)的流动通道(42)的气体运送装置(28)。所述压力传感器(100)构造成测量流经所述气体运送组件(5)和/或所述反应载体(14)的流动通道(42)的气体混合物的压力差以及具有弹性元件(102)，所述弹性元件构造成根据所述压力差变形。此外本发明涉及测量方法、测量装置和用于这样的测量系统的反应载体。

Description

压力传感器、测量装置、反应载体和测量方法
技术领域
本发明涉及一种用于借助于反应物质测量气体混合物的气体状的和/或气溶胶状的（aerosolförmigen）成分的浓度所用的测量系统的压力传感器，所述反应物质构造成用于与气体混合物的待测量的成分或者待测量的成分的反应产物发生能视觉上探测的反应。此外本发明涉及一种测量装置、反应载体（Reaktionsträger）和用于这样的测量系统的测量方法。
背景技术
从现有技术中已知以反应物质填充的气体检测小管（Gasprüfröhrchen），该反应物质与一定的化合物发生能视觉上看出的反应。在此例如利用手动泵通过气体检测小管泵出限定量的气体混合物。紧接着借助于反应物质的变色确定待测量的化合物的浓度。
此外已知所谓的基于芯片测量系统，在其中反应物质设置在多个布置在反应载体上的反应室（Reaktionskammern）中，这些反应室能够相应地用于测量。反应载体可引入到测量装置中，该测量装置识别出反应载体且执行相应的测量方法用于测量气体混合物的相应的成分的浓度。在没有测得浓度的测量（因为在气体混合物中没有待测量的成分或者待测量的成分处于探测阈值以下）中，测量系统的功能检查是必要的，以排除故障情况。
发明内容
本发明目的在于，提供一种简单的用于这样的测量系统的传感装置和相应的测量方法。
本发明涉及一种用于测量气体混合物的气体状的和/或气溶胶状的成分的浓度所用的测量系统的压力传感器，带有：具有至少一个流动通道的反应载体，其中，流动通道形成带有反应物质的反应室，反应物质构造成用于与气体混合物的至少一种待测量的成分或者待测量的成分的反应产物发生能视觉上探测的反应；以及带有测量装置，其包含用于联接气体流入通道和气体流出通道到反应载体的流动通道处的气体联接组件（Gasanschlussbaugruppe）和用于运送气体混合物通过反应载体的流动通道的气体运送装置。压力传感器构造成用于测量流动通过反应载体的流动通道和/或气体运送组件的气体混合物的压力差且具有弹性元件，该弹性元件构造成用于根据压力差变形。这实现用于测量系统的压力传感器的简单的和紧凑的且容易的结构方式，其尤其对于可携带的移动式测量系统是有利的。
例如压力传感器布置在测量系统中且构造成用于测量流动通过反应载体的流动通道和/或气体运送组件的气体相对环境压力的压力。这实现压力传感器的简单的结构方式，而对通过流动通道和气体联接组件的流动妨碍最小。
备选地，压力传感器布置且构造在测量系统中，用于测量通流动过测量装置的气体联接组件和/或反应载体的流动通道的气体的压力作为在流动中的约束部上的压力降。以此方式压力传感器能柔性地在测量系统中布置在气体联接组件或者流动通道中的任意的部位处。
优选地，压力传感器包含视觉的显示元件，其构造成用于通过测量装置的视觉的传感器检测。以此方式复杂的独立的用于确定压力的传感装置不是必要的，因为有利地能够如此布置和构造压力传感器，使得通过共同的视觉的传感器能够同时检测能视觉上探测出的反应。
视觉的显示元件能通过亮度、对比度和/或颜色的改变，通过可移动的构件、例如指示器（Zeiger），或者通过其组合来实现。优选地，视觉的传感器是能够使不同的颜色区别的颜色传感器，且视觉的显示元件包含颜色编码（Farbcodierung），其中，视觉的显示元件的由颜色传感器检测的颜色随着压力差的改变而改变。
例如，弹性元件由漫反射的透明的膜形成且设置有贴靠面，该贴靠面构造成使得该膜相关地随着压力差越来越大导致越来越大的部分面与贴靠面贴靠，其中，膜的在贴靠面处贴靠的部分面与未贴靠的部分面能视觉上区分。这通过视觉的传感器实现不同的压力差的简单的确定。尤其还通过不同的颜色的贴靠面实现颜色上的区分。
还能够设置观察窗（Sichtfenster）和显示体（Anzeigekörper），观察窗布置用于通过视觉的传感器检测，显示体根据压力差情况随着压力差越来越大，在观察窗中越来越大地可见。
此外弹性元件可构造为体积元件（Volumenelement），其根据压力差改变其体积且根据体积改变实行能视觉上探测出的平移或回转运动。
备选地，压力传感器可包含电气的或磁性的测量元件，其根据弹性元件的变形检测导电性、电容或导磁性。以此方式压力差能够经由对电容或导磁性的测量得到。
此外本发明涉及用于测量气体混合物的气体状的和/或气溶胶状的成分的浓度所用的测量系统的测量装置，其带有具有至少一个流动通道的反应载体，其中，该流动通道形成带有反应物质的反应室，反应物质构造成用于与气体混合物的至少一种待测量的成分或者待测量的成分的反应产物发生能视觉上探测的反应。测量装置包含：气体联接组件，用于联接气体流入通道和气体流出通道到反应载体的流动通道处；气体运送装置，用于运送气体混合物通过反应载体的流动通道；以及根据前面权利要求中任一项的压力传感器，其中，压力传感器设置在气体联接组件处且优选地在气体运送组件的气体接口处用于联接到反应载体的流动通道。以此方式能测量在气体运送组中的压力差且检查例如泄露流。优选地，压力传感器设置在下游侧的气体接口处。
此外本发明涉及用于测量气体混合物的气体状的和/或气溶胶状的成分的浓度的测量系统所用的反应载体，所述测量系统带有测量装置，其包含用于联接气体流入通道和气体流出通道到反应载体的流动通道处的气体联接组件和用于运送气体混合物通过反应载体的流动通道的气体运送装置。反应载体具有至少一个流动通道，其中，该流动通道形成带有反应物质的反应室，反应物质构造成用于与气体混合物的至少一种待测量的成分或者待测量的成分的反应产物发生能视觉上探测的反应。反应载体包含至少一个上述的压力传感器，其中，压力传感器构造在至少一个流动通道(42)处。以此方式，压力传感器不在可重复使用的测量装置处而是在可更换的反应载体处。因为流动通道通常仅使用一次或几次，压力传感器的简单的结构方式是可行的，因为压力传感器尤其由此不长时间地经受不同的化学物质。优选地，压力传感器在下游侧设置在反应载体的联接元件中。
还可行的是，压力传感器的弹性元件设置在流动通道和/或气体运送组件的透明构造的区段中并且根据压力差实行能视觉上探测出的平移或回转运动。
此外本发明涉及用于测量气体混合物的气体状和/或气溶胶状的成分的浓度所用的测量系统的测量方法，所述测量系统带有：反应载体，其具有至少一个流动通道，其中，流动通道形成带有反应物质的反应室，反应物质构造成用于与气体混合物的至少一种待测量的成分或者待测量的成分的反应产物发生能视觉上探测的反应；以及测量装置。该测量方法包含以下方法步骤：测量在测量装置的气体联接组件或者反应载体的流动通道中相对环境压力的或者在流动中的约束部上的参考-压力差；运送气流通过反应载体的流动通道；以及测量在运送气流通过流动通道期间在测量装置的气体联接组件或者反应载体的流动通道中相对环境压力的或者在流动中的约束部上的压力差。
附图说明
前述的实施形式可任意地相互地且与前述的方面结合，以实现根据本发明的优点。本发明其它的特征和优点从接下来说明的实施形式中得出，其中:
图1显示了根据本发明的测量系统的第一实施形式的示意性视图，连同测量装置和根据本发明的反应载体；
图2显示了图1中的测量系统的细节化的视图；
图3显示了图1中的测量系统的细节化的视图，连同引入的反应载体；
图4a以剖视图和俯视图显示了在第一压力差时根据第一实施形式的压力传感器；
图4b显示了在第二压力差时图4a中的压力传感器；
图5以剖视图显示了根据第二实施形式的压力传感器；
图6以剖视图显示了根据第三实施形式的压力传感器；
图7以剖视图显示了根据第四实施形式的压力传感器；
图8以剖视图显示了根据第五实施形式的压力传感器；以及
图9以剖视图显示了根据第六实施形式的压力传感器。
具体实施方式
图1显示了气体测量系统（接下来也称作测量系统10）的示意性视图。测量系统10包含测量装置12和反应载体14。反应载体14具有至少一个流动通道42，其形成带有反应物质48的反应室46。反应物质48构造成用于与气体混合物的至少一种待测量的成分或者待测量的成分的反应产物发生能视觉上探测出的反应。以此方式待测量的成分或者能够直接发生与反应物质的反应或者能够设置中间反应，在该中间反应中待测量的成分与中间反应物质发生反应且在此产生的反应产物紧接着与所述反应物质发生能视觉上探测出的反应。
测量装置12包含气体运送组件2，其带有气体运送装置28用于运送气体混合物通过反应载体14的流动通道42。
气体运送组件2此外包含带有气体混合物流入开口20和气体接口22的气体流入通道16，其中，气体混合物能够通过该流入开口20流入气体流入通道16中，并且该气体接口能够与反应载体14的流动通道42连接。
气体运送组件2此外包含带有气体接口24的气体流出通道18，该气体接口能够与反应载体14的流动通道42连接。气体运送装置28布置在气体流出通道18中且使气体混合物能够在图1中由箭头指出的流动方向上运送。气体运送组件2的传导气体的构件、尤其气体接口22、24及气体流入通道16和气体流出通道18形成气体联接组件5。
设置有控制/调节单元31，其构造成根据至少一个反应速度参数控制或者调节通过流动通道的气体混合物的流量。反应速度参数例如可以是能视觉上探测出的反应的反应前峰（Reaktionsfront）的扩展速度或者流经流动通道42的气体混合物的温度。为了测量流经流动通道42的气体混合物的温度而设置有温度测量元件84，所述温度测量元件直接在反应载体14的流动通道42中或者间接地在反应载体14和/或测量装置12的温度的测量上进行气体混合物的温度的测量。
此外，测量装置12包含探测组件3，其带有用于反应载体14的反应室46的照明的照明装置37。在示出的实施形式中照明装置37构造成以宽带光谱（Breitbandspektrum）照明反应室。例如宽带光谱相应于白光。而还可能的是，相邻的光谱范围、以及红外线-光谱范围或者紫外线-光谱范围由宽带光谱包含。
探测组件3此外包含：视觉的传感器38，用于检测在反应载体14的反应室36中的能视觉上探测出的反应；以及包含测评单元4，用于测评由视觉的传感器测得的能视觉上探测出的反应的数据以及确定气体混合物的成分的浓度。
视觉的传感器38是多通道传感器，其能够检测多个颜色通道。在示出的实施形式中视觉的传感器38构造为数字摄像机，且接下来也称作数字摄像机38。
测评单元4构造用于在测评视觉的传感器38的数据时处理颜色通道的权重。
在图1中，照明装置37出于清楚的原因布置在反应载体14与视觉的传感器38相对的侧上。而照明装置可布置在测量装置12处在不同的位置处且实现相应的照明。例如，照明和观察可通过视觉的传感器38在相同的方向上且因此在反应载体14的相同的侧上进行。
探测组件3此外包含测评单元4，其构造用于仅仅由反应前峰的能视觉上确定的参数来确定在气体混合物中待测量的成分的浓度。为此，在探测在反应室46中扩展的反应前峰时，测量例如在流动方向上在反应室46中扩展的反应前峰的前峰速度（Frontgeschwindigkeit）和强度梯度（Intensitätsgradient）且从中确定待测量的成分的浓度。
然而在气体混合物不含有待测量的成分或者该成分处于探测阈值以下的情况下，必须执行测量系统10的功能检查以排除由于测量系统的失灵、例如由于流动通道的阻塞或者泄露的测量误差。
为了功能检查设置有压力传感器100，其在图1中相应地在两个气体接口22、24处且在流动通道42与反应室46处布置在两侧的联接元件44处。而还可能的是，例如仅布置一个压力传感器100在两个气体接口22、24中的一个处或者反应载体14的流动通道42处。
压力传感器100相应地布置在视觉的传感器38的通过中断的线示出的视场中且能够因此视觉上检测和测评。以此方式无需复杂的独立的传感装置用于检测压力且压力传感器能够简单地构造。
在所示的实施形式中视觉的传感器38的视场大致包含反应载体的整个宽度。然而还可行的是，视觉的传感器的视场仅包含反应载体的一定的范围、例如仅反应载体右侧的下游侧的半边。在该情况下，压力传感器100相应地布置在该范围中。
图2和3显示了用于测量或检测气体状的和/或气溶胶状的成分的浓度的测量系统10的细节化的视图。将可更换的反应载体14（也称作反应载体单元）手动地由使用者的手引入到测量装置12（也称作气体测量装置或此外气体测量系统）中。在此测量系统10或者说测量装置12是较小的、可携带的、能够移动地插入的装置并且设有电池作为能源供应。图2分开地显示了测量装置12和反应载体14且图3显示了测量装置12，带有引入到其中的反应载体14。
在测量装置12的壳体处布置气体运送装置28，其通过构造为吸取泵的泵来实现。该壳体此外形成用于可移动的反应载体14的支承部、尤其滑动支承部。借助于带有马达的反应载体运送装置34，其中所述马达例如是构造为伺服马达的电机和可由伺服马达转换成回转运动的传动装置、尤其驱动轮（Antriebsrolle），反应载体能在测量装置的壳体内部运动，因为在驱动轮与反应载体之间存在机械的接触或者说连接。
测量系统10包含测量装置12和至少一个反应载体14。气体流入通道16从气体混合物流入开口20延伸至第一气体接口22。气体流出通道18从第二气体接口24延伸至气体混合物流出开口26。
气体流入通道16由玻璃制成，由此气体成分在气体流入通道的壁处的沉积或者化学反应被防止或降低。
阀54在气体混合物流入开口20处布置在气体流入通道16的上游。该阀在其所示的第一位置中使气体能够通过气体流入通道16流动且在第二位置中防止气体通过气体流入通道16流动。在示出的实施形式中阀54构造为2/2-换向阀（Wegeventil）。
而还可行的是，测量装置12在没有阀54的情况下构造在气体混合物流入开口20处。以此方式能够降低在反应室46前由气体混合物流经的构件的数量并且因此气体成分在构件处的沉积或者化学反应被防止或降低。
此外，在气体流出通道18中布置缓冲器32，其使气体能够稳定地通过气体流出通道18流动。
测量装置12此外包含反应载体运送装置34，其使反应载体14能够相对于气体流入通道16和气体流出通道18运动。
位置传感器36用于检测反应载体14与气体接口22、24的相对运动。
用于能视觉上探测出的反应的检测的视觉的传感器38设置为数字摄像机38的形式且实现在图1中通过点状的矩形所示的摄像场（Aufnahmefeld）40的摄影。
设置有中心的控制单元41，其能够处理由视觉的传感器检测的数据且控制所述测量方法。在示出的实施形式中，所述中心的控制单元包含测评单元4。
反应载体14具有多个流动通道42，其分别在两个联接元件44之间延伸。在示出的实施形式中，流动通道42中的每个形成以反应物质48填充的反应室46。反应物质48是与气体混合物的气溶胶状的成分和/或待测量的气体发生能视觉上探测出的反应的化合物。这例如是色度的（kolorimetrische）反应。
在所示的实施形式中，流动通道42分别在其右侧以反应物质48填充。在流动通道42的左侧设置有其它气体处理元件、例如干燥剂。
每个流动通道42分配有一个指示销（Anzeigestift）50，指示销形成编码51，其由位置传感器36检测且使反应载体14能够独立定位到相应地配属于流动通道42的相对位置中。还可设置编码51的其它的方式，例如电气的、电子的或磁性的编码，其能够由相应的位置传感器36检测。而优选地，至少附加地设置有视觉的编码51，以此测量系统10的使用者能够通过看一眼观察反应载体14确定，反应载体是否还具有未使用的反应室。
反应载体14此外具有信息区（Informationsfeld）52，在其上存储有信息。在示出的实施形式中，信息区52构造为视觉的信息区，在其上存储有信息，所述信息能够通过数字摄像机38读出。备选地，信息区52能够设置为用于信息的电子存储且构造为例如RFID-芯片或SROM-芯片，其能够经由无线或者电气的接触读出和/或描述。
在示出的实施形式中如此构造数字摄像机38的摄像场，使得反应室46、指示销50和信息区52在反应载体14在测量装置12中相应地至少一个相对位置中通过数字摄像机38检测。以此方式数字摄像机38能一方面用于检测反应物质48在反应载体14的反应室46中的能视觉上探测出的反应且另一方面用于读出在信息区52中的信息且用作位置传感器36用于检测反应载体与气体接口22、24的相对位置。而还可行的是，位置传感器36和用于读出信息区52的读出装置构造为一个或者两个独立的装置。
接下来说明测量系统10的功能检查，尤其对于气体混合物不含有待测量的成分或者该成分处于探测阈值以下的情况，其中在流动通道42中和/或在气体联接组件5中的压力差尤其能够视觉上由压力传感器100测量。
在图4a和4b中，分别在左侧以剖视图在右侧以俯视图示出根据第一实施形式的压力传感器100。压力传感器100构造用于测量流经测量装置的气体联接组件5和/或反应载体14的流动通道42的气体混合物的压力差。压力传感器100具有弹性元件102，其构造用于根据压力差变形。
第一实施形式显示了压力传感器100，其构造用于测量在气体运送组件5或流动通道42内部的内压力P1或P2与环境压力PA之间的压力差。压力传感器100具有固定的传感器壳体104，其与以膜的形式的弹性元件102形成内腔，该内腔与气体联接组件5的导送气体的腔或者流动通道42连接或者是其部分。此外传感器壳体104形成贴靠面106。
图4a显示了在一压力差下的传感器，在该压力差下内压力大致相应于环境压力且弹性元件102大致在卸压的中间位置。在该中间位置中，弹性元件102与传感器壳体104的贴靠面106间隔。弹性元件102的膜漫反射地透明地构造，从而在该中间位置中该膜在对传感器的俯视图中由漫反射的光仅可看出一个相关联的面。
而图4b显示了在一压力差下的压力传感器100，在该压力差下在压力传感器100的内腔中存在相对环境压力的负压。在该情况下，弹性元件移到贴靠面106那里且随着压力差越来越大导致越来越大的部分面贴靠在贴靠面处，其中，贴靠在贴靠面处的部分面与未贴靠的部分面可视觉上区分。
在图4b中所示的压力差中，弹性元件完全贴靠在三个环形的贴靠面106中的内部的两个处且相对外部的环形的贴靠面106具有较小的间隔。在俯视图中由此与两个内部的贴靠面106贴靠的面区域能够通过深色的环看出，因为在这些部分面处没有光或者较小的份额的光通过膜反射。弹性元件102与其贴靠的部分面能够通过数字摄像机38检测且能够确定相应的压力差。在示出的实施形式中，可见的环的数量是压力差的度量。弹性元件102因此与贴靠面106共同地形成视觉的显示元件108，其构造成用于可通过测量装置12的以数字摄像机38的形式的视觉的传感器检测。
优选地，贴靠面106颜色上特征化，例如在本实施形式中通过不同的颜色的环，且因此形成颜色编码，使得通过摄像机38测得的颜色信息形成压力差的度量，其中，随着压力差越来越大可看见以不同的颜色的不同的环。
根据第一实施形式的压力传感器100例如能够以简单的方式直接地构造在反应载体的流动通道42处，其中，对测量结果的处理和测评通过测量装置借助于数字摄像机38实现。压力传感器100因此能够简单地、紧凑地且成本有利地设置在反应载体14处。
图5显示了压力传感器100的第二实施形式。压力传感器100布置在气体接口22或24处。备选地，压力传感器100还能如上所述地布置在测量系统的其它部位处。
对比于第一实施形式的压力传感器100，图5中的压力传感器100测量在气体接口22、24的导送气体的通道内部的约束部110上的压差，其中，在该约束部前有压力P1而在该约束部后有压力P2。
压力传感器100具有传感器壳体104，在其中构造有第一室和第二室112，114，其由以膜的形式的弹性元件102（该膜类似于前面的构造形式）构造。
第一室112与气体接口22、24的导送气体的通道在约束部110的下游连接，而第二室114与气体接口22、24的导送气体的通道在约束部110的上游连接。在第一室112中，传感器壳体104形成环形的贴靠面106，弹性元件102在相应的压力差条件下贴靠该贴靠面。因此弹性元件102和贴靠面106类似于前面的实施形式形成视觉的显示元件108。
传感器壳体在第二室114的范围中透明地构造，以确保视觉上的显示元件108位于数字摄像机38的视场中。
图6显示了压力传感器100的第三实施形式。在导送气体的通道（例如反应载体14的流动通道42或者气体联接组件5的通道）的壁中设置有透明的观察窗116。视觉的显示元件108通过显示体118形成，其可移动地支承且根据压力差在压力差越来越大时越来越大地在观察窗116中可见。还可行的是，整个通道透明地构造且因此整个通道形成观察窗116。在该情况下显示体118必须布置成使得其位置根据压力差能视觉上清楚地看出。
显示体118经由弹性元件102与通道的壁连接。显示体118因此在第一侧上看到环境压力PA而在另一侧上看到内压力P1。在负压上升时，显示体118越来越多地克服弹性元件102的弹性力移到通道中且因此越来越多地通过观察窗116可见。
在图7和8中分别有压力传感器100，带有构造为体积元件的弹性元件102，其根据内压力P1与环境压力PA的压力差改变体积。
在图7中的第四实施形式中，弹性元件102是镰刀形的体积元件，其根据体积变化实行平移运动，其中，镰刀形的弹性元件102的尖部在负压P1相对环境压力PA上升时在画出的箭头方向上运动。经由刻度或者比较图能够确定压力差。
在图8中的第五实施形式中，弹性元件102是螺旋状的体积元件，其根据体积变化实行回转运动，其中，螺旋状的弹性元件102的中心在负压P1相对环境压力PA上升时围绕螺旋轴线旋转。在螺旋状的弹性元件102的中心处固定有指示器作为视觉的显示元件。经由刻度或者比较图及回转运动能够确定压力差。
图9显示了压力传感器100的第六实施形式，其中，压力传感器通过弹性元件102在流动通道42或气体联接组件5的透明构造的导送气体的通道内部形成，所述弹性元件本身形成了用于气流的约束部110。弹性元件102镰刀形地构造且在图9左侧示出在卸压的中间位置，其中，没有流被运送通过该通道且相应地在由弹性元件102形成的约束部110上的压力差大致是零。在卸压的中间位置中弹性元件大致垂直于流动方向延伸，其中，镰刀形的弹性元件的尖部在第一位置处布置在通道壁处。
在图9右侧，示出在有气体流经该通道的情况下的弹性元件102，其中，在约束部110上形成压力差且弹性元件变形。在此一方面弹性元件102的尖部在流动方向上运动，其中，该尖部的运动能够通过刻度或比较图来确定且能够用作压力差别的度量。另一方面弹性元件如此变形，使得弹性元件的宽度从上方的观察方向出发随着变形的增大而变大。优选地，弹性元件102颜色上特征化，从而弹性元件的宽度形成视觉的显示元件108，其由数字摄像机38检测且测评用于确定压力差。
在所示的实施形式中，压力传感器100相应地能够经由测量装置的视觉的传感器38读出。而还可行的是，压力传感器100包含电气的或磁性的测量元件，其根据弹性元件的变形检测导电性、电容或导磁性。例如第一和第二实施形式的弹性元件102的膜能够可导通地覆膜，以便与相应的可导通地覆膜的传感器壳体104的贴靠面106形成电气接触(及其传导能力)或者可变化的容量(通过可变化的距离或可变化的面)。
导磁性的检测能够通过感应进行。磁阻可用导电性较大的实心材料或线圈进行。由固定安装的线圈感应出的磁场根据距离和面积通过在线圈或实心材料中感应出的涡电流（Wirbelströme）减弱。吸收的能量能够在谐振电路和从中产生的降低的共振提升（Resonanzüberhöhung）中测量。导磁性的检测能够在较大导磁率的材料中借助于磁性的耦合来测量。待测量的膜布置在磁路的空气间隙中且可以例如借助于霍尔传感器（Hallsensor）作为从电流强度到场强的改变的函数或者在永磁体中直接作为场强来测量。
接下来参考图2和3来说明一种测量方法。
反应载体14引入到在测量装置12的壳体82中的引入开口80中。反应载体14由手插到引入开口中，由反应载体运送装置34抓取且在引入方向上向前运输。
在运输反应载体14时，反应载体14的信息区52穿过数字摄像机38的摄像场40，其中，在信息区52上的信息由数字摄像机38检测且能够在中心的控制单元41的测评装置中测评。还可行的是，使反应载体定位在能够读出信息区52的读出位置中。在示出的实施形式中，在信息区52上的信息视觉地存储且能够因此以简单的方式由数字摄像机38读出。备选地还可行的是，设置电子的信息区52，其例如构造为主动的或被动的RFID-芯片或SRAM-芯片且能够经由无线或电气的接触读出。电子的接触优选地经由至流动通道42的流入和流出开口的数据线路以及导电材料的气体接管产生，从而当气体接管位于流入和流出开口中时产生在SRAM-芯片与相应的读出装置之间的电流或数据连接。
在第一方法步骤中读出包含在信息区52上的反应载体14的信息，尤其关于气体混合物的待测量的成分和相应的浓度范围。
紧接着，反应载体14定位在与测量装置12的气体接口22、24的相对位置中，其中，选择具有未使用的反应室46的流动通道42，其在图3中所示的示例中是在引入方向上反应载体14的第一流动通道42。
在气体接口22、24之间的连接通过第二流动通道42产生。
在气体运送装置28开始之前拍摄流动通道42的参考图，其中，压力传感器100在反应载体14处且在气体联接组件5处位于数字摄像机38的视场中。由拍摄能够一方面测量瞬间的压力情况。另一方面该拍摄能够用于与在气体混合物的运送期间的拍摄比较。
在拍摄参考图之后，气体运送装置28运送待测量的气体混合物通过流出通道18、第二流动通道42和气体流入通道16，其中，数字摄像机38识别出在反应室46中的可能的能视觉上探测的反应。
在通过气体运送装置28的气体混合物的运送期间，数字摄像机38拍摄流动通道42的流动图像。该流动图像例如可不仅用于压力传感器100的视觉的探测而且用于能视觉上探测出的反应的探测。
控制单元108测评参考图和数字摄像机38的流动图像且借助于取得的视觉的显示元件108确定在压力传感器100的位置处的压力差。以此方式能够检查是否气体运送装置28通过流动通道42或气体联接组件5运送气流。
优选地，数字摄像机38连续地拍摄流动通道42的流动图像，以能够连续地视觉上探测压力差和能视觉上探测出的反应。
探测组件3检测在气体混合物的运送期间在流动方向上在反应室46中扩展的反应前峰及其速度且由反应前峰的速度确定气体混合物的待测量的成分的浓度的暂时的测量结果。
确定气体混合物的成分的浓度的最终测量结果且在结束气体混合物的运送之后输出。
如果气体混合物待确定的成分不被包含在气体混合物中或者处于当前的反应载体14的浓度范围的探测阈值以下的浓度中，那么在反应室46中确定不出能视觉上探测出的反应，由此在反应室46中没有形成反应前峰。
测量的相应的结果通过测量装置例如视觉上或听觉上显示出。
优选地，在每次产生在气体接口22、24之间的连接时经由流动通道42进行泄露流的检查。
在第一步骤中，气体流出通道18的气体接口24与反应载体14的相关的联接元件44连接。在第二步骤中通过气体流出通道18和与其连接的反应载体14的流动通道42运送气体，其中，相对环境压力的压力差或者在约束部110上的压力差和因此通过气体流出通道的气流由压力传感器100来测量。如果气体流出通道和流动通道的系统是气密的，那么测得相应的负压以及基本上没有气流通过气体流出通道18，因为反应载体14的流动通道42经由由密封装置62封闭的第二联接元件44气密地封闭。
在接着的步骤中，气体流入通道16在上游通过阀54封闭且气体流入通道16的气体接口22与反应载体14的相应的联接元件44连接。紧接着将气体通过气体运送装置28运送通过气体流出通道18、流动通道42和气体流入通道16，其中，类似地又测量在压力传感器100的位置处的压力差用于检查泄露流。如果气体流出通道18、流动通道42和气体流入通道16的系统是气密的，那么测得相应的负压以及基本上没有气流通过气体流出通道18，因为气体流入通道16由阀54气密地封闭。
在气密的测量系统10中（在其中在检查泄露流之前在气体流出通道18、流动通道42和/或气体流入通道16中存在常压）在前面的段落中说明的基本上没有气流的测量情况如下理解：测得大致指数降低的、跟随负压的气体流。换言之，测得的气流在气密的测量系统10中相应于在测量开始时在通道16、18、42中存在的气体量，该气体量在检查泄露流时通过气体运送装置28泵出。
如果在检查时泄露流、也就是说经由在前面的段落中所述的气流流出的气流通过气体流出通道18来测量，那么由测量装置12输出相应的错误报告。在反应载体14上的流动通道42或者测量装置12的气体流出通道18和气体流入通道16那么例如可由用户检查。
还可行的是，在第一步骤中气体流出通道18和气体流入通道16的两个气体接口22、24已经与流动通道42的相应的联接元件44连接且相应地执行唯一的泄露流的检查。
附图标记清单
2. 气体运送组件
3. 探测组件
4. 测评单元
5. 气体联接组件
10. 测量系统
12. 测量装置
14. 反应载体
16. 气体流入通道
18. 气体流出通道
20. 气体混合物流入开口
22. 气体接口
24. 气体接口
26. 气体混合物流出开口
28. 气体运送装置
31. 控制/调节单元
32. 缓冲器
34. 反应载体运送装置
36. 位置传感器
37. 照明装置
38. 数字摄像机/视觉传感器
40. 摄像场
41. 中心的控制单元
42. 流动通道
44. 联接元件
46. 反应室
48. 反应物质
50. 指示销
51. 编码
52. 信息区
54. 阀
76. 测评装置
78. 存储装置
80. 引入开口
82. (测量装置的)壳体
100. 压力传感器
102. 弹性元件
104. 传感器壳体
106. 贴靠面
108. 视觉的显示元件
110. 约束部
112. 室
114. 室
116. 观察窗
118. 显示体

Claims (8)

1.压力传感器(100)，用于测量气体混合物的气体状的和/或气溶胶状的成分的浓度所用的测量系统(10)，所述测量系统(10)带有：
反应载体(14)，其具有至少一个流动通道(42)，其中，所述流动通道(42)形成带有反应物质(48)的反应室(46)，所述反应物质构造成用于与所述气体混合物的至少一种待测量的成分或者所述待测量的成分的反应产物发生能视觉上探测出的反应；
以及测量装置(12)，其包含用于联接气体流入通道(16)和气体流出通道(18)到所述反应载体的流动通道(42)处的气体联接组件(5)；以及包含用于运送气体混合物通过所述反应载体(14)的流动通道(42)的气体运送装置(28)；
其中，所述压力传感器(100)构造成用于测量流经所述气体运送组件(5)和/或所述反应载体(14)的流动通道(42)的气体混合物的压力差以及具有弹性元件(102)，所述弹性元件构造成用于根据所述压力差变形，
其中，所述压力传感器(100)包含视觉的显示元件(108)，所述视觉的显示元件构造成用于通过所述测量装置(12)的视觉的传感器(38)检测,
其中，所述显示元件(108)构造和布置成用于与所述能视觉上探测出的反应同时由所述视觉的传感器(38)检测。
2.根据权利要求1所述的压力传感器，其中，所述弹性元件(102)由漫反射的透明的膜形成且设置有贴靠面(106)，所述弹性元件和贴靠面构造成使得所述膜相关地随着压力差越来越大导致越来越多的部分面与所述贴靠面(106)贴靠，其中，所述膜的贴靠在所述贴靠面(106)处的部分面与未贴靠的部分面能够视觉上区分。
3.根据权利要求1或2所述的压力传感器，其中，设置有观察窗(116)，其布置成能够由所述视觉的传感器(38)检测，以及设置有显示体(118)，所述显示体根据所述压力差随着压力差越来越大能够在所述观察窗(116)中越来越大地看见。
4.根据权利要求1所述的压力传感器，其中，所述弹性元件(102)构造为体积元件，所述体积元件根据所述压力差改变其体积且根据体积改变实行能视觉上探测的平移或回转运动。
5.根据权利要求1所述的压力传感器，其中，所述压力传感器(100)包含电气的或磁性的测量元件，所述测量元件根据所述弹性元件(102)的变形检测导电性、电容或导磁性。
6.测量装置(12)，用于测量气体混合物的气体状的和/或气溶胶状的成分的浓度所用的测量系统(10)，所述测量系统(10)带有
反应载体(14)，其具有至少一个流动通道(42)，其中，所述流动通道(42)形成带有反应物质(48)的反应室(46)，所述反应物质构造成用于与所述气体混合物的至少一种待测量的成分或者所述待测量的成分的反应产物发生能视觉上探测出的反应，
其中，所述测量装置(12)包含用于联接气体流入通道(16)和气体流出通道(18)到所述反应载体(14)的流动通道(42)处的气体联接组件(5)以及包含用于运送气体混合物通过所述反应载体(14)的流动通道(42)的气体运送装置(28)；
以及具有前述权利要求中任一项所述的压力传感器(100)，其中，所述压力传感器(100)设置在所述气体联接组件(5)处。
7.反应载体(14)，用于测量气体混合物的气体状的和/或气溶胶状的成分的浓度所用的测量系统，所述测量系统带有测量装置(12)，所述测量装置包含用于联接气体流入通道(16)和气体流出通道(18)到所述反应载体(14)的流动通道(42)处的气体联接组件(5)以及包含用于运送气体混合物通过所述反应载体(14)的流动通道(42)的气体运送装置(28)；
其中，所述反应载体(14)具有至少一个流动通道(42)，其中，所述流动通道(42)形成带有反应物质(48)的反应室(46)，所述反应物质构造成用于与所述气体混合物的至少一种待测量的成分或者所述待测量的成分的反应产物发生能视觉上探测出的反应；
其中，所述反应载体包含至少一个根据权利要求1至5中任一项所述的压力传感器(100)，其中，所述压力传感器(100)构造在至少一个流动通道(42)处。
8.测量方法，用于测量气体混合物的气体状的和/或气溶胶状的成分的浓度所用的测量系统，所述测量系统带有：反应载体(14)，所述反应载体具有至少一个流动通道(42)，其中，所述流动通道(42)形成带有反应物质(48)的反应室(46)，所述反应物质构造成用于与所述气体混合物的至少一种待测量的成分或者所述待测量的成分的反应产物发生能视觉上探测出的反应；以及带有测量装置(12)；所述测量方法具有以下方法步骤:
测量在所述测量装置(12)的气体联接组件(5)或者所述反应载体(14)的流动通道(42)中相对环境压力的或者在流动中的约束部上的参考-压力差；
运送气流通过所述反应载体(14)的流动通道(42)；
借助于包含视觉的显示元件(108)的压力传感器(100)测量在所述测量装置(12)的气体联接组件(5)或者所述反应载体(14)的流动通道(42)中相对所述环境压力的或者在流动中的约束部上的压力差，所述视觉的显示元件构造成用于通过所述测量装置(12)的视觉的传感器(38)检测，
其中，所述显示元件(108)与所述能视觉上探测出的反应同时由所述视觉的传感器(38)检测。
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