DD243992A1 - DEVICE FOR GAS CONCENTRATION DETERMINATION - Google Patents
DEVICE FOR GAS CONCENTRATION DETERMINATION Download PDFInfo
- Publication number
- DD243992A1 DD243992A1 DD28382385A DD28382385A DD243992A1 DD 243992 A1 DD243992 A1 DD 243992A1 DD 28382385 A DD28382385 A DD 28382385A DD 28382385 A DD28382385 A DD 28382385A DD 243992 A1 DD243992 A1 DD 243992A1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- gas
- saw
- concentration
- gas concentration
- layer
- Prior art date
Links
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Gaskonzentrationsbestimmung, welche Anwendung findet in allen Gebieten der Technik, insbesondere auf dem Gebiet der Medizin zur kontinuierlichen Bestimmung der Gaskonzentration in Mehrkomponentengasgemischen bei der Narkose- und Therapiebeatmung. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, eine Einrichtung zu entwickeln, die durch Beeinflussung der Wellenparameter der akustischen Oberflaechenwelle mittels der Messgroesse Gaskonzentration ein konzentrationsabhaengiges Abbildungssignal generiert und damit die Wechselwirkung zwischen Gasart und Wellenparametern verbessert. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass auf der Oberflaeche eines AOW-Bauelementes eine Mehrschichtanordnung, bestehend aus einer elektrischen Isolierschicht und einer Wechselwirkungsschicht aufgebracht ist, dass das AOW-Bauelement und die Mehrschichtanordnung in einer Messkuevette positioniert sind und dass ueber eine an das AOW-Bauelement angekoppelte Auswerteschaltung ein konzentrationsabhaengiges frequenzanaloges Signal generiert ist.The invention relates to a device for gas concentration determination, which finds application in all areas of technology, in particular in the field of medicine for the continuous determination of the gas concentration in multi-component gas mixtures in anesthesia and therapy ventilation. The aim and the object of the invention are to develop a device which generates a concentration-dependent image signal by influencing the wave parameters of the surface acoustic wave by means of the measured quantity of gas concentration and thus improves the interaction between gas type and wave parameters. The object is achieved by applying to the surface of an SAW component a multilayer arrangement consisting of an electrical insulating layer and an interaction layer, that the SAW device and the multilayer arrangement are positioned in a measuring cell and that via the one to the SAW device coupled evaluation circuit a concentration-dependent frequency-analog signal is generated.
Description
ausgewählt, daß die Wechselwirkung von Gasmolekülen und Schicht eine Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit zur Folge hat. Dadurch wird bei konzentrationsabhängiger Leitfähigkeitsänderung der Wechselwirkungsschicht ein konzentrationsabhängiger Feldkurzschluß des mit AOW-Anregung und AOW-Ausbreitung auf piezoelektrischen Festkörpernverbundenen elektrischen Feldes erreicht und eine konzentrationsabhängige Beeinflussung der Ausbreitungsgeschwindigkeit der AOW bewirkt. Die Wechselwirkung kann auch durch eine Energiequelle erreicht werden, die die Wechselwirkungsschicht beaufschlagt und deren Leitfähigkeit bestimmt, wodurch eine Wechselwirkung mit der Gaskomponente durch Sorption entsteht.selected that the interaction of gas molecules and layer has a change in the electrical conductivity result. As a result, a concentration-dependent field short circuit of the electric field connected to AOW excitation and AOW propagation on piezoelectric solids is achieved with concentration-dependent conductivity change of the interaction layer and a concentration-dependent influencing of the propagation velocity of the AOW is effected. The interaction can also be achieved by an energy source which acts on the interaction layer and determines its conductivity, whereby an interaction with the gas component by sorption arises.
Weiterhin kann die Wechselwirkung auch dadurch erfolgen, daß die Wechselwirkungsschicht fluoreszierendes Verhalten aufweist und eine Wechselwirkung zwischen der Fluoreszenzenergie und der zu messenden Gaskomponente erfolgt. Das AOW-Bauelement wird so betrieben, daß es die Schwingfrequenz eines Oszillators abbildet. Dabei wird die Meßgröße Gaskonzentration auf die Frequenz des Oszillators abgebildet.Furthermore, the interaction can also take place in that the interaction layer has fluorescent behavior and an interaction between the fluorescence energy and the gas component to be measured takes place. The SAW device is operated so that it reflects the oscillation frequency of an oscillator. The measured quantity gas concentration is mapped to the frequency of the oscillator.
Die erfindungsgemäße Lösung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:The solution according to the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the drawing show:
Fig. 1: Einrichtung zur GaskonzentrationsbestimmungFig. 1: means for determining the gas concentration
Fig.2: Einrichtung zur Gaskonzentrationsbestimmung mit zusätzlicher Energiequelle.Fig.2: Device for determination of gas concentration with additional energy source.
Die Einrichtung zur Gaskonzentrationsbestimmung besteht aus einem akustischen Oberflächenwellen-Bauelement 1 (AOW), auf dessen Oberfläche eine Mehrschichtanordnung, bestehend aus einer elektrischen Isolierschicht 2 einer Dicke bis 2μιη und einer Wechselwirkungsschicht 3 einer Dicke bis 1 μ,τη aufgebracht ist. Das AOW-Bauelement 1 und die Mehrschichtanordnung sind in einer Meßküvette 4 angeordnet.The device for gas concentration determination consists of a surface acoustic wave component 1 (AOW), on the surface of which a multilayer arrangement consisting of an electrical insulating layer 2 of thickness up to 2 μm and an interaction layer 3 of thickness up to 1 μm , is applied. The SAW device 1 and the multilayer arrangement are arranged in a measuring cuvette 4.
Über eine an das AOW-Bauelement 1 angekoppelte Auswerteschaltung 5 wird ein konzentrationsabhängiges frequenzanaloges Signal 6 generiert.A concentration-dependent frequency-analogue signal 6 is generated via an evaluation circuit 5 coupled to the SAW component 1.
Wird das AOW-Bauelement 1 mit einem Meßgas 7 beaufschlagt, das eine zur Wechselwirkungsschicht 3 korrespondierende Gaskomponente enthält, so wird die elektrische Leitfähigkeit der Wechselwirkungsschicht 3 verändert und ein konzentrationsabhängiger Feldkurzschluß erzeugt.If the SAW component 1 is charged with a measuring gas 7 which contains a gas component corresponding to the interaction layer 3, the electrical conductivity of the interaction layer 3 is changed and a concentration-dependent field short circuit is generated.
Über die angekoppelte Auswerteschaltung 5 wird dann ein konzentrationsabhängiges frequenzanaloges Signal 6 generiert, das der Gaskonzentration des Meßgases 7 entspricht. Ein weiteres Ausführungsbeispie.l ist in Figur 2 dargestellt. Es besteht aus dem gleichen Grundaufbau wie die Einrichtung zur Gaskonzentrationsbestimmung nach Figur 1.About the coupled evaluation circuit 5, a concentration-dependent frequency-analog signal 6 is then generated, which corresponds to the gas concentration of the measuring gas 7. Another Ausführungsbeispie.l is shown in Figure 2. It consists of the same basic structure as the device for gas concentration determination according to FIG. 1.
Dabei ist eine Deckfläche 8 der Meßküvette 4 mit einem Fenster 9 versehen. Das Fenster 9 ist durchlässig für den jeweiligen Hilfsenergieträger. Schlüssig an das Fenster'9 ist eine Energiequelle 10 positioniert. Die Energiequelle 10 kann auf der Basis von Ultraviolett-, Infrarot- oder Laserenergie ausgebildet sein.In this case, a top surface 8 of the measuring cuvette 4 is provided with a window 9. The window 9 is permeable to the respective auxiliary energy carrier. Closely attached to the window 9 is an energy source 10. The energy source 10 may be formed on the basis of ultraviolet, infrared or laser energy.
Die Wechselwirkungsschicht 3 kann als Halbleiter-Oder Metalloxidschicht ausgeführt sein. Durch die Einwirkung des Meßgases 7 und der Energiequelle 10 wird eine Leitfähigkeitsänderung der Wechselwirkungsschicht 3 hervorgerufen und über die Auswerteschaltung 5 wird ein konzentrationsabhängiges frequenzanaloges Signal 6 generiert.The interaction layer 3 may be embodied as a semiconductor or metal oxide layer. By the action of the measuring gas 7 and the energy source 10, a change in the conductivity of the interaction layer 3 is caused and the evaluation circuit 5 generates a concentration-dependent frequency-analogue signal 6.
Weiterhin ist es möglich, die Wechselwirkungsschicht 3 als Fluoreszenzschicht auszuführen und über energiereiche Strahlung der Energiequelle 10 im Zusammenwirken mit dem Meßgas 7 anzuregen, um damit eine Leitfähigkeitsänderung der Wechselwirkungsschicht 3 hervorzurufen.Furthermore, it is possible to carry out the interaction layer 3 as a fluorescent layer and to excite energy-rich radiation of the energy source 10 in cooperation with the measurement gas 7 in order to cause a change in the conductivity of the interaction layer 3.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen darin:The advantages of the solution according to the invention are:
1. Gegenüber dem Stand derTechnik erfolgte eine Erweiterung des Spektrums von analysierbaren Gasen in Mehrkomponentengasgemischen.1. Compared to the prior art, the spectrum of analyzable gases in multicomponent gas mixtures has been broadened.
2. Die Einrichtung stellt einen einfachen Grundaufbau dar, der multivalent für verschiedene Gasdetektierungsaufgaben nutzbar ist.2. The device is a simple basic construction that can be used multivalent for various gas detection tasks.
3. Es erfolgte eine Verringerung der Ansprechzeiten des Gassensors durch eine energetische Verkopplung des Meßmediums' mit dem Sensor.3. There was a reduction of the response times of the gas sensor by an energetic coupling of the measuring medium 'with the sensor.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD28382385A DD243992A1 (en) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | DEVICE FOR GAS CONCENTRATION DETERMINATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD28382385A DD243992A1 (en) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | DEVICE FOR GAS CONCENTRATION DETERMINATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD243992A1 true DD243992A1 (en) | 1987-03-18 |
Family
ID=5573868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD28382385A DD243992A1 (en) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | DEVICE FOR GAS CONCENTRATION DETERMINATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD243992A1 (en) |
-
1985
- 1985-12-06 DD DD28382385A patent/DD243992A1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69927983T2 (en) | METHOD FOR SEPARATING AND ENRICHING ISOTOPES IN THE GAS PHASE | |
DE19640318A1 (en) | Analysing system for mixed gas components of gas to be tested | |
EP1738161A1 (en) | Method for measuring gases and/or minimizing cross sensitivity in fet-based gas sensors | |
DE69938354T2 (en) | PROGRAMMED ELECTRON FLOW | |
DE2705185C2 (en) | Method for analyzing gas mixtures and electron capture detectors suitable for carrying out the method | |
EP2483911B1 (en) | Ionization method, ion source and uses of the same in ion mobility spectrometry | |
DD243992A1 (en) | DEVICE FOR GAS CONCENTRATION DETERMINATION | |
DE2536394A1 (en) | DETECTOR FOR CHROMATOGRAPH | |
DE102004048318A1 (en) | Sensor element and method for determining the concentration of gas components in a gas mixture | |
EP0780685A1 (en) | Amperometric sensor with two electrodes, in particular for hydrogen peroxide | |
EP0505619A1 (en) | Device for the detection of the presence and/or determination of the appearance even of small quantities of a magnetic substance | |
DE2454339A1 (en) | DEVICE FOR THE RELATIVE MEASUREMENT OF THE CONCENTRATION OF A SAMPLE IN A FLUID | |
DE19628033C1 (en) | Drift compensation method for chemical sensors, e.g used for leak detection | |
DE1673223A1 (en) | Method and device for mass spectrometry | |
WO2009156265A1 (en) | Multichannel saw-sensor chip | |
WO2006040207A1 (en) | Method for recording state parameters of a liquid | |
DE10219881A1 (en) | Device and method for determining the partial pressure of a sample gas in a sample gas space | |
DE3833073C2 (en) | ||
DD282115A5 (en) | DEVICE FOR GAS CONCENTRATION MEASUREMENT | |
DE4444827C2 (en) | Method and measuring arrangement for detecting a sample material in a fluid by means of an ISFET | |
DE102019007451A1 (en) | Gas sensor | |
DE2442581C3 (en) | Device for gas analysis | |
EP0533682B1 (en) | Method and device for detecting substances in an ambient substance, in particular for detecting chemical warfare agents | |
EP0529029B1 (en) | Limiting-current probe for the measurement of the partial pressure of gases | |
WO2020030267A1 (en) | Sensor for the conductometric measurement of the co2 dissolved in a liquid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |