DE102011103444A1

DE102011103444A1 - Einrichtung für Messfahrzeuge zur mobilen, ferngesteuerten Simulation von chemischen und physikalischen Schadstoffen in der Umwelt

Info

Publication number: DE102011103444A1
Application number: DE201110103444
Authority: DE
Inventors: Horst Berger; Nils Schwiemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2012-12-13

Abstract

1. Einrichtung für Messfahrzeuge zur mobilen, ferngesteuerten Simulation von chemischen und physikalischen Schadstoffen in der Umwelt. 2.1 Die Messung von Schadstoffen in der Umwelt durch mobile Messgeräte, wie sie bei Feuerwehren eingesetzt werden muss möglichst realitätsnah geschult und geübt werden. Hierzu ist sowohl eine Verunreinigung der Umwelt nicht vertretbar als auch eine unmittelbare Personengefährdung nicht auszuschließen. Letzteres könnte durch personalaufwändige Absperrmaßnahmen vermieden werden. 2.2 Die Erfindung löst das Problem durch einen oder mehrere Funksender als jeweils simulierter Schadstoffschwerpunkt, die ein, dem Abstand dieses Punktes zum Messfahrzeug entsprechenden Feldstärkewertes in einem am Messfahrzeug befindlichen Empfängers erzeugen und eine geringe, diesem Wert proportionale Menge eines Schadstoffes auf möglichst kurzem Weg dem Sensor eines Schadstoffmessgerätes zuführt. Hierzu wird ein Funksender (20a) dessen Codierung einem von ggf. mehreren Schadstoffen entspricht, an einer bestimmten, dem simulierten Schadstoffschwerpunkt repräsentierenden geografischen Position deponiert und in Betrieb genommen. Bei Annäherung des Messfahrzeugs, das die Einrichtung (1a, 15) nach den Ansprüchen der Erfindung trägt, registriert der Empfänger (9) das empfangene Sendersignal (10) und gibt das entsprechende Feldstärkesignal und die Codierung (12) an die Steuerung (11) weiter. Diese steuert (13) den Motor (8) einer Dosiereinrichtung (7) in der Art, dass eine geringe Menge eines konzentrierten Gas-Schadstoffgemischs (4), das in einer belüfteten (6) Verdunsterflasche (2) oberhalb einer Schadstoffflüssigkeit (3) entsteht abgesaugt und einer Kappe (15) zugeführt wird, in der das konzentrierte Gemisch definiert mit der Außenluft gemischt und dem Sensor des Messgerätes zugeführt wird. Bleibt das Fahrzeug an seiner Position, erzeugt die zugführte Schadstoffmenge und die Außenluft am Sensor (16, 17, 18) des Fahrzeugs eine in etwa konstante Schadstoff-Konzentration und damit -Messung. Entsprechend vermindert sich die Konzentration bei Entfernung des Fahrzeugs vom vermeintlichen Schwerpunkt der Schadstofffreisetzung und umgekehrt. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht aus mehreren Sender, deren jeweilige Codierung jeweils einem anderen Schadstoff zugeordnet ist, der jeweils von einer anderen Verdunsterflasche stammt und über eine zugeordnete Dosiereinrichtung demselben oder anderen Sensoren zugeführt wird. Zur Übung der Messung physikalischer Schadstoffe, wie zum Beispiel radioaktiver Strahlung, kann die Erfindung zusätzlich oder alternativ eine Ausstattung aufweisen, mit der mittels oben beschriebener Ermittlung der Feldstärke ein schwach radioaktiver Stoff zum Beispiel über einen Linearmotor einem Zählrohr eines Dosisleistungsmessgerätes proportional zum beschriebenen Abstand des zugeordneten Senders angenähert wird. 2.3 Die Erfindung wird zu Schulungs- und Übungszwecken für Schadstoffmessgeräte an Messfahrzeugen unter Vermeidung einer Schädigung für Personen und/oder einer Belastung der Umwelt, zum Beispiel bei Messfahrzeugen von Feuerwehren eingesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Die korrekte Handhabung von Messgeräten und die Erzielung gültiger Messergebnisse sind nur bei entsprechender Schulung und Übung durchführbar. Dies betrifft insbesondere mobile Geräte zur Erfassung der Konzentration von Schadstoffen in der Umgebungsluft, wie sie beispielsweise von Angehörigen der Feuerwehren genutzt werden und zum Teil in Fahrzeugen fest eingebaut sind. Diese Messung erfordert eine Probennahme aus der Umgebungsluft. Verdunstet ein Teil eines Schadstoffs in die Umgebungsluft, kann diese Verunreinigung mit mobilen Messgeräten erfasst und gemessen werden. Da man die Schadstoffausbreitung bereits in größerer Entfernung und bereits bei, für den menschlichen Organismus unschädlichen Werten ermittelt werden soll, ist Selbstansaugung und hohe Nachweisempfindlichkeit der Messgeräte (im ppm- bis ppb-Bereich) Voraussetzung. Aber selbst in diesem Fall ist eine übungsweise durchzuführende Messung kaum oder zumeist nur sehr unzureichend möglich, da sich das probeweise Ausbringen der erforderlichen Mengen solcher Schadstoffe schon aus Gesundheits- und Umweltschutzaspekten verbietet.
Eine reine Simulation z. B. durch eine Software, die einen Schadstoffverlauf vortäuscht und ein äquivalentes Signal an die weiterführende Auswertung weiterleitet, ist bekannt. Der Nachteil besteht darin, dass die notwendige Bedienung der Geräte und die Effekte der Messgeräte z. B. hinsichtlich Verlauf, Sättigung und Totzeit nicht berücksichtigt wird. Außerdem vermeidet die vorliegende Erfindung einen Eingriff in die vorliegende Messtechnik.
Ein weiterer Vorteil einer, mit einer Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung durchgeführten Übung ist, die erforderliche, reale Messfahrt zum Aufspüren des Schadstoffes, die die richtige Bedienung der Messgeräte und Interpretation der Messergebnisse erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einrichtung der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die zu Übungszwecken die Ausbringung nennenswerter Mengen gefährlicher Stoffe in die Umwelt vermeidet und wegen der direkten Zufuhr nur eine äußerst geringe Menge der chemischen bzw. äußerst geringe Aktivität der physikalischen Schadstoffe notwendig macht um am jeweiligen Sensor trotzdem relevante Messwerte der betreffenden Messgeräte zu erzielen sowie verschiedene Stoffe verschiedenen geografischen Orten zuordnet. Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentes angegebene Einrichtung gelöst.
Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Einrichtung nach Patentanspruch 1.
Die Einrichtung nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 ein Schema der Einrichtung nach dem vorliegenden Vorschlag für die Messung der Konzentration von Gasen chemischer Stoffe
2 ein Schema der Einrichtung nach dem vorliegenden Vorschlag für die Messung der Konzentration und/oder der Identifizierung von Gasen mehrerer chemischer Stoffe
3 ein Schema der Einrichtung nach dem vorliegenden Vorschlag für physikalische Größen, z. B. radioaktive Strahlung

Claims

Einrichtung (1a) für Messfahrzeuge zur mobilen, ferngesteuerten Simulation von chemischen und physikalischen Schadstoffen in der Umwelt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luft-Schadstoffgemisch (4) mit einer, dem jeweiligen Abstand des Messfahrzeugs zu einer bestimmten geografischen Position reziprok proportionalen Menge einem in diesem Messfahrzeug (19a) vorhandenen Messgerät (18) für die Konzentration von Schadstoff-Luftgemischen zugeführt (14) wird.
Einrichtung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass die Menge eines Schadstoff-Luftgemischs in Abhängigkeit von der im Messfahrzeug von einem Funkempfänger (9, 10) empfangenen Feldstärke (12) eines an einer bestimmten geografischen Position platzierten Funksenders (20a, 20b) einem Messgerät (18) zugeführt werden.
Einrichtung nach Anspruch 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration eines zu messenden Luft-Schadstoffgemischs (4) am Ansaugpunkt (16) des im Messfahrzeug vorhandenen Sensors (18) durch die Laufzeit einer Dosierpumpe (7, 8) von einer Steuereinrichtung (11) bestimmt (13) und die ein Teil eines gesättigten Luft-Schadstoffgemisch (4), das sich aus einem chemischen Stoff (3) bildet, aus einem Verdunstungsgefäß (2), das über eine Düse (6) belüftet wird, entnimmt (5), sie einer Kappe (15) zuführt (14), in der das Gemisch definiert mit der Umgebungsluft verdünnt wird.
Einrichtung nach Anspruch 1. bis 3., dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Empfangssignale (9, 12) von mehreren Funk-Sender (20c bis 20f) an unterschiedlichen geografischen Positionen ausgewertet werden (11), wobei jedem dieser Signale und damit jedem der unterschiedlichen geografischen Positionen ein unterschiedlicher chemischer oder physikalischer Schadstoff über verschiedene Dosierpumpen (8a bis 8d) und anderen Einrichtungen (23) verschiedenen Messgeräten (18a, 18b) oder Messgeräten, die in der Lage sind, unterschiedliche Stoffe zu identifizieren (18a), zugeführt wird.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1. bis 4. dadurch gekennzeichnet, dass zur mobilen, ferngesteuerten Zufuhr der physikalischer Kenngröße Strahlung, ein oder mehrere verschiedene schwach strahlende Radionuklide (24) mit einem, dem jeweiligen Abstand des Messfahrzeugs zu einer oder mehreren bestimmten geografischen Position(-en) proportionalen Abstand einem im Messfahrzeug vorhandenen Sensor (22, 21) für die Dosisleistung über einen oder mehrere Linearmotor(-en) (23) angenähert wird (werden).