DE102013014022B4

DE102013014022B4 - Gasmessgerät

Info

Publication number: DE102013014022B4
Application number: DE102013014022.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Rütgers; Andreas Winkens; Renè Wilms
Original assignee: ADOS MESS und REGELTECHNIK GmbH; Ados Mess- und Regeltechnik GmbH
Current assignee: ADOS MESS und REGELTECHNIK GmbH; Ados Mess- und Regeltechnik GmbH
Priority date: 2013-08-26
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2015-12-17
Anticipated expiration: 2033-08-27
Also published as: DE202014006799U1; DE102013014022A1

Abstract

Gasmessgerät zur Messung und Überwachung der Konzentration von Gasen in der Umgebungsluft, mit einem mit der Umgebungsluft in Verbindung stehenden Gehäuse (1, 2), in welchem sich mindestens ein Gassensor (4) befindet und dessen Luftzutrittsöffnung von einer staub- und wasserabweisenden, aber gasdurchlässigen Membran (8) abgedeckt ist, die rückseitig von einem porösen Stützkörper (7) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Membran (8) eine die Vorderseite der Membran (8) abdeckende Loch- oder Schlitzscheibe (9) angeordnet ist, wobei zwischen der Loch- oder Schlitzscheibe (9) und der Membran (8) ein Luftverteilungsraum (10) verbleibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gasmessgerät zur Messung und Überwachung der Konzentration von Gasen in der Umgebungsluft, mit einem mit der Umgebungsluft in Verbindung stehenden Gehäuse, in welchem sich mindestens ein Gassensor befindet und dessen Luftzutrittsöffnung von einer staub- und wasserabweisenden, aber gasdurchlässigen Membran abgedeckt ist, die rückseitig von einem porösen Stützkörper abgedeckt ist.
Derartige Gasmessgeräte werden in erster Linie in Parkhäusern, Garagen, Chemiewerken, Raffinerien, Kühlhäusern oder dergleichen eingesetzt, um die Konzentration von in der Umgebungsluft enthaltenen Gasen zu überwachen und gegebenenfalls gefährliche Gaskonzentrationen zu signalisieren. Vergleichbare Gasmessgeräte sind beispielsweise aus der WO 2003/042678 bekannt. Diese bekannten Gasmessgeräte werden allerdings zur Überwachung der Abgase aus Brennstoffzellen auf das Vorhandensein von Wasserstoff verwendet.
Die bei Geräten dieser Art verwendete Membran soll Staub und eindringendes Wasser von den im Gehäuse befindlichen Gassensoren fernhalten, damit deren Funktionsfähigkeit nicht beeinträchtigt wird. Solche wasserabweisenden, dampfdiffusionsoffenen Membranen bestehen beispielsweise aus Polytetrafluorethylen (PTFE). Solche Membranen werden zum Beispiel dadurch hergestellt, dass eine zunächst dichte PTFE-Folie derart mechanisch expandiert wird, dass in der Folie offene Mikroporen entstehen.
Bei der Verwendung von solchen Membranen in einem Gasmessgerät besteht die Gefahr, dass die empfindliche Membrane durch die auftretenden Druckdifferenzen überdehnt und hierdurch beschädigt wird. Um dies zu vermeiden, wird bei dem Gasmessgerät der eingangs genannten Art die empfindliche Membran von hinten durch einen porösen Stützkörper abgestützt, der vorzugsweise aus porösem Sintermetall oder poröser Keramik besteht.
Bei der Verwendung von solchen Membranen an den Gasmessgerät der eingangs genannten Art besteht allerdings immer noch die Gefahr, dass die Membran beispielsweise bei Reinigungsarbeiten durch Auftreffen des Spritzwasser oder durch mechanische Schläge beschädigt oder verschoben wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Gasmessgerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die die Luftzutrittsöffnung abdeckende Membran besser gegen Auftreffen von Wasserstrahlen oder Schläge gesichert wird, ohne dass die Zugänglichkeit für die zu überwachende Luft beeinträchtigt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einem Gasmessgerät der eingangs genannten Art vor, dass vor der Membran eine die Vorderseite der Membran abdeckende Loch- oder Schlitzscheibe vorgesehen ist, wobei zwischen dieser Loch- oder Schlitzscheibe und der Membran ein Luftverteilungsraum verbleibt. Dieser Loch- oder Schlitzscheibe, die ausreichend engen Löchern oder Schlitzen versehen ist, bricht sich der auftreffende Wasserstrahl und verliert durch Verdoppelung einen großen Teil seiner kinetischen Energie, sodass die mit Abstand dahinterliegende Membran weniger belastet wird. Durch den Luftverteilungsraum wird sichergestellt, dass die zu analysieren Luft sich nach Durchtritt durch die Loch- oder Schlitzscheibe vollflächig über die Membran verteilen kann.
Um auch das Gehäuse schlagfest aber dennoch leicht montierbar und demontierbar auszugestalten, ist weiterhin vorgesehen, dass das Gehäuse aus zwei konzentrisch ineinandersteckenden, axial miteinander verschraubten, zylindrischen Gehäusehälfte besteht, wobei die innere Gehäusehälfte den Gassensor und dessen Anschlüsse aufnimmt und die äußere Gehäusehälfte die Loch- oder Schlitzscheibe, die Membran und den porösen Stützkörper aufnimmt. Diese besondere Ausgestaltung des Gehäuses ist äußerst robust und gestattet es, durch einfaches Auseinanderschrauben der beiden Gehäusehälften das Gasmessgerät zu öffnen und mit all seinen Teilen der Reparatur und Wartung zugänglich zu machen.
Zweckmäßig sind die Loch- oder Schlitzscheibe, die Membran und der poröse Stützkörper an einem selbstsperrenden, herausnehmbaren Sicherungsring abgestützt, der sich am inneren Umfang der offenen Seite der äußeren Gehäusehälfte befindet, und werden vom Einsteckende der inneren Gehäusehälfte gegen diesen Sicherungsring angepresst. Auf diese Weise sind die Lochscheibe, die Membran und der Stützkörper nach der Trennung beider Gehäusehälften voneinander auf einfache Weise austauschbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1: Schematisch einen Längsschnitt durch das Gasmessgerät gemäß der Erfindung;
2: Eine Draufsicht auf den Sinterkörper;
3: Einen Querschnitt des Sinterkörpers gemäß 2;
4: Eine Draufsicht auf die Lochscheibe;
5: Einen Schnitt durch die Lochscheibe entlang der Linie V-V in 4.
Das in 1 dargestellte Gasmessgerät weist ein im Wesentlichen zweiteiliges Gehäuse auf, bestehend aus einer zylindrischen äußeren Gehäusehälfte 1 und einer ebenfalls zylindrischen inneren Gehäusehälfte 2, die über einen Teil ihrer Länge teleskopartig ineinander gesteckt sind und durch eine Überwurfmutter 3 axial gegeneinander verspannbar sind.
Die innere Gehäusehälfte 2 enthält einen oder mehrere Gassensoren 4 und deren Anschlüsse 5 und wird von der zu analysierenden Luft, (angedeutet durch die Pfeile 6) durchströmt.
Die Luftzutrittsöffnung der inneren Gehäusehälfte 2 wird von einem scheibenförmigen, porösen Stützkörper 7 aus porösem Sintermetall oder poröser Sinterkeramik abgedeckt. An der Vorderseite des porösen Stützkörpers 7 liegt vollflächig eine ebenfalls scheibenförmige Membran 8 an, die beispielsweise aus PTFE besteht und wasserdicht und staubdicht, aber dampfdiffusionsoffen ausgebildet ist.
Die Membran 8 wird an ihrer Vorderseite von einer Lochscheibe 9 abgedeckt, die derart ausgebildet und angeordnet ist, dass zwischen der Lochscheibe 9 und der Membran 8 ein Luftverteilungsraum 10 verbleibt. An die Stelle der Lochscheibe kann selbstverständlich auch eine mit Schlitzen oder anderen geeigneten Luftdurchtrittsöffnungen versehene Scheibe verwendet werden.
Das aus dem porösen Stützkörper 7, der Membran 8 und der Lochscheibe 9 bestehende Paket stützt sich axial an einem Sicherungsring 11 ab, der in einer Nut am inneren Umfang der äußeren Gehäusehälfte 1 festgelegt ist. Gegen diesen Sicherungsring 11 wird das oben genannte Paket beim Zusammenschrauben der beiden Gehäusehälften 1 und 2 durch die Stirnseite der inneren Gehäusehälfte 2 axial verspannt.
Das so zusammengesetzte Gehäuse ist besonders kompakt und robust, kann aber dennoch z. B. für Reparatur und Wartungszwecke leicht demontiert werden.

Claims

Gasmessgerät zur Messung und Überwachung der Konzentration von Gasen in der Umgebungsluft, mit einem mit der Umgebungsluft in Verbindung stehenden Gehäuse (1, 2), in welchem sich mindestens ein Gassensor (4) befindet und dessen Luftzutrittsöffnung von einer staub- und wasserabweisenden, aber gasdurchlässigen Membran (8) abgedeckt ist, die rückseitig von einem porösen Stützkörper (7) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Membran (8) eine die Vorderseite der Membran (8) abdeckende Loch- oder Schlitzscheibe (9) angeordnet ist, wobei zwischen der Loch- oder Schlitzscheibe (9) und der Membran (8) ein Luftverteilungsraum (10) verbleibt.
Gasmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zwei konzentrisch ineinander gesteckte und axial miteinander verschraubte zylindrische Gehäusehälften (1, 2) aufweist, wobei die innere Gehäusehälfte (2) den Gassensor (4) und dessen Anschlüsse (5) aufnimmt und die äußere Gehäusehälfte (1) die Loch- oder Schlitzscheibe (9), die Membran (8) und den porösen Stützkörper (7) aufnimmt.
Gasmessgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Loch- oder Schlitzscheibe (9), die Membran (8) und der poröse Stützkörper (7) an einem selbstsperrenden, herausnehmbaren Sicherungsring (11) abgestützt sind, der am inneren Umfang der offenen Seite der äußeren Gehäusehälfte (1) befindet und vom Einsteckende der inneren Gehäusehälfte (2) gegen diesen Sicherungsring (11) gepresst wird.