DE102019110976A1

DE102019110976A1 - Method for checking a gas mixture sensor and ionization sensor in a fuel gas operated heater

Info

Publication number: DE102019110976A1
Application number: DE102019110976.0A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Henrich; Stephan Wald; Jens Hermann
Original assignee: Ebm Papst Landshut GmbH
Current assignee: Ebm Papst Landshut GmbH
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2020-10-29
Also published as: EP3870899A1; WO2020221758A1; EP3870899B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung eines Gasgemischsensors und Ionisationssensors bezüglich ihrer fehlerfreien Funktion bei einem brenngasbetriebenen Heizgerät, wobei ein Gasgemisch erzeugt wird, indem über ein erstes Stellglied (4, 107) eine Gasmenge und über ein zweites Stellglied (3, 102) eine Brenngasmenge bereitgestellt und gemischt werden, wobei der Gasgemischsensor in dem Gasgemisch zur Erfassung einer stofflichen Eigenschaft des Gasgemisches (9, 105) positioniert ist und kontinuierlich ein von dem jeweiligen Gasgemisch abhängiges Sensorsignal an ein Steuergerät (11, 100) übermittelt, wobei an einem Brenner (109) des Heizgerätes (200) über den lonisationssensor ein Flammensignal erfasst und daraus ein lonisationssignal bestimmt und an das Steuergerät (11, 100) übermittelt wird, wobei dem jeweiligen Sensorsignal des Gasgemischsensors ein korrespondierendes lonisationssignal des Ionisationssensors zugeordnet wird, und wobei zur Überprüfung des Gasgemischsensors und des Ionisationssensors die Gasmenge oder die Brenngasmenge temporär in einer vordefinierten Stellgröße des ersten oder zweiten Stellglieds verändert wird, so dass sich das Gasgemisch verändert, und gleichzeitig die jeweilig resultierende Veränderung des Sensorsignals des Gasgemischsensors und des lonisationssignals des Ionisationssensors gemessen und miteinander verglichen werden.The invention relates to a method for checking a gas mixture sensor and ionization sensor with regard to their error-free function in a heating device operated by fuel gas, a gas mixture being generated by a first actuator (4, 107) a gas quantity and a second actuator (3, 102) a fuel gas quantity The gas mixture sensor is positioned in the gas mixture to detect a material property of the gas mixture (9, 105) and continuously transmits a sensor signal that is dependent on the respective gas mixture to a control device (11, 100), with a burner (109 ) of the heating device (200) detects a flame signal via the ionization sensor and an ionization signal is determined therefrom and transmitted to the control device (11, 100), a corresponding ionization signal of the ionization sensor being assigned to the respective sensor signal of the gas mixture sensor, and where, for checking the gas mixture sensor, u nd of the ionization sensor the amount of gas or the amount of fuel gas is temporarily changed in a predefined manipulated variable of the first or second actuator so that the gas mixture changes, and at the same time the respective resulting change in the sensor signal of the gas mixture sensor and the ionization signal of the ionization sensor are measured and compared with one another.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung eines Gasgemischsensors und Ionisationssensors bezüglich ihrer fehlerfreien Funktion bei einem brenngasbetriebenen Heizgerät.The invention relates to a method for checking a gas mixture sensor and ionization sensor with regard to their fault-free function in a heating device operated by fuel gas.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Regelungsverfahren von Heizgeräten bekannt, beispielsweise aus der Offenbarung gemäß der Druckschrift WO2006/000366A1 .Various control methods for heating devices are known from the prior art, for example from the disclosure according to the document WO2006 / 000366A1 .

Stand der Technik ist zudem eine Verbrennungsregelung nach dem sog. SCOT-Verfahren, bei dem die Steuerung der dem Brenner des Heizgerätes zugeführte Luftmenge entsprechend der Brennerleistung erfolgt. Dabei wird eine Flammensignalmessung mittels eines Ionisationssensors durchgeführt und das Gas-Luftgemisch auf einen in einer Kennlinie hinterlegten Solllonisationsmesswert geregelt. Beim SCOT-Verfahren ist jedoch nachteilig, dass bei kleinen Brennerleistungen das Flammensignal stark absinkt und die Regelung damit unzuverlässig wird.The state of the art is also a combustion control according to the so-called SCOT method, in which the amount of air supplied to the burner of the heater is controlled according to the burner output. A flame signal measurement is carried out by means of an ionization sensor and the gas-air mixture is regulated to a target ionization measurement value stored in a characteristic curve. The disadvantage of the SCOT process, however, is that the flame signal drops sharply at low burner outputs, making the control unreliable.

Auf die Anmelderin geht zudem ein Verfahren zur Regelung eines Gasgemisches gebildet aus einem Gas und einem Brenngas bei einem brenngasbetriebenen Heizgerät zurück, bei dem das Gasgemisch erzeugt wird, indem über ein erstes Stellglied eine Gasmenge und über ein zweites Stellglied eine Brenngasmenge bereitgestellt und gemischt werden. Ein mikrothermischer Gasgemischsensor, der mindestens eine stoffliche Eigenschaft des Gasgemisches erfasst, wird mit dem Gasgemisch beaufschlagt und übermittelt kontinuierlich ein von dem jeweiligen Gasgemisch abhängiges Sensorsignal an ein Steuergerät. Das Steuergerät vergleicht das erfasste Sensorsignal mit einem Sollwert des Sensorsignals und steuert bei einer Abweichung des erfassten Sensorsignals mit dem Sollwert des Sensorsignals mindestens eines der ersten und zweiten Stellglieder an. Dadurch wird das Gasgemisch durch Erhöhung oder Verringerung der Gasmenge und/oder Erhöhung oder Verringerung der Brenngasmenge angepasst, bis der Sollwert des Sensorsignals erreicht ist.The applicant also has a method for regulating a gas mixture formed from a gas and a fuel gas in a fuel gas-operated heater, in which the gas mixture is generated by providing and mixing a gas quantity via a first actuator and a fuel gas quantity via a second actuator. A microthermal gas mixture sensor, which detects at least one material property of the gas mixture, is subjected to the gas mixture and continuously transmits a sensor signal that is dependent on the respective gas mixture to a control unit. The control unit compares the detected sensor signal with a setpoint value of the sensor signal and controls at least one of the first and second actuators in the event of a discrepancy between the detected sensor signal and the setpoint value of the sensor signal. As a result, the gas mixture is adjusted by increasing or decreasing the amount of gas and / or increasing or decreasing the amount of fuel gas until the target value of the sensor signal is reached.

Die von dem mikrothermischen Gasgemischsensor erfasste stoffliche Eigenschaft des Gasgemisches ist vorzugsweise die Wärmeleitfähigkeit, die Temperaturleitfähigkeit oder die Schallgeschwindigkeit des Gasgemisches. Es können jedoch auch mehrere dieser stofflichen Eigenschaften erfasst werden, so dass eine genauere Zuordnung der Mehrzahl der Eigenschaften auf das Gasgemisch möglich ist.The material property of the gas mixture detected by the microthermal gas mixture sensor is preferably the thermal conductivity, the thermal conductivity or the speed of sound of the gas mixture. However, several of these material properties can also be recorded, so that a more precise assignment of the majority of the properties to the gas mixture is possible.

Der mikrothermische Gasgemischsensor ist als Gasmassensensor ausgebildet, der sowohl die an den Brenner des Heizgerätes zugeführte Gasgemischmasse als auch weitere stoffliche physikalische Eigenschaften erfasst. Beispielsweise werden hierfür aus dem Stand der Technik bekannte kalorimetrische Mikrosensoren eingesetzt, die neben der Wärmeleitfähigkeit die Temperaturleitfähigkeit des Gasgemisches erfassen. Eine andere Möglichkeit besteht in wenigstens einem Gasmassensensor basierend auf dem Funktionsprinzip der Ultraschallmessung zur Ermittlung der Gasgemischmasse und der jeweils gasgemischabhängig vorliegenden spezifischen Schallgeschwindigkeit.The microthermal gas mixture sensor is designed as a gas mass sensor, which records both the gas mixture mass fed to the burner of the heater and other material physical properties. For example, calorimetric microsensors known from the prior art are used for this purpose, which in addition to the thermal conductivity detect the thermal conductivity of the gas mixture. Another possibility consists in at least one gas mass sensor based on the functional principle of ultrasound measurement for determining the gas mixture mass and the specific sound velocity that is present as a function of the gas mixture.

Bei dem Verfahren wird ferner der Sollwert des Sensorsignals in Abhängigkeit einer Zusammensetzung des Gases oder des Brenngases durch das Steuergerät angepasst. Ändert sich die Zusammensetzung des Brenngases (z.B. von Propan auf Butan), verändern sich die gemessenen Eigenschaften des Gasgemisches. Zusätzlich benötigen andere Zusammensetzungen an Brenngas für eine optimale Verbrennung auch andere Luftmengen. Es ist somit auch ein neues Mischungsverhältnis zwischen Gas und Brenngas erforderlich.In the method, the setpoint value of the sensor signal is also adapted by the control device as a function of a composition of the gas or of the fuel gas. If the composition of the fuel gas changes (e.g. from propane to butane), the measured properties of the gas mixture change. In addition, different compositions of fuel gas also require different amounts of air for optimal combustion. A new mixing ratio between gas and fuel gas is therefore also required.

Eine derartige Anpassung des Sollwerts des Sensorsignals erfolgt durch einen Kalibrierprozess. Hierfür werden vom Steuergerät das erste Stellglied der Gasmenge oder das zweite Stellglied der Brenngasmenge soweit verändert, bis das gewünschte Ergebnis erreicht wird. Der ursprüngliche Sollwert wird für die weitere Gemischregelung durch das neue gemessene Sensorsignal ersetzt.Such an adaptation of the setpoint value of the sensor signal takes place by means of a calibration process. For this purpose, the control unit changes the first actuator for the gas quantity or the second actuator for the fuel gas quantity until the desired result is achieved. The original setpoint is replaced by the new measured sensor signal for further mixture control.

Der Kalibrierprozess erfolgt durch eine lonisationsstromregelung eines Flammensignals eines Brenners des Heizgerätes, bis ein lonisationssollwert erreicht ist. Hierfür wird zunächst eine stöchiometrische Verbrennung des Brenners des Heizgerätes eingestellt. Über eine lonisationssonde werden das Flammensignal des Brenners des Heizgerätes und dadurch ein entsprechender Ionisationsstrom erfasst. Bei der stöchiometrischen Verbrennung ist der lonisationsstrom maximal. Aus diesem Wert des Ionisationsstroms wird mit einer labortechnisch ermittelten Prozentzahl ein lonisationssollwert berechnet und als künftiger lonisationsstromsollwert abgespeichert, der bei der gewünschten Verbrennung erreicht werden muss. Anschließend wird ausschließlich die Gasmenge um einen vorbestimmten Faktor reduziert, um den Brenner mit dem gewünschten Gasgemisch bei dem vorbestimmten lonisationssollwert zu betreiben.The calibration process is carried out by regulating the ionization current of a flame signal from a burner in the heater until a desired ionization value is reached. For this purpose, a stoichiometric combustion of the burner of the heater is first set. The flame signal of the burner of the heater and thus a corresponding ionization current are recorded via an ionization probe. In the case of stoichiometric combustion, the ionization current is at a maximum. A nominal ionization value is calculated from this value of the ionization current with a percentage determined by laboratory technology and stored as a future nominal ionization current value which must be achieved with the desired combustion. Then only the amount of gas is reduced by a predetermined factor in order to operate the burner with the desired gas mixture at the predetermined ionization setpoint.

Beim Erreichen des lonisationssollwerts wird die mindestens eine stoffliche Eigenschaft des Gasgemisches mittels des Gasgemischsensors gemessen und als neuer Sollwert des Sensorsignals im Steuergerät hinterlegt. Der neue Sollwert wird für die weitere Regelung verwendet und ersetzt den bisherigen Sollwert.When the ionization target value is reached, the at least one material property of the gas mixture is measured by means of the gas mixture sensor and stored in the control device as the new target value of the sensor signal. The new setpoint is used for further control and replaces the previous setpoint.

Das Gas ist vorzugsweise Luft, das Brenngas vorzugsweise Flüssiggas oder Erdgas.The gas is preferably air, and the fuel gas is preferably liquid gas or natural gas.

Bei derartigen Regelungsverfahren sollen nun als Aufgabe der vorliegenden Erfindung die gemessenen Sensorwerte des Gasgemischsensors und des lonisationssensors auf Plausibilität, d.h. bezüglich ihrer fehlerfreien Funktion überprüft werden, um Fehler im Regelungsverfahren erkennen zu können.With such control methods, the object of the present invention is to check the measured sensor values of the gas mixture sensor and the ionization sensor for plausibility, i.e. are checked with regard to their faultless function in order to be able to detect errors in the control process.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the combination of features according to claim 1.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Überprüfung eines Gasgemischsensors und Ionisationssensors bezüglich ihrer fehlerfreien Funktion bei einem brenngasbetriebenen Heizgerät vorgeschlagen, bei dem ein Gasgemisch erzeugt wird, indem über ein erstes Stellglied eine Gasmenge und über ein zweites Stellglied eine Brenngasmenge bereitgestellt und gemischt werden. Der Gasgemischsensor ist in dem Gasgemisch zur Erfassung einer stofflichen Eigenschaft des Gasgemisches positioniert und übermittelt kontinuierlich ein von dem jeweiligen Gasgemisch abhängiges Sensorsignal an ein Steuergerät. An einem Brenner des Heizgerätes wird über den Ionisationssensor ein Flammensignal erfasst, daraus ein lonisationssignal bestimmt und an das Steuergerät übermittelt. Dem jeweiligen Sensorsignal des Gasgemischsensors wird ein korrespondierendes lonisationssignal des Ionisationssensors zugeordnet. Zur Überprüfung des Gasgemischsensors und des lonisationssensors wird die Gasmenge oder die Brenngasmenge temporär in einer vordefinierten Stellgröße des ersten oder zweiten Stellglieds verändert, so dass sich hierdurch das Gasgemisch in seiner Zusammensetzung verändert. Gleichzeitig werden die jeweilig aus der Gemischveränderung resultierende Veränderung des Sensorsignals des Gasgemischsensors und des lonisationssignals des Ionisationssensors gemessen und miteinander verglichen. Aus dem Ergebnis des Vergleichs der jeweiligen Veränderung der Sensorwerte können Abweichungen von Sollwerten erkannt und auf eine fehlerhafte Funktion des Gasgemischsensors oder des Ionisationssensors geschlossen werden.According to the invention, a method is proposed for checking a gas mixture sensor and ionization sensor with regard to their fault-free function in a fuel gas-operated heater, in which a gas mixture is generated by providing and mixing a gas quantity via a first actuator and a fuel gas quantity via a second actuator. The gas mixture sensor is positioned in the gas mixture to detect a material property of the gas mixture and continuously transmits a sensor signal that is dependent on the respective gas mixture to a control unit. A flame signal is detected by the ionization sensor on a burner of the heater, an ionization signal is determined from this and transmitted to the control device. A corresponding ionization signal of the ionization sensor is assigned to the respective sensor signal of the gas mixture sensor. To check the gas mixture sensor and the ionization sensor, the amount of gas or the amount of fuel gas is temporarily changed in a predefined manipulated variable of the first or second actuator, so that the composition of the gas mixture changes as a result. At the same time, the change in the sensor signal of the gas mixture sensor and the ionization signal of the ionization sensor resulting in each case from the mixture change are measured and compared with one another. From the result of the comparison of the respective change in the sensor values, deviations from setpoint values can be recognized and a defective function of the gas mixture sensor or the ionization sensor can be deduced.

Vorzugsweise wird bei dem Verfahren die Brenngasmenge temporär in einer vordefinierten Stellgröße des ersten oder zweiten Stellglieds verändert, die diese exakter steuerbar ist als die Gasmenge, die üblicherweise als Luft über ein Gebläse bereitgestellt wird.In the method, the amount of fuel gas is preferably changed temporarily in a predefined manipulated variable of the first or second actuator, which can be controlled more precisely than the amount of gas that is usually provided as air via a fan.

Wenn für den Vergleich beispielsweise der Anteil der Brenngasmenge am Gasgemisch vergrößert wird und erhöht sich dabei erwartungsgemäß das lonisationssignal des Ionisationssensors, ohne dass das gleichzeitig das Sensorsignal des Gasgemischsensors ansteigt, liegt eine fehlerhafte Funktion des Gasgemischsensors vor. Liefert hingegen bei der Veränderung des Gasgemisches nur das Sensorsignal des Gasgemischsensors erwartungsgemäß angepasste Signale, ohne dass die entsprechende Anpassung auch bei dem lonisationssignal des Ionisationssensors feststellbar wäre, liegt eine fehlerhafte Funktion des Ionisationssensors, beispielsweise der im Brenner des Heizgeräts positionierten lonisationselektrode, vor. Das Reglungsverfahren des Heizgerätes kann je nachdem welcher der beiden Sensoren ein fehlerhaftes Ergebnis liefert, ausschließlich über den jeweils anderen Sensor erfolgen, bis eine entsprechende Wartung erfolgt ist.If, for example, the proportion of the amount of fuel gas in the gas mixture is increased for the comparison and the ionization signal of the ionization sensor increases as expected without the sensor signal of the gas mixture sensor increasing at the same time, the gas mixture sensor is malfunctioning. If, on the other hand, only the sensor signal of the gas mixture sensor delivers, as expected, adjusted signals when the gas mixture is changed, without the corresponding adjustment also being detectable in the ionization signal of the ionization sensor, the ionization sensor, for example the ionization electrode positioned in the burner of the heater, is faulty. Depending on which of the two sensors delivers an incorrect result, the heating device's control process can only be carried out via the other sensor in each case until appropriate maintenance has been carried out.

Bei dem Verfahren ist auch die absolute Größe der Abweichung des lonisationssignals des Ionisationssensors oder des Sensorsignals des Gasgemischsensors erfassbar und mit labortechnisch ermittelten oder vorausberechneten Größen vergleichbar, um einen Grad der Abweichung der Signale von einem Sollwert zu bestimmen. Dies ermöglicht es, einen Toleranzbereich für die Signale festzulegen, welche für den regulären Betrieb als normal gelten. Bei einer zu großen Abweichung außerhalb des Toleranzbereichs kann beispielsweise in einem Display des Heizgeräts eine Fehlerdiagnose angezeigt werden.In the method, the absolute size of the deviation of the ionization signal of the ionization sensor or of the sensor signal of the gas mixture sensor can be detected and compared with laboratory-determined or pre-calculated variables in order to determine a degree of deviation of the signals from a setpoint. This makes it possible to define a tolerance range for the signals which are considered normal for regular operation. If the deviation is too great outside the tolerance range, a fault diagnosis can be shown, for example, in a display of the heater.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise kontinuierlich während der Gemischregelung angewandt und das Sensorsignal des Gasgemischsensors mit dem lonisationssignal des Ionisationssensors regelmäßig verglichen bzw. plausibilisiert.The method according to the invention is preferably applied continuously during the mixture regulation and the sensor signal of the gas mixture sensor is regularly compared or plausibility checked with the ionization signal of the ionization sensor.

Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass zur Überprüfung des Gasgemischsensors und des Ionisationssensors die Gasmenge oder die Brenngasmenge zyklisch in mehreren Schritten in vordefinierten Stellgrößen des ersten oder zweiten Stellglieds verändert wird und die sich jeweils einstellende Veränderung des Sensorsignals des Gasgemischsensors und des lonisationssignals des Ionisationssensors in mehren der sich aus den Schritten ergebenden Betriebspunkten gemessenen und miteinander verglichen werden.A further development of the method provides that, in order to check the gas mixture sensor and the ionization sensor, the amount of gas or the amount of fuel gas is changed cyclically in several steps in predefined manipulated variables of the first or second actuator and the change in the sensor signal of the gas mixture sensor and the ionization signal of the ionization sensor in each case several of the operating points resulting from the steps are measured and compared with one another.

Der vorstehend beschriebene Kalibrierprozess durch die lonisationsstromregelung wird in einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens genutzt, um eine Vorab-Zuordnung von mehreren Signalwerten des Gasgemischsensors und Ionisationssensors in den verschiedenen Betriebspunkten festzulegen. Der Kalibrierprozess wird vorzugsweise wiederholt ausgeführt, so dass mehreren unterschiedlichen lonisationssignalen korrespondierende Sensorsignale des Gasgemischsensors zugeordnet sind. Aus dem Zusammenhang zwischen dem lonisationssignal und dem Sensorsignals in den verschiedenen Betriebspunkten ergibt sich eine Soll-Kennlinie in einem Diagramm lonisationssignal-Sensorsignal, die im Steuergerät hinterlegt wird. Um die Soll-Kennlinie wird vorzugsweise mindestens ein Toleranzkorridor vorgesehen, der einen Betrieb außerhalb des Normalen kennzeichnet, so dass bei einer zu starken Abweichung des Kennlinienverlaufs von der Soll-Kennlinie entweder eine Kalibrierung der Gemischregelung erfolgen kann oder das Heizgerät notfalls sogar abgeschaltet wird.The calibration process described above by the ionization current regulation is used in an advantageous embodiment of the method in order to establish a prior assignment of several signal values of the gas mixture sensor and ionization sensor in the various operating points. The calibration process is preferably carried out repeatedly, so that sensor signals of the gas mixture sensor that correspond to several different ionization signals are assigned. From the relationship between the ionization signal and the sensor signal in the various Operating points, a nominal characteristic curve results in a diagram of ionization signal-sensor signal, which is stored in the control device. At least one tolerance corridor is preferably provided around the target characteristic, which indicates operation outside the normal, so that if the characteristic curve deviates too much from the target characteristic, the mixture control can either be calibrated or the heater can even be switched off if necessary.

Eine Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Gassensor und/oder ein Brenngassensor zur Erfassung zumindest einer der stofflichen Eigenschaft des Gases oder des Brenngases verwendet wird. Bei einer Lösung mit beiden zusätzlichen Sensoren, d.h. Gassensor und Brenngassensor, wird über den Gassensor die stoffliche Eigenschaft des Gases und über den Brenngassensor die die stoffliche Eigenschaft des Brenngases gemessen, wobei hierbei vorteilhaft ist, dass aus den Signalen von Gassensor und Brenngassensor die jeweiligen Endpunkte der Sensorkennlinie des Sensorsignals des Gasgemischsensors bestimmt werden. Der erste Endpunkt ist bestimmt durch reines Brenngas, der zweite Endpunkt durch reines Gas, insbesondere Luft. Somit kann ein aus labortechnisch ermittelten Messungen ein zu erwartender Verlauf der Sensorkennlinie des Gasgemischsensor bei der Veränderung der Brenngasmenge oder Gasmenge zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Vergleich der Veränderung des Sensorsignals des Gasgemischsensors und des lonisationssignals des Ionisationssensors vorausbestimmt werden.A further development of the method is characterized in that a gas sensor and / or a fuel gas sensor is additionally used to detect at least one of the material properties of the gas or the fuel gas. In a solution with both additional sensors, i.e. Gas sensor and fuel gas sensor, the material property of the gas is measured via the gas sensor and the material property of the fuel gas is measured via the fuel gas sensor, whereby it is advantageous that the respective end points of the sensor characteristic of the sensor signal of the gas mixture sensor are determined from the signals from the gas sensor and fuel gas sensor. The first end point is determined by pure fuel gas, the second end point by pure gas, in particular air. Thus, an expected course of the sensor characteristic curve of the gas mixture sensor when the fuel gas quantity or gas quantity is changed for carrying out the method according to the invention can be determined in advance by comparing the change in the sensor signal of the gas mixture sensor and the ionization signal of the ionization sensor.

Auch bei einer schrittweisen Veränderung zur Erreichung und Messung in mehreren bestimmten Betriebspunkten sind der Kennlinienverlauf und somit die auf der Kennlinie erwarteten Betriebspunkte vorausberechenbar, so dass ein Ziel-Sensorsignal zu jedem der sich aus den Schritten ergebenden Betriebspunkte bestimmt wird.Even in the case of a step-by-step change in order to achieve and measure several specific operating points, the course of the characteristic curve and thus the operating points expected on the characteristic curve can be calculated in advance, so that a target sensor signal is determined for each of the operating points resulting from the steps.

Eine Ausführung des Verfahrens sieht alternativ vor, dass nur ein zusätzlicher Sensor, d.h. nur der Gassensor oder nur der Brenngassensor ergänzt wird. Dies ist kostengünstiger. Gleichzeitig bietet es die vorteilhafte Möglichkeit, zumindest einen Endpunkt der Sensorkennlinie des Sensorsignals des Gasgemischsensors zu bestimmen, ausgehend von dem die schrittweise Veränderung beispielsweise der Brenngasmenge genauer vorausberechenbar ist. Zudem kann unter Berücksichtigung des Endpunkts der Sensorkennlinie bereits ein Schritt der Veränderung beispielsweise der Brenngasmenge ausreichen, um die Abweichungen im Sensorsignal des Gasgemischsensors zu erkennen. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Überprüfung des Gasgemischsensors und des lonisationssensors nicht im Bereich des Maximums des lonisationssignals mit vergleichsweise hohen Abgaswerten erfolgen muss, sondern bereits bei einer ersten Erhöhung beispielsweise der Brenngasmenge die Plausibilitätsprüfung durchführbar ist.Alternatively, one embodiment of the method provides that only one additional sensor, i.e. only the gas sensor or only the fuel gas sensor is added. This is cheaper. At the same time, it offers the advantageous possibility of determining at least one end point of the sensor characteristic curve of the sensor signal of the gas mixture sensor, starting from which the step-by-step change, for example in the amount of fuel gas, can be calculated more precisely in advance. In addition, taking into account the end point of the sensor characteristic, one step of changing, for example, the amount of fuel gas can be sufficient to detect the deviations in the sensor signal of the gas mixture sensor. It is advantageous here that the checking of the gas mixture sensor and the ionization sensor does not have to take place in the region of the maximum of the ionization signal with comparatively high exhaust gas values, but rather the plausibility check can be carried out with a first increase in the amount of fuel gas, for example.

In einer Weiterbildung des Verfahrens werden der Gasgemischsensor, der Gassensor und/oder der Brenngassensor redundant vorgesehen. Jeder der redundant vorgesehenen Gasgemischsensoren, Gassensoren und/oder Brenngassensoren liefert dabei günstigerweise ein eigenes Signal an das Steuergerät, die auf Plausibilität und mithin die Sensoren bezüglich ihrer fehlerfreien Funktion überprüft werden.In a further development of the method, the gas mixture sensor, the gas sensor and / or the fuel gas sensor are provided redundantly. Each of the redundantly provided gas mixture sensors, gas sensors and / or fuel gas sensors advantageously supplies its own signal to the control device, which is checked for plausibility and therefore the sensors are checked for their correct function.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

1 ein prinzipieller Aufbau zur Durchführung der Gemischregelung,
2 einen Aufbau eines Heizgerätes zur Durchführung des Verfahrens,
3 eine Regelungskennlinie des Sensorsignals des Gasgemischsensors,
4 eine Regelungskennlinie des Sensorsignals des Gasgemischsensors,
5 eine Kennlinie der lonisationsstromregelung,
6 eine Kennlinie zur Brenngasmengenerhöhung zur Durchführung des Verfahrens,
7 eine resultierende Kennlinie des Sensorsignals des Gasgemischsensors bei der Brenngasmengenerhöhung gemäß 6,
8 eine resultierende Kennlinie des lonisationssignals des lonisationssensors bei der Brenngasmengenerhöhung gemäß 6,
9 eine Kennlinie im Diagramm lonisationssignal-Sensorsignal mit Toleranzkorridor.

Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures. Show it:

1 a basic structure for implementing the mixture control,
2 a structure of a heating device for carrying out the process,
3 a control characteristic of the sensor signal of the gas mixture sensor,
4th a control characteristic of the sensor signal of the gas mixture sensor,
5 a characteristic curve of the ionization current control,
6 a characteristic curve for increasing the amount of fuel gas to carry out the process,
7th a resulting characteristic curve of the sensor signal of the gas mixture sensor in accordance with the increase in the amount of fuel gas 6 ,
8th a resulting characteristic curve of the ionization signal of the ionization sensor in the case of the fuel gas quantity increase according to FIG 6 ,
9 a characteristic curve in the ionization signal-sensor signal diagram with a tolerance corridor.

In den 1 ist ein prinzipieller Aufbau zur Durchführung der Gemischregelung aufgezeigt. In der nachfolgenden Figurenbeschreibung wird als Gas stets Luft angenommen, auch wenn theoretisch auch andere Gase verwendet werden können.In the 1 shows a basic structure for carrying out the mixture control. In the following description of the figures, air is always assumed to be the gas, even if other gases can theoretically also be used.

In 1 werden über das Steuergerät 11 das Stellglied 4 zur Zuführung einer steuerbaren Menge an Luft 2 und das Stellglied 3 zur Zuführung einer steuerbaren Menge an Brenngas 1 in ihren jeweiligen Öffnungsstellungen geregelt, um das Gasgemisch 9 in einem bestimmten Brenngas-Luftgemisch-Verhältnis zu erzeugen. Im Bereich des Gasgemisches 9 ist der Gasgemischsensor 10 positioniert und wird mit dem Gasgemisch 9 beaufschlagt. Im Brenngasweg 5 sind zusätzlich der Brenngassensor 6, im Gasweg 7 der Gassensor 8 positioniert, die ebenfalls Signale an das Steuergerät 11 liefern. Über eine Prozessüberwachungseinheit 12 werden das Steuergerät 11 und die Regelung überwacht.In 1 are via the control unit 11 the actuator 4th for supplying a controllable amount of air 2 and the actuator 3 for supplying a controllable amount of fuel gas 1 regulated in their respective open positions to the gas mixture 9 to generate in a certain fuel gas / air mixture ratio. In the area of the gas mixture 9 is the gas mixture sensor 10 positioned and is with the gas mixture 9 applied. In the fuel gas path 5 are also the fuel gas sensor 6 , in the gas path 7th the gas sensor 8th positioned, which also sends signals to the control unit 11 deliver. Via a process monitoring unit 12 become the control unit 11 and the regulation is monitored.

2 zeigt eine konkrete Ausführungsform eines brenngasbetriebenen Heizgerätes 200 mit einem Gassicherheitsventil 101, einem Gasregelventil 102 als Stellglied der Menge an Brenngas 103, einem Mischgebläse 107 zur Ansaugung von Luft 104 und Mischung mit dem Brenngas 103 zur Erzeugung des Gasgemisches 105. Über die Drehzahl des Mischgebläses 107 ist die Luftmenge anpassbar; es stellt mithin das Stellglied für die Luftzufuhr. Das Heizgerät 200 umfasst den mikrothermischen Gasgemischsensor 106, wobei ein zweiter Gasgemischsensor 108 als alternative Einbauposition im Ausblasbereich des Mischgebläses 107 dargestellt ist. Grundsätzlich wird jedoch kein zweiter Gasgemischsensor benötigt. Das Mischgebläse 107 fördert das Gasgemisch 105 zum Brenner 109, an dem der Ionisationssensor 111 mit der lonisationselektrode verbaut ist, um die Brennerflamme zu überwachen. Zudem sind über Pfeile die Signalleitungen zu dem und von dem Steuergerät 100 gezeigt, welches die Regelung des Gasgemisches 105 verarbeitet. 2 shows a specific embodiment of a fuel gas-operated heater 200 with a gas safety valve 101 , a gas control valve 102 as an actuator of the amount of fuel gas 103 , a mixing fan 107 for sucking in air 104 and mixing with the fuel gas 103 to generate the gas mixture 105 . About the speed of the mixing fan 107 the amount of air is adjustable; it therefore represents the actuator for the air supply. The heater 200 includes the microthermal gas mixture sensor 106 , with a second gas mixture sensor 108 as an alternative installation position in the discharge area of the mixing fan 107 is shown. In principle, however, no second gas mixture sensor is required. The mixing fan 107 promotes the gas mixture 105 to the burner 109 on which the ionization sensor 111 is installed with the ionization electrode to monitor the burner flame. In addition, the signal lines to and from the control unit are indicated by arrows 100 shown which the regulation of the gas mixture 105 processed.

Im Folgenden wird auf die Bauteile des prinzipiellen Aufbaus gemäß 1 Bezug genommen, die jedoch unmittelbar auf das Heizgerät 200 gemäß 2 übertragbar sind.In the following, the components of the basic structure according to 1 Reference, however, directly to the heater 200 according to 2 are transferable.

In 3 ist in einem Diagramm 30 ein für die Regelung verwendeter vereinfachter linearer Zusammenhang zwischen dem von dem Gasgemischsensor 10 erfassten Sensorsignal 31 bei reiner Luft 2 (Bezugszeichen 34 entspricht 100% Luft) und dem Sensorsignal 32 bei reinem Brenngas 1 (Bezugszeichen 36 entspricht 100% Brenngas) dargestellt. Für das Gasgemisch 9 (Bezugszeichen 35 entspricht 40% Luft und 60% Brenngas) liegt das Sensorsignal 33 dazwischen. Die Mengen an Luft 2 und Brenngas 1 werden über die jeweiligen Stellglieder 3 und/oder 4 solange angepasst, bis die vom Prozess erforderlichen Gemischeigenschaften des gewünschten Mischungsverhältnisses vom Gasgemischsensor 10 detektiert werden. 3 zeigt einen linearen Verlauf der Kennlinie des Sensorsignals, es sind jedoch auch nicht-lineare Kennlinien möglich, die beispielsweise über Wertetabellen eine Regelung zu den entsprechenden Positionen der Stellglieder 3, 4 ermöglichen.In 3 is in a diagram 30th a simplified linear relationship between that of the gas mixture sensor used for the regulation 10 detected sensor signal 31 with clean air 2 (Reference number 34 corresponds to 100% air) and the sensor signal 32 with pure fuel gas 1 (Reference number 36 corresponds to 100% fuel gas). For the gas mixture 9 (Reference number 35 corresponds to 40% air and 60% fuel gas) is the sensor signal 33 between. The amounts of air 2 and fuel gas 1 are via the respective actuators 3 and or 4th adjusted until the mixture properties required by the process of the desired mixture ratio from the gas mixture sensor 10 can be detected. 3 shows a linear course of the characteristic curve of the sensor signal, but non-linear characteristic curves are also possible which, for example, use tables of values to regulate the corresponding positions of the actuators 3 , 4th enable.

Gemäß 3 sinkt das Sensorsignal, je mehr Brenngas 1 zugeführt wird. Das Sensorsignal wird beispielhaft als abhängig von der Wärmeleitfähigkeit als stoffliche Eigenschaft des Gasgemisches 9 dargestellt, wobei das Brenngas beispielsweise Flüssiggas ist und die Wärmeleitfähigkeit von Flüssiggas niedriger ist als diejenige von Luft. Es gibt jedoch auch Gasarten, bei denen die Wirkrichtung der Regelung umgekehrt ist, wie in 4 gezeigt. Hier ist das Brenngas 1 Erdgas, dessen Wärmeleitfähigkeit höher ist als diejenige von Luft. Im Diagramm 40 gemäß 4 ein für die Regelung verwendeter vereinfachter linearer Zusammenhang zwischen dem von dem Gasgemischsensor 10 erfassten Sensorsignal 42 bei reiner Luft 2 (Bezugszeichen 44 entspricht 100% Luft) und dem Sensorsignal 41 bei reinem Brenngas 1 (Bezugszeichen 46 entspricht 100% Brenngas/Erdgas) dargestellt. Für das Gasgemisch 9 (Bezugszeichen 45 entspricht 75% Luft und 25% Brenngas/Erdgas) liegt das Sensorsignal 43 dazwischen, jedoch nahe dem Sensorsignal 41 reinen Brenngases 1. Für eine Regelung mit Erdgas wird vom Steuergerät 11 aus der Signaländerung des Gasgemischsensors 10 bei der Erhöhung der Brenngasmenge die Wirkungsrichtung der Regelung bestimmt und für die weitere Gemischregelung zu Grunde gelegt.According to 3 the more fuel gas there is, the lower the sensor signal 1 is fed. The sensor signal is exemplified as being dependent on the thermal conductivity as a material property of the gas mixture 9 shown, wherein the fuel gas is, for example, liquid gas and the thermal conductivity of liquid gas is lower than that of air. However, there are also types of gas in which the control direction is reversed, as in 4th shown. Here is the fuel gas 1 Natural gas, whose thermal conductivity is higher than that of air. In the diagram 40 according to 4th a simplified linear relationship between that of the gas mixture sensor used for the regulation 10 detected sensor signal 42 with clean air 2 (Reference number 44 corresponds to 100% air) and the sensor signal 41 with pure fuel gas 1 (Reference number 46 corresponds to 100% fuel gas / natural gas). For the gas mixture 9 (Reference number 45 corresponds to 75% air and 25% fuel gas / natural gas) is the sensor signal 43 in between, but close to the sensor signal 41 pure fuel gas 1 . For regulation with natural gas, the control unit 11 from the signal change of the gas mixture sensor 10 When the amount of fuel gas is increased, the direction of action of the control is determined and used as a basis for further mixture control.

5 zeigt ein Diagramm 20 zur Kalibrierung mittels lonisationsstromregelung mit einer Kennlinie des von der lonisationselektrode in der Brennerflamme erfassten lonisationssignals (lo-Signal) gegenüber dem Brenngas-Luftverhältnis λ. Da der prinzipielle Aufbau gemäß 1 keine lonisationselektrode zeigt, wird nachfolgend auf das Heizgerät 200 gemäß 2 verwiesen. Vom Steuergerät 100 wird während des Brennerbetriebes die Menge an Luft 104 auf einen vorgegebenen Wert gesteuert, das lonisationssignal an der Ionisationselektrode des Ionisationssensor 111 am Brenner 109 gemessen und die Menge an Brenngas 103 soweit erhöht, bis das lonisationssignal von dem ursprünglich vorhandenen lonisationswert 21 bei einem Brenngas-Luftverhältnis 24 auf das Maximum 22 angestiegen ist. Aus diesem Wert wird mit einer labortechnisch ermittelten Prozentzahl der lonisationssollwert 23 berechnet und als künftiger lonisationsstrom-Sollwert abgespeichert, der das gewünschte Brenngas-Luftverhältnis 25 mit höherem Luftüberschuss erreicht werden muss. Gleichzeitig wird zu jedem Wert des lonisationssignals ein korrespondierendes Sensorsignal des Gasgemischsensors 108 gespeichert. 5 shows a diagram 20th for calibration by means of ionization current regulation with a characteristic curve of the ionization signal (lo signal) detected by the ionization electrode in the burner flame in relation to the fuel gas / air ratio λ. Since the basic structure according to 1 shows no ionization electrode, is followed by the heater 200 according to 2 referenced. From the control unit 100 the amount of air during burner operation 104 controlled to a predetermined value, the ionization signal at the ionization electrode of the ionization sensor 111 at the burner 109 measured and the amount of fuel gas 103 so far increased until the ionization signal from the originally present ionization value 21st at a fuel gas / air ratio 24 to the maximum 22nd has increased. From this value, the ionization target value is determined using a laboratory-based percentage 23 is calculated and stored as a future ionization current setpoint, which contains the desired fuel gas / air ratio 25th must be achieved with a higher excess of air. At the same time, a corresponding sensor signal from the gas mixture sensor is generated for each value of the ionization signal 108 saved.

In den 6-9 sind Kennlinien in Diagrammen dargestellt, welche ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren zur Überprüfung des Gasgemischsensors 108 und Ionisationssensors 111 bezüglich ihrer fehlerfreien Funktion bei dem brenngasbetriebenen Heizgerät 200 vermitteln. Dabei wird die Brenngasmenge als Parameter erhöht. Alternativ ist das Verfahren in gleicher Weise durch eine Änderung der Luftmenge ausführbar.In the 6-9 Characteristic curves are shown in diagrams, which show an exemplary embodiment for the method for checking the gas mixture sensor 108 and ionization sensor 111 regarding their error-free function in the fuel gas-operated heater 200 convey. The amount of fuel gas is increased as a parameter. Alternatively, the method can be carried out in the same way by changing the amount of air.

Gemäß 6 wird zur Durchführung des Verfahrens über das Steuergerät 100 das Gasregelventil 102 derart angesteuert, dass sich die Brenngasmenge F in Abhängigkeit der Öffnungsstellung P des Gasregelventils 102 erhöht. Die Kennlinie 80 stellt dabei ein Durchflusskennlinie des Brenngases dar. Die Erhöhung erfolgt in der gezeigten Ausführung schrittweise von den Punkten a, b, c, d, e, wobei die Brenngasmenge F im Wesentlichen konstant über einen festgelegten Betrag 81 ansteigt.According to 6 is used to carry out the procedure via the control unit 100 the gas control valve 102 controlled in such a way that the Fuel gas quantity F as a function of the opening position P of the gas control valve 102 elevated. The characteristic 80 represents a flow characteristic of the fuel gas. In the embodiment shown, the increase takes place step by step from the points a , b , c , d , e , wherein the amount of fuel gas F is essentially constant over a fixed amount 81 increases.

Die Veränderung der Brenngasmenge verursacht bei unveränderter Luftmenge eine Verschiebung der Gemischzusammensetzung in % aus Brenngas und Luft und mithin ein sich änderndes Sensorsignal S des Gasgemischsensors 108, wie in 7 gezeigt. Die beiden Endpunkte 61, 65 der Sensorkennlinie 60 bestimmen bei der Gemischzusammensetzung in % bei Bezugszeichen 65 reine Luft bzw. bei Bezugszeichen 66 reines Brenngas. Ausgehend von der Soll-Gemischzusammensetzung bei Punkt a aus 6, gekennzeichnet in 7 mit Bezugszeichen 69 wird in Teilschritten a-b-c-d die Brennstoffmenge auf die Prüf-Gemischzusammensetzung 67, gekennzeichnet in 7 mit Bezugszeichen 67, erhöht, wobei sich das Sensorsignal S im fehlerfreien Betrieb um eine Signaldifferenz 72 verändert. Gleichzeitig erhöht sich, wie in 8 gezeigt, das lonisationssignal von einem Wert, der beim Bezugszeichen 23 bei Punkt a auf einen Maximalwert der stöchiometrischen Verbrennung, der beim Bezugszeichen 22 bei Punkt d gekennzeichnet ist. Bei einer weiteren Anfettung des Gasgemisches auf den Punkt e sinkt das lonisationssignal wieder ab.The change in the amount of fuel gas causes, with the amount of air remaining unchanged, a shift in the mixture composition in% of fuel gas and air and consequently a changing sensor signal S of the gas mixture sensor 108 , as in 7th shown. The two endpoints 61 , 65 the sensor characteristic 60 determine the mixture composition in% with reference numbers 65 pure air or with reference number 66 pure fuel gas. Based on the target mixture composition at point a out 6 , marked in 7th with reference numbers 69 is in partial steps abcd the amount of fuel on the test mixture composition 67 , marked in 7th with reference numbers 67 , increased, the sensor signal S increasing by a signal difference in error-free operation 72 changed. At the same time, as in 8th shown, the ionization signal of a value, which at reference number 23 at point a to a maximum value of the stoichiometric combustion, that of the reference symbol 22nd at point d is marked. With a further enrichment of the gas mixture to the point e the ionization signal drops again.

Bezugnehmend auf 9 ergibt sich aus jedem Schritt a, b, c, d, e der Zuordnung des jeweiligen Sensorsignals (S) des Gasgemischsensors 108 des korrespondierenden lonisationssignals (lo-Signal) des Ionisationssensors 111 die Soll-Kennlinie 95. Zudem sind in gestrichelten Linien zwei Toleranzgrenzen T1 und T2 zur Festlegung des Toleranzkorridors eingezeichnet. Bei einer Abweichung in Richtung des Pfeils A liegt eine Funktion des Gasgemischsensors 108 außerhalb der Normalwerte vor, da sich bei einer Erhöhung der Brenngasmenge gemäß 7 das lonisationssignal deutlich stärker erhöht als das Sensorsignal. Bei einer Abweichung in Richtung des Pfeils B liegt eine Funktion des Ionisationssensors 111 außerhalb der Normalwerte vor, da sich bei einer Erhöhung der Brenngasmenge gemäß 7 das Sensorsignal deutlich stärker erhöht als das lonisationssignal. Eine Abweichung in Richtung des Pfeils A weist auf eine fehlerhafte Funktion des Gasgemischsensors 108, eine Abweichung in Richtung des Pfeils B auf eine fehlerhafte Funktion des Ionisationssensors 111 hin. Die Gemischregelung des Heizgeräts 200 durch das Steuergerät 100 erfolgt dann über den jeweils nicht fehlerhaft arbeitenden Sensor, bis die nötige Wartung erfolgt ist. Der Fehler und Wartungsbedarf wird am Heizgerät 200 visuell beispielsweise über das Anzeigedisplay angezeigt und/oder unmittelbar an den Hersteller übermittelt. Bei einem Vergleichsergebnis der Sensorwerte außerhalb des durch die Toleranzgrenzen T1, T2 bestimmten Toleranzkorridors wird das Heizgerät 200 abgeschaltet.Referring to 9 results from every step a , b , c , d , e the assignment of the respective sensor signal (S) of the gas mixture sensor 108 of the corresponding ionization signal (lo signal) of the ionization sensor 111 the target characteristic 95 . In addition, there are two tolerance limits in dashed lines T1 and T2 to determine the tolerance corridor. If there is a deviation in the direction of arrow A, there is a function of the gas mixture sensor 108 outside the normal values, as an increase in the amount of fuel gas according to 7th the ionization signal increased significantly more than the sensor signal. If there is a deviation in the direction of arrow B, there is a function of the ionization sensor 111 outside the normal values, as an increase in the amount of fuel gas according to 7th the sensor signal increased significantly more than the ionization signal. A deviation in the direction of arrow A indicates a faulty function of the gas mixture sensor 108 , a deviation in the direction of arrow B indicates a malfunction of the ionization sensor 111 down. The mixture control of the heater 200 through the control unit 100 then takes place via the sensor that is not working incorrectly until the necessary maintenance has been carried out. The fault and maintenance requirement is on the heater 200 visually displayed, for example, via the display and / or transmitted directly to the manufacturer. In the case of a comparison result of the sensor values outside of the tolerance limits T1 , T2 The heater is within a certain tolerance range 200 switched off.

Auch wenn in 1 und 2 jeweils eigene Brenngassensoren 6, 103 und Gassensoren 8, 106 vorgesehen sind, umfasst das Verfahren auch Ausführungen ohne diese zusätzlichen Sensoren oder mit nur einem Brenngassensor oder Gassensor.Even if in 1 and 2 each with its own fuel gas sensors 6 , 103 and gas sensors 8th , 106 are provided, the method also includes designs without these additional sensors or with only one fuel gas sensor or gas sensor.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

WO 2006/000366 A1 [0002]

Claims

Method for checking a gas mixture sensor and ionization sensor with regard to their fault-free function in a fuel gas-operated heater, wherein a gas mixture is generated by providing and mixing a quantity of gas via a first actuator (4, 107) and a quantity of fuel gas via a second actuator (3, 102), wherein the gas mixture sensor (10, 106) is positioned in the gas mixture to detect a material property of the gas mixture (5, 105) and continuously transmits a sensor signal that is dependent on the respective gas mixture to a control unit (7, 100), whereby a flame signal is detected on a burner (109) of the heating device (200) via the ionization sensor (111) and an ionization signal is determined therefrom and transmitted to the control device (11, 100), the respective sensor signal of the gas mixture sensor (10, 106) being a corresponding ionization signal of the ionization sensor (111) is assigned, and wherein to check the gas mixture sensor and the ionization sensor, the gas quantity or the fuel gas quantity is temporarily changed in a predefined manipulated variable of the first or second actuator so that the gas mixture changes, and at the same time the respective resulting change in the sensor signal of the gas mixture sensor and the ionization signal of the ionization sensor are measured and be compared with each other.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that for checking the gas mixture sensor (10, 106) and the ionization sensor (111), the amount of gas or the amount of fuel gas is changed cyclically in several steps in predefined manipulated variables of the first or second actuator and the change in the sensor signal of the gas mixture sensor and of the ionization signal of the ionization sensor can be measured in several of the operating points resulting from the steps and compared with one another.

Procedure according to Claim 1 or 2 , further comprising a calibration process carried out by an ionization current control of the flame signal of the burner (109) of the heater (200) until a desired value of the ionization signal is reached.

Procedure according to Claim 3 , characterized in that when the target value of the ionization signal is reached, a corresponding sensor signal of the gas mixture sensor is assigned.

Procedure according to Claim 4 , characterized in that the calibration process is carried out repeatedly when the heater is in operation and the sensor signal of the gas mixture sensor (10, 106) is assigned when the target value of the ionization signal is reached, so that sensor signals of the gas mixture sensor corresponding to several different ionization signals are assigned.

Method according to one of the Claims 2 - 5 , characterized in that a characteristic curve with a tolerance corridor surrounding the characteristic curve is formed from the relationship between the ionization signal and the sensor signal at the various operating points.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a gas sensor (8) and / or a fuel gas sensor (6) is provided for detecting at least one of the material properties of the gas or the fuel gas.

Procedure according to one of the preceding Claims 1 - 6 , characterized in that a gas sensor (8) detect the material properties of the gas and a fuel gas sensor (6) detect the material properties of the fuel gas and end points of a sensor characteristic curve of the sensor signal of the gas mixture sensor (10, 106) are determined therefrom.

Method according to the preceding claim, characterized in that a target sensor signal for each of the operating points resulting from the steps is determined from the course of the sensor characteristic curve of the sensor signal of the gas mixture sensor.

Procedure according to one of the preceding Claims 6 to 9 , characterized in that the heater (200) is switched off when the tolerance corridor is left.

Procedure according to one of the preceding Claims 7 to 10 , characterized in that the gas mixture sensor, the gas sensor and / or the fuel gas sensor are provided redundantly.

Method according to the preceding claim, characterized in that each of the redundantly provided gas mixture sensors, gas sensors and / or fuel gas sensors supplies its own signal to the control device and is checked with regard to their error-free function.

Heater (200) designed to carry out the method according to one of the preceding claims.