DE10312138A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts in nicht brennbaren Gasen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts in nicht brennbaren Gasen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, mit dem der Sauerstoffgehalt eines nicht brennbaren Gases (100) außerhalb desselben durchgeführt werden kann. Hierfür wird eine Messvorrichtung (1) mit einem Festelektrolyten (3) verwendet, der mit zwei Elektroden (4 und 5) versehen ist, die an eine Gleichspannungsquelle (14) angeschlossen sind. Der Elektrode (5), die an den negativen Pol der Gleichspannungsquelle (14) angeschlossen ist, wird eine definierte Menge eines nicht aufbereiteten Probegases (102) zugeführt, das von dem zu untersuchenden Gas (100) abgezweigt wird. Das Probegas (102) wird der Messvorrichtung (1) über eine Kapillare (9) zugeführt, die mit einem Mengenbegrenzer (9G, 9E, 9S, 10) versehen ist. Temperatur- und/oder Druckänderungen, die den Strom des Probegases (102) beeinflussen, werden erfasst und kompensiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 5.
  • Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung kommen vermehrt bei der Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in nicht brennbaren Gasen von Verbrennungsanlagen zur Anwendung, mit deren Hilfe Wärme durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe gewonnen wird.
  • In der DE-PS 29 45 698 C2 ist eine Messvorrichtung zum Bestimmen der Sauerstoffkonzentration in Abgasen beschrieben. Die Messvorrichtung ist mit einem Festelektrolyten versehen, der als einseitig geschlossenes Rohr ausgebildet, mit einer Heizung versehenen und von einem Hüllrohr umgeben ist. Die Innenfläche und die Außenfläche des Festelektrolyten sind mit jeweils einer porösen, als Elektrode dienenden Edelmetallschicht versehen. Die Messvorrichtung wird zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in dem Strom des zu untersuchenden Abgases angeordnet. Das Hüllrohr ist gegenüber dem geschlossenen Ende des Festelektrolyten mit einer Öffnung versehen. Über diese Öffnung wird der Elektrode auf der Außenfläche des Festelektrolyten ein Probegas zugeführt, das von dem zu untersuchenden Abgas abgezeigt wird. Die Messvorrichtung ist so ausgebildet, dass ein konstanter Strom des Probegases an der Elektrode auf der Außenfläche des Festelektrolyten vorbeigeführt werden kann. Hierfür wird das Probegas durch eine Verengung hindurchgeleitet, die einen Zuströmraum mit einem Abströmraum verbindet. Das Druckverhältnis zwischen dem Zuströmraum und dem Abströmraum ist dabei so eingestellt, dass das Probegas mit Schallgeschwindig keit durch die Verengung strömt, wenn deren Durchtrittsquerschnitt entsprechend angepasst ist.
  • Aus der DE-PS 38 38 074 C1 ist eine Messvorrichtung zum Bestimmen der Sauerstoffkonzentration in Abgasen bekannt. Diese Messvorrichtung ist mit einem Festelektrolyten versehen, der zwei Elektroden aufweist. Eine Elektrode ist auf der Außenfläche des Festelektrolyten installiert, und wird mit dem zu überprüfenden Abgas in Kontakt gebracht. Der Festelektrolyt ist von einem Rohr umgeben, dessen Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser des Festelektrolyten. Das Rohr ist an seinem, dem Festelektrolyten gegenüberliegenden Ende offen. Seine seitlichen Begrenzungsflächen sind mit zusätzlichen Öffnungen versehen. Die Messvorrichtung wird so installiert, dass der Festelektrolyt zusammen mit dem Rohr vollständig innerhalb des zu untersuchenden Abgases angeordnet ist. Der gesamte Festelektrolyt ist damit den Einwirkungen des Abgases ausgesetzt, was zu ungenauen Messergebnissen führen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen des Sauerstoffgehalts von nicht brennbaren Gasen aufzuzeigen, das zur Erhöhung der Sicherheit und zur Verbesserung der Messergebnisse außerhalb des zu untersuchenden Gases durchgeführt werden kann. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit der sich ein solches Verfahren durchführen lässt.
  • Die Aufgabe, das Verfahren betreffend, wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Die Aufgabe, die Vorrichtung betreffend, wird durch Merkmale des Patentanspruchs 5 gelöst.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Sauerstoffgehalt eines nicht brennbaren Gases außerhalb des Gases und auch außerhalb eines Abgaskanals durchgeführt werden, durch den das nicht brennbare Gas von einer Verbrennungsanlage nach außen abgeleitet wird.
  • Hierfür wird eine Messvorrichtung verwendet, der kontinuierlich eine aus dem nicht brennbaren Gas abgezweigte Menge an nicht aufbereitetem Probegas zugeführt wird. Die Inbetriebnahme der Messvorrichtung kann vollautmatisch durchgeführt werden. Die Funktionsfähigkeit der Messvorrichtung wird mit Hilfe von Luft überprüft. Werden Abweichungen festgestellt, so wird eine Anpassung vorgenommen. Um die Menge des Probegases begrenzen zu können, sind Mittel vorgesehen, die leicht gereinigt und auch ausgetaucht werden können. Erfindungsgemäß ist die Messvorrichtung hierfür mit einer Kapillare versehen, in die ein Mengenbegrenzer integriert ist. Die Kapillare ragt mit einer Öffnung in das nicht brennbare Gas hinein. Ihre zweite Öffnung mündet in ein Hüllrohr, das eine Sonde mit einem sauerstoffionenleitenden Festelektrolyten umgibt. Der Festelektrolyt ist auf seiner Innenfläche und seiner Außenfläche mit jeweils einer porösen Elektrode versehen, wobei letztere mit dem Probegas beaufschlagt wird. Für die Messungen muss das Probegas nicht zusätzlich aufbereitet werden. Das Hüllrohr und alle zur Messvorrichtung gehörenden elektrischen Anschlüsse und Spannungsquellen werden außerhalb des zu untersuchenden nicht brennbaren Gases bzw. des Abgaskanals installiert, so dass sich hierin keine Zündquellen befinden. Mit Hilfe einer Pumpe wird in dem Hüllrohr ein Unterdruck ausgebildet, auf Grund dessen das Probegas durch die Kapillare in das Hüllrohr strömt. In die Kapillare ist vor dem Hüllrohr eine Schraube mit definierten Abmessungen gedreht, die als Mengenbegrenzer für das Probegas dient. Die Kapillare kann aus Metall oder Keramik gefertigt sein. Bei einer Herstellung aus Keramik kann die Kapillare einem nicht brennbaren Gas mit einer Temperatur bis zu 1700°C ausgesetzt werden.
  • Weitere erfinderische Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Messvorrichtung zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes in nicht brennbaren Gasen,
  • 2 einen Mengenbegrenzer für das aus dem zu untersuchenden Gas abgezweigte Probegas,
  • 3 die Funktionsweise des in die Messvorrichtung eingebauten Festelektrolyten,
  • 4 eine Abgleichkontrolle der verwendeten Messvorrichtung.
  • Zu der in 1 gezeigten Messvorrichtung 1 gehört eine Sonde 2, die mit einem Festelektrolyten 3, zwei Elektroden 4 und 5, einer Heizung 6, und einem Hüllrohr 7 versehen ist, sowie eine Pumpe 8, eine Kapillare 9, drei Sensoren 11, 12 und 13, eine Regel- und Auswerteeinheit 14 und eine Abgleicheinrichtung 15. Der Festelektrolyt 3 ist als einseitig verschlossenes Rohr ausgebildet, das aus Zirkoniumdioxid gefertigt ist. Das Zirkoniumdioxid ist mit Yttriumoxid oder anderen seltenen Erdoxiden dotiert. Die erste Elektrode 4 ist auf der Innenfläche und die zweite Elektrode 5 auf Außenfläche des Festelektrolyten 3 angeordnet. Beide Elektroden 4 und 5 sind aus einem porösen Edelmetall gefertigt. Vorzugsweise wird hierfür Platin verwendet. Innerhalb des Festelektrolyten 3 ist eine elektrische Heizung 6 installiert. Der Festelektrolyt 3 ist von dem Hüllrohr 7 vollständig umschlossen. Das Hüllrohr 7 ist aus Quarz oder Keramik gefertigt, und an seinem ersten Ende 7A durch eine runde Kuppe 7K verschlossen. Nach dem Einsetzen des Festelektrolyten 3 in das Hüllrohr 7 wird dieses an seinem zweiten Ende 7B durch einen Deckel 7D ebenfalls verschlossen. Die elektrischen Anschlüsse 4E, 5E und 6E der beiden Elektroden 4 und 5 sowie der Heizung 6 sind am zweiten Ende 7B des Hüllrohrs 7 nach außen geführt. Der Innenbereich des Hüllrohrs 7 steht bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel über eine seitliche Öffnung 7E mit der Pumpe 8 in mechanischer Verbindung. Die Pumpe 8 ist als Ejetorpumpe ausgebildet. Diese wird durch ein Rohr gebildet, durch das Pressluft 8L geleitet wird. Der Durchmesser des Rohres 8 ist, in Strömungsrichtung der Pressluft 8L gesehen, vor der Öffnung 7E verengt, wodurch ein Sog im Bereich der Öffnung 7E erzeugt wird. Mit Hilfe der Pumpe 8 wird innerhalb des Hüllrohrs 7 ein Unterdruck zwischen 15 mbar und 60 mbar erzeugt. Mit Hilfe dieses Unterdrucks kann ein zu überprüfendes Gas für die Messung in das Hüllrohr 7 geleitet und nach der Messung über die Pumpe 8 wieder daraus entfernt und nach außen abgeleitet werden. An Stelle dieser Ejektorpumpe 8 kann auch jede andere Einrichtung verwendet, die geeignet ist, innerhalb des Hüllrohrs 7 einen solchen Unterdruck in gleicher Weise auszubilden. Durch die Kuppe 7K des Hüllrohrs 7 hindurch ist das erste Ende 9A der Kapillare 9 in den Innenbereich des Hüllrohres 7 geführt. Die Kapillare 9 ist als dünnes Röhrchen ausgebildet, das einen Innendurchmesser von 1 mm bis 2 mm aufweist. Das zweite Ende 9B der Kapillare 9 wird im Strom eines nicht brennbaren Gases 100 installiert, das beim Verbrennen fossiler Brennstoffe in einer Verbrennungsanlage (hier nicht dargestellt) entsteht, und über einen Abgaskanal 101 nach außen geleitet wird. Die Länge der Kapillare 9 ist so bemessen, dass das Hüllrohr 7 mit dem Festelektrolyten 3 nicht in den Strom des Gases 100 hineinragt. Das zweite Ende 9B der Kapillare 9 ist von einem als Filter dienenden Bauelement 9F umgeben. Damit wird sicherstellt, dass nur das nicht brennbare Gas 100 in die Kapillare 9 gelangt und keine Staubteilen (hier nicht dargestellt), die von dem nicht brennbaren Gas 100 mitgeführt werden. Die Kapillare 9 rangt über eine definierte Länge in den Abgaskanal 100 hinein. Diese Länge wird so gewählt, dass sie etwa einem Viertel des Durchmessers entspricht, den der Abgaskanal 100 aufweist. Die Kapillare 9 ist zudem so installiert, das ihr Abstand zu der Verbrennungsanlage (hier nicht dargestellt), von der das Gas 100 stammt, gering ist. Um die Bildung von Wasser und Säure in der Kapillare 9 zu vermeiden, wird sie so montiert, dass sie sich in einer Umgebung befindet, deren Temperatur über dem jeweiligen Wasser- bzw. Säuretaupunkt liegt.
  • Die Menge an Probegas 102, die der zweiten Elektrode 5 zugeführt wird, kann auf einen definierten Wert begrenzt werden. Hierfür ist, wie 2 zeigt, ein Mengenbegrenzer 9G, 9E, 9S, 10 vorgesehen. Für die Ausbildung dieses Mengenbegrenzers 9G, 9E, 9S, 10 ist der Innendurchmesser der Kapillare 9 in einem geringen Abstand von der Sonde 2, und zwar in dem Bereich A, der in 2 zusätzlich vergrößert dargestellt ist, aufgeweitet. Die Kapillare 9 ist hier mit einem Innengewinde 9G versehen, in das eine Schraube 9S gedreht ist. Die Schraube 9S ist mit einem an das Innengewinde 9G an gepassten Außengewinde 9E versehen. Der Außendurchmesser des Außengewindes 9E ist so bemessen ist, dass zwischen dem Außengewinde 9E der Schraube 9 und dem Innengewinde 9G der Kapillare 9 ein Spalt 10 verbleibt. Der Spalt 10 ist in der Nähe der Sonde 2 ausgebildet. Damit befindet er sich in einem Bereich mit einer Temperatur größer 400°C. Ein Verstopfen des Spaltes 10 wird dadurch ausgeschlossen. Die Abmessungen des Spaltes 10 sind so groß gewählt, dass von dem nicht brennbaren Gas 100 eine Menge zwischen 300 ml/h und 600 ml/h abgezeigt und als Probegas 102 der zweiten Elektrode 5 des Festelektrolyten 3 zugeführt wird. Das ist nur dann der Fall, wenn Änderungen im Strom des Probegases 102 erfasst und kompensiert werden. Solche Änderungen können beispielsweise durch sich ändernde Druck- oder Temperaturverhältnisse in dem nicht brennbaren Gas 100 oder an der Messstelle verursacht werden. Um diese Einwirkungen auszuschließen, sind zwei Drucksensoren 11 und 12 und ein Temperatursensor 13 für die Ermittlung von Messdaten aus dem Bereich der Sonde 2 vorgesehen. Die beiden Drucksensoren 11 und 12 und der Temperatursensor 13 sind mit Messfühlern (hier nicht dargestellt) ausgerüstet, die im Bereich der Sonde 2 zum Erfassen von Messwerten installiert sind.
  • Mit der Regel- und Auswerteeinheit 14, die beispielsweise als Mikroprozessor ausgebildet ist, kann eine exakte Einstellung der Sonde 2 durchgeführt werden. Mit dem Drucksensor 11 wird der Druck des Probegases 102 vor dem Eintritt in den Mengenbegrenzer 9G, 9E, 9S der Kapillare 9 und nach dem Vorbeiströmen an der Elektrode 5 gemessen. Weichen die Messwerte von den Sollwerten ab, die in der Regel- und Auswerteeinheit 14 gespeichert sind, wird mit Hilfe von Kennlinien (hier nicht dargestellt), die in der Regel- und Auswerteeinheit 14 gespeichert sind, eine Anpassung durchgeführt. Mit dem Temperatursensor 13 wird die Temperatur in der Kapillare 9 erfasst. Dieser Messwert wird beispielsweise dazu genutzt, Änderungen des Probegasstroms zu korrigieren, die in Folge von Änderungen der Temperatur am Spalt 10 auftreten. Mit dem Drucksensor 12 wird der Druck des Probegases 102 innerhalb des Filters 9F gemessen. Dieser Messwert wird zur Kompensation des Drucks in der Sonde 2 und zur Erfassung eines Druckanstiegs bei der Überprüfung der Sonde 2 genutzt. Von der Abgleich einrichtung 15 kann Luft in das Filter 9F eingeblasen werden. Der gemessene Druckanstieg ist ein Maß für die Durchlässigkeit des Filters 9F.
  • Mit der Regel- und Auswerteeinheit 14 kann ferner eine fehlersichere O2 Messung durchgeführt werden. Hierfür wird der Unterdruck in dem Hüllrohr 7 mit Hilfe dieser Regel- und Auswerteeinrichtung 14 definiert verändert. Damit wird auch die Menge des Probegases 102, das der zweiten Elektrode 5 zugeführt wird, definiert verändert. Bei einem konstanten O2-Wert des Probegases 102 kann damit eine Überprüfung und gegebenenfalls auch ein Abgleich im Betrieb ohne Testgas und ohne Luft durchgeführt werden.
  • Um die Sauerstoffkonzentration des Probegases 102 zu bestimmen, wird der Festelektrolyt 3 mit Hilfe der Heizung 6 auf eine Betriebstemperatur größer 800°C aufgeheizt. An die beiden Elektroden 4 und 5 wird eine Gleichspannung zwischen 0,4 V und 1,0 V so angelegt, dass der negative Pol der in 3 dargestellten Gleichspannungsquelle 16 an der zweiten Elektrode 5 anliegt. Der freie Sauerstoff des Probegases 102 wird und unter dem Einfluss der angelegten Gleichspannung an der negativen Elektrode 5 ionisiert. Die Sauerstoffionen werden zur positiven Elektrode 4 auf der Innenfläche des Festelektrolyten 3 transportiert, und dort zu molekularem Sauerstoff entladen. Der durch den Festelektrolyten 3 fließende Strom von Sauerstoffionen wird mit einem Milli-Amperemeter 17 gemessen. Der Ionenstrom, der als Stromsignal der Sonde 2 gemessen wird, hängt linear von der Sauerstoffkonzentration und der Menge an Probegas 102 ab, die pro Zeiteinheit der Elektrode 5 zugeführt wird. Durch das Überprüfen mit einem Gas bekannter Sauerstoffkonzentration beispielsweise Luft, die 20,96 Vol.% Sauerstoff enthält, kann die Menge an Probegas 100 bestimmt werden, die der Elektrode 5 zugeführt wird.
  • Die in 4 dargestellte Abgleichkurve zeigt, dass zur Sauerstoffmessung die Kenntnis des Proportionalitätsfaktors oder der Probegasmenge nicht erforderlich ist. Es genügt, dem mit Luft gemessenen Sondenstrom IL die Sauerstoffkonzentration O2 = 21 % zuzuordnen, und durch den so erhaltenen Abgleichpunkt eine Gerade zum Nullpunkt mit l = 0 und O2 = 0 zu ziehen. Das bedeutet, dass die Justierung der Sonde 2 auf einfache Weise durchgeführt werden kann, indem dem gemessenen Luftwert 20,96 der Wert 21 Vol.% O2 zuordnet wird. Die lineare Charakteristik der Sonde 2 hängt bei geeignetem Aufbau der Sonde 2 und einer entsprechend gewählten Gleichspannung nur von der Menge des Probegases 102 ab. Durch sie wird die Steigung der Abgleichgeraden bestimmt. Die Temperatur des Festelektrolyten 3 und der Elektroden 4 und 5 geht nicht explizit in das Messsignal der Sonde 2 ein. Sie bestimmt jedoch den Innenwiderstand der Sonde 2, bzw. deren Grenzstrom und damit den messbaren Sauerstoff-Konzentrationsbereich.
  • Die Temperatur der Sonde 2 muss weder gemessen noch geregelt werden. Sie darf nur einen kritischen Wert, der von dem gewünschten Messbereich abhängt, nicht unterschreiten. Für die Messung von Sauerstoffkonzentrationen bis 21 Vol.% Luftsauerstoff beträgt die Arbeitstemperatur der Sonde 2 etwa 800°C. Die im Bild dargestellt statische Sondenkennlinie l = f(O2) zeigt, dass die Messgenauigkeit von der Temperatur der Sonde 2 und Sauerstoffkonzentration weitgehend unbeeinflusst bleibt.
  • Mit Hilfe einer stromproportionalen Sondenspannung und der Kompensation von Druck- und Temperatureinflüssen an der durchflussbestimmenden Kapillare 9 wird bei der Bestimmung des Sauerstoffgehalts in den nicht brennbaren Gasen 100 aller gebräuchlichen Brennstoffe eine Messgenauigkeit erreicht, deren Abweichung kleiner ist als 0,2 Vol.% Sauerstoff.
  • Die Alterung der Sonde 2 im Langzeitbetrieb wird durch die Messung des elektrischen Sondenwiderstands im Rahmen der automatischen Kalibrierung erfasst. Falls es erforderlich ist, wird sie durch eine Erhöhung der Temperatur der Sonde 2 in Stufen von beispielsweise 5 Watt Heizleistung kompensiert.
  • Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf das hier beschriebene Ausführungsbeispiel. Vielmehr umfasst sie alle Variationen an Verfahren und Vorrichtungen, die dem Kern der Erfindung zugeordnet werden können.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Bestimmen des Sauerstoffgehaltes in nicht brennbaren Gasen (100) von Verbrennungsanlagen, mit wenigstens einem rohrförmigen, einseitig geschlossenen, mit einer Heizung (6) versehenen und von einem Hüllrohr (7) umgebenen, sauerstoffionenleitenden Festelektrolyten (3), bei dem auf der Innenfläche eine erste Elektrode (4) und auf der Außenfläche eine zweite Elektrode (5) ausgebildet ist, wobei letztere mit dem zu untersuchenden Gas (100) beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass von dem zu untersuchenden Gas (100) eine definierte Menge an Probegas (102) je Zeiteinheit mit Hilfe einer die Menge des Probegases (102) begrenzenden Kapillare (9) und einem in dem Hüllrohr (7) ausgebildeten Unterdruck abgezweigt und der zweiten Elektrode (5) des außerhalb des Gases (100) angeordneten Festelektrolyten (3) zugeführt wird, und dass durch Temperatur- und/oder Druckeinflüsse hervorgerufene Änderungen im Strom des Probegases (102) erfasst und korrigiert werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elektroden (4 und 5) auf einer Temperatur von über 800°C gehalten und mit einer Gleichspannung ≤ 1 V beaufschlagt werden, dass der zweiten Elektrode (5) 300 ml/h bis 600 ml/h an Probegas (102) zugeführt und zur Vermeidung von Wasser- und Säurebildung in der Kapillare (9) diese über die gesamte Länge in einem Temperaturbereich über dem jeweiligen Wasser- und Säuretaupunkt angeordnet wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Veränderung des Unterdrucks in dem Hüllrohr (7) die Menge des der zweiten Elektrode (5) zuführbaren Probegases (102) verändert wird, und dass die durch Temperatur- und/oder Druckeinflüsse hervorgerufenen Änderungen im Strom des Probegases (102) erfasst und durch eine Temperaturkompensation und/oder Differenzdruckkompensation ausgeglichen werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für eine fehlersichere O2 Messung der Unterdruck in dem Hüllrohr (7) und damit die der zweiten Elektrode (5) zuzuführende Menge an Probegas (102) definiert verändert werden, und dass bei einem konstanten O2-Wert des Probegases (102) für eine Überprüfung und/oder einen Abgleich im Betrieb einer Verbrennungsanlage auf ein Testgas und/oder Luft verzichtet werden kann.
  5. Messvorrichtung zum Bestimmen des Sauerstoffgehaltes in nicht brennbaren Gasen von Verbrennungsanlagen, mit einer Sonde (2), die wenigstens einen rohrförmigen, einseitig geschlossenen, mit einer Heizung (6) versehenen und von einem Hüllrohr (7) umgebenen, Sauerstoffionen leitenden Festelektrolyten (3) aufweist, bei dem auf der Innenfläche eine erste Elektrode (4) und auf der Außenfläche eine zweite Elektrode (5) ausgebildet ist, wobei letztere mit dem zu untersuchenden Gas (100) beaufschlagbar ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kapillare (9) mit einem Mengenbegrenzer (9G, 9E, 9S, 10) für die Zufuhr und die Begrenzung einer vom nicht brennbaren Gas (100) abgezweigten Menge an Probegas (102) zu dem Festelektrolyten (3) vorgesehen ist, und dass der Innenbereich des Hüllrohres (7) an mindestens eine Pumpe (8) angeschlossen.
  6. Messvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine einen Unterdruck erzeugende Pumpe (8) mit dem Innenbereich des Hüllrohres (7) in Verbindung steht, über die das Probegas (102) wieder aus dem Hüllrohr (7) ableitbar ist.
  7. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ejektor-Pumpe (8) mit dem Innenbereich des Hüllrohres (7) in Verbindung steht.
  8. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillare (9) in einem geringen Abstand von der Sonde (2) mit einem Mengenbegrenzer (9G, 9E, 9S, 10) für das Probegas (102) versehen und das zweite, von der Sonde (2) abgewandte Ende (9B) der Kapillare (9) von einem Filter (9F) umgeben ist.
  9. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillare (9) als Röhrchen mit einem Innendurchmesser von 1 mm bis 2 mm ausgebildet und das erste Ende (9A) der Kapillare (9) mit dem Innenbereich des Hüllrohrs (7) in Verbindung steht, und das zweite Ende (9B) der Kapillare (9) innerhalb des nicht brennbaren Gases (100) installierbar ist.
  10. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Kapillare (9) an derem ersten Ende (9A) aufgeweitet und mit einem Innengewinde (9G) versehen ist, in das eine Schraube (9S) mit geringfügig kleinerem Durchmesser des Außengewindes (9E) gedreht ist, und dass der zwischen dem Außengewinde (9E) und dem Innengewinde (9G) bebildete Spalt (10) zur Begrenzung des Probegases (102) vorgesehen und in einem Temperaturbereich größer 400°C angeordnet ist.
  11. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Filter (9F), vor dem Mengenbegrenzer (9G, 9E, 9S, 10) der Kapillare (9) in Strömungsrichtung des Probegases (102) gesehen, sowie in dem Hüllrohr (7) die Messfühler von Drucksensoren (11, 12) installiert sind, und in der Kapillare (9) der Messfühler eines Temperatursensors (13) angeordnet ist, und dass der Signalausgang eines jeden Sensors (11, 12, 13) mit einer als Mikroprozessor ausgebildeten Regel-und Auswerteeinheit (14) verbunden ist.
  12. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abgleicheinrichtung (15) vorgesehen ist, von der aus Luft in die Kapillare (9) leitbar ist.
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