DE1498909C

DE1498909C - Colorimetric gas dosimeter

Info

Publication number: DE1498909C
Authority: DE
Inventors: Paul Willis Pittsburgh Pa. McConnaughey (V.St.A.)
Original assignee: Mine Safety Appliances Co
Current assignee: MSA Safety Inc

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft ein kolorimetrisches Gas- F i g. 1 eine Längsschnittansicht einer VorrichtungThe invention relates to a colorimetric gas F i g. 1 is a longitudinal sectional view of a device

dosimeter mit einer bei Reaktion mit dem speziellen gemäß der Erfindung,dosimeter with a upon reaction with the special according to the invention,

Gas sich verfärbenden Indikatorsubstanz. F i g. 2 eine Längsschnittansicht einer abgewandel-Gas discoloring indicator substance. F i g. 2 a longitudinal sectional view of a modified

Der Zweck eines Dosimeters liegt darin, die ge- ten Vorrichtung,The purpose of a dosimeter is to

samten Expositionen eines Individuums oder eines 5 F i g. 3 eine Schnittansicht einer weiteren abge-entire exposures of an individual or a 5 F i g. 3 a sectional view of a further illustrated

Bereiches gegenüber bestimmten Umgebungsbedin- wandelten Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Be-Area with respect to certain environment-conditioned device according to the invention for handling

gungen anzuzeigen. Im Falle eines Gas- oder Dampf- Stimmung größerer Dosen,indications. In the case of a gas or steam mood of larger doses,

dosimeters ist es erforderlich, die Summe des Pro- F i g. 4 eine Schnittansicht einer anderen abge-dosimeter it is necessary to measure the sum of the pro F i g. 4 is a sectional view of another

duktes aus den verschiedenen Konzentrationen des wandelten Ausführungsform gemäß der Erfindungducts from the various concentrations of the converted embodiment according to the invention

Gases oder des Dampfes mit den jeweiligen Exposi- io zur Bestimmung kleinerer Dosen,Gas or vapor with the respective exposure for determining smaller doses,

tionszeiten bei diesen verschiedenen Konzentrationen F i g. 5 eine Schnittansicht einer Ausführungsformtion times at these different concentrations F i g. 5 is a sectional view of an embodiment

aufzunehmen. Nachstehend wird diese Summe emp- gemäß der Erfindung mit Doppelfarbentwicklung,to record. In the following this sum is recommended according to the invention with double color development,

f angene Dosis genannt. Dosimeter werden in den F i g. 6 eine Ansicht eines einzelnen Dosimeter-called the initial dose. Dosimeters are shown in FIGS. 6 a view of a single dosimeter

betreffenden Bereich eingebracht oder von Indivi- halters in Form eines Abzeichens mit der Vorrich-relevant area introduced or by individual holders in the form of a badge with the device

duen getragen oder mitgeführt, so daß die Aussetzung 15 tung nach F i g. 1.duen carried or carried so that the suspension 15 device according to FIG. 1.

des Dosimeters gegenüber dem Gas oder Dampf mit Wie aus F i g. 1 hervorgeht, umfaßt ein Dosimeter 1of the dosimeter with respect to the gas or steam as shown in FIG. 1 comprises a dosimeter 1

der Aussetzung des Bereiches oder des Individuums ein Glasrohr 2 mit geschlossenem Ende 4 und einemthe exposure of the area or the individual a glass tube 2 with closed end 4 and one

identisch ist. Dosimeter dienen insbesondere als leicht abbrechbaren, zunächst ebenfalls geschlossenenis identical. Dosimeters serve in particular as easily broken off, also initially closed

Warnmittel für Personen, die schädlichen oder gif- Ende 5, das in gestrichelten Linien dargestellt ist.Warning means for people who are harmful or gif- end 5, which is shown in dashed lines.

tigen Gasen und Dämpfen ausgesetzt sind. 20 Dieses Ende 5 kann abgebrochen werden, so daßexposed to gases and vapors. 20 This end 5 can be canceled so that

Es sind bisher nur kolorimetrische Gasdosimeter eine Öffnung 6 im Rohr 2 entsteht. Eine Schicht aus bekannt, bei denen der kolorimetrische Indikator auf körniger, kolorimetrischer Indikatorsubstanz 8, einer Fläche angebracht ist (z. B. imprägniertes Filter- welche so gewählt wird, daß sie mit dem betreffenden papier), die als Ganzes ständig dem Gas oder Gas- zu bestimmenden Gas zur Erzeugung einer Farbgemisch ausgesetzt wird und sich somit auch als 25 änderung reagiert, wird innerhalb des Rohres ange-Ganzes gleichmäßig verfärbt. Zur Bestimmung der ordnet und mit Hilfe eines mit dem Gas nicht rea-Dosis wird dann ein Farbvergleich mit einer durch gierenden porösen Stopfens 10 im Rohr gehalten. Eichung gewonnenen Farbskala durchgeführt. Solange das Ende 5 nicht abgebrochen ist, wird dieSo far there are only colorimetric gas dosimeters an opening 6 is created in the tube 2. One layer off known, in which the colorimetric indicator on granular, colorimetric indicator substance 8, is attached to a surface (e.g. impregnated filter - which is selected in such a way that it interacts with the relevant paper), which as a whole constantly use the gas or gas to be determined to generate a color mixture is exposed and thus also reacts as a change, the whole is within the pipe evenly discolored. To determine the assigns and using a non-rea dose with the gas a color comparison is then kept with a yawing porous plug 10 in the tube. Calibration obtained color scale carried out. As long as the end 5 is not canceled, the

Dieses Verfahren ist stets mit subjektiven Fehlern kolorimetrische Substanz der Atmosphäre nicht ausbehaftet und relativ umständlich. 30 gesetzt. Das Dosimeter kann infolgedessen währendThis method is always fraught with subjective errors in colorimetric substance of the atmosphere and relatively cumbersome. 30 set. As a result, the dosimeter can be used during

Andererseits ist ein Verfahren zur kolorimetrischen einiger Monate oder Jahre gelagert werden, wobeiOn the other hand, a colorimetric method is to be stored for a few months or years, with

Bestimmung der Konzentration eines Gases bekannt, die Dauer der Lagerfähigkeit von der Stabilität desDetermination of the concentration of a gas known, the shelf life of the stability of the

bei dem ein vorbestimmtes Atmosphärenvolumen benutzten kolorimetrischen Indikators abhängt,in which a predetermined atmospheric volume depends on the colorimetric indicator used,

durch ein mit einem körnigen kolorimetrischen Indi- Wird das geöffnete Dosimeter in eine zu prüfendethrough one with a granular colorimetric indicator, the opened dosimeter turns into one to be tested

kator gefülltes Prüfröhrchen hindurchgeleitet wird. 35 Umgebung gebracht, die das zu bestimmende Gaskator-filled test tube is passed through. 35 environment that contains the gas to be determined

Das zu bestimmende Gas reagiert dabei mit der enthält, so entwickelt sich eine Farbänderung, die anThe gas to be determined reacts with the contains, so a change in color develops, the

Substanz und erzeugt über eine bestimmte Länge der der Fläche 12 der Indikatorschicht beginnt. Wenn dieSubstance and generated over a certain length of the surface 12 of the indicator layer begins. If the

Schicht hinweg eine Farbänderung. Die Länge dieser empfangene Dosis zunimmt, dringt die FarbänderungA color change across the layer. As the length of this received dose increases, the color change penetrates

Farbänderung hängt dabei von der Konzentration progressiv in Richtung auf das geschlossene Ende 4The change in color depends on the concentration progressively towards the closed end 4

des in der Atmosphäre zu bestimmenden Gases ab. 4° in die Schicht ein. Die Länge der Farbänderungof the gas to be determined in the atmosphere. 4 ° into the layer. The length of the color change

Wegen ihrer Einfachheit und der nahezu vollständigen hängt dabei von der empfangenen Dosis des Gases,Because of its simplicity and the almost complete it depends on the received dose of the gas,

Eliminierung von subjektiven Ablesefehlern, wie sie auf das der Indikator anspricht, ab und ist somit einElimination of subjective reading errors, such as those to which the indicator responds, and is therefore a

bei Farbvergleichsmethoden auftreten, hat das Ver- Maß hierfür. Der poröse Stopfen 10 bildet einenoccur with color comparison methods, the measurement for this has to be taken into account. The porous plug 10 forms one

fahren für die Konzentrationsbestimmung bei einer Diffusionsweg, der die Fläche 12 der Indikatorschichtdrive for the concentration determination with a diffusion path that the surface 12 of the indicator layer

großen Mannigfaltigkeit von Gasen weitverbreitete 45 von der Atmosphäre am offenen Rohrende 6 trenntlarge variety of gases widespread 45 separates from the atmosphere at the open pipe end 6

Anwendung gefunden. Es ist heute gewöhnlich unter und Convectionsströme am Einfließen in das RohrApplication found. Today it is usually under and convection currents flowing into the pipe

dem Namen »length of stain«-Verfahren bekannt. hindert. Der poröse Stopfen ist vorzugsweise einknown as the "length of stain" method. prevents. The porous plug is preferably a

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Watte- oder Filzpfropfen aus fasrigem oder gewebeein kolorimetrisches Gasdosimeter zu schaffen, bei artigem Material, beispielsweise aus Glaswolle oder dem die Länge einer Farbentwicklung in einer Schicht 50 Glasgewebe. Der Stopfen 10 kann jedoch auch aus aus kolorimetrischer Indikatorsubstanz ein direktes irgendeinem anderen porösen Material bestehen, das Maß für die Dosis darstellt. gegenüber einem durch ihn hindurchfließenden Gas-The invention is therefore based on the object of wadding or felt plugs made of fibrous or woven fabric To create a colorimetric gas dosimeter, in the case of a similar material, for example made of glass wool or which is the length of a color development in a layer of 50 glass fabric. However, the plug 10 can also be made from consist of a colorimetric indicator substance any other porous material that Represents a measure of the dose. compared to a gas flowing through it

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch strom resistent ist, beispielsweise aus gesintertenAccording to the invention, this object is achieved by being resistant to electricity, for example made of sintered

gelöst, daß ein bei Gasprüfröhrchen bekanntes durch- Glasfilterstoffen od. dgl.solved that a known in gas test tubes through-glass filter materials or the like.

sichtiges Rohr zur Aufnahme der Indikatorsubstanz 55 Zahlreiche Mittel können dazu dienen, die Rohrverwendet wird, das wenigstens eine durch einen enden zum Zwecke einer Lagerung abzudichten, und abnehmbaren Verschluß verschließbare Öffnung auf- zwar derart, daß sie vor der Benutzung bequem weist, die über eine von einem porösen Stopfen ge- geöffnet werden können. In F i g. 2 ist die Abdichbildete Diffusionsstrecke mit der Indikatorsubstanz tung eine Kappe 7, die gegen das Rohr mit Hilfe eines verbunden ist zur freien Eindiffusion des zu prüfen- 60 lösbaren Klebestreifens 9 abgedichtet ist. In F i g. 4 den Gases. ist ein Pfropfen 13 vorgesehen, der in ähnlicher Weisevisible tube for receiving the indicator substance 55 Numerous means can serve to the tube used is to seal the at least one by one end for the purpose of storage, and removable closure closable opening in such a way that it is convenient before use which can be opened via a porous stopper. In Fig. 2 is the Abdichbildete Diffusion path with the indicator substance device a cap 7, which is against the tube with the help of a is connected to the free diffusion of the test- 60 releasable adhesive strip 9 is sealed. In Fig. 4th the gas. a plug 13 is provided, which is carried out in a similar manner

Mit dem erfindungsgemäßen Gasdosimeter kann gegen das Rohr mit Hilfe eines Klebestreifens 15With the gas dosimeter according to the invention, an adhesive strip 15

jederzeit eine einfache und zuverlässige Bestimmung abgedichtet ist. F i g. 3 zeigt eine Dichtung in Forma simple and reliable determination is sealed at all times. F i g. 3 shows a seal in form

der empfangenen Dosis vorgenommen werden, auch eines Kunststoffrohres 11 mit geschlossenem Ende,the received dose can be made, including a plastic tube 11 with a closed end,

von ungeübten Personen, da lediglich eine in Dosis- 65 das mit dem Glasrohr verbunden ist und weg-by inexperienced people, since only one dose- 65 that is connected to the glass tube and

einheiten geeichte Längenskala abzulesen ist. geschnitten oder weggerissen werden kann.units calibrated length scale can be read. can be cut or torn away.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand von Für das erfindungsgemäße Dosimeter ist irgendeineThe invention is illustrated in the drawing with reference to For the dosimeter according to the invention there is any

Ausführungsbeispielen näher erläutert: Es zeigt der an sich bekannten kolorimetrischen Indikator-Embodiments explained in more detail: It shows the colorimetric indicator known per se

substanzen geeignet, wie sie in Vorrichtungen zur Messung der Konzentration eines Gases oder eines Dampfes üblich sind. Es ist ein Kennzeichen solcher Indikatoren, daß sie rasch und nahezu vollständig mit dem zu bestimmenden Gas oder Dampf reagieren und dabei eine Farbänderung ergeben. Sie bestehen im allgemeinen aus einem körnigen Material, das mit einem aktiven kolorimetrischen Reagenz imprägniert ist.substances suitable, as in devices for measuring the concentration of a gas or a Steam are common. It is a hallmark of such indicators that they are quick and almost complete react with the gas or steam to be determined and result in a color change. You insist generally of a granular material impregnated with an active colorimetric reagent is.

Für die Berechnung der durch Diffusion entlang dem Diffusionsweg d transportierten Gasmasse gilt:The following applies to the calculation of the gas mass transported by diffusion along the diffusion path d:

Es bedeutenIt mean

M = Masse des transportierten Gases,
C₂-C₁- Konzentrationsunterschied entlang dem M = mass of the transported gas,
C ₂ -C ₁ - concentration difference along the

Diffusionsweg,
t = Zeitdauer, innerhalb welcher die DiffusionDiffusion path,
t = period of time within which the diffusion

vonstatten geht,
A — Querschnittsfläche des Diffusionswegestakes place
A - cross-sectional area of the diffusion path

undand

Δ — Diffusionskoeffizient des diffundierenden Gases. ^a5 Δ - diffusion coefficient of the diffusing gas. ^a 5

Wie man z. B. aus F i g. 1 erkennt, wird das festzustellende Gas, welches durch den Stopfen 10 diffundiert und hierauf die Indikatorsubstanz erreicht, unmittelbar umgesetzt. Deshalb ist die Konzentration an dieser Stelle im wesentlichen gleich Null. Der Konzentrationsunterschied entlang dem Weg, nämlich C₂-C₁, ist infolgedessen gleich der Konzentration des zu bestimmenden Gases in der Atmosphäre an der Öffnung 6 des Rohres. Die Fläche des Diffusionsweges, der Diffusionskoeffizient und die Entfernung vom Rohrende bis. zur Schicht bleiben sämtlich konstant. Daher ist die Masse des zu bestimmenden Gases, das die Indikatorschicht erreicht, proportional zur Dosierungsexposition, d. h. proportional der Konzentration des in der Atmosphäre festzustellenden Gases, multipliziert mit der Expositionszeit. Sobald der kolorimetrische Indikator reagiert hat, muß das Gas durch den bereits umgesetzten Indikator durchdiffundieren, um noch nicht umgesetzte Indikatorsubstanz zu erreichen, nämlich den Punkt, wo die Konzentration im wesentlichen gleich Null ist. Das Einschieben des zusätzlichen Diffusionsweges führt zu einer kleineren Menge an bestimmbaren, zur Reaktionsfront diffundierenden Gasmenge, und zwar für eine vorgegebene Konzentration in der Atmosphäre; dies bedeutet, daß die Menge an umgesetzter Indikatorsubstanz oder die Länge der für eine empfangene Dosis entwickelter Farbänderung abnimmt, wenn der Farbumschlag durch die Schicht hindurch fortschreitet. Jedoch ist dieser Wechsel in der Ansprechempfindlichkeit lediglich eine Funktion der Kenndaten der Schicht, beispielsweise von deren Querschnittsfläche, Länge, Zusammensetzung, Korngröße u. dgl.How to z. B. from Fig. 1 recognizes, the gas to be detected, which diffuses through the stopper 10 and then reaches the indicator substance, is converted immediately. Therefore the concentration at this point is essentially zero. The difference in concentration along the path, namely C ₂ -C ₁ , is consequently equal to the concentration of the gas to be determined in the atmosphere at the opening 6 of the pipe. The area of the diffusion path, the diffusion coefficient and the distance from the end of the pipe to. all remain constant during the shift. Therefore, the mass of the gas to be determined which reaches the indicator layer is proportional to the dosage exposure, ie proportional to the concentration of the gas to be determined in the atmosphere, multiplied by the exposure time. As soon as the colorimetric indicator has reacted, the gas has to diffuse through the indicator that has already been converted in order to reach the indicator substance which has not yet been converted, namely the point where the concentration is essentially zero. The insertion of the additional diffusion path leads to a smaller amount of determinable gas amount diffusing to the reaction front, specifically for a given concentration in the atmosphere; this means that the amount of reacted indicator substance or the length of the color change developed for a received dose decreases as the color change progresses through the layer. However, this change in responsiveness is only a function of the characteristic data of the layer, for example its cross-sectional area, length, composition, grain size and the like.

Dieser Wechsel ist im wesentlichen unabhängig von der Konzentration des in Atmosphäre zu bestimmenden Gases, ausgenommen für die Konzentrationen unterhalb etwa 10 ppm, wie dies im nachstehenden noch beschrieben wird. Somit lassen sich Dosimeter mit irgendwelchen vorgegebenen Abmessungen und mit einem Gehalt an einem bestimmten Reagenz dadurch vorher eichen, daß sie einer das zu bestimmende Gas enthaltenden Atmosphäre während vorgegebener Zeit ausgesetzt werden. Diese Eichung ist für einen weiten Bereich zu bestimmender Gaskonzentrationen anwendbar. So entwickelte beispielsweise das in F i g. 1 dargestellte Dosimeter, welches einen Innendurchmesser von 5 mm besaß und eine Indikatorschicht zur Bestimmung von Ammoniak enthielt, eine 4 mm lange Farbstrecke innerhalb 120 Minuten, wenn das Dosimeter einer Atmosphäre mit einem NH₃-Gehalt von 100 ppm ausgesetzt war; die gleiche Farbstrecke ergab sich innerhalb 50 Minuten bei Aussetzung gegenüber einer Atmosphäre mit einem NH₃-Gehalt von 240 ppm; bei einer Aussetzung des Dosimeters in einer Atmosphäre mit einem NH₃-Gehalt von 650 ppm entwickelte sich dieselbe Farbänderung innerhalb 20 Minuten.This change is essentially independent of the concentration of the gas to be determined in the atmosphere, except for the concentrations below about 10 ppm, as will be described below. Thus, dosimeters with any given dimensions and with a content of a certain reagent can be pre-calibrated in that they are exposed to an atmosphere containing the gas to be determined for a given time. This calibration can be used for a wide range of gas concentrations to be determined. For example, the developed in FIG. 1 shown dosimeter, which had an inside diameter of 5 mm and contained an indicator layer for determining ammonia, a 4 mm long color range within 120 minutes when the dosimeter was _{exposed to an atmosphere with an NH 3} content of 100 ppm; the same color range resulted within 50 minutes on exposure to an atmosphere with an NH ₃ content of 240 ppm; when the dosimeter was exposed to an atmosphere with an NH ₃ content of 650 ppm, the same color change developed within 20 minutes.

Die empfangene Dosis wird gewöhnlich als CT-Wert bezeichnet, was ein Konzentrations-Zeit-Produkt darstellt und allgemein in Einheiten von Teilen pro Million Minuten angegeben wird. Eine CT-Einheit entspricht also einer Exposition während einer Minute gegenüber einem Gas mit einer Konzentration von 1 ppm. Wie im voranstehenden Absatz auseinandergesetzt, ist die Messung der empfangenen Dosis oder der Dosierungsexposition, gemessen in CT-Einheiten, im wesentlichen unabhängig von der Konzentration. Bei Gaskonzentrationen unterhalb etwa 10 ppm variiert jedoch der tatsächliche Wert etwas in Abhängigkeit von den verschiedenen Gasen und Indikatorsubstanzen; es tritt eine äquivalente Länge der Farbänderung bei niedrigeren CT-Werten auf, wenn die Konzentration ansteigt. Dieser Umstand ist insbesondere für Personendosimeter günstig, da die physiologisch zulässigen CT-Werte im allgemeinen kleiner werden, wenn die Konzentration ansteigt. So ist beispielsweise die zulässige Maximalkonzentration an NO₂ für einen 8-Stunden-Tag 5 ppm, was einer Dosis von 2400 CT-Einheiten entspricht. Ein Dosimeter, wie es in F i g. 5 dargestellt ist, mit einem Innendurchmesser von 3 mm und einer 11 mm langen Indikatorschicht änderte seine Farbe bei einer Dosierungsexposition von 2400 CT-Einheiten vollständig, wenn es Luft mit einem NO,,-Gehalt von 5 ppm ausgesetzt war. Identische Dosimeter wechselten die Farbe vollständig bei einer Dosierungsexposition von etwa 900 CT-Einheiten, wenn sie Luft mit einem NO₂-Gehalt von 10 ppm und 50 ppm ausgesetzt waren.The dose received is commonly referred to as the CT value, which is a concentration-time product and is generally expressed in units of parts per million minutes. One CT unit therefore corresponds to exposure for one minute to a gas with a concentration of 1 ppm. As discussed in the preceding paragraph, the measurement of the dose received or the dose exposure, measured in CT units, is essentially independent of the concentration. At gas concentrations below about 10 ppm, however, the actual value will vary somewhat depending on the various gases and indicator substances; there is an equivalent length of color change at lower CT values as the concentration increases. This fact is particularly favorable for personal dosimeters, since the physiologically permissible CT values generally decrease as the concentration increases. For example, the maximum permissible concentration of NO ₂ for an 8-hour day is 5 ppm, which corresponds to a dose of 2400 CT units. A dosimeter as shown in FIG. 5, with an inner diameter of 3 mm and an 11 mm long indicator layer, completely changed its color at a dosage exposure of 2400 CT units when exposed to air with a NO 2 content of 5 ppm. Identical dosimeters changed color completely at a dose _{exposure of approximately 900 CT units when exposed to air with NO 2} levels of 10 ppm and 50 ppm.

Bei Messung der empfangenen Dosis bei niederen Gaskonzentrationen, beispielsweise unterhalb etwa 25 ppm, um einzelne Personen vor einer gefährlichen Aufnahme giftiger Gase zu warnen, sollte die Länge der Schicht nicht größer sein als etwa das Dreifache des effektiven Rohrdurchmessers. Der wirksame Rohrdurchmesser ist gleich dem Durchmesser eines kreisförmigen Rohres, welches dieselbe Querschnittsfläche wie nichtrunde Rohre besitzt. Bei längeren Schichten nimmt die Empfindlichkeit des Indikators, wie oben erläutert, in einem Ausmaß ab, daß eine zusätzliche physiologisch wesentliche Dosis die Farblänge in beobachtbarem Maße nicht mehr steigert. Für andere Anwendungszwecke können, falls erwünscht, zur Bestimmung der empfangenen Dosis bei höheren Konzentrationen längere Schichten benutzt werden.When measuring the dose received at low gas concentrations, for example below about The length should be 25 ppm to warn individuals of a dangerous intake of toxic gases of the layer must not be larger than approximately three times the effective pipe diameter. The effective one Pipe diameter is equal to the diameter of a circular pipe, which has the same cross-sectional area as non-circular pipes. For longer Layers decreases the sensitivity of the indicator, as explained above, to an extent that one additional physiologically significant dose no longer increases the color length to an observable extent. For other uses, if desired, can be used to determine the dose received longer layers are used at higher concentrations.

Der Diffusionsweg ist erforderlich, um äußere Luftströmungen daran zu hindern, die Schicht zuThe diffusion path is necessary to prevent outside air currents from closing the layer

erreichen, so daß Fehlerquellen, wie sie durch Überführung des zu bestimmenden Gases zur Indikatorschicht auf Grund von Convection entstehen, eliminiert oder auf einem Minimum gehalten werden können. Irgendein Diffusionsweg, der diesem Zweck genügt, ist ausreichend. Dies ist offensichtlich, da je nach den vorliegenden Betriebsumständen verschiedene Arten von Diffusionswegen zur Anwendung gelangen können. So vermitteln beispielsweise in Arbeitsräumen, Laboratorien od. dgl., welche keinen wesentlichen Luftströmungen unterworfen sind, Röhrchen, die am offenen Ende einen kleinen Innendurchmesser von z. B. 2 bis 5 mm besitzen, einen ausreichenden Diffusionsweg. Bei diesen Röhrchen ist es erforderlich, einen porösen Stopfen oder ein anderes Festhalteglied zu verwenden, um die Indikatorschicht im Röhrchen festzuhalten. Ein derartiger Stopfen braucht lediglich eine für diesen Zweck ausreichende Länge zu besitzen, da es in diesem Falle auf den Diffusionsweg nicht ankommt. Bei Anwendung im Freien wird vorzugsweise ein poröser Stopfen verwendet, der bis an das Ende des Rohres aus F i g. 1 reicht. Wahlweise kann auch ein poröser Stopfen am Ende des Rohres im Abstand von der Indikatorschicht und dessen Festhaltemittel angeordnet werden. So hindert beispielsweise der Stopfen 14 aus F ig. 2 Convectionsströme daran, in das Rohr 2 a einzutreten.Achieve so that sources of error, such as those caused by the transfer of the gas to be determined to the indicator layer due to convection, can be eliminated or kept to a minimum. Any diffusion route that is sufficient for this purpose is sufficient. This is evident because various types of diffusion pathways can be used depending on the operating conditions at hand. For example, in work rooms, laboratories or the like, which are not subject to any significant air currents, tubes that have a small inner diameter of z. B. 2 to 5 mm have a sufficient diffusion path. These tubes require the use of a porous stopper or other retention member to hold the indicator layer in place in the tube. Such a stopper only needs to be of sufficient length for this purpose, since in this case the diffusion path is not important. When used outdoors, a porous plug is preferably used, which extends to the end of the tube from FIG. 1 is enough. Optionally, a porous stopper can also be arranged at the end of the tube at a distance from the indicator layer and its retaining means. For example, the plug 14 from FIG. From entering 2 Convectionsströme in the tube 2 a.

Der Diffusionsweg erstreckt sich vom Rohrende bis zur Indikatorschicht 8 a; dieser Weg schließt also den freien Raum 18 und den porösen Haltestopfen 10 a ein. Schichten aus verschiedenen Chemikalien, die den Indikator schützen oder störende Stoffe entfernen, können in den Diffusionsweg eingeschlossen werden, falls dies je nach den vorliegenden Umständen und in Abhängigkeit von der gerade benutzten Indikatorsubstanz erforderlich ist.The diffusion path extends from the end of the pipe to the indicator layer 8 a; this way includes the free space 18 and the porous stopper 10 a. Layers of various chemicals that protect the indicator or remove interfering substances can be included in the diffusion path if this is necessary depending on the circumstances at hand and depending on the indicator substance being used.

Dosimeter mit unterschiedlichen Meßbereichen und Empfindlichkeiten (Maß der Farbentwicklung bei vorgegebener Dosierungsexposition) können dadurch hergestellt werden, daß die Dimensionen des Diffusionsweges verändert werden. So besitzt beispielsweise das Rohr 2δ in Fig. 3, welches eine Indikatorschicht 8 & enthält, die ihrerseits durch einen porösen Stopfen 10 b festgehalten ist, einen verlängerten Abschnitt 16 von kleinerem Durchmesser als die Indikatorschicht. Durch diese Reduzierung des Querschnittes des Diffusionsweges diffundiert das zu bestimmende Gas bei vorgegebener Konzentration in der zu untersuchenden Atmosphäre mit der geringeren Geschwindigkeit zum Indikator; auf diese Weise reagiert weniger Indikatorsubstanz, und die Farbänderung wird für eine vorgegebene Dosierungsexposition und einen vorgegebenen Dosisbereich gesteigert. Dosimeters with different measuring ranges and sensitivities (degree of color development for a given dosage exposure) can be produced by changing the dimensions of the diffusion path. For example, the tube 2δ in FIG. 3, which contains an indicator layer 8 & which in turn is held in place by a porous stopper 10b , has an elongated section 16 of smaller diameter than the indicator layer. As a result of this reduction in the cross-section of the diffusion path, the gas to be determined diffuses at a given concentration in the atmosphere to be examined at the lower speed to the indicator; in this way, less indicator substance reacts and the change in color is increased for a given dosage exposure and dose range.

Wie aus F i g. 4 hervorgeht, kann die Empfindlichkeit dadurch gesteigert werden, daß die Fläche des Diffusionsweges relativ zur Fläche der Indikatorschicht vergrößert wird. Das Rohr 2 c enthält eine Indikatorschicht 8 c, die durch einen porösen Stopfen 10 c am Platze gehalten ist. Das Rohr 2 c besitzt eine Verlängerung 17 von größerem Durchmesser als die Indikatorschicht.As shown in FIG. 4, the sensitivity can be increased in that the area of the diffusion path is enlarged relative to the area of the indicator layer. The tube 2 c c contains an indicator layer 8, which c through a porous plug 10 is held in place. The tube 2c has an extension 17 of larger diameter than the indicator layer.

Der Meßbereich und die Empfindlichkeit können ferner, wie dies dem Fachmann bekannt ist, durch entsprechende Auswahl der kolorimetrischen Indikatorsubstanz eingestellt werden. Wie oben beschrieben, können Indikatoren aus einem aktiven kolorimetrischen Reagenz bestehen, die auf einem neutralen körnigen Träger angeordnet sind. Durch Variieren der Konzentration der Indikatorsubstanz kann auch diejenige Menge eines zu bestimmenden Gases geändert werden, die mit einer vorgegebenen Menge des Indikators reagiert.The measuring range and the sensitivity can furthermore, as is known to the person skilled in the art, by Appropriate selection of the colorimetric indicator substance can be set. As described above, indicators can consist of an active colorimetric reagent, which is based on a neutral granular carrier are arranged. By varying the concentration of the indicator substance the amount of a gas to be determined can also be changed that with a predetermined Quantity of the indicator responds.

Das in F i g. 5 dargestellte abgewandelte Dosimeter dient insbesondere der Warnung vor einer bestimmten Dosis. Eine Schicht aus kolorimetrischer Indikatorsubstanz 8 d wird im Glasrohr 2 d durch poröse Stopfen 10 d gehalten. Das Glasrohr ist an beiden Enden offen, so daß gegenüberliegende Oberflächen der Indikatorschicht gegenüber der Atmosphäre durch identische Diffusionswege hindurch frei liegen. Das zu bestimmende Gas diffundiert auf diese Weise zu beiden Seiten der Schicht, und die Farbänderung schreitet von beiden Enden aus in Richtung auf die Mitte der Indikatorschicht vor. Nach einer bestimmten Exposition erscheint somit der nicht umgesetzte Indikator als deutlich sichtbarer Farbstreifen, der sich deutlich gegen die Farbe des umgesetzten Indikators abhebt. Es genügt also ein kurzer Blick, um festzustellen, ob nicht doch noch ein Farbstreifen bleibt. Mehr ist zur Bestimmung der Tatsache, ob eine vorgegebene Dosierungsexposition erreicht ist, nicht erforderlich.The in Fig. The modified dosimeter shown in FIG. 5 is used in particular to warn of a specific dose. A layer of colorimetric indicator substance 8 d is held in the glass tube 2 d by porous plugs 10 d . The glass tube is open at both ends so that opposite surfaces of the indicator layer are exposed to the atmosphere through identical diffusion paths. The gas to be determined diffuses in this way on both sides of the layer, and the color change proceeds from both ends in the direction of the center of the indicator layer. After a certain exposure, the unreacted indicator thus appears as a clearly visible color stripe that stands out clearly against the color of the reacted indicator. A quick glance is all it takes to see whether there is still a strip of color. Nothing else is required to determine whether a given dosage exposure has been reached.

F i g. 6 zeigt ein Personaldosimeter in Form eines ansteckbaren Abzeichens, bei dem das Dosimeter 1 mit Hilfe von Klammern 18 an einem steifen Abzeichen 20 befestigt ist. Das Abzeichen 20 kann in üblicher Weise aus Karton oder Kunststoff bestehen. Das Abzeichen besitzt eine Schnappklammer 21, mit deren Hilfe es an der Kleidung einer Person, beispielsweise an dem Mantelaufschlag oder an dem Kragen, befestigt werden kann. Das Dosimeter ist von solcher Gestalt und enthält eine solche vorbestimmte Indikatormenge, daß die gesamte Indikatorschicht die Farbe ändert, wenn die Dosierungsexposition noch gerade unterhalb der zulässigen Maximaldosis liegt. Linien 22 auf dem Abzeichen zeigen den erreichten Prozentsatz der zulässigen Maximaldosis bei verschiedenen Farblängen an.F i g. 6 shows a personal dosimeter in the form of an attachable badge, in which the dosimeter 1 is attached to a rigid badge 20 with the aid of brackets 18. The badge 20 can be in usually made of cardboard or plastic. The badge has a snap clip 21, with whose help it is on a person's clothing, for example on the cloak or on the Collar that can be attached. The dosimeter is of such a shape and contains such a predetermined one Indicator amount that the entire indicator layer changes color when the dosage exposure is still just below the maximum permissible dose. Lines 22 on the badge show the reached percentage of the maximum permissible dose for different color lengths.

Aus dem Voranstehenden ergibt sich, daß das Dosimeter mit geeichten Skalen versehen werden kann, die verschiedene Dosierungsexpositionen anzeigen. Dies kann beispielsweise so wie in Fig. 6 ausgeführt werden, oder es kann eine vorgeeichte Skala direkt auf das Dosimeterrohr eingeätzt oder in anderer Weise dort angebracht werden.From the above it follows that the dosimeters are provided with calibrated scales showing different dosage exposures. This can, for example, as in FIG. 6 or a pre-calibrated scale can be etched directly onto or into the dosimeter tube be attached there in another way.

Claims

Patent claims:

1. Colorimetric gas dosimeter, with one that changes color when reacting with the special gas Indicator substance, characterized by a transparent tube (2) known from gas test tubes for receiving the indicator substance (8), the at least one lockable by a removable lock (5, 7, 11, 15) Has opening (6) through a diffusion path formed by a porous plug (10) is connected to the indicator substance for free diffusion of the test substance Gas.

2. Colorimetric gas dosimeter according to claim 1, characterized in that the tube

(2) open at both ends and the indicator substance (8 d) is separated from the ends by essentially identical diffusion paths (10 d) .

3. Colorimetric gas dosimeter according to claim 1 or 2, characterized in that the diffusion path (2 b) is (10 b) in a pipe section (16) of lesser cross sectional area than the rest of the tube.

4. Colorimetric gas dosimeter according to claim 1 or 2, characterized in that ίο

the diffusion path (10 c) in a pipe section (17) with a larger cross-sectional area than the rest of the pipe (2c) lies.

5. Colorimetric gas dosimeter according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the diffusion path has a first porous plug (10 a) in front of the indicator substance (8 a) includes and a second porous plug (14) spaced (18) from the first plug (10 a) is arranged.

1 sheet of drawings 009 513/39