DE1598578C3

DE1598578C3 - Measuring device for measuring the concentration of a gas in air

Info

Publication number: DE1598578C3
Application number: DE19671598578
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-12-03
Filing date: 1967-03-07
Publication date: 1977-08-04

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät zum Messen der Konzentration eines Gases in Luft, wobei das Gas brennbar ist und Wärme besser als Luft leitet, bestehend aus einer Pumpe zum Ansaugen einer Probemenge des Luft-Gas-Gemischs, aus einer Meßkammer, in die die Probemenge des Luft-Gas-Gemischs gesaugt wird, und aus einer elektrischen Widerstandsmeßbrücke, wobei die Widerstandsmeßbrücke zumindest einen elektrisch aufheizbaren Widerstand, an dem eine Verbrennung des Gases stattfindet, und elektrisch aufheizbare Widerstände, an denen keine Verbrennung des Gases stattfindet, aufweist und wobei zumindest ein Widerstand, an dem eine Verbrennung des Gases, stattfindet, und zwei Widerstände, an denen keine Verbrennung des Gases stattfindet, in der Meßkammer angeordnet sind.The invention relates to a measuring device for measuring the concentration of a gas in air, the Gas is flammable and conducts heat better than air, consisting of a pump for sucking in a Sample amount of the air-gas mixture from a measuring chamber into which the sample amount of the air-gas mixture is sucked, and from an electrical resistance measuring bridge, the resistance measuring bridge at least one electrically heatable resistor on which a combustion of the gas takes place, and electrically heatable resistors at which no combustion of the gas takes place, and wherein at least one resistor at which combustion of the gas takes place, and two resistors, at which no combustion of the gas takes place, are arranged in the measuring chamber.

Bei einem bekannten Meßgerät der eingangs beschriebenen Art, (vgl. die belgische Patentschrift 639 577) ist nur ein Widerstand, an dem eine Verbrennung des Gases stattfindet, vorgesehen und sind nur dieser Widerstand und zwei weitere Widerstände, an denen keine Verbrennung des Gases stattfindet, in der Meßkamer angeordnet. Das hat — bei qualitativ gleichem Temperaturkoeffizienten des Widerstandes, an dem eine Verbrennung des Gases stattfindet, und des benachbarten Widerstandes, an dem keine Verbrennung des Gases stattfindet — zur Folge, daß der Ausschlag des Zeigers des zugeordneten Meßinstruments stets in die gleiche Richtung geht — unabhängig davon, ob der Widerstand, an dem eine Verbrennung des Gases stattfindet, oder der Widerstand, an dem keine Verbrennung des Gases stattfindet, »wirksam« ist.In a known measuring device of the type described at the beginning (cf. the Belgian patent 639 577) is just a resistance at which a burn occurs of the gas takes place, and only this resistance and two other resistances are at which no combustion of the gas takes place, arranged in the measuring chamber. That has - with qualitative the same temperature coefficient of resistance at which combustion of the gas takes place, and the neighboring resistor at which no combustion of the gas takes place - to The result is that the deflection of the pointer of the associated measuring instrument always goes in the same direction goes - regardless of whether the resistance at which a combustion of the gas takes place, or the resistance at which there is no combustion of the gas is "effective".

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Meßgerät so auszugestalten und weiterzubilden, daß dann, wenn nach dem Prinzip »Wärmetönung« gemessen wird, der Ausschlag des Zeigers eines z. B. an die Widerstandsmeßbrücke angeschlossenen Meßinstruments in eine Richtung, dann, wenn nach dem Prinzip »Wärmeleitung« gemessen wird, der Ausschlag des Zeigers in die andere Richtung erfolgt.The invention is therefore based on the object of designing the measuring device described at the beginning and to develop further that if the measurement is made according to the principle of "warmth," then the rash the pointer of a z. B. measuring instrument connected to the resistance bridge in one direction, then, when measuring according to the principle of »heat conduction«, the pointer deflects into the other Direction takes place.

Das erfindungsgemäße Meßgerät, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß zwei Widerstände, an denen eine Verbrennung des Gases stattfindet, vorgesehen und in der Widerstandsmeßbrücke elektrisch diagonal gegenüberliegend angeordnet sind und daß sowohl die Widerstände, an denen eine Verbrennung des Gases stattfindet, als auch die Widerstände, an denen keine Verbrennung des Gases stattfindet, in der Meßkammer angeordnet sind.The measuring device according to the invention, in which the above-mentioned object is achieved, is initially and essentially characterized in that two resistors at which a combustion of the gas takes place, provided and arranged electrically diagonally opposite in the resistance measuring bridge are and that both the resistances at which combustion of the gas takes place as also the resistors at which no combustion of the gas takes place are arranged in the measuring chamber are.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil ist zusammengefaßt darin zu sehen, daß das bekannte Meßgerät, von dem die Erfindung ausgeht, auf einfache Weise so ausgestaltet und weitergebildet worden ist, daß dann, wenn nach dem Prinzip »Wärmer tönung« gemessen wird, am Ausgang der Widerstandsmeßbrücke z. B. eine positive Meßgröße ansteht, während dann, wenn nach dein Prinzip »Wärmeleitung« gemessen wird, am Ausgang der Widerstandsmeßbrücke eine negative Meßgröße vorliegt. Das gibt die Möglichkeit, qualitativ zwischen geringen Konzentrationen (Anwendung des Prinzips »Wärmetönung«) und hohen Konzentrationen (Anwendung des Prinzips »Wärmeleitung«) zu unterscheiden. Bei Anschluß eines Meßinstruments an den Ausgang der Widerstandsmeßbrücke erhält man also in unterschiedliche Richtungen gehende Ausschläge des Zeigers dieses Meßinstruments. Dabei können dann auch die nach rechts und nach links liegenden Skalen des Meßinstruments unterschiedlich empfindlich geeicht sein, z. B. einmal bis 5 ⁿ/n und einmal bis 100°/,..The advantage achieved by the invention is summarized in the fact that the known measuring device, from which the invention is based, has been designed and developed in a simple manner so that when the "warmth tone" principle is measured, at the output of the Resistance measuring bridge z. B. a positive measured variable is pending, while if according to your principle of "heat conduction" is measured, there is a negative measured variable at the output of the resistance bridge. This gives the possibility of qualitatively differentiating between low concentrations (application of the "warmth" principle) and high concentrations (application of the "thermal conduction" principle). When a measuring instrument is connected to the output of the resistance measuring bridge, deflections of the pointer of this measuring instrument are obtained in different directions. The scales of the measuring instrument lying to the right and to the left can then also be calibrated with different sensitivity, z. B. once up to 5 ⁿ / n and once up to 100 ° /, ..

Wegen des zuvor aufgezeigten erfindungsgemäß erreichten Vorteils ist das erfindungsgemäße Meßgerät besonders geeignet, um im untertägigen Bergbau die Konzentration von Methan in Luft zu bestimmen. Die Konzentration von Methan in Luft darf nämlich im untertägigen Bergbau höchstens etwa 1,25% betragen, so daß man mit einem für das Messen der Konzentration von Methan in Luft im untertägigen Bergbau bestimmten Meßgerät in einemBecause of the advantage achieved in accordance with the invention as set out above, the measuring device in accordance with the invention is Particularly suitable for determining the concentration of methane in air in underground mining. The concentration of methane in air in underground mining must not exceed around 1.25%, so you can use one for measuring the concentration of methane in air in the underground mining specific measuring device in one

begrenzten Meßbereich von beispielsweise 0 bis 5 % relativ genau messen können muß. Nun weiß man, daß im untertägigen Bergbau durch das Aufbrechen von Methan enthaltenden Höhlungen beim fortschreitenden Abbau Methanausbrüche vorkommen und daß hierbei das Methan, das vorher in den Höhlungen unter Druck eingeschlossen war, sich schnell bis zum First ausbreitet. Durch solche Methanausbrüche können Konzentrationen von Methan in Luft im untertägigen Bergbau auftreten, die beispielsweise zwischen 5 und 15 % und teilweise noch darüber liegen. Konzentrationen von Methan in Luft in der zuvor aufgezeigten Größenordnung sind aber äußerst gefährlich. Einerseits liegt ein explosives Gemisch vor, wenn die Konzentration von Methan in Luft zwischen 5 und 6 °/o liegt. Andererseits besteht Vergiftungsgefahr, wenn die Konzentration von Methan in Luft über 15 % liegt. Beim Messen der Konzentration von Methan in Luft im untertägigen Bergbau bietet sich also ein Meßgerät an, das in der erfindungsgemäßen Weise zwei qualitativ unterschiedliche Meßbereiche aufweist.limited measuring range of, for example, 0 to 5% must be able to measure relatively accurately. Now you know that in underground mining by the breaking of methane-containing cavities as it progresses Breakdown methane eruptions occur and that here the methane, which was previously enclosed in the caves under pressure, is quickly spreads to the ridge. Such methane outbreaks can cause concentrations of methane occur in air in underground mining, for example between 5 and 15% and sometimes still lie above. However, concentrations of methane in air are of the order of magnitude shown above extremely dangerous. On the one hand, there is an explosive mixture if the concentration of methane in Air is between 5 and 6 per cent. On the other hand, there is a risk of poisoning if the concentration of methane is above 15% in air. When measuring the concentration of methane in air in underground mining So there is a measuring device, which in the manner according to the invention, two qualitatively different Has measuring ranges.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.In the following the invention is illustrated by means of a drawing which shows only one exemplary embodiment explained in more detail.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 das Schaltbild eines Meßgeräts zum Messen der Konzentration eines Gases in Luft,1 shows the circuit diagram of a measuring device for measuring the concentration of a gas in air,

F i g. 2 die Vorderansicht des Meßinstruments des Meßgeräts nach Fig. 1 undF i g. 2 shows the front view of the measuring instrument of the measuring device according to FIGS. 1 and

■ F i g. 3 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise des Meßgeräts nach Fig. 1.■ F i g. 3 shows a graphic illustration to explain the mode of operation of the measuring device according to FIG. 1.

Das hinsichtlich seines Schaltbildes in F i g. 1 dargestellte Meßgerät dient zum Messen der Konzentration von Methan (CH₄) in Luft im untertägigen Bergbau. Dieses Meßgerät besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer Pumpe 17 zum Ansaugen einer Probemenge des Luft-Methan-Gemischs, aus einer Meßkammer 10, in die die Probemenge des Luft-Methan-Gemischs gesaugt wird, und aus einer elektrischen Widerstandsmeßbrücke 27 mit einem Meßinstrument 21. Die Widerstandsmeßbrücke 27 weist zwei Widerstände A₁, R₂ auf, an denen eine Verbrennung des Methans stattfindet. Außerdem weist die Widerstandsmeßbrücke 27 zwei elektrisch aufheizbare Widerstände R₃, R_i auf, an denen keine Verbrennung des Methans stattfindet. Die beiden Widerstände A₁, R₂, an denen eine Verbrennung des Methans stattfindet, sind in der Widerstandsmeßbrücke 27 elektrisch diagonal gegenüberliegend angeordnet. Folglich sind auch die beiden Widerstände R₃, i?₄, die elektrisch aufheizbar sind und an denen keine Verbrennung des Methans stattfindet, in der Widerstandsmeßbrücke 27 elektrisch diagonal gegenüberliegend angeordnet. Sowohl die Widerstände R₁, R_p an denen eine Verbrennung des Methans stattfindet, als auch die Widerstände R₃, R₄, die elektrisch aufheizbar sind und an denen keine Verbrennung des Methans stattfindet, sind in der Meßkammer 10 angeordnet.With regard to its circuit diagram in FIG. The measuring device shown in FIG. 1 is used to measure the concentration of methane (CH ₄ ) in air in underground mining. The basic structure of this measuring device consists of a pump 17 for drawing in a sample of the air-methane mixture, of a measuring chamber 10 into which the sample of the air-methane mixture is sucked, and of an electrical resistance measuring bridge 27 with a measuring instrument 21 . the resistance bridge 27 has two resistors a _1, R _2, in which a combustion of methane takes place. In addition, the resistance measuring bridge 27 has two electrically heatable resistors R ₃ , R _i , at which no combustion of the methane takes place. The two resistors A ₁ , R ₂ , at which combustion of the methane takes place, are arranged in the resistance measuring bridge 27 electrically diagonally opposite one another. Consequently, the two resistors R ₃ , i? ₄ , which can be electrically heated and on which no combustion of the methane takes place, arranged in the resistance measuring bridge 27 electrically diagonally opposite one another. Both the resistors R ₁ , R _p at which combustion of the methane takes place and the resistors R ₃ , R ₄ , which can be electrically heated and at which no combustion of the methane takes place, are arranged in the measuring chamber 10.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist an die Meßkammer 10 des Meßgeräts eine Ansaugleitung 11 mit einem aus dem Meßgerät herausragenden Ansaugstutzen 12 angeschlossen. Der Ansaugstutzen 12 gibt die Möglichkeit, eine rohrartige Sonde od. dgl. anzuschließen, so daß die Probemenge des Luft-Methan-Gemischs, aus der die Konzentration von Methan in Luft gemessen werden soll, z. B. unmittelbar unter dem First eines Untertageraums entnommen werden kann. Zwischen der Ansaugleitung 11 und der Meßkammer 10 sind noch ein Filter 13 und eine Zündsperre 14, z. B. ein sehr feinmaschiges Sieb 5 oder eine mit sehr engen Durchgangsbohrungen versehene Platte, vorgesehen. Die Zündsperre 14 verhindert, daß das in der Meßkammer 10 verbrennende Methan das außerhalb der Meßkammer 10 befindliche Methan zündet. An der der Ansaugleitung 11 In the illustrated embodiment, a suction line 11 is connected to the measuring chamber 10 of the measuring device with a suction port 12 protruding from the measuring device. The suction nozzle 12 gives the possibility of a tubular probe od. B. can be taken directly under the ridge of an underground room. Between the suction line 11 and the measuring chamber 10 are a filter 13 and an ignition lock 14, for. B. a very fine-meshed sieve 5 or a plate provided with very narrow through-holes is provided. The ignition lock 14 prevents the methane burning in the measuring chamber 10 from igniting the methane located outside the measuring chamber 10. At the suction line 11

ίο gegenüberliegenden Seite der Meßkammer 10 ist die Pumpe 17 an die Meßkammer 10 angeschlossen, und zwar über eine Absaugleitung 15 und eine wiederum vorgesehene Zündsperre 16. Die Pumpe 17 ist über eine Kupplung 18 mit einem Elektromotor 19 verbunden und weist eine Abblasleitung 20 auf.ίο the opposite side of the measuring chamber 10 is the Pump 17 is connected to the measuring chamber 10, via a suction line 15 and one in turn provided ignition lock 16. The pump 17 is connected to an electric motor 19 via a coupling 18 and has a blow-off line 20.

Wie die F i g. 1 zeigt, ist das Meßinstrument 21 über einen Stellwiderstand R. und ein aus einem Potentiometer i?₆ und aus einem Widerstand R_{6 a} bestehenden Widerstandsnetzwerk an eine Brückendiagonale der Widerstandsmeßbrücke 27 angeschlossen, während die Widerstandsmeßbrücke 27 über die andere Brückendiagonale an eine konstante Spannungsquelle angeschlossen ist.
Das Meßgerät weist im übrigen eine Stromversorgüngseinheit auf, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Akkumulator 22 und einer an den Akkumulator 22 angeschlossenen Schaltungsanordnung 23, 28 besteht. Der Akkumulator 22 ist über Ladewiderstände R_le, R₁₇ und Ladeanschlußklemmen 29, 30 aufladbar. Um feststellen zu können, wann eine Aufladung des Akkumulators 22 erforderlich ist, ist dem Akkumulator 22 über einen Schalter S₁ ein Ladespannungsanzeiger 31 mit einem Zeiger 31a parallel schaltbar. Die Schaltungsanordnung 23, 28, die einerseits an den Akkumulator 22 angeschlossen ist und andererseits Ausgangsklemmen 24, 25 aufweist, besteht aus einem Kondensator C₁, einer Diode D₁, Widerständen R_v R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R_u und R₁₅, einem Potentiometer R_1S, Transistoren TR₁, As the F i g. 1 shows, is the measuring instrument 21 via a variable resistor R. and a potentiometer i? ₆ and a resistor network consisting of a resistor R _{6 a} connected to a bridge diagonal of the resistance measuring bridge 27, while the resistance measuring bridge 27 is connected to a constant voltage source via the other bridge diagonal.
The measuring device also has a power supply unit which, in its basic structure, consists of an accumulator 22 and a circuit arrangement 23, 28 connected to the accumulator 22. The accumulator 22 can be charged via charging resistors R _le , R ₁₇ and charging terminals 29, 30. In order to be able to determine when it is necessary to charge the accumulator 22 , a charging voltage indicator 31 with a pointer 31a can be connected in parallel to the accumulator 22 via a switch S _1. The circuit arrangement 23, 28, which is connected on the one hand to the accumulator 22 and on the other hand has output terminals 24, 25, consists of a capacitor C ₁ , a diode D ₁ , resistors R _v R ₈ , R ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ , R ₁₂ , R ₁₃ , R _u and R ₁₅ , a potentiometer R _1S , transistors TR ₁ ,

TR₂, TR₃, TR₄, TR₅ und TR_e sowie aus einem passiven Bauelement 26, an dem eine konstante Spannung abfällt, z. B. einer Zenerdiode, Aufbau und Funktionsweise der Stromversorgungseinheit sind vorbeschrieben (vgl. die deutsche Auslegeschrift 1211424 und die französische Patentschrift 1415 409), so daß sich eine weitere Erläuterung in bezug auf die Stromversorgungseinheit erübrigt. TR ₂ , TR ₃ , TR ₄ , TR ₅ and TR _e as well as a passive component 26 at which a constant voltage drops, e.g. B. a Zener diode, structure and mode of operation of the power supply unit are described above (see. The German Auslegeschrift 1211424 and French Patent 1415 409), so that a further explanation with respect to the power supply unit is superfluous.

Die Widerstände A₁, R₂ sind als mit einem Katalysator überzogene Drahtwiderstände ausgeführt und so dimensioniert, daß sie durch den hindurchfließenden Strom eine Temperatur von etwa 700° C erreichen. Im Gegensatz dazu sind die ebenfalls als Drahtwiderstände ausgeführten Widerstände R₃, i?₄ so dimensioniert, daß sie durch den hindurdifüeßenden Strom eine Temperatur von etwa 500° C erreichen. Da die Zündtemperatur von Methan 650° C beträgt, verbrennt das in die Meßkammer 10 eingesaugte Methan an den Widerständen Ji₁, R₂, nicht jedoch an den Widerständen A₃, R_v Im übrigen istThe resistors A ₁ , R ₂ are designed as wire resistors coated with a catalyst and are dimensioned in such a way that they reach a temperature of about 700 ° C. as a result of the current flowing through them. In contrast to this, the resistors R ₃ , i? ₄ dimensioned in such a way that they reach a temperature of around 500 ° C due to the flowing stream. Since the ignition temperature of methane is 650 ° C., the methane sucked into the measuring chamber 10 burns at the resistors Ji ₁ , R ₂ , but not at the resistors A ₃ , R _v

der Temperaturkoeffizient der Widerstände R₁, R₂ größer als der der Widerstände R₃, J?₄.the temperature coefficient of the resistors R ₁ , R ₂ greater than that of the resistors R ₃ , J? _4th

Wie die F i g. 2 zeigt, weist das Meßinstrument 21 einen Zeiger 21 b und drei Meßbereiche 21a, 21c und 21 d auf. Ausgehend von einem allen Meßbereichen 21 a, 21 c und 21 d gemeinsamen Nullpunkt, auf dem im dargestellten Ausführungsbeispiel der Zeiger 21 b steht, liegen die Meßbereiche 21 a, 21 c einerseits, 21 d andererseits in entgegengesetzten Richtun-As the F i g. 2 shows, the measurement instrument 21 to a pointer 21b, and three ranges 21a, 21c, and 21 d. Starting from a zero point common to all measuring areas 21 a, 21 c and 21 d , on which the pointer 21 b is located in the exemplary embodiment shown, the measuring areas 21 a, 21 c on the one hand, 21 d on the other hand lie in opposite directions.

gen. Im übrigen sind die Meßbereiche 21 a, 21 c und 21 d unterschiedlich empfindlich und in unterschiedlicher Farbe angelegt.In addition, the measuring areas 21 a, 21 c and 21 d are differently sensitive and designed in different colors.

Im folgenden wird die Funktionsweise des Meßgeräts erläutert, wobei insbesondere auf die F i g. 2 und 3 Bezug genommen wird:The mode of operation of the measuring device is explained below, with particular reference to FIG. 2 and 3 reference is made:

Die Temperatur an den Widerständen JR₁, R₂ (und damit deren Widerstand) wird durch zwei Faktoren bestimmt, einerseits durch die infolge der Verbrennung von Methan an ihrer Oberfläche entstehende Wärme (»Wärmetönung«), andererseits durch die abgegebene Wärme, wobei wesentlich die in Abhängigkeit von der Wärmeleitfähigkeit des in der Meßkammer 10 befindlichen Luft-Gas-Gemischs auftretende Wärmeleitung durch das Luft-Gas-Gemisch ist (»Wärmeleitung«); die Wärmeleitfähigkeit des in der Meßkammer 10 befindlichen Luft-Gas-Gemischs steigt mit der Konzentration des Methans in dem Luft-Gas-Gemisch. Während des Verbrennens von Methan an den Widerständen R₁, R₂ überwiegt der Einfluß der »Wärmetönung«. Die Temperatur an den Widerständen R₃, A₄ (und damit deren Widerstand) wird nur durch die »Wärmeleitung« bestimmt.The temperature at the resistors JR ₁ , R ₂ (and thus their resistance) is determined by two factors, on the one hand by the heat generated on their surface as a result of the combustion of methane ("heat tone"), on the other hand by the heat given off, whereby the Depending on the thermal conductivity of the air-gas mixture in the measuring chamber 10, there is heat conduction through the air-gas mixture ("heat conduction"); the thermal conductivity of the air-gas mixture in the measuring chamber 10 increases with the concentration of methane in the air-gas mixture. During the burning of methane at the resistors R ₁ , R ₂ , the influence of the "warmth" predominates. The temperature at the resistors R ₃ , A ₄ (and thus their resistance) is only determined by the "heat conduction".

Die in F i g. 3 dargestellten Kennlinien A, B, C, D und E geben den Ausschlag des Zeigers 21 b des Meßinstruments 21 über der Zeit wieder; der Zeiger 21 b des Meßinstruments kann sich, wenn er nicht auf dem Nullpunkt steht, im Meßbereich 21a, im Meßbereich 21 c oder im Meßbereich 21 d befinden. Die Fig. 3 zeigt im übrigen eine bei 3 see angebrachte Zeitmarke 32, weil üblicherweise das in die Meßkammer 10 eingesaugte Methan innerhalb von drei Sekunden verbrennt.The in F i g. 3 characteristic curves A, B, C, D and E show the deflection of the pointer 21 b of the measuring instrument 21 over time; the pointer 21b of the measuring instrument can be, when not at the zero point in the measuring region 21a, in the measurement region 21 c or 21 d located in the measurement range. FIG. 3 also shows a time mark 32 attached at 3 see, because the methane sucked into the measuring chamber 10 usually burns within three seconds.

Die Kennlinie A gilt für eine Konzentration von 3 % Methan in Luft. Durch das angesaugte, an der Oberfläche der Widerstände A₁, R₂ verbrennende Methan steigt die Temperatur an den Widerständen R₁, R₂ und damit der Widerstand der Widerstände R₁, R₂, so daß der Zeiger 21 d des Meßinstruments in den Meßbereich 21a wandert und bei »3 °/o« zum Stehen kommt.Characteristic curve A applies to a concentration of 3% methane in air. The methane that is sucked in and burns on the surface of the resistors A ₁ , R ₂ increases the temperature at the resistors R ₁ , R ₂ and thus the resistance of the resistors R ₁ , R ₂ , so that the pointer 21 d of the measuring instrument is in the measuring range 21a wanders and comes to a stop at "3%".

Die Widerstände R₁, R₂ kühlen sich relativ langsam ab, so daß der erste Ausschlag des Zeigers 21 b des Meßgeräts 21 eine Aussage über die Konzentration des Methans in der angesaugten Probemenge des Luft-Methan-Gemischs macht.The resistors R ₁ , R ₂ cool down relatively slowly, so that the first deflection of the pointer 21 b of the measuring device 21 provides information about the concentration of methane in the sample of the air-methane mixture that is sucked in.

Die Kennlinien B und C gelten für eine Konzentration von 12 bzw. 15% Methan in Luft. Durch das an der Oberfläche der Widerstände R₁, R₂ verbrennende Methan steigt die Temperatur der Widerstände R₁, R₂ und damit deren Widerstand, so daß der Zeiger 216 des Meßinstruments 21 bis in denThe curves B and C apply to a concentration of 12 and 15% methane in air, respectively. The methane burning on the surface of the resistors R ₁ , R ₂ increases the temperature of the resistors R ₁ , R ₂ and thus their resistance, so that the pointer 216 of the measuring instrument 21 reaches the

to Meßbereich 21 c ausschlägt. Die Kennlinien B und C zeigen, daß die Verbrennung des angesaugten Methans früher beendet ist als bei einer Konzentration von 3 % Methan in Luft (Kennlinie A), da in der Meßkammer 10 nunmehr weniger Sauerstoff für die Verbrennung des Methans zur Verfügung steht. Folglich befindet sich nach Abschluß der Verbrennung noch Methan in der Meßkammer 10, so daß die Wärmeleitung des in der Meßkammer 10 sich befindenden Luft-Gas-Gemischs zu einer Verringerung der Temperaturen an den Widerständen R₁, R₂ einerseits, an den Widerständen R₃, R_i andererseits führt, wobei die Abkühlung der Widerstände JR₁, R₂ größer ist als die der Widerstände i?₃,i?₄. Im Ergebnis wird das Verhältnis der Widerstände R₁, R₂ : R₃, R_p to measuring range 21 c deflects. The characteristic curves B and C show that the combustion of the sucked in methane ends earlier than at a concentration of 3% methane in air (characteristic curve A), since there is now less oxygen available in the measuring chamber 10 for the combustion of the methane. As a result, methane is still in the measuring chamber 10 after the end of the combustion, so that the heat conduction of the air-gas mixture in the measuring chamber 10 leads to a reduction in the temperatures at the resistors R ₁ , R ₂ on the one hand and at the resistors R ₃ , R _i on the other hand, the cooling of the resistors JR ₁ , R _{2 being} greater than that of the resistors i? ₃ , i? _4th As a result, the ratio of the resistances R ₁ , R ₂ : R ₃ , R _p

das zuvor größer als 1 war, kleiner als 1, so daß sich der Ausschlag des Zeigers 21 b des Meßinstruments 21 umkehrt, der Zeiger 216 in den Meßbereich 21 d wandert.which was previously greater than 1, less than 1, so that the deflection of the pointer 21 b of the measuring instrument 21 is reversed, the pointer 216 moves into the measuring range 21 d.

Die Kennlinie D gilt für eine Konzentration von 30 % Methan in Luft. Hier gilt hinsichtlich der Funktion das gleiche, was zuvor in bezug auf die Kennlinien B und C gesagt worden ist. Bei einer Konzentration von 30 °/o Methan in Luft kommt noch hinzu, daß die Verbrennung des Methans so früh endet, daß der Zeiger 21 b des Meßinstruments 21 nicht einmal bis in den Meßbereich 21 c ausschlägt, obwohl weit mehr Methan in die Meßkammer 10 gesaugt worden ist.The characteristic curve D applies to a concentration of 30% methane in air. With regard to the function, the same applies here as was previously said with regard to the characteristic curves B and C. At a concentration of 30 ° / o methane in air or that the combustion of methane ends so early that the pointer 21b of the measurement instrument 21 does not swing even up into the measuring area 21 c, is added, although far more methane in the measuring chamber 10 has been sucked.

Die KennlinieZ? schließlich gilt für eine Konzentration von über 60 °/o Methan in Luft und zeigt, daß bei einer solch hohen Konzentration von Methan in Luft in der Meßkammer 10 keine Verbrennung des Methans mehr stattfindet.The characteristic Z? after all, applies to a concentration of over 60% methane in air and shows that with such a high concentration of methane no more combustion of the methane takes place in air in the measuring chamber 10.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Measuring device for measuring the concentration of a gas in air, whereby the gas is flammable and conducts heat better than air, consisting of a pump for sucking in a sample of the air-gas mixture, from a measuring chamber into which the sample of the air- Gas mixture is sucked, and from an electrical resistance measuring bridge, the resistance measuring bridge having at least one electrically heatable resistor at which combustion of the gas takes place, and electrically heatable resistors at which no combustion of the gas takes place, and at least one resistor combustion of the gas takes place, and two resistors at which no combustion of the gas takes place are arranged in the measuring chamber, characterized in that two resistors (R ₁ , /?.), at which combustion of the gas takes place, are provided and in the resistance measuring bridge are arranged electrically diagonally opposite and that both the resistors (R ₁ , /?.,) on which combustion of the gas takes place, as well as the resistances (R. _{ , A ₄ ), at which no combustion of the gas takes place, are arranged in the measuring chamber (10).

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the temperature coefficient of the resistors (A ₁ , /?.,) At which combustion of the gas takes place is greater than that of the resistors (/?. ,, A ₄ ), on where there is no combustion of the gas.

3. Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the resistance measuring bridge (27) a measuring instrument (21) is connected downstream.

4. Measuring device according to claim 3, characterized in that the measuring instrument (21) has a pointer (21 b) and at least two measuring areas (21a, 21 d) and that the measuring areas (21 «, 2Id), starting from one of the two measuring areas ( 21 a, 2 \ d) common zero point, lie in opposite directions.