DE1773938A1

DE1773938A1 - Device for displaying gases flowing out or present

Info

Publication number: DE1773938A1
Application number: DE19681773938
Authority: DE
Inventors: Pietro Dr Susin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-08-04
Filing date: 1968-07-29
Publication date: 1972-02-03
Also published as: CH485287A

Description

Vorrichtung zur Anzeige von ausatrömenden oder zugegenen Gasen.Device for displaying gases flowing out or in the presence of gases.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anzeige von ausströmenden oder zugegenen Gasen.The present invention relates to a display device of gases flowing out or present.

Das Problem der rechtzeitigen Anzeige von ausströmenden oder zugegenen brennbaren Gasen, insbesondere von giftigen oder explosiven, ist auch heute noch sowohl im Haushalt als auch in der Industrie von großer Bedeutung.The problem of timely notification of outflowing or present flammable gases, particularly poisonous or explosive, is still there today of great importance both in the household and in industry.

Eine zur Lösung dieser Aufabe betähigte Vorrichtung nuß derart empfindlich sein, daß sie des Ges bereits anzeigt, wenn dieses in der Atmosphäre in noch nicht schädlichen Konzentrationen vorhanden ist, sie uB betriebssicher arbeiten, wenig Platz einnehmen, hendlich und einfach bedienbar sein, damit ihre Verwendung euch in Priveträumen möglich ist und sie such von Personen ohne besondere technische Kenntnisse benützt werden kann.A device capable of solving this task nut is so sensitive be that it is already showing the buttocks, if this is not yet in the atmosphere harmful concentrations are present, they work reliably, little Take up space, be finite and easy to use so that their use is yours is possible in private rooms and they are sought by people without special technical Knowledge can be used.

Die bisher entwickelten Einrichtungen haben offenbar nicht allen der vorerwähnten Anforderungen entsprochen, so daß sie nur wenig Verbreitung gefunden haben. Nach Aussage von Fachleuten ist bisher des beste Mittel noch immer der im Kätig eingesperrte Kanarienvogel, der, wenn er auf Grund des Vorhandenseins von Gas bewußtlos auf den Boden des Käfigs fällt, Alarmvorrichtungen in Tätigkeit setzt.The facilities developed so far do not seem to have all of the the aforementioned requirements met, so that they found little use to have. According to experts, the best remedy so far is still the im Kätig caged canary who, if he is due to the presence of Gas falls unconscious to the bottom of the cage, activates alarm devices.

Von den bereits in Verwendung befindlichen Vorrichtungen sind besonders die zu erwähnen, welche zur Anzeige von durch die Steinkohlendestillstion gewonnenen Leuchtgss (Gemisch aus (Wasserstoff, Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd, Stickstoff, Schwefeldioxyd und Spuren von anderen cheiisch komplizierteren Gasen) geeignet sind und entweder auf dem Prinzip der Gasadsorption (Platinschwamm, der sich bei Adsorption von Wasserstoff erhitzt) oder dem der Veränderung des Widerstandes eines erwärMten Leiters, sobald auf dessen Oberfläche eine Verbrennung von in der Atmosphäre zugegenen Gasen stattfindet, beruhen. Diese Vorrichtungen haben Jedoch keine guten Resultate insbesondere hinsichtlich der Empfindlichkeit geliefert, die nicht goß genug ist, um auch Gaskonzentrationen anzuzeigen, bei denen noch keine vergiftungs- oder Explosionsgefahr besteht (beispielsweise Leuchtgaskonzentrationen von weniger als 1%).Of the devices already in use are special to mention those which are used to display the obtained by the coal distillation Leuchtgss (mixture of (hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen, sulfur dioxide and traces of other cheiisch more complicated gases) are suitable and either on the Principle of gas adsorption (platinum sponge, which during adsorption heated by hydrogen) or that of the change in the resistance of a heated Conductor as soon as a combustion from in the atmosphere is present on its surface Gases takes place, are based. However, these devices do not have good results especially delivered in terms of sensitivity, which is not great enough, in order to display gas concentrations that do not pose a risk of poisoning or explosion exists (e.g. luminous gas concentrations of less than 1%).

Die erfindungsgemä#e Vorrichtung hingegen wird all diesen Anfordermgen gerecht und eignet sich zur Anzeige von allen Arten von brennbaren Cesen und Dämpfen. Die Vorrichtung kann entweder als ortsfeste Einrichtung beispielsweise in Wohnungen, Bergwerken, Raffinerien, Garagen, chemischen Betrieben oder als tregbare Einrichtung (Anzeige von Grubengas für den Bergmann) verwendet werden.The device according to the invention, on the other hand, meets all of these requirements fair and suitable for displaying all types of flammable ceses and vapors. The device can either be used as a stationary device, for example in apartments, Mines, refineries, garages, chemical plants or as a retail facility (Display of mine gas for the miner).

Die Erfindung basiert auf der Tatsache, daß, wenn ein Gemisch von Luft und brennbare Gas mit eine. auf eine genügend hohe Temperatur erhitzten Körper in Berührung gelangt, in unmittelbarer Nähe dieses Körpers zu brennen beginnt und so die Strahlungsenergie des erhitzten Körpers mit der Verbrennungsenergie beaufschlagt. Ein in der Nähe des erhitzten Körpers angeordneter Strahlungs-Messer kann die Erhöhung der Intensität der Strehlung, bewirkt durch die lokale Verbrennung des Gases, anzeigen.The invention is based on the fact that when a mixture of Air and flammable gas with one. body heated to a sufficiently high temperature in touch comes to burn in the immediate vicinity of this body begins and so the radiant energy of the heated body with the combustion energy applied. A radiation knife placed near the heated body can increase the intensity of the radiation caused by the local burn of the gas.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus einer Einrichtung zur Ermittlung von brennbarem Gas, bestehend aus einem such bei sehr hohen TeM-peraturen chemisch inerten etelidraht (beispielsweise aus Platin), der in der Nähe eines auf Infrarotstrshlung ansprechenden, fotoelektrischen Ermittlungsorganes (beispielsweise eine Cadmiumsulfid- oderBleisulfidzelle, eine Fotodiode oder ein Fototrsnsistor) angeordnet ist, welches auch auf geringe Schwankungen der Strahlungsintensität anspricht und ein Signal an einen regelberen Schwellkreis abgibt, der seinerseits Signal- und Alarmeinrichtungen in Tätigkeit setzt.The device according to the invention consists essentially of one Device for the detection of flammable gas, consisting of a search at very high TEM temperatures chemically inert eteli wire (made of platinum, for example), the in the vicinity of a photoelectric detection device that responds to infrared radiation (For example, a cadmium sulfide or lead sulfide cell, a photodiode, or a Photoresistor) is arranged, which is also sensitive to slight fluctuations in the radiation intensity responds and sends a signal to a regulating threshold circuit, which in turn Activates signaling and alarm systems.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht eine Einheit vor, bei welcher der Drahterhitzer in einer Metsllnetzhülls zur Vermeidung von Explosionssusbreitungen, falls der Erhitzer von einer zu Explosionen Anlaß gebenden Konzentration von brennbarem Gas umgeben sein sollte eingeschlossen und der Strahlungsermittler gegen den Erhitzer gerichtet ist. Ein vom Strahlungsermittler betätigbarer, vorzugsweise elektronischer Stromkreis ist ein Schwellkreis, bestehend aus einem Transistor mit zugeordneter Stabilisatordiode, die zwischen Emitter und Basis des Transistors geschaltet ist, einem veränderlichen Widerstand in Serie zum Kollektor zur Regelung des Kollektorstromes und einem besonders empfindlichen Verstärkerstromkreis (Darlington-Verstärker), dessen Aufgabe es ist, ein Relais zu betätigen, welches die Alarmeinrichtung einschaltet und gleichzeitig die Speisung der gesamten Signaleinrichtung abschaltet.A particularly advantageous embodiment of the invention provides a Unit before, in which the wire heater in a Metsllnetzhülls to avoid of explosion spreads in case the heater becomes explosive Reason giving concentration of flammable gas should be enclosed and surrounded the radiation detector is directed towards the heater. One from the radiation investigator actuatable, preferably electronic circuit is a resonant circuit, consisting from a transistor with an associated stabilizer diode between the emitter and Base of the transistor is connected in series with a variable resistor Collector for regulating the collector current and a particularly sensitive amplifier circuit (Darlington amplifier) whose job it is to operate a relay, which the alarm device switches on and at the same time the supply of the entire signaling device turns off.

Die Erfindung wird durch die beiliegende Zeichnung näher erläutert, in welcher die Figur 1 ein allgemeines Schema der Vorrichtung zeigt, Figur 2 eine Darstellung eines Gasermittlungskoptes gemäß der Erfindung, ausgerüstet mit Erhitzer und Strahlungsermittler, ist, Figur 3 das detaillierte elektrische Schaltschema einer vom elektrischen Stromnetz aus speisbaren Vorrichtung ist und Figur 4 das elektrische Schaltecheis einer batteriebetätigten tragbaren Vorrichtung zeigt.The invention is explained in more detail by the accompanying drawing, in which Figure 1 shows a general scheme of the device, Figure 2 shows a Representation of a gas detection head according to the invention, equipped with a heater and radiation detector, is Figure 3 the detailed electrical Is a circuit diagram of a device that can be fed from the electrical power grid and FIG. 4 shows the electrical circuit board of a battery operated portable device shows.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten allgemeinen Schema umfaßt die Vorrichtung einen Ermittlungskopf, bestehend aus einem weder durch Luft noch durch erhöhte Tempersturen angreifbaren metalldraht 6, aus einem fotoelektrischen Ermittlungsorgan 7, welches die voM Metalldraht 6 kommende Strahlung aufnimMt, und aus eine. Netz 0, welches die beiden vorerwähnten Teile umhüllt. Der Metzlldraht 6 wird von einem Generator 1 über einen Regelmiderstand 19, mit dem seine Temperatur goregelt werden kann, gespeist.According to the general scheme shown in Fig. 1, the device comprises an investigation head, consisting of a neither by air nor by increased temperatures attackable metal wire 6, from a photoelectric detection element 7, which absorbs radiation coming from metal wire 6, and from one. Network 0 which envelops the two aforementioned parts. The Metzlldraht 6 is from a generator 1 via a regulating resistor 19, with which its temperature can be regulated, fed.

Das fotoelektrische Ermittlungsorgen 7 schickt ein Signal zu einem Schwellkreis 8, der seinerseits den Komplex der Alermvorrichtungen 12 nur dann betätigt, wenn das von dem fotoelektrischen Ermittlungsorgan 7 ankommende Signal einen bei der Einstellung fixierten Wert überschreitat.The photoelectric detection car 7 sends a signal to one Threshold circuit 8, which in turn actuates the complex of alarm devices 12 only when the incoming signal from the photoelectric detection element 7 is at exceeded the fixed value of the setting.

Der Kopf für die Ermittlung der Gegenwart von Gas ist in seinen Einzelheiten in Fig. 2 dargestellt und besteht aus einem Heizelement in Form eines Metalldrahtes 6, welches in einem metallischen Behälter mit Sockel von der Art der elektrischen Lampen montiert und in eine auf einer Stütze befestigte Lampenfassung eingesetzt ist, und aus einem ebenfalls auf einer Halterung befestigten, gegenüberliegendem fotoelektrischen Ermittlungsorgan 7.The head for determining the presence of gas is in its particulars shown in Fig. 2 and consists of a heating element in the form of a metal wire 6, which in a metallic container with a socket on the electric type Lamps mounted and inserted into a lamp holder attached to a support is, and from one also attached to a bracket, opposite photoelectric detection organ 7.

Die beiden Halterungen sind auf einer Basis befestigt, auf welcher auch ein Netz O aus gestell verankert ist, welches den gesamten Komplex umgibt und dazu dient, eine Fortpflanzung von evtl. Gesexplosionen zu verhindern.The two brackets are attached to a base on which also a network O is anchored frame, which surrounds the entire complex and serves to prevent the propagation of potential explosions.

Eine Ausführungsfore der Erfindung, die vor Leitungsnetz aus gespeist werden kann, ist in Fig. 3 dargestellt.An embodiment of the invention, which is fed from the line network is shown in FIG. 3.

Dieser Stromkreis umfaßt einen Speisetransformator 2, der an des Netz des Generators 1 angeschlossen ist.This circuit includes a supply transformer 2, which is connected to the network of the generator 1 is connected.

Die Sekundärseite des Speisetransformstors 2 speist über den Regslwiderstand 19 eine den Betrieb des metalldrahtes 6 des Heizelementes anzeigende Signallampe 18.The secondary side of the supply transformer 2 feeds through the Regslharz 19 a signal lamp indicating the operation of the metal wire 6 of the heating element 18th

Ein anderer Ausgang der Sekundärseite ist an einen Gleichrichter 3 angeschlossen, der mit Hilfe des Glättkondensators 4 die Vorrichtung mit der erforderlichen Cleichstrom versorgt. Der Stromkreis des fotoelektrischsn Ermittlungsorganes 7 bildet einen Teil eines Spannungsteilers zusammen mit dem Widerstand 10 und dem Diodenstebilisetor 9, die auf die Basis des Transistors des Schwellkreises 8 geschaltet and. In Serie zum Kollektor des Transistors des Schwellkrsises 8 liegt ein Regelwiderstand 20. Der Kollektor des Transistors des Schwellkreises 8 ist weiters an die Basis des Transistors 11 angeschlossen, der zusammen mit dem Trensistor der Alarmvorrichtungen 12 einen Darlington-Verstärker bildet.Another output on the secondary side is to a rectifier 3 connected with the help of the smoothing capacitor 4 the device supplied with the required DC power. The circuit of the photoelectric sn Determination element 7 forms part of a voltage divider together with the resistor 10 and the Diodenstebilisetor 9, which on the base of the transistor of the threshold circuit 8 connected and. In series with the collector of the transistor of Schwellkrsises 8 is a control resistor 20. The collector of the transistor of the threshold circuit 8 is further connected to the base of the transistor 11, which together with the Trensistor of Alarm devices 12 form a Darlington amplifier.

Der Kollektor und der Emitter des Transistors der Alarmvorrichtungen 12 sind an die Enden der Wicklung 14 eines über einen Widerstand 13 gespeisten Relais angeschlcssen.The collector and emitter of the transistor of the alarm devices 12 are connected to the ends of the winding 14 of a relay fed via a resistor 13 connected.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Durch das fotoelektrische Ermittlung sorgen 7 flis#t ein Strom, der mit der Erhöhung der Intensität dar vom met talldraht 6 kommenden thermischen strahlung grö#er wird.The device described works as follows: By the photoelectric Determination ensure 7 flis # t a current that with the increase in intensity represents from metal wire 6 coming thermal radiation increases.

Die mit dem Transistor deo Schwellkreises 0 verbundenen Widerstände 10 und 20 werden derart geregelt, da# der Transistor leitet, sobald die Intensität der therwischen Strahlung einen bestimmten Wert übersteigt, dem die kleinste Gaskonzentration, die ermittelt werden soll, entspricht. In diesem Moment schließt der durch die Transistoren 11 und 12 gebildete Darlington-Verstärker die Speisewicklung 14 des Relais kurz und bewirkt den Abfall von dessen Kontakt 15, wodurch das Primärnetz des Speisetransformators 2 abgeschlossen und die gegebenenfalls mit einem Widerstand 17 ausgestattete Alarmeinrichtung 16 eingeschaltet wird.The resistors connected to the transistor deo Schwellkreises 0 10 and 20 are controlled in such a way that # the transistor conducts as soon as the intensity the thervic Radiation exceeds a certain value, the corresponds to the smallest gas concentration that is to be determined. In this Momentarily closes the Darlington amplifier formed by the transistors 11 and 12 the supply winding 14 of the relay briefly and causes the drop out of its contact 15, whereby the primary network of the supply transformer 2 is completed and the possibly equipped with a resistor 17 alarm device 16 is switched on.

Die Alarmeinrichtung 16 bleibt so lange eingeschaltet, bis der Kontakt 5 betätigt wird, der neuerlich die Vorrichtung mit der Stromquelle verbindet. Die in Serie mit dem metalldraht 6 des Heizelementes geschaltete Signallampe 18 hat neben der Anzeige des Betriebes der Vorrichtung auch CL.The alarm device 16 remains switched on until the contact 5 is actuated, which again connects the device to the power source. the signal lamp 18 connected in series with the metal wire 6 of the heating element in addition to the display of the operation of the device, also CL.

Aufgabe, den durch das den metalldraht 6 des Heizelementes fließenden Strom zu stabilisieren, demit die Temperatur bei Schwankungen der Speisespannung konstant bleibt.Task that flows through the metal wire 6 of the heating element To stabilize the current, the temperature changes in the event of fluctuations in the supply voltage remains constant.

Eine Variante der Vorrichtung, bei welcher die Speisung mit Batterie erfolgt, ist in Fig. 4 dargestellt. Dor Stromkreis entspricht dem gemäß Fig. 3, mit der einzigen Ausnahme, daß der Speisetransformator 2 und der Gleichrichter 3 wegfallen und daß die Alarmvorrichtung eine Gleichatromtype sein muß.A variant of the device, in which the supply with battery is shown in FIG. 4. The circuit corresponds to that according to FIG. 3, with the only exception that the supply transformer 2 and the rectifier 3 omitted and that the alarm device must be of the same atom type.

PatentansprücheClaims

Claims

Claims = 1. Device for displaying outflowing or (in the presence of gases, not indicated by a device for the investigation of combustible Gesen by means of a metal wire (6) of a heating element (for example a wire made of a metal which is inert at very high temperatures), which in the Proximity of a dead-electric detection organ that responds at least to infrared radiation (7) (e.g. photocells or barrier cells) is arranged, which is a controllable Threshold circuit (8) controls the signal and alarm devices (12) actuated.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t that in the device for the determination of combustible gases the otalidraht (6) the heating element is enclosed in a net (O) made of metal in order to prevent propagation to prevent explosions in the event that the heater has reached the explosion limit exceeding gas concentration should be surrounded, and that the organ for radiation detection is directed against the heater.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z E i c h n e t that the photoelectric detection organ that detects the radiation (7) actuated electronic circuit has a threshold circuit (8), which by a trensistor with stabilizer placed between the emitter and base of the transistor is connected, and a variable resistor in series with the collector for Regulation of the collector current is formed and another particularly sensitive Amplifier circuit (11, 12) (Darlington amplifier), the task of which is to to actuate a relay via a winding (14), which activates the alarm device (16) switches on and at the same time switches off the supply of the entire display device.