DE2025770B2 - Anordnung zum Feststellen entflammbaren Gases - Google Patents
Anordnung zum Feststellen entflammbaren GasesInfo
- Publication number
- DE2025770B2 DE2025770B2 DE2025770A DE2025770A DE2025770B2 DE 2025770 B2 DE2025770 B2 DE 2025770B2 DE 2025770 A DE2025770 A DE 2025770A DE 2025770 A DE2025770 A DE 2025770A DE 2025770 B2 DE2025770 B2 DE 2025770B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- relay
- gas
- coils
- concentration
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 2
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000566 Platinum-iridium alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 1
- HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N platinum-iridium alloy Chemical class [Ir].[Pt] HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/122—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
- G08B17/117—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means by using a detection device for specific gases, e.g. combustion products, produced by the fire
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Feststellen entflammbaren Gases mit einem Gasdetektorelement,
wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.
Bei derartigen Anordnungen ist beispielsweise ein Gasspürelement an einen Spannungsteiler angeschlossen,
wobei sich die am Spannungsteiler liegende Spannung bei Auftreten von Gas ändert und ein mit
seinem Steuereingang an den Abgriff des Spannungsteilers angeschlossener, in Reihe mit einer Auswertvorrichtung
an einer Spannungsquelle liegender elektronischer Schalter bei Erreichen einer vorbestimmten
Gaskonzentration schaltet und etwa ein Relais betätigt.
Eine bekannte Schaltungsanordnung (DE-AS
11 71 643) verwendet zwei elektrisch beheizte, gegeneinandergeschaltete
Thermoelemente. Eines dieser Thermoelemente ist mit einem Material versehen, an welchem das nachzuweisende Gas unter Wärmeentwicklung
katalytisch verbrennt. Infolge der nur an diesem Thermoelement auftretenden Wärmeentwicklung
ist die Thermospannung dieses Elementes höher, und die Differenz beider Thermospannungen wird mit
Hilfe eines in prozentualem Gehalt des Gases geeichten Voltmeters zur Anzeige gebracht und außerdem einem
Spannungsteiler zugeführt, dessen Abgriff mit dem Steuereingang eines Transistorschalters verbunden ist.
Übersteigt die am Spannungsteiler abgegriffene Teilspannung den Ansprechwert dieses Schalters, so wird
ein Schaltvorgang ausgelöst und eine Warnlampe zum Aufleuchten gebracht. Bei anderen bekannten Warngeräten,
welche ebenfalls mit gegeneinandergeschalteten oder auch in einer Brücke angeordneten Fühlementen
arbeiten, werden ebenfalls Transistorverstärker oder -schalter verwendet, mit welchen ein Relais angesteuert
wird (DE-Gbm 18 72 191 und 19 88 788, DE-AS
12 08 912, DE-AS 12 81 722).
Demgegenüber beschäftigt sich die Erfindung mit einer Schaltungsanordnung zum Feststellen entflammbaren
Gases unter Verwendung eines Gasspürelementes mit einem Metalloxidhalbleiter, dessen Widerstand
sich bei Absorption des Gases an seiner Oberfläche verändert.
In dem älteren deutschen Patent 20 07 937 der Anmelderin ist ein Metalloxid-Halbleiterelement behandelt,
welches auf ein entflammbares Gas empfindlich anspricht. Dieses Element enthält zwei Spulen aus
Metalldrähten, die parallel und in gegenseitigem Abstand angeordnet sind und gleichzeitig von dem
Metalloxidhalbleiter umgeben werden. Das Metalloxid kann SnO2, ZnO, Nb2O5, Ta2O5, V2O5, TiO2 oder Fe2O3
sein und hat die Eigenschaft, daß sich sein spezifischer Widerstand bei Anwesenheit von entflammbarem Gas
in deutlich unterscheidbarem Maß verändert. (Diese Halbleitermaterialien sind für Gasdetektoren im übrigen
auch aus der Zeitschrift »Analytical Chemistry« vol. 38, No. 8,1966, Seiten 1069 bis 1073 bekannt) Dieses
Halbleiterelement wird so verwendet, daß seine Oberflächentemperatur in einem Bereich zwischen 50°
und 300°C gehalten wird, indem man durch eine oder beide Spulen einen geeigneten Strom fließen läßt,
während zwischen den Spulen eine Spannung von beispielsweise 100 V anliegt: Wenn nur ein entflammbares
Gas an das Element gelangt, dann steigt der über die Spulen fließende Strom stark an.
Gemäß der FR-PS 15 45 296 werden Gasspürelemente mit dünnen Filmen aus Wolfram, Molybdän, Chrom,
Niob, Nickel, Eisen, Titan oder einer Mischung dieser Materialien verwendet, bei welchen es sich um Metalle
relativ niedriger elektrischer Leitfähigkeit, nicht jedoch um Metalloxidhalbleiter handelt. Vielmehr weisen die
im bekannten Fall verwendeten Metalle geringe Zusätze äußerst teurer Metalle wie Platin, Gold oder
Palladium zur-Aktivierung des dünnen Metallfilmes auf.
Ferner ist in der US-PS 30 51 895 die Ausbildung eines (Mytalloxidhalbleiters in Blockform für Gasspürelemente
beschriebyn. Bei einem rohrförmig ausgebildeten Gasäpürelement ist es gemäß der GB-PS 9 74 924
bekannt, einer an der Innenfläche des Gasspürelementes angeordneten Zylinderelektrode auf der Außenseite
des Gasspürelementes eine Heizspirale als Gegenelektrode gegenüberzustellen, welche somit die Doppelfunktion
des Heizers und einer Hauptelektrode übernimmt. Das rohrförmige Gasspürelement selbst
besteht aus Porzellan und wird durch die Heizspirale auf Rotglut erhitzt, so daß das Porzellan Halbleitereigenschaften
annimmt und seinen Widerstand bei Berührung mit Wasserstoffgas, für dessen Feststellung dieser
Detektor bestimmt ist, verändert.
Aus der US-PS 33 99 398 ist ein Gaswarngerät bekannt, das als Gasspürelemente zwei in einer
Brückenschaltung angeordnete, von der zu untersuchenden Atmosphäre umspülte Drähte verwendet,
deren einer als aktives und deren anderer als Bezugselement dienen. Diese Brückenschaltung ist so
ausgebildet, daß sie in der Lage ist, zwischen zwei unterschiedlichen Konzentrationen zu unterscheiden, so
daß bei einer ersten Konzentration eine durch ein intermittierendes Signal angezeigte Vorwarnung gegeben
wird und bei Überschreiten einer höheren Konzentration ein Alarm ausgelöst wird. Hierzu wird
jedoch eine recht aufwendige Schaltung mit einem Magnetverstärker und eine Reihe von Transistoren
benötigt.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe einer einfachen Gasspürschaltung, welche
zwischen zwei unterschiedlichen Konzentrationswerten unterscheiden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst
Die Erfindung verwendet hierzu eine Schaltung mit
zwei, entsprechend verschiedenen Gaslconzentrationen,
unterschiedlich ansprechenden Relais, deren erstes bei einer bestimmten Gaskonzentration eine Vorwarnung
gibt, während das zweite bei einer höheren Konzentration einen Alarm auslöst Dieses unterschiedliche
Ansprechverbalten wird mit Hilfe eines Spannungsteilers bestimmt, der in Reihe mit dem eisten Relais
geschaltet ist und an dessen Abgriff ein Triggersignal für einen in Reihe mit dem zweiten Relais liegenden
Thyristor abgenommen wird. Bei dem erfindungsgemä-Qen Gerät läßt sich bei einfachstem Aufbau die zum
Ansprechen des Relais erforderliche Konzentration des entflammbaren Gases in der Luft frei wählen und
einstellen, auch lassen sich unterschiedliche Toleranzen der Bauelemente ausgleichen, ferner laß·, sich das
Gasspürelement stabiler und mit höherer Empfindlichkeit betreiben.
Das Gasdetektorelement selbst ist mit zwei spulenförmigen
Elektroden ausgebildet, und wenn der Heizstrom nicht nur einer der Spulen zugeführt wird,
dann wird der Halbleiter an beiden Enden aufgeheizt, so daß kein ungenügend erwärmter Teil des Halbleiterkörpers
für das Feststellen von Gas unaktiv bleibt, sondern die Gasspürempfindlichkeit des Elementes als Ganzes
gesehen voll ausgenutzt wird, die Gasspürempfindlichkeit höher und auch stabiler wird. Durch die
Unterscheidung zwischen zwei verschiedenen Gaskonzentrationen kann beispielsweise bei Erreichen eines
ersten Gaskonzentrationswertes ein Lüfter eingeschaltet werden und bei Erreichen eines höheren Gaskonzentrationswertes
ein Alarm gegeben werden.
Damit man erkennen kann, ob das Relais eingeschaltet oder nicht eingeschaltet ist, kann ferner eine
Gasentladungsröhre, wie eine Neonglimmlainpe, parallel zum Relais geschaltet werden. Diese Lampe leuchtet
nicht, wenn der die Relaisspule durchfließende Strom klein ist; steigt der Strom jedoch an, so leuchtet sie
wegen des damit ebenfalls ansteigenden Spannungsabfalls an der Relaisspule, so daß der Schaltzustand des
Relais sichtbar angezeigt wird.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Darstellungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Hauptteils des Gasspürolementes, wobei der Halbleiterkörper
zur Veranschaulichung des inneren Aufbaues durchsichtig gezeichnet ist,
Fig.2 einen Längsschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Gasspurelement,
F i g. 3 eine teilweise aufgebrochene Darstellung des eingebauten Elementes,
F i g. 4 ein Schaltbild des erfindungsgemäßen Schaltgerätes, bei welchem beiden Spulen des Elementes
Heizstrom zugeführt wird,
Fig.5 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform, bei welcher 2 Relais bei unterschiedlichen
Gaskonzentrationen ansprechen und
Fig.6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
bei der jedem der Relais eine Neonglimmlampe zur Anzeige des Betriebszustandes parallel geschaltet ist.
Das bei der Erfindung verwendete Gasspürelement ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt. Es enthält zwei
Spulen 1 und 2. die aus einem auch bei hoher Temperatur nicht oxidierenden Metalldraht wie Platin,
Palladium oder einer Platin-Iridium-Lcgierung bestehen.
Diese Spulen sind in nutenartigen Vertiefungen 4 und 5 auf gegenüberliegenden Flächen eines Blockes 3
'· angeordnet der aus hitzebeständigem, elektrisch isolierendem,
anorganischem Oxyd wie AI2O3, SiO2 oder BeO
besteht und mit Hilfe eines hochsdunelzenden anorganischen
Klebmittels 6 und 7 aus ineinander gelösten Glasmaterialien wie Na2O und einem oder mehreren
iü der Materialien K2O, CaF2, AI2O3, Ba2O3 und SiO2
besteht, wobei die Spulen mit einem Teil jeweils an der Oberfläche der Ausnehmungen 4 und 5 des Blockes 3
befestigt sind und parallel zueinander gehalten sind. Die Spulen 1 und 2 sind jeweils nur teilweise in dem
i"> Klebstoff 6 oder 7 eingebettet, während ihr restlicher
Teil frei liegt Der Block 3 mit den Spulen 1 und 2 ist dann einheitlich mit einem Metalloxid-Halbleitermaterial
8 umgeben, welches bei hoher Temperatur empfindlich für ein entflammbares Gas ist und diese
:<> Einheit ist zu einem blockartigen Äußeren geformt. Von
zwei Endflächen des Halbleitermaterialblockes ragen die linear verlaufenden Enden der Spulen 1 und 2 als
Zuführungsdrähte 9,10, Il und 12 fön.
Als Metalloxid-Halbleitermaterial empfiehlt sich . beispielsweise SnO2, ZnO, Nb2O5, Ta2O5, V2O5, TiO2 und
Fe2O^ Wenn diese Materialien in einem auf 50° bis
30O0C erhitzten Zustand in Berührung mit einem entflammbaren Gas kommen, dann nimmt dieses Gas
Sauerstoffionen von dem Halbleitermaterial fort und
i" oxidiert das Halbleitermaterial, so daß das Gleichgewicht
zwischen den Kationen und Anionen innerhalb des Halbleitermaterials gestört wird und sich sein
Widerstand in hohem Ausmaß verändert.
Das vorstehend beschriebene Element wird in
Das vorstehend beschriebene Element wird in
1· folgender Weise hergestellt. Zunächst werden die Leiterabschnitte 9, 10, 11 und 12 der Spulen 1 und 2
zwischen den Trägerstäben 13, 14, 15 und 16 befestigt welche auf einem Sockel aus gut isolierendem Material
wie Plastik oder dergleichen aufgerichtet sind. Dadurch
in werden die Spulen 1 und 2 parallel zueinander und mit
einem bestimmten gegenseitigen Abstand gespannt. Dann wird der Isolierblock 3, in dessen Ausnehmungen
4 und 5 ein hochschmelzender Klebstoff 6 und 7 eingebracht ist, zwischen die Spulen 1 und 2 eingefügt,
■'"· und die Spulen werden mit den Ausnehmungen 4 und 5
ausgerichtet. Dann läßt man einen Strom zwischen Trägerstäben 13, 14 bzw. 15 und 16 fließen, so daß die
Spulen 1 und 2 aufgeheizt werden und der Klebstoff schmilzt, wodurch die Spulen 1 und 2 in den
■>" Ausnehmungen des Blockes 3 festgelegt werden.
Anschließend werden die Spulen 1 und 2 und der Block 3 als Ganzes mit einem nicht gesinterten, gasempfindlichen
Oxid umkleidet. Nun läßt man wiederum einen Strom durch die Spulen fließen, so daß das Oxid erhitzt
v> wird und dabei sintert und auf diese Weise das Element festgestellt wird. Da im späteren Gebrauch der
Heizstrom des Elementes wesentlich niedriger als bei dieser Herstellung ist, schmilzt der Klebstoff und das
Oxid im späteren Be'rieb nicht und wird nicht flüssig.
i>» Fig. 3 zeigt ein Montagegehäuse für das
Spürelement. Durch einen Plastiksockel 17 ragen die Trägerstäbe 13, 14, 15 und 16, deren untere Teile als
Kontaktstifte dienen. Ein Zylinder 18 aus Maschendraht ist an seinem oberen Ende mit einer Kappe 19 aus einer
'■>'· Metallplatte abgeschlossen. Der Sockel 17 hat an
seinem oberen Abschnitt 20 einen kleineren und an seinem unteren Abschnitt 21 einen größeren Durchmesser.
Der Maschenzvlinder 18 umgibt den kleineren Teil
21 und ruht auf dem Grund einer Nut 23, welche am Übergang zwischen dem Maschenzylinder und dem
Sockel ausgebildet ist. Beide Teile sind mit Hilfe eines organischen Klebstoffes miteinander verbunden.
F i g. 4 zeigt eine Schaltung des erfindungsgemäßen Gerätes, wobei das Gasspürelement mit 31 und die
beiden Spulen 32 und 33 bezeichnet sind. Ein Transformator 34 ist mit einer Primärwicklung 35 an ein
Wechselstromnetz von beispielsweise 220 V Spannung angeschlossen, die Sekundärwicklungen 36 und 37
geben eine Spannung von 1,5 V ab, eine weitere Sekundärwicklung 38 liefert eine Spannung von 100 V.
Die Sekundärwicklungen 36 und 37 liefern Strom an die Spulen 32 und 33 zum Aufheizen des Elementes 31. Die
Sekundärwicklung 38 ist an die Reihenschaltung des Elementes 31 und einen Spannungsteilerwiderstand 39
und außerdem an eine weitere, parallel dazu liegende Reihenschaltung aus einem Relais 40 und einem
Thyristor 41 angeschlossen. Die erstgenannte Reihenschaltung verläuft durch einen Halbleiterabschnitt 42,
welcher zwischen den Spulen 32 und 33 des Elementes 31 liegt. Die Steuerelektrode 43 des Thyristors 41 liegt
am Schleifer 44 des Spannungs-Teilerwiderstandes 39. Das Relais 40 hat Kontakte 45, die beim Erregen des
Relais geöffnet oder geschlossen werden. Vorzugsweise schaltet man einen Kondensator 46 parallel zum Relais
40, so daß die Welligkeit des Erregerstroms verringert wird.
Die Schaltung nach F i g. 4 arbeitet so, daß bei einer sehr geringen Konzentration von entflammbarem Gas
in der Luft der elektrische Widerstand des Teils 42 des Halbleiterelementes 31 hoch ist und die am Schleifer 44
des Widerstands 39 auftretende Spannung gering ist, so daß der Thyristor 41 nicht gezündet wird und
dementsprechend das Relais 40 nicht erregt wird. Steigt jedoch die Konzentration des entflammbaren Gases in
der Luft, so sinkt der elektrische Widerstand des Elementes 31 allmählich, und wenn die Konzentration
einen bestimmten Schwellwert erreicht, dann tritt am Schleifer 44 eine Spannung auf, welche zum Zünden des
Thyristors 41 ausreicht, so daß nach dem Zünden des Thyristors ein Erregerstrom durch das Relais 40 fließt
Mit Hilfe des öffnens oder Schließens des Kontakts 45 des Relais 40 läßt sich nun ein angeschlossenes Gerät
schalten. Die Schwellwertkonzentration, bei welcher der Thyristor 41 gezündet wird und das Relais 40 erregt,
kann durch Verstellen des Schleifers 44 des Widerstands 39 auf irgendeinen gewünschten Wert eingestellt
werden. Sinkt die Konzentration des brennbaren Gases unter den Schwellwert, dann kehrt der Thyristor 4t
wieder in seinen Sperrzustand zurück, und das Relais 40 fällt ab.
Bei der Ausführungsform nach Fig.5 hat der
Transformator 34 nur eine Niederspannungssekundärwicklung 37, und der Halbleiterteil 42 wird nur von der
Spule 33 beheizt. Ein Relais 51 ist in Reihe mit dem Halbleiterteil 42 des Elementes 31 und dem Spannungsteilerwiderstand
39 geschaltet. Die Betriebsweise gleicht insofern der Schaltung nach F i g. 4, als das Relais
■Ί 40 erregt wird, wenn die Konzentration des brennbaren
Gases in der Luft einen bestimmten Schwellwert erreicht, und als dieser Schwellwert durch Einstellen des
Schleifers 44 des Widerstandes 39 verändert werden kann. Jedoch ist ein zusätzliches Relais 51 in Reihe mit
m dem Halbleiterteil 42 geschaltet, und die Schaltung ist so
ausgelegt, daß bei Ansteigen der Konzentration des brennbaren Gases in der Luft der das Relais 51
durchfließende Strom ansteigt und bei Erreichen eines bestimmten Schwellwertes der Konzentration der
!■) Strom genügend groß wird, um das Relais 51 anziehen
zu lassen, welches darauf hin seinen Kontakt 52 öffnet oder schließt. Die Schwellwertkonzentration für das
Ansprechen des Relais 51 läßt sich unabhängig von den Verhältnissen für das Relais 40 durch den Gesamtwider-
_·■■> stand des Spannungsteilers bestimmen. Um diesen
Gesamtwiderstand des Spannungsteilers unabhängig von der Wahl des Spannungsteilerverhältnisses (für das
Relais 40) zu bestimmen, ist parallel zum Widerstand 39 ein Einstellwiderstand 53 geschaltet.
_>■< Bei der Schaltung nach Fig.5 sprechen die beiden
Relais bei unterschiedlichen Konzentrationsschwellwerten an. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere
für Anordnungen, bei denen durch das bei der niedrigen Gaskonzentration ansprechende Relais ein
. Ventilator in dem betreffenden Raum eingeschaltet wird und bei einer höheren Gaskonzentration trotz des
Arbeitens des Ventilators ein Alarmgerät oder ein Schließmechanismus für ein Ventil des betreffenden
Gases durch das zweite Relais in Tätigkeit gesetzt wird. Ein weiteres Ausführungsbiel der Erfindung ist in
F i g. 6 dargestellt Hier sind parallel zu den Relais 40 und 51 Glimmlampen 54 bzw. 56 mit einem Stabilisierungswiderstand
55 bzw. 57 geschaltet. Vorzugsweise ist ein Ende der Zündschaltung für die Glimmlampe 56 mit
·■'· einem Schleifer eines gesonderten Spannungsteilerwiderstandes
58 verbunden, der parallel zum Spannungsteiler 39 geschaltet ist
Wenn die Glimmlampe 54 beim Zünden des Thyristors 41 aufleuchtet, zeigt sie den Betrieb des
■ Relais 41 an. Die Glimmlampe 56 leuchtet auf, wenn der
elektrische Widerstand des Halbleiterteils 42 des Elementes 31 unter einem bestimmten Schwell wert
sinkt, jedoch kann dieser Schwellwert mit Hilfe des Abgriffs des Spannungsteilerwiderstandes 58 eingestellt
<■■ werden. Durch eine entsprechende Einstellung des
Abgriffs kann die Glimmlampe 56 zum Aufleuchten gebracht werden, wenn das Relais 51 in Betrieb ist, so
daß dieser Betrieb durch die Glimmlampe 56 angezeigt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Anordnung zum Feststellen entflammbaren Gases mit einem Gasdetektorelement, welches aus
einem Metalloxidhalbleiterblock mit zwei eingebet- > teten Elektroden besteht, einem ersten Relais zum
Einschalten eines ersten Alarmgebers und mit einer Spannungsquelle, deren einer Anschluß mit einer
Elektrode des Gasdetektorelementes und dessen Anschluß über das erste Relais zur Bildung eines κι
ersten geschlossenen Stromkreises mit der anderen Elektrode des Gasdetektorelementes verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem ersten geschlossenen Stromkreis ein Spannungsteiler
(39) eingefügt ist und daß ein zweites Relais (40) zur Betätigung eines zweiten Alarmgebers
in Reihe mit einem Thyristor (41) zur Bildung eines zweiten geschlossenen Stromkreises ebenfalls
an eine Spannungsquelle (38) angeschlossen ist, und daß die Steuerelektrode (43) des Thyristors (41) mit 2«
dem Abgriff (44) des Spannungsteilers (39) verbunden ist, welcher derart eingestellt ist, daß das zweite
Relais (40) später als das erste Relais (51) anspricht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum ersten und/oder zweiten 2>
Relais (51, 40) Anzeigelampen (56, 54) zur Anzeige des Relaiszustandes geschaltet sind.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4978869U JPS4810857Y1 (de) | 1969-05-28 | 1969-05-28 | |
| JP5264269U JPS4810858Y1 (de) | 1969-06-05 | 1969-06-05 | |
| JP6608369U JPS4838224Y1 (de) | 1969-07-11 | 1969-07-11 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2025770A1 DE2025770A1 (de) | 1970-12-03 |
| DE2025770B2 true DE2025770B2 (de) | 1978-11-16 |
| DE2025770C3 DE2025770C3 (de) | 1979-07-26 |
Family
ID=27293736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2025770A Expired DE2025770C3 (de) | 1969-05-28 | 1970-05-26 | Anordnung zum Feststellen entflammbaren Gases |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3609732A (de) |
| DE (1) | DE2025770C3 (de) |
| FR (1) | FR2050400A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2829931C2 (de) * | 1978-07-07 | 1985-11-21 | Auergesellschaft Gmbh, 1000 Berlin | Tragbares Gasmeß- und Warngerät |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3786462A (en) * | 1971-03-18 | 1974-01-15 | Trw Inc | Carbon monoxide alarm for automobiles |
| BE788001A (fr) * | 1971-11-01 | 1973-02-26 | T J Connelly Construction Cy I | Circuit sensible a la fumee, avec batterie de secours |
| US3953173A (en) * | 1972-07-08 | 1976-04-27 | Hitachi, Ltd. | Gas-sensor element and method for detecting oxidizable gas |
| US3951603A (en) * | 1972-07-08 | 1976-04-20 | Hitachi, Ltd. | Gas-sensor element and method for detecting reducing gas or oxygen gas |
| GB1451231A (en) * | 1973-03-30 | 1976-09-29 | Nat Res Dev | Gas sensitive devices |
| US3882478A (en) * | 1973-05-14 | 1975-05-06 | Malgard Corp | Gas and smoke alarm |
| DE2337988B2 (de) * | 1973-07-24 | 1978-11-30 | C.S.S. Container Storage Service Establishment, Vaduz | Vorrichtung zur Bestimmung des Alkoholgehaltes in der Atemluft |
| CH615996A5 (en) * | 1973-08-03 | 1980-02-29 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | Instrument for indicating carbon monoxide. |
| DE2408218C3 (de) * | 1974-02-21 | 1983-11-03 | Ehlen, Karl Josef, Dr., 5000 Köln | Schaltungsanordnung zum Nachweis von Gasen |
| US3879717A (en) * | 1974-06-19 | 1975-04-22 | K F Ind Inc | Portable methane monitor and alarm system |
| NL182511C (nl) * | 1974-08-27 | 1988-03-16 | Westfaelische Berggewerkschaft | Werkwijze voor de bepaling van het gehalte van koolmonoxyde in een gasmengsel door meting van de elektrische weerstand van een of meer metaaloxyde-halfgeleiders en meettoestel voor ten uitvoerlegging van de werkwijze. |
| US3930247A (en) * | 1974-09-06 | 1975-12-30 | Avco Corp | Open screen smoke detector and circuit |
| US4001804A (en) * | 1974-11-25 | 1977-01-04 | I-T Safety Enterprises Limited | Ground fault protection for electrical power distribution systems |
| US4196427A (en) * | 1976-07-28 | 1980-04-01 | Rudberg Harry I A | Method and apparatus for measuring low concentrations of chlorine and chlorine oxide |
| CH629905A5 (de) * | 1978-07-17 | 1982-05-14 | Cerberus Ag | Gas- und/oder brandmeldeanlage. |
| JPS5844936B2 (ja) * | 1979-02-23 | 1983-10-06 | シャープ株式会社 | 調理器 |
| US4334258A (en) * | 1980-06-23 | 1982-06-08 | Seeman Jeffrey L | Explosion prevention control system for a fuel-gas burning automatic ignition appliance and associated gas distribution system |
| US4767913A (en) * | 1986-05-15 | 1988-08-30 | Amoco Corporation | Automatic gas detector for arc welder |
| US5576739A (en) * | 1992-06-18 | 1996-11-19 | Phy-Con. Inc. | Carbon monoxide safety system |
| DE202006014672U1 (de) * | 2006-09-23 | 2008-02-14 | Erben Kammerer Kg | Auslöseschaltung für ein elektromagnetisches Stellglied |
| US20080198524A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Dometic Corporation | Absorption gas arrestor system |
| US7683794B2 (en) * | 2007-05-15 | 2010-03-23 | David Contreras | Carbon monoxide safety system for preventing entry into a dwelling containing toxic gases |
-
1970
- 1970-05-21 US US39354A patent/US3609732A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-05-26 DE DE2025770A patent/DE2025770C3/de not_active Expired
- 1970-05-28 FR FR7019544A patent/FR2050400A1/fr not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2829931C2 (de) * | 1978-07-07 | 1985-11-21 | Auergesellschaft Gmbh, 1000 Berlin | Tragbares Gasmeß- und Warngerät |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2050400A1 (de) | 1971-04-02 |
| DE2025770C3 (de) | 1979-07-26 |
| DE2025770A1 (de) | 1970-12-03 |
| US3609732A (en) | 1971-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2025770C3 (de) | Anordnung zum Feststellen entflammbaren Gases | |
| DE2644883C3 (de) | Feuchtigkeitsempfindliche Widerstandsvorrichtung | |
| DE1954662C3 (de) | Sauerstoffmeßgerat | |
| EP0141089A2 (de) | Vorrichtung zur selektiven Bestimmung der Bestandteile von Gasgemischen | |
| DE112018004097T5 (de) | Gassensor, Gaserkennungsvorrichtung, Gaserkennungsverfahren, und Vorrichtung bereitgestellt mit Gassensor oder Gaserkennungsvorrichtung | |
| DE1773705C3 (de) | Vorrichtung zum Messen und Dosieren eines Gases | |
| DE10011562A1 (de) | Gassensor | |
| DE69930175T2 (de) | Kohlenwasserstoffsensor | |
| DE2007937B2 (de) | Gasspürelement | |
| DE20122527U1 (de) | Heißlufteinrichtung | |
| DE2631819A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum bestimmen des gehaltes an molekularem und/oder gebundenem sauerstoff in gasen | |
| DE2000949C3 (de) | Vorrichtung zum Messen des Druckes eines Gases | |
| EP0643827B1 (de) | Methansensor | |
| DE1523060A1 (de) | Vorrichtung fuer die selbsttaetige,gleichzeitige Ultramikrobestimmung des C-H-N-Anteils chemischer Verbindungen oder physikalischer Gemische | |
| DE19900017C2 (de) | Gassensor | |
| EP0649018B1 (de) | Vorrichtung zum kontinuierlichen Überwachen der Konzentrationen von gasförmigen Bestandteilen in Gasgemischen | |
| EP0482482B1 (de) | Vorrichtung zur Messung des Wasserdampfpartialdrucks | |
| DE1598554A1 (de) | Gasspuergeraet | |
| DE2942516C2 (de) | Gasspürelement zum Nachweis von Schwefelwasserstoff | |
| DE3811864C2 (de) | ||
| DE1199523B (de) | Paramagnetischer Gasanalysator | |
| DE2437352C2 (de) | Vorrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxyd | |
| WO2006037283A1 (de) | Sensorsystem und verfahren mit einem gassensitiven sensorelement und einem heizelement | |
| DE2433201C3 (de) | Gasdetektor | |
| DE2016388B2 (de) | Gasspuerelement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |