DE2263040C3

DE2263040C3 - Einrichtung zum selbsttätigen Nachweis von brennbaren Bestandteilen in Gasgemischen

Info

Publication number: DE2263040C3
Application number: DE19722263040
Authority: DE
Original assignee: Wsesojusny Nautschno-Issledowatelskij Institut Analititscheskowo Priborostrojenija, Kiew (Sowjetunion)
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1976-11-18

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Einrichtungen zum selbsttätigen Nachweis von brennbaren Bestandteilen in Gasgemischen, bei der das zu untersuchende Gasgemisch in eine Reaktionskammer einströmt, die aufweist einen Speicher in Form eines festen, innerhalb der Heizwendel befindlichen Adsorbens, ein Neutralelement und einen Temperaturfühler, an dem die brennbaren Bestandteile des Gasgemisches verbrennen, die durch Konvektion von dem Speicher übertragen werdca, wobei der Temperaturfühler und das Neutralelement an eine Meßschaltung geschaltet sind, deren Ausgang mit einer Anzeigeeinheit zu deren Beaufschlagung mit einem der Konzentration der brennbaren Bestandteile in dem zu untersuchenden Gasgemisch proportionalen Signal verbunden ist.

Btkannt sind Einrichtungen zum selbsttätigen Nachweis brennbarer Bestandteile in Gasgemischen, deren Wirkungsweise auf thermochemischem Verfahren zum Nachweis, brennbarer Bestandteile berv-ht.

Bei der bekannten Einrichtung zum selbsttätigen Nachweis von brennbaren Bestandteilen in Gasgemischen strömt das zu untersuchende Gasgemisch in den Reaktionsraum ein, der einen Speicher in Form eines festen, innerhalb der Heizwendel befindlichen Adsorbens, einen Temperaturfühler, an dem brennbare Bestandteile des zu untersuchenden Gasgemisches verbrennen, die durch Konvektion von dem Speicher übertragen werden, und ein Neutralelement aufweist. Temperaturfühler und Neutralelement sind in eine Meßschaltung geschaltet, deren Eingang mit einer Anzeigeeinheit zur Abgabe an die letztere eines der Konzentration von brennbaren Bestandteilen in dem zu untersuchenden Gasgemisch proportionalen Signals in Verbindung steht (siehe z.B. SU-Erfinderschein Nr. 232 590, Kl. 421, 4/08).

Ein Nachteil der angegebenen Einrichtung besteht darin, daß zur Reinigung des Reaktionsraumes eine Handpumpe verwendet wird, was die Fertigungsgerechtheit der Einrichtung und den Betriebswirkungsgrad beeinträchtigt.

Ein weiterer Nachteil der erwähnten Einrichtung besteht darin, daß bei der Einrichtung keine gleichbleibende Fördergeschwindigkeit des Gasgemisches in den Reaktionsraum gewährleistet wird, was die Instabilität der Sorptions- und Nachweisvorgänge von brennbaren Bestandteilen mit sich bringt.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei der Einrichtung keine Wärmebeständigkeit gewährleistet wird, was bei einer gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhten Temperatur des Gasgemisches ein Niederschlagen der Feuchtigkeit an den Arbcitsteilen der Einrichtung herbeiführt.

Eine die wesentlichen Merkmale des Oberbegriff:· aufweisende Einrichtung zur Umwandlung einer zu messenden Komponente in ein elektrisches Signal ausgehend von einem ausgewählten spezifischen Element für einen katalytischen Detektor, ist bekannt (vgl GB-PS 12 85 731), jedoch ist die erfindungsgemäße Reaktionskammer eine Sorptionskammer mi einem Sorptionsmittel, wodurch dem zu analysieren den Gasgemisch die brennbaren Komponenten zu

nächst entnommen und gesammelt werden, die dann unter Wärmeeinwirkung der Heizwendel, in der sich das Sorptionsmittel befindet, konveittiv auf einen katalytischen Detektor zur Umwandlung der zu analysierenden Komponente in ein elektrisches Signal 5 übertragen werden.

Ein bekanntes Gerät zur Bestimmung de; Blutalkoholgehalts aus der Atemluft weist einen Probenehmer ai-f, mit einem Faltenbalg, einem Federungselement, einer Last, die im beweglichen Oberteil des Faltenbalgs starr befestigt ist, einem Kanal zur Zufuhr und Abfuhr des Gasgemisches und einem den Eintrittskanal überdeckenden Rückschlagventil (vgl. DT-Gbm 19 17 074). Dabei ist jedoch nachteilig

15

1. die Verwendung eines Heizelements im Oberteil des Faltenbalgs zur Desorption .restlicher Produkte des zu untersuchenden Gemisches (die Ausatem-Luft), was eine vollständige Reinigung des Faltenbalgs von den Produkten vorhergehender Analysen nicht sicherstellen kann. Diese Produkte bleiben in großen Mengen in Falten des Faltenbalges und verursachen dadurch Meßfehler. Der Faltenbalg-Probenehmer muß vor jeder Untersuchung mit Frischluft durchgeblasen werden, was einer gründlichen Überwachung bedarf, wodurch ein einfacher Betrieb nicht erreichbar ist,

2. das Fehlen der Beheizung der Ein- und Austnttskanäle, was unvermeidlich zu Kondensat-Niederschlag an den Wänden der Kanäle beim Einströmen der Atemluft in den Probennehmer führt. Da aber Alkohole an der Oberfläche leicht sorbiert werden, treten Meßfehler auf. und

3. das System für die Probenahme halbautomatisch, wodurch ein großer subjektiver Fehler bei der Ablesung an der Skala bzw. dem Anzeigerröhrchen auftritt.

40

Bei einem bekannten Gerät zur Kontrolle von Eichgasen für die Prüfung von Schlagwetlergeräten, d. h. für Gasanalysatoren von Methan-Luft-Gemischen, wird durch ein Zeitschaltwerk mit Tastenauswahl ein katalytisch wirkendes Meßglied nach einem speziellen Programm (vgl. DT-Gbm 18 85 697) gesteuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der erwähnten Nachteile eine solche Einrichtung zum Nachweis von brennbaren Bestandteilen in Gasgemischen zu schaffen, die hohe Genauigkeit und Geschwindigkeit des Nachweises von brennbaren Bestandteilen in einem Gasgemisch bei ausreichend hoher Empfindlichkeit und Selektivität sowie Verkürzung und Vereinfachung der Wirkungsweise der Einrichtung zugrunde gelegter Kreisprozesse und somit Verbesserung der Betriebsdaten der Einrichtung zu gewährleisten vermag.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Entnahmeblock für das zu untersuchende Gasgemisch in Form eines geeichten Behälters, der durch ein Federungselement unterteilt ist, das eine Vorrichtung zur Verdrängung des Gasgemisches zu einem Entnahmegehäuse für das zu untersuchende Gasgemisch und zu einem Luftgemischentnahmegehäuse besitzt, wobei das Entnahmegehäuse für das zu untersuchende Gasgemisch eine öffnung mit einem Rückschlagventil zur Einführung des Gasgemisches vnd eine öffnung mit einem Rückschlagventil zur Ableitung des Gasgemischüberschusses ins Freie mit einem gegenüber dem Durchmesser der öffnung zur Einführung des Gasgemisches mindestens zweifach geringeren Durchmesser aufweist, wobei die beiden Öffnungen mit einem Mittel versehen sind, das die Gleichzeitigkeit von deren Offeastellung unter dem Einfluß des zu untersuchenden Gasgemischstromes bewirkt; durch eine Kapillaröffnung mit einem Ventil zur Zuführung des zu untersuchenden Gasgemisches in den Speicher in Form eines festen Adsorbens, wobei das Luftgemischentnahmegehäuse des geeichten Behälters eine Öffnung mit einem Rückschlagventil zur Zuführung des Luftgemisches an den Eingang der Reaktionskammer zu deren Reinigung von Produkten der vorherigen Analyse des Gasgemisches bei der Entnahme des zu untersuchenden Gasgemisches sowie eine öffnung zur Entnahme des Luftgemisches hat; durch ein elektropneumatisches Relais zur Gewährleistung entgegengesetzter Zustände der Ventile der öffnung zur Einführung des Gasgemisches und der Kapillaröffnung zur Einführung des zu untersuchenden Gasgemisches in den Eingang der Reaktionskammer, an dessen einen Eingang das zu untersuchende Gasgemisch gelangt und dessen zweiter Eingang mit der Kapillaröffnung zur Zuführung des zu untersuchenden Gasgemisches und dessen Ausgänge mit der Öffnung zur Einführung des zu untersuchenden Gasgemisches bzw. mit dem Eingang der Reaktionskammer verbunden sind; und durch einen Schaltkreis zur Ablaufsteuerung der gesamten Einrichtung, der an das elektropneumatische Relais, die Heizwendel und die Meßschaltung angeschlossen ist und durch einen in dem geeichten Behälter angeordneten Kontaktgeber betätigt und selbsttätig rüclcgestellt wird.

Die vorliegende Einrichtung ermöglicht es, die Nachweisgenauigkeit und -geschwindigkeit von brennbaren Bestandteilen in einem Gasgemisch zu erhöhen, hohe Empfindlichkeit und Selektivität zu gewährleisten sowie den Nachweisvorgang von brennbaren Bestandteilen maximal zu automatisieren.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Einrichtung zurr Nachweis von brennbaren Bestandteilen in Gasgemischen,

F i g. 2 ein Funktionsbild des Gasblocks derselber Einrichtung,

F i g. 3 ein Prinzipschaltbild derselben Einrichtung

Fig. 4 ein Zyklogramm der Arbeit des Schaltkreises und

F i g. 5 die Meßschaltung.

F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild der Einrichtung zum selbsttätigen Nachweis von brennbaren Bestand ;eilen in Gasgemischen.

Ein Gasblock 1 steht mit einem ersten Eingang eines Relaisblocks 2 in Verbindung, dessen eine: Ausgang an den Eingang des Gasblocks 1 und desser zweiter Ausgang an ein Meßglied angeschlossen ist An dem zweiten Eingang des Relaisblocks 2 ist eir Schaltkreis 4 angeschlossen. Der Ausgang eines Meß gliedes 3 steht mit einer Anzeigeeinheit 5 und di< Eingänge des Gasblocks 1, des Relaisblocks 2 unc des Schaltkreises 4 mit den jeweiligen Ausgänger eines stabilisierten Speiseteils 6 in Verbindung.

5 6

Fig. 2 zeigt das Funktionsbild des Gasblocks 1 ist im Gasblock 1 (Fig. 1) ein Heizelement 3(

(Fig. I)* (Fig. 2) mit einem thermischen Schütz 31 vorge

Der Gasblock besteht aus einem auswechselbaren sehen. Im Oberteil der Reaktionskammer 17 ist eine

Mundstück 7 und einem Wasserabscheider 8, der das Öffnung zur Ableitung von Verbrennungsprodukt^'

Eindringen von Feuchtigkeit und mechanischen Bei- 5 ins Freie ausgebildet.

mengüngen in die Gaskanäle eines geeichten Behäl- Fig. 3 zcigl das Prinzipschaltbild der Einrichtung ters 9 ausschließt. Durch ein Federungselement 10, zum selbsttätigen Nachweis von brennbaren Bestandfür das ein aus Gummi oder Polyurethan bestehender teilen in einem Gasgemisch. Der Schaltkreis 4 Faltenbalg verwendet werden kann, ist der geeichte (Fig. 1) enthält einen Elektromotor 33 mit Getriebe Behälter9 in zwei Gehäuse, d.h. in ein Gasgemisch- io (Fig. 3) und fünf Mikroschalter 34, 35, 36, 37 und entnahmegehäuse 11 und ein Luftgemischentnahme- 38. Der Mikroschalter 34 ist mit einem Pol mit einem gehäuse 12, aufgeteilt. Ausgang eines Arbeitskontaktes 39 von Relais 40

Das Federungselement 10 ist mit einer Vorrich- und mit dem zweiten Pol mit einem Ausgang des

tung 13 zum Verdrängen des Gasgemisches versehen, Arbeitskontaktes 41 von Relais 42 verbunden. Mit

als welche eine Last oder eine Feder verwendet wer- 15 dem neutralen Pol ist der Mikroschalter 34 an den

den kann, die unter dem Einfluß des Druckes des zu neutralen Pol des Mikroschalters 35 angeschlossen,

untersuchenden Gasgemischstromes verschiebbar ist. und dessen zweiter Pol steht mit einem Relais 43 und

Das Gasgemischentnahmegehäuse 11 weist eine Öff- über einen Arbeitskontakt 44 mit dem Primärpol des

nung 14 mit Rückschlagventil zur Einführung des Mikroschalters 36 in Verbindung.

Gasgemisches, eine öffnung 15 mit Rückschlagventil 20 Der dritte Pol des Mikroschalters 35 ist mit dem

zur Ableitung des Gasgemischüberschusses ins Freie zweiten Ausgang des Arbeitskontaktes 39 des Relais mit einem gegenüber dem Durchmesser der öffnung 40 verbunden.

14 zweifach geringeren Durchmesser sowie eine Ka- Der neutrale Pol des Mikroschalters 36 ist über

pillaröffnung 16 zur Zuführung des zu untersuchen- einen Arbeitskoniakt 45 des Relais 40 mit dem elekden Gasgemisches an den Eingang einer Reaktions- *5 tropneumatischen Relais 18 verbunden. Der Mikro-

kammer 17 über den Gaskanal eines elektropneuma- schalter 37 ist in den Stromkreis des Elektromotors

tischen Relais 18 auf. Die öffnung 15 steht mit einem 33 in Reihe geschaltet.

Gasraum 19 in Verbindung, der in zwei Teile auf- Ein Arbeitskontakt 46 des Relais 42 ist zum Migeteilt ist durch ein Federungselement 20, als welches kroschalter 37 parallel geschaltet. Mit zwei Polen ist eine aus Gummi oder Metall bestehende Membran 30 der Mikroschalter 38 in den Stromkreis von Relais Verwendung finden kann, die mit einem Stößel 21, 47 in Reihe geschaltet, dessen einer Pol an das Relais der das Schließen der öffnung 15 gleichzeitig mit 47 und an den ersten Ausgang seines Arbeitskontakdem öffnen der öffnung 14 unter dem Einfluß des tes 48 angeschlossen ist.

Druckes des zu untersuchenden Gemisches ermög- Mit einem Pol ist der Kontaktgeber 29 an den

licht, versehen ist. Das Luftgemischgehäuse 12 des 35 zweiten Ausgang des Arbeitskontaktes 41 des Relais

geeichten Behälters 9 weist eine öffnung 22 zur Luft- 42 angeschlossen. Der thermische Schütz 31 ist in

gemischentnahme und eine öffnung 23 mit Rück- den Stromkreis des Heizelementes 39 in Reihe gc-

schlagventil zur Einführung des Luftgemisches in die schaltet. Die Heizwendel 26 der Reaktionskammer 17

Reaktionskammer zwecks deren Reinigung von Pro- (F i g. 2) ist mit einem Arbeitskontakt 49 (F i g. 3)

dukten der vorherigen Analyse auf. Auf der Grund- 40 des Relais 43 in Reihe geschaltet. Der Ausgang des

fläche der Reaktionskammer 17 befindet sich eine Meßglieds 3 steht über einen Arbeitskontakt 50 des

Kassette 24 mit einem Speicher 25 in Form eines Relais 47 mit dem Eingang der Anzeigeeinheit 5 und

festen Adsorbens, als welches innerhalb einer Heiz- der Ausgang der Anzeigeeinheil 5 seinerseits mit

wendel 26 befindliches Aluminiumoxid zum Einsatz einem der Eingänge des Meßglieds 3 in Verbindung,

gelangt. 45 Der Speiseteil 6 ist über den Arbeitskontakt 51 des

In der Reaktionskammer 17 sind Temperaturfüh- Relais 42 mit dem Meßglied 3 verbunden. Sämtliche ler 27 und Neutralelemente 28 angeordnet, die in Relais, Heizwendel 26, Heizelement 30, Elektromotor Form von einem mit einem porösen Träger als Alu- 33 mit Getriebe, elektropneumatische Relais 18 und miniumoxid überzogenen Platinglühfaden ausgebildet stabilisierter Speiseteil 6 sind zu einem Paraltelstromsind, wobei der poröse Träger des Temperaturfühlers 50 kreis zusammengefaßt, an dessen Ausgang das Meß-27 mit einer katalytisch aktiven Substanz beschichtet glied 3 und die Anzeigeeinheit 5 in Reihe angeschlosist, als welche Lösung Platin mit Palladium Verwen- sen sind, wobei der eine Ausgang der Heizwendel 26, dung findet. Das Gasgemischentnahmegehäuse 11 der eine Ausgang des thermischen Schützes 31, die steht mit der Reaktionskammer 17 über das elektro- neutralen Pole des Kontaktgebers 29 der Mikropneumatische Relais 18 in Verbindung, wobei der 55 schalter 34, 35, 36, 37 und 38 und der zweite Auseine Eingang des elektropneumatischen Relais 18 mit gang des Arbeitskontaktes 46 und 45 an den Pluspol der Austrittsöffnung des Wasserabscheiders 8 und des Speiseteils 6 und die zweiten Ausgänge sämtlicher der zweite Eingang mit der Kapillaröffnung 16 zur Relais, des Elektromotors 33, des elektropneumati-Zufuhrung des zu untersuchenden Gasgemisches von sehen Relais 18, des Heizelementes 30 und der zweite dem Gehäuse 11 an den Speicher 25 verbunden ist. 60 Ausgang des Arbeitskontaktes 49 an den Minuspol Die Ausgänge des elektropneumatischen Relais 18 des Speiseteils 6 angeschlossen sind,
stehen jeweils mit der Öffnung 14 des Gasgemisch- F i g. 4 zeigt das Zyklogramm der Arbeit des sntnahmegehäuses 11 und mit dem Eingang der Re- Schaltkreises 4 (Fig. 1) mit Hilfe eines Nockens 52 iktiooskammer 17 in Verbindung. Im Oberteil des (Fig. 4) der Mikroschalter 34, 35, 36, 37 und 38:
Luftgemischentaahmegehäuses 12 befindet sich ein 65 ^^ », «-· ,*
Kontaktgeber 29. Zur Temperaturstabilisierung des ^a> Betriebsdauer des Elektromotors 33 (Fi g. 3).
geeichten Behälters 9 der Reaktionskammer 17 und b) Betriebsdauer des elektropneumatischen Relais Jes sie verbindenden elektropneumatischen Relais 18 18.

c) Betriebsdauer der Heizwendel 26 (Fig. 2), des ■Temperaturfühlers 27 und des Neutralelementes 28,

d) Betriebsdauer der Anzeigeeinheit 5 (F i g. 1).

F i g. 5 zeigt die Meßschaltung, die eine Meßbrücke darstellt, welche zum Meßglied 3 gehört. Die Meßbrücke besteht aus dem Temperaturfühler 27 und dem Neutralelemcnt 28, die in der Reaktionskammer 17 (F i g. 2) angeordnet sind, sowie aus zwei geeichten Widerständen 54 und 53 (Fig. 5) von je 5 Ohm.

Die Einrichtung zum selbsttätigen Nachweis von brennbaren Bestandteilen in Gasgemischen, die als Gasanalysalor zum Nachweis von Alkohol in der Ausatmungsluft verwendet werden kann, arbeitet wie folgt:

Die vorläufige Durchwärmung des Gasblocks 1 (Fig. 1) bis zu einer Temperatur von 45 bis 50° C erfolgt durch das Heizelement 30 (F i g. 2), das an dem Speiseteil 6 (F i g. 3) angeschlossen ist.

Da das zu untersuchende Gasgemisch die Ausatmungsluft ist, deren Wasserniederschlag im Speicher 25 (F i g. 2) die Sorptionseigenschaften des letzteren beeinträchtigt, muß innerhalb des Gasblocks 1 (Fig. 1) eine gegenüber der Temperatur der Ausatmungsluft höhere Temperatur, d. h. von 45 bis 50° C. aufrechterhalten werden.

Bei Erreichen einer bestimmten Temperatur spricht der thermische Schütz 31 an. Von diesem Augenblick an ist die Schaltung zur Einführung des Gasgemisches bereit.

Über das auswechselbare Mundstück 7 (Fig. 2) und den Wasserabscheider 8 strömt die Ausatmungsluft in den geeichten Behälter 9 ein. Nach Passieren der Öffnung 14 mit dem sich unter dem Druck des Gasgemischstromei- öffnenden Rückschlagventil füllt das Gasgemisch das Gasgemischentnahmegehäuse 11 des geeichten Behälters auf, das von dem Luftgemischentnahmeg'ihäuse 12 durch das mit dem Gewicht 13 versehene Federungselement 10 getrennt ist.

Zu einer intensiven Aufbereitung des Gasgemischentnahmegehäuses 11 des geeichten Behälters 9 mit der zu untersuchenden Ausatmungsluft wird der Vorgang der Einführung der letzteren während τ, = 5 s (F i g. 4) durchgeführt. Dabei gewährleistet das elektropneumatische Relais 18 (Fig. 2) den Luftzutritt in das Gasgemischentnahmegehäuse 11 über die Öffnung 14 mit Rückschlagventil und sperrt die Kapillaröffnung 16 ab. Dabei tritt der Gasgemischüberschuß über die Öffnung 15 mit dem Rückschlagventil, das sich auf Grund des Ausatmungsluftdruckes gleichzeitig mit dem Rückschlagventil der Öffnung 14 öffnet, ins Freie aus.

Beim Aufheben des Gewichts 13 wird die Luft aus dem Luftgemischentnahmegehäuse 12 des geeichten Behälters 9 über die Öffnung 23 mit Rückschlagventil in die Reaktionskammer 17 zwecks Reinigung der letzteren von Produkten der vorherigen Analyse eingeführt, die gemeinsam mit der Luft über die Öffnung 32 hinausgeführt werden.

Nach Erreichen der oberen Stellung schließt das Gewicht 13 den Kontakt des Kontaktgebers 29. Das Relais 42 spricht an, hält sich selbst über den Kontakt 41 und läßt den Elektromotor 33, der mit Hilfe des Nockens 52 (Fig.4) die Mikroschalter 34, 35, 36, 37 und 38 (Pig. 3) hintereinander anschließt, über den Kontakt 46 anlaufen.

Nach Ablauf von T₁ = 5 s (F i g. 4) bricht der Vorgang der Einführung der Untersuchungsluft in den geeichten Behälter 9 (Fig. 2) ab, das Relais 40 schaltet ein, hält sich selbst über den Kontakt 39 und schließt über den Kontakt 45 den Stromkreis des elektropneumatischen Relais 18, das die Kapillaröffnung 16 (F i g. 2) zur Einführung des Gasgemisches in die Reaktionskammer 17 öffnet. Durch die geöffnete KapillaröfTnung 16 werden unter der Schwerkraftwirkung des Gewichts 13 im Laufe von T₂ (30 s) (F i g 4) 200 cm³ Entnahmedosis des zu untersuchenden Gasgemisches in die Reaktionskammer 17 verdrängt, wo die Alkoholdämpfe am Speicher 25 adsorbiert werden. Das von den Alkoholdämpfen frei gewordene Gasgemisch tritt aus der Reaktionskammer 17 über die Öffnung 32 in Freie aus.

Nach Ablauf von T₂ (30 s) (F i g. 4) spricht der Mikroschalter 35 (F i g. 3) an, der Stromkreis des Relais 43 wird geschlossen, das sich über den Kontakt 44 selbst hält, die Heizwendel 26 (F i g. 2) der Reaktionskammer 17 über den Kontakt 49 anschließt und den Temperaturfühler 27 (Fig. 2) und das Neutralelement 28, die zum Meßglied 3 (F i g. 3) gehören, an den Speiseteil 6 über den Kontakt 51 (F i g. 3) anschaltet.

Zu demselben Augenblick unterbricht der Mikroschalter 35 den Stromkreis des Relais 40 über seinen Kontakt 45 und schaltet das elektropneumatische Relais 18 ab. Die Einführung des Gasgemisches in die Reaktionskammer 17 bricht ab.

Im Laufe von T₃ (5 s) (F i g. 4) stellt sich in den Zweigen der Meßbrücke (F i g. 5) das Wärmegleichgewicht zwischen dem Temperaturfühler 27 und dem Eichwiderstand 53 und dem Neutralelement 28 und dem Eichwiderstand 54 ein.

In einem Zeitintervall von T₃ = 5 s (F i g. 4) spricht der Mikroschalter 38 (F i g. 3) an. wobei er das Relais 47 einschaltet, das sich über den Kontakt 48 selbst hält und über den Kontakt 50 die Anzeigeeinheit 5 an den Ausgang des Meßglieds 3 anschließt. Bei der Wärmewirkung der Heizwendel 26 (F i g. 2) werden die am Adsorbens — Aluminiumoxid — gespeicherten Alkoholdämpfe desorbiert. Der dabei entstehende freie Konvektionsstrom transportiert die Alkoholdämpfe aus der Kassette 24 mit dem Speicher 25 zu dem Temperaturfühler 27 und dem Neutralelement 28. Der veränderliche Widerstandswert des Temperaturfühlers 27 ist der Menge der verbrannten Alkoholdämpfe proportional, und die dabei entstehende Gleichgewichtsstörungen der Meßbrücke (Fig. 5) des Meßgliedes 3 (Fig. 3) wird durch die Anzeigeeinheit 5 festgelegt, die ein geeichtes Zeigergerät darstellt

Nach Ablauf von t₄ = 15 s (F i g. 4) bricht die Analyse ab.

Ferner spricht der Mikroschalter 36 (Fig. 3) an, der den Relaisblock 2 (Fig. 1), die Heizwendel 26 (F i g. 3), den Temperaturfühler 27 und das Neutralelement 28 vollständig abschaltet In einem Zeitintervall von Tj = 5 s (F i g. 4) spricht der Mikroschalter 37 an, der den Elektromotor 33 von dem Speiseteil 6 abschaltet.

Die Einrichtung zum selbsttätigen Nachweis brennbarer Bestandteile in Gasgemischen kehrt in die Ausgangsstellung zurück und ist für die nächste Analyse bereit.

Die vorliegende Einrichtung zum selbsttätigen Nachweis von brennbaren Bestandteilen in Gas-

609647/270

gemischen kann im Verkehrssicherheitsdienst zur Kontrolle des Zustandes des Fahrzeugzustandes, in ärztlichen Betreuungsstellen zum Alkoholnachweis im menschlichen Organismus sowie als Gasanalysator geringer Konzentration von brennbaren Bestandteilen in beliebigen Gasgemischen Verwendung finden.

10

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zum selbsttätigen Nachweis von brennbaren Bestandteilen in Gasgemischen, bei der.das zu untersuchende Gasgemisch in eine Reaktionskammer einströmt, die aufweist einen Speicher in Form eines festen, innerhalb der Heizwendel befindlichen Adsorbens, ein Neutralelement und einen Temperaturfühler, an dem die brennbaren Bestandteile des Gasgemisches verbrennen, die durch Konvektion von dem Speicher übertragen werden, wobei der Temperaturfühler und das Neutralelement an eine Meßschaltung geschaltet sind, deren Ausgang mit einer An- *5 zeigeeieheit zu deren Beaufschlagung mit einem tier Konzentration der brennbaren Bestandteile in dem zu untersuchenden Gasgemisch proportionalen Signal verbunden ist, gekennzeichnet durch einen Entnahmeblock für das zu untersuchende Gasgemisch in Form eines geeichten Behälters (9), der durch ein Federungselement (10) unterteilt ist, das eine Vorrichtung (13) zur Verdrängung des Gasgemisches zu einem Entnahmegehäuse (11) für das zu untersuchende Gasgemisch und zu einem Luftgemischentnahmegehäuse (12) besitzt, wobei das Entnahmegehäuse (11) für das zu untersuchende Gasgemisch eine Öffnung (14) mit einem Rückschlagventil zur Einführung des Gasgemisches und eine öffnung (15) mit einem Rückschlagventil zur Ableitung des Gasgemischüberschusses ins Freie mit einem gegenüber dem Durchmesser der öffnung (14) zur Einführung des Gasgemisches mindestens zweifach geriugeren Durchmesser aufweist, wobei die beiden öffnungen (14, 15) mit einem Mittel (20) versehen sind, das die Gleichzeitigkeit von deren Offenstellung unter dem Einfluß des zu untersuchenden Gasgemischstromes bewirkt; durch eine Kapillaröffnung (16) mit einem Ventil zur Zuführung des zu untersuchenden Gasgemisches in den Speicher (25) in Form eines festen Adsorbens, wobei das Luftgemischentnahmegehäuse (12) des geeichten Behälters (9) eine öffnung (23) mit einem Rückschlagventil zur Zuführung des Luftgemisches an den Eingang der Reaktionskammer (17) zu deren Reinigung von Produkten der vorherigen Analyse des Gasgemisches bei der Entnahme des zu untersuchenden Gasgemisches sowie eine Öffnung (22) zur Entnahme des Luftgemisches hat; durch ein elektropneumatisches Relais (18) zur Gewährleistung entgegengesetzter Zustände der Ventile der öffnung (14) zur Einführung des Gasgemisches und dtr Kapillaröffnung (16) zur Einführung des zu untersuchenden Gasgemisches in den Eingang der Reaktionskammer, an dessen einen Eingang das zu untersuchende Gasgemisch gelangt und dessen zweiter Eingang mit der Kapillaröffnung zur Zuführung des zu untersuchenden Gasgemisches und dessen Ausgänge mit der öffnung (14) zur Einführung des zu untersuchenden Gasgemisches bzw. mit dem Eingang der Reaktionskammer (17) verbunden sind; und durch einen Schaltkreis (4) zur Ablaufsteuerung der gesamten Einrichtung, der an das elektropneumatische Relais (18), die Heizwendel (26) und die Meßschaltung angeschlossen ist und durch einen in dem geeichten Behälter (9) angeordneten Kontaktgeber (29) betätigt und selbsttätig rückgestellt wird.