DE2518354A1

DE2518354A1 - Anzeige- und/oder ueberwachungsvorrichtung von gefaehrlichen bestandteilen der umwelt

Info

Publication number: DE2518354A1
Application number: DE19752518354
Authority: DE
Inventors: Howard Alfred Buckenham; Paul Gotley
Original assignee: Neotronics Ltd
Current assignee: Neotronics Ltd
Priority date: 1974-04-26
Filing date: 1975-04-25
Publication date: 1976-03-04
Also published as: GB1497667A; JPS6363857B2; US4020480A; JPS5116094A; HK54781A

Description

Neotronies Limited, Stansted, Sssex Großbritannien

"Anzeige- und/oder Überwachungsvorrichtung von gefährlichen Bestandteilen der Umwelt"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung .mi"t Meßwertgebern zur selektiven Erfassung-eines potentiell gefährlichen Bestandteiles in einer gegebenen Umwelt, die ein die Anwesenheit des Bestandteiles repräsentierendes Signal erzeugt und die an die Meßwertgeber angeschlossene Signalumsetzer aufweist, die zur Anzeige des Bestanteiles bei einer Konzentration oberhalb eines Schwellwertes ein Ausgangssignal bilden. Sie betrifft speziell solche Anzeige- und Überwachungsvorrichtungen, die das Vorhandensein von Gas erfassen und anzeigen, z.B. Kethan, dessen Anwesenheit in der Luft wegen der mögliehen Bildung einer potentiell explosiven Mischung gefährlich ist.

Es ist bereits eine Anzeigevorrichtung vorgeschlagen worden (Britische Patentanmeldung JIo. 58 431/73 = deutsche Patent-

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anmeldung P ), die aas Vorhandensein von Kethan als Verunreinigung in der Ungebung, im allgemeinen in der Atmosphäre» erfaiit. Die Vorrichtung spricht auf die Konzentration des Giftgases an und erzeugt ein visuelles oder hörbares ",Warnsignal, sobald das Kaß der Verunreinigung einen vorbestimmten Schwellwert erreicht öder überschreitet. Es handelt sich uc ein intermittierendes Signal, dessen Impulsfrequenz den KaS der Überschreitung des Schwellwertes entspricht.

Bei der" älteren Vorrichtung besitzt das intermittierende Signal eine genügende Intensität, um eine ausreichende Sicherheit gegen eine Überlagerung zu gewährleisten, insbesondere unter rauhen Umweltbedingungen in der Industrie, z.B. beim Auftreten starker Hintergrundgeräusche. Die Energieversorgung einer solchen Vorrichtung mit Energiewandlern, sei es ein Tonfrequenzverstärker oder ein visueller Wandler, erfordert im Falle eines beliebige Grundsignale überdeckenden, starken Warnsignales eine beachtliche Eingangsenergie und kann damit zu einer bemerkenswerten Belastung der elektrischen Energiequelle führen, die die Vorrichtung speist.

In vielen Fällen wird die Vorrichtung zur überwachung der Giftgaskonzentration an Orten benötigt, wo eine Versorgungseinrichtung nicht verfügbar ist, so daß in der Anzeigevorrichtung ein geeignetes Primär- oder Sekundärelement als Energiequelle vorzusehen ist.

Im Grunde haben solche-Batterien eine beschränkte Kapazität weil sie auf eine Größe zu beschränken sind, bei der die Vorrichtung normalerweise tragbar bleibt, und ihre Lebensdauer bzw. Betriebsbereitschaft ist entsprechend kurz, insbesondere wenn sie der Warneinrichtung und den angeschlossenen Schaltungen kontinuierlich Energie zuführen sollen. Unter solchen Umständen ist es wesentlich, daß neben dem Gebrauch der Vorrichtung für eine vernünftige Zeit allein zur Überwachung eine

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angemessene Lnergiereserve vorzusehen ist, die im ?all einer erforderlichen Anzeige oder ".varnung zur Verfügung steht.

~£s kann angenommen werden, äaä "bei Verwendung einer Batterie als Speisequelle, entweder sines Primär- oder eines SekunoMr- ■ elementes, eine zeitweilige Inbetriebnahme oder Aktivierung der Vorrichtung wünschenswert ist, \xi ihre effektive liinsatzzeit auch bei ITichtvorhandensein einer Verunreinigung zu srhohen. Venn eine Speisequelle eingesetzt ist, reduziert sich jedoch die zeitweilige Aktivierung der Vorrichtung auf die Zeit, in der die Geber den Ga~s ausgesetzt sind, so daß das Risiko einer Vergiftung oder das eines anderen Fehlers besteht, der die Empfindlichkeit oeeinflußt.

Ausgehend von der eingangs genannten Anzeigevorrichtung besteht die Lösung der vorstehend erläuterten Probleme darin, daß erfindungsgenäß Impulsgeber vorgesehen sind, die automatisch und periodisch einen Meßteil für gesondertes Intervall aktivieren, in dem die Meßwerterfassung erfolgt und die denselben deaktivieren, daß die Anzeigevorrichtung aufweist: Pehlererfassungseinriehtungen, die bei einem Schaltungsfehler oder bei einem Fehler der Speisequelle ein Fehlersignal "bilden, und Alarmeinrichtungen, die eine Anzeige oder Warnung sowohl bei einem Pehlersignal als auch bei Vorliegen des Ausgangssignales abgeben.

Vorzugsweise ist eine Modulationseinrichtung vorgesehen, die das Ausgangssignal des Meßteiles modulier i» ; das Fehlersignal ist dabei zweckdienlich ein kontinuierliches, unmoduliertes Signal, um zwischen dem Vorhandensein von Gas und dem Auftreten eines Fehlers oder einer Abnahme, z.B. der Batteriespannung, 2u differenzieren.

Katalytisch wirksame Meßwertgeber bzw. Meßwertumformer sind als Gas- Detektoren heute vielfältig eingesetzt. Ein solcher Umformer besteht im wesentlichen aus einer Metallspule, welche als YJiderstandsthermometer arbeitet und die Wärme erfaßt,

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die bei r:e; ktion eines brennbaren Gases nit atmosphärischer:! Sauerstoff an der Oberfläche des erhitzten Katalysators entsteht. Die Oberfläche der Spule kann auch seIbsir den, wenn sie selbst Katalysator des Oxidationsprozesses ist. Der Wärmeanfall und damit verbunden der Anstieg des ",Widerstandes wird in ein elektrisches Ausganfssignal umgeformt. Geeignete katalytisch wirksame Meßwertgeber sind aus der G3 - PS 392 530 bekannt, 'üema solche katalytischen I-leßwertgeber in der erfindungs^eme.ßen Anzeigevorrichtung eingesetzt werden,, ergebenbich die weiteren Vorteile, daß ein kurzzeitiger, intermittierender Betrieb die Lebensdauer der Heßwertgeber verbessert (deren Kosten keinesfalls vernachlässigtar sind), daß die Zeitabstände der notwendigen Eichung erhöht werden können, daß die Langzeit-Stabilität der Arbeit verbessert wird, daß sich eine relativ kurze Aktivierungsphase ergibt, sei es, daß die Energie aus einer Batterie oder aus dem Hetz bezogen wird, und daß das Risiko einer "Vergiftung" der Meßwertgeber durch die Verunreinigungen bzw. Giftgase vermindert wird. Eine solche "Vergiftung" kann permanent und irreversibel sein, z.B. durch Silikone, die aus heißem Maschinenöl stammen.

Es ist weiterhin als solches bekannt, zwei katalytische Meßwertgeber in benachbarten Brückenzweigen einer abgeglichenen Wheatstone'sehen Brücke anzuordnen, wobei der eine Meßwertgeber das Vorhandensein von Gas erfaßt, während der andere nicht, auf Gas anspricht. Solche Schaltungen werden im allgemeinen mit bei Abwesenheit des Gases auf Null-Ausgaiigssignal abgeglichener Brücke betrieben.

Diese bekannten Schaltungsanordnungen haben den liachteil, daß Driftprobleme bestehen, intermittierender Betrieb hilft, diese Driftprobleme zu bewältigen oder zumindestens zu mindern.

Darüberhinaus wird das Brückenausgangssignal solcher bekannter Schaltungsanordnungen im nachfolgenden Schaltkreis verstärkt. Dies hat den schwerwiegenden Nachteil, daß eine verbleibende.. * Drift

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ORsGiNAL INSPECTED

verstärkt wird und in bestimmten Fällen als die ^nv/ecenheit von Gas indizierendes Ausgangssignal interpretiert wird. Im Gegensatz dazu ist in der oevorzugteri Ausführungsform der Erfindung eine Brücke angeordnet,deren Ausgangssignal in eine Ricntung gegen ITuIl verschoben ist, so daß es bei Anwesenheit von Gas über die iiullmarke in die entgegengesetzte Richtung wandert. Diese Überschreitung der iiullnarke wird von einen hochv:er~igen Vergleicher als Nullindikator erfaßt, z.B. einem Verstärker mit extrem hoher Verstärkung, der ein logisches Ausgangssignal abgibt". Auf diese Weise ist die Anzeigevorrichtung im wesentlichen unabhängig von einer Hull-Drift gehalten.

Der Meßteil kann eine Brücke umfassen, die zwei Keßwertgeber in benachbarten Brückenzweigen enthält. Ein Spannungsteiler Widerstand ist in Serie zum effektiven Brückenwiderstand ge- · schaltet und dient zum Schutz der Heßwertgeber und zur Prüfung einer Abweichung von den Einstellbedingungen der Brücke. An den Spannungsteiler - Widerstand sind logische Fehlerprüfschaltungen angeschlossen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Impulsgeber vorgesehen, der die von den Impulsgebern erzeugten Impulse modifiziert bzw. übergeordnet in die intermittierende Aktivierung des Meßteiles eingreift und einen kontinuierlichen Betrieb des Meßteiles bewirkt; in diesem Fall ist vorgesehen, daß die ausgarigsseitige Modulation sich mit der Gaskonzentration ändert, so daß die Vorrichtung zur Suche einer Gasquelle verwendbar ist, z.B. zum Auffinden der Region mit der höchsten Gaskonzentra--.tion·

Wenn es erwünscht ist, die Aktivierung des Meßteiles einzuleiten," ohne das Ende der automatischen Deaktivierungsperiode abwarten zu müssen, so kann die Anzeigevorrichtung einen manuell betätigbaren Impulsgeber enthalten, der den automatischen Zyklus der Aktivierung und Deaktivierungsperioden unterbricht. Die Einschaltung dieses

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übergeordneten Signales ist w'lhlbar, d.h. sie kann so lange dauern ,wie der Impulsgeber betätigt wird. Auf diese 'ieise' kann ein Umgebung auf Verunreinigung oder Lecks durch, das Bedienungspersonal untersucht v/erden, ohne daß eine Impulspause abgewartet werden muß.

Zweckmäßig v/erden dieselben Elemente, die zur Warnung bei einer Verunreinigung dienen, genutzt zur Warnung bei einem Fehler in der Schaltung oder einem vom SOllpegel abweichenden Energiepegel.

Vorzugsweise ist eine Prüfeinrichtung in den Meßteil einschaltbar, um die Anwesenheit eines Bestandteiles (einer- Verunreinigung) au simulieren. Dies ermöglicht eine Funktionskontrolle der Vorrichtung, so-oft sie erwünscht ist.

In einer Variante wird die Vorrichtung von einer Niedriggleichspannungsquelle gespeist. Zur Überwachung ihrer Ausgangsspannung ist eine Warneinrichtung vorgesehen.

Vorteilhafterweise umfassen die Aktivierungsniittel einen Impulsgeber, der Impulse genügender Dauer zur Aktivierung und Stabilisierung der Meßwertgeber erzeugt, und einen Kurζzeitimpuls G-enerator, der an den Impulsgeber angeschlossen ist und geeignet ist, am Ende eines jeden Impulses dieses Impulsgebers Kurzimpulse zu bilden, deren Dauer unabhängig von der Dauer der" Impulse des Impulsgebers ist. Eine logische Schalteinrichtung ist ausgang%eitig an den Kurzzeitimpuls - G-enerator angeschlossen und verknüpft gleichzeitig die Signale der Schaltungselemente, die das Vorhandensein von Verunreinigungen erfassen»una^dLr Fehlererfassungselemente.

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Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten . Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläutert. Ils zeigen:

Fig. 1 ein schematisch.es Blockschaltbild der Anzeigevorrichtung zur feststellung und/oder Überwachung von Kohlenwasserstoff in Luft und

Pig. 2 als Detail zu Fig. 1 eine Brückenschaltung.

Entsprechend den Zeichnungen enthält die Vorrichtung einen Meßteil· mit Sensoren, in der bevorzugten Ausführungsform mit zwei katalytisch wirksamen Meßwertgebern P1, P2 (Fig.2), von denen der eine unter Testbedingungen auf das Vorhandensein von Kohlenwasserstoff in Luft anspricht. Methan ist eine der häufigsten Verunreinigungen, so daß die"nachfolgende Beschreibung zunächst darauf beschränkt werden kann. Die Meßwertgeber liegen in benachbarten Zweigen einer Brückenschaltung 2, die ein kleines Ausgangssignal auf der einen Seite von EuIl bzw. des Abgleichzustandes abgibt, wenn die Methan- Konzentration unterhalb eines vorbestimmten Schwellwertes liegt. Die Anwesenheit von Methan bewirkt unter Überschreitung der Nullmarke eine Änderung des Ausgangssignales zur anderen Seite hin, wobei die Höhe des Ausgangssignales dem Maß der Verunreinigung entspricht. . '

Wie Jig.2 zeigt, umfaßt die Brücke 2 im wesentlichen zwei katalytische Meßwertumformer P1, P2 und zwei feste Widerstände und R3 in den vier Brückenzweigen. Ein Nebenschluß-Widerstand. R liegt parallel zum Meßwertgeber P2 und kann zwecks Temperatur-Kompensation verstellt werden. Ein verstellbarer Widerstand R1 ist mit dem Eingang der Brücke 2 verbunden und dient v/ie gezeigt als Potentiometer, dessen Ausgangssignal das Bezugseingangssignal für einen Vergleicher· bzw. einen Nullindikator 4 darstellt. Ein nachfolgend näher beschriebener Einstellwiderstand 31 für die Brücke 2 besitzt gleichzeitig eine Schutζfunktion für die Meßwertgeber und ist zwischen dem Verbindungspunkt von Meßwert-

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geber P2 und Widerstand R3 und Erde eingeschaltet.

Der Widerstand 31 und der effektive Widerstand der Brücke 2 bilden zusammen einen Spannungsteiler.

Der Ausgang der Brücke 2 liegt am Vergleiche!· 4, der als nullindikator in Form eines Verstärkers mit extrem hoher Verstärkung ausgeführt ist, um ein,eindeutiges Schalten bei Erscheinen des genauen Balance- bzw. Bezugssignales sicherzustellen- und die Umschaltung des logischen Ausganges von 0 auf 1 entsprechend dem Vorhandensein oder der" Abwesenheit von Gas zu gewährleisten.

Die Brücke 2 bezieht ihren Arbeitsstrom von einer konventionellen Speisequelle 6 (Pig.1) , z.B. einer Trockenbatterie, wiederaufladbaren Batterien oder einem Stufentransformator, dessen Sekundärwicklung einen Gleichrichter und einen Glättungskondensator speist. Die Speiseouelle liefert eine mittels einer üblichen Stabilisierungsschaltung 8 auf z.B. 2,5 Volt stabilisierte Speisespannung. In Anordnungen, in denen die erfindungsgemäße Vorrichtung vornehmlich eingesetzt ist, wird die leistung aus Primär- oder Sekundärelementen bezogen. Bei Sekundärelementen (Akkumulatoren) bleibt die Hauptspeisequelle nur der wahrweisen Wiederaufladung vorbehalten. Eine weitere Stabilieierungs-'einrichtung 10 liefert 5,V an die positive Lei-tung der Vorrichtung. Sie dient zur leistungsversorgung verschiedener, nachfolgend beschriebener Elemente.

Der Ausgang der Stabilisierungsschaltung 8 wird mittels eines Leistungstransistors gesteuert, der über eine Brücken - Sperrschaltung 12 gesperrt werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Sperrschaltung 12 derart geschaltet, daß die Brücke 2 intermittierend mit Arbeitsstrom in iⁿorm einer Impulsfolge von 10 Sekunden Impulsdauer'und vier Hi-

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nuten Impulspause versorgt wird. Die 10 Sekunden - In;,raise aktivieren nur die Brücke 2 und ihre Ausgangslei -tungen. Sie stellen stabile Betriebsbedingunen am Schluß der Pulsperiode sicher, während das Aus gangs signal des Nullindikators 4 gebildet wird.

Ein Digital- Impulsgenerator 14, der einen Binrrzähler enthält, erhält an seinem Eingang Impulse von 10 Sekunden Dauer mit Impulspausen von 30 Sekunden von einem Impulsgeber 14 mit einem RC - Netzwerk und formt diese Impulse in eine Impulsfolge von Impulsen von 10 Sekunden und Impulspausen von 240 Sekunden um. Die Impulsfolge gelangt an die Sperrschaltung 12 über eine Mischstelle 13 und ein NOR - Gatter 20, welches als Torglied zwischen einem übergeordneten, manuell bedienbaren Impulsgeber 22 und der Sperrschaltung 12 liegt. Der Impulsgeber 22 ist unabhängig vom Impulsgeber 16 und normalerweise nicht in Betrieb. Er enthält ein RC - Netzwerk und kann die Sperrschaltung aktivieren, so daß die Brücke 2 für eine 10 Sekunden - Periode, unter dauernder Kontrolle durch den Impulsgenerator H sowie unter Umgehung der Wartezeit von vier Minuten zwecks Punktionsprüfung , mit Strom versorgt wird.

Während viele katalytisch arbeitende Meßwertgeber zwischen 5 und 8 Sekunden zur Stabilisierung benötigen, brauchen andere weniger. Zeit. Die RC - Netzwerke in den Impulsgebern 16, 22 können auf die Daten dieser Meßwertgeber eingestellt oder entsprechend ersetzt werden.

Unter bestimmten Betriebsbedingungen kann es wünschenswert sein, dasVerhältnis der Dauer der Aktivierungs- und der Deaktivierungs- Periode der Meßwertgeber zu änder-n, um kürzere oder längere Auswertezeiten zu erhalten. Die Deaktivierungsperiode der Meßwertgeber kann auch- in üblicher Weise durch Änderung des Teilungsverhältnisses des Binärzählers im Digital - Impulsgenerator 14 variiert werden.

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Um sicherzustellen, daß das .-.usgangssignal der '/er-fieichsstelle 4 nur aa jmde des jeweiligen aktivierenden 10 - Sekunden - Impulses, nachdem sich die Arbeitsbedingungen stabilisiert haben, abgetastet bzw. über eine logische Schalteinrichtung 24 an einen \/ärn- und Überwachungskreis v/eitergeleitet wird, wird erstere durch einen besonderen Impuls-G-enerator ("one shot" - Generator) 25 in Abhängigkeit vom Ausgang des ITOP. - Gatters 20 gesteuert. Die Dauer der Impulse des Irioulsgenerators 25 ist unabhängig von der derjenigen der Impulse des Impulsgenerators 16. Der Impuls- . generator 25 erzeugt am Ende des 10 - Oekundenimpulses einen Impuls von einer KikrοSekunde Dauer, während dessen Dauer die logische Schalteinrichtung 24 mit Verriegelungseinrichtungen 26, 28 einerseits und mit der Vergleichsstelle 4, mit einer Batterie· spannungs - Vergleichsstelle 44 sowie mit sowohl einer Brückenkurzschluß - Prüfschaltung 30 als auch mit einer Brückenleerlauf - Prüfschaltung 32 andererseits verbunden ist. Es ist daher ein Zusammenfallen des Kurzimpulses mit der Impulsdauer von 1a* mit irgendwelchen zufälligen externen Überlagerungs-Impulsen als unwahrscheinlich auszuschließen; um so mehr, als er nur alle vier Minuten erscheint, ist eine Reaktion auf überlagerte Störsignale im wesentlichen eliminiert oder wenigstens beträchtlich reduziert. Dies kann besondere Bedeutung haben, wenn die Brücke und der Vergleicher 4 voneinander abgelegen sind·»

Wie Pig. 2 zeigt, erhalten die Prüfschaltungen 30 bzw. 32 ihre Eingangssignale von dem Einstell- und Schutzwiderstand 31 für die Brücke bzw. die Meßwertgeber. Die Prüfschaltungen 30, 32 sind vorgesehen, um im Pail eines Kurzschlusses oder Leerlaufes an der Brücke 2 ein entsprechendes logisches Ausgangssignal zu bilden. Sie erhöhen die Sicherheit der Vorrichtung . gegen der Fehleranzeige in solchen Fällen. Der 'Widerstand 31 dient gleichzeitig zum Schutz der katalytischen Meßwertgeber P1, P2. Während der Aufwärmphase wird sein Widerstandswert näherungsweise gleich dem "Kalt"-widerstand der Meßwertgeber P1, P2 ge-

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wählt, so daß er einen großen Teil äes j-usgangsstrones der Stabilisierungsschaltung S von den kefiwertjebern P1, 1-2 abzieht. Der "Heiß"-widerstand eines typischen katalytischen Meßwertgebers liegt 50 - 75 ϊ> über den "Kalt"-widerstand.

Pig. 2 zeigt auch ^einfⁿ _r5fjf|-f^^{er s in Keille ni}'^t einem Gas - simulierenden Widerstand 5, . ileßwertgeber P1 . Der Schalter S erlaubt eine volle elektrische "Fehlerprüfung der Schaltung» selbst bei Hichtvorhandensein von Gas. V;enn der Schalter S geschlossen ist, liegt, der widerstand R 5 im llebenschluß zura Heßwertgeber P1. Der Wert des Jiderstandes R5 wird so gewählt, daß er eine Verschiebung des Ansprechwertes über die Schaltschwelle bei Anwesenheit von Gas bewirkt und somit ein Brückenausgangssignal entsteht., das die Nullmarke überschreitet..

Die Verriegelungseinrichtungen 26 und 23 halten ein gleichbleibendes Ausgangssignal aufrecht, auch im Pail eines gepulsten Eingangssignalls aus der logischen Schalteinrichtung 24 oder von den Prüfschaltungen 30 oder 32.

Die logische Schalteinrichtung 24 ist so aufgebaut, daß die Verriegelungseinrichtungen 26 und 23 aktiviert werden, sobald ein logisches Signal am Ausgang des Vergleichers 4 anzeigt, daß das Maß der Verunreinigung den vorgewählten Schwellwert überschreitet. Kittels der Verriegelungseinrichtung 28, die nur bei Anwesenheit von Gas arbeitet, wird ein Niederfrequenz - Oszillator aktiviert, über einen Impulsformer 36 einen Hörfrequenz - Oszillator und eine Ausgangsstufe 33 zu modulieren, welche ein Gaswarnund-anzeigegerät"oder einen Lautsprecher (nicht gezeigt) umfaßt.Das Ausgangssignal des Oszillators 34 wird gleichzeitig zur Sperrung eines visuellen Warnsystems 42 benutzt. Der Block 40 kann für den Fall vorgesehen sein, daß die Anregung einer zusätzlichen, äußeren Warneinrichtung, z.B. einer Hupe, gewünscht ist.

Die Verriegelungseinrichtung 26 wird im Gegensatz zur Verriegelungseinrichtung 23 bei Erscheinen eines Gas- oder Fehlersignales ge-

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speist, so daß der Oszillator 33 im Falle eines Fehlersignales nur ein unmoduliertes Ausgangssignal erzeugt und eich somit das Warnsignal des Lautspreehers vom vorbeschriebenen unterscheidet. Die Warnung vor einer extremen Gaskonzentra.tion oder diejenige vor einem Fehler haben folglich verschiedene Schwingungsform und können leicht unterschieden v/erden. Die Alarmsignale-werden aufrechterhalten, selbst nachdem die Anwesenheit von Gas oder die Fehlerbedingung entfällt, so daß eine Rücksetzung erfolgen muß. Außerdem wird der Gasalarm wieder ausgelöst, wenn die logische Bedingung für die "Gasanwesenheit" auch nach Hücksetzung noch existiert.

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Für bestimmte Anwendungen ist ein zweistufiger Alarm vorgesehen, entsprechend z.B. 1 und 5 $-iger Konzentration von Methan. Dies erfordert eine angemessene Verdopplung bestimmter Schaltungselemente, wie der Brücken-Widerstände und des Vergrleichers 4» ' · zusammen mit einer geeigneten Verbindung derselben zur logischen Schalteinrichtung sowie Differenzierungselemente für die Erzeugung des ■ Ton- und/oder visuellen Alarms.

Es ist davon auszugehen, daß die in Bezug auf einfeiftgaswarnsystem beschriebene Erfindung, gleichermaßen auch auf andere Warn- bzw. Anzeigesysteme angewtmdt werden kann, z.B.» zur. Anzeige, wenn der p_H - Wert von Abwasser einen vorbestimmten gefährlichen Wert überschreitet.

Wie oben erwähnt, dient die logische Schalteinrichtung 24 auch zur Überwachung der über den Vergleicher 44 und den Batteriespannungs-Indikator 46 angeschlossenen Batterie 6 auf Fehler oder Kapazität. Das Bezugseingangssignal des Vergleiehers 44 wird so gewählt, daß die Batteriespannung auf einem Niveau überwacht wird, das eine ausreichende Leistungsfähigkeit sicherstellt; diese soll genügen, um ein Warnsignal für eine angemessene Periode zu erzeugen, falls die Vorrichtung für einige Zeit vom Bedienenden unbeaufsichtigt bleibt. Ein abgeschlossener bistabiler Kipper oder eine andere elektronische

f -Verriegelungseinrichtung hält die Schaltung auf dem Dinstell-

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wert und stellt eine ^QQl^ete /üfferensierte Anzeige sicher. Selbst wenn sich die Batterie erholt, bleibt das ?e::lersi~;np.l stellen.

Die Ruckste11elemente sind geeignet, alle Verriegelungseinrichtungen einschließlich der Alarmeinrichtungen zurückzusetzen auf die Anfangsbedingungen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die erfindun ;sgemäße Vorrichtung einen hohen Grad eigener Kontrolle besitzt", indem eine gemeinsame Kombination bzw. Verknüpfung der logischen Ausgänge der verschiedenen Vorrichtungsteile in den Fällen vorgesehen ist, in denen die Vorrichtung korrekt funktioniert und kein Gas ermittelt wird, in denen Gas ermittelt wird und in denen der Fehler entweder in einem Schaltungselement oder in der Süeisequelle liegt. Jede Abweichung von vorbestimmten Bedingungen führt automatisch zum Alarm.

Weiterhin wird angemerkt, daß die eingesetzten Schaltungsteile im wesentlichen von digitaler und nicht analoger Struktur sind, wobei Drift Probleme in bei analogen Einrichtungen üblicher ^T./eise vermieden sind.

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Claims

Patentansprüche ^

Anzeigevorrichtung mit Keßwertgebern zur selektiven Erfassung eines potentiell gefährlichen Bestandteiles in einer gegebenen Umwelt,die ein die Anwesenheit des Bestandteiles repräsentierende: Signal erzeugt und die an die Meßwertgeber angeschlossene Signalumsetzer aufweist, die zur Anzeige des Bestandteiles bei einer Konzentration oberhalb eines Schwellwertes ein Ausgangssignal bilden, dadurch gekennzeichnet, daß Impulsgeber (16, 14) vorgesehen sind, die automatisch und periodisch einen ließteil (2) für gesondertes Intervall aktivieren, in dein die Meßwerterfassung erfolgt und die denselben deaktivieren, daß die Anzeigevorrichtung aufweist: Fehlererfassungseinrichtungen (30, 32; 44, 46), die bei einem Schaltungsfehler oder bei einem Fehler der Speisequelle (6) ein Fehlersignal bilden, und Alarmeinrichtungen (33, 42), die eine Anzeige oder Warnung sowohl bei einem Fehlersignal als auch bei Vorliegen des Ausgangssignales abgeben.
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine I-lodulationseinrichtung (34» 36) zur Kodulation des Ausgangssignales des Meßteils(2) vorgesehen ist, während das Fehlersignal als kontinuierliches, unmoduliertes Signal erscheint.
3· Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Modulator vorgesehen ist zur Überlagerung der Impulsgebersignale der Impulsgeber (16, 14) und zur Bildung eines kontinuierlichen Betriebes des Meßteiles (2).
4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, üaß "bei kontinuierliche.^ Betrieb die Modu— .lationseinrichtung (34, 36, 33) das Ausgangssignal des Meßteiles (2) mit einer der Konzentration, des Bestandteiles entsprechenden Modulationsfrequenz moduliert.

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5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch, gekennzeichnet, daß ein manuell beäienbarer, uberneordneter Impulsgeber ⁽ vorgesehen ist, der bei Betätigung die Deaktivierungsperiode des Meßteiles (2) begrenzt.
6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfeinrichtung (S, R5) in den Meßteil (2) einschaltbar ist, um die Anwesenheit des Bestandteiles zu simulieren.
7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Keßteil (2) als nicht abgeglichene Heßbrücke (P1, P2, R2, R3, R^) mit zwei Meßwertgebern (P1 , P2) in benachbarten Brückenzweigen ausgebildet, ausitangsseitig mit einem Vergleicher bzw. Nullindikator (4) verbunden ist, welcher ein logisches Ausgangssignal erzeugt, wenn die Brücke abgeglichen ist.
B. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Heßteil (2) als Meßbrücke (P1, P2, R2, R3, R4) mit zwei Meßwertgebern (P1, P2) in benachbarten Brückenzweigen ausgebildet ist, daß ein Spannungsteiler- bzw. Einstellwiderstand (31) in Reihe mit der Brücke geschaltet ist, der zum Schutz der Meßwertgeber (P1 P2) und zur Prüfung einer Abweichung von den Einstellbedingungen der Brücke dient und an den logische Fehlerprüfschaltungen (30, 32) angeschlossen sind.
9. Anzeigevorrichtung . nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisequelle (6) eine Niedergleichspannungsquelle ist und zur Überwachung ihrer Ausgangsspannung ein Vergleicher (44) und ein Indikator (46) angeschlossen sind.
10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (16) Impulse genügender Dauer zur Aktivierung und Stabilisierung der Meßwertgeber (P1, P2) erzeugt und ein Kurzzeit-Impulsgenerator (35) vorgesehen

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ist, der an den Impulsgeber (16) angeschlossen geeignet ist. am Endender von dieser. Impulsgeber (16) abgegebenen Impulse Kurzimpulse zu bilden, deren Dauer unabhängig von den Impulsen des Impulsgebers (16) ist, daß eine logische Schalteinrichtung (24) an den Kurzzeit-Impulsgeber (25) angeschlossen ist, an welche Schalteinrichtung eingangsseitig weiterhin der Vergleicher (4), eine Kurzschluß- und eine Leerlaufprüfschaltung (30 bzw. 32) der Heßbrücke (2) sowie der Batteriespannungs-Indikator (46) angeschlossen sind und welche ausgangsseitig mit Verriegelungseinrichtungen (26, 23) verbunden ist, den/en im Signalzug Oszillatoren (33 bzw. 34) und Alarineinrichtungen (40, 42) folgen.
11.Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsdauer der Kurzimpulse des Impulsgenerators (25) derart bestimmt ist, daß die Wahrscheinlichkeit eines Zusammentreffens mit einem externen Interferenz -Signal reduziert ist.

^.Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schalteinrichtung (24) verschiedene Ausgänge besitzt für das bzw. die.Ausgangssignale und das bzw. die Fehlersignale.

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