DE2745034A1 - Verfahren und vorrichtung zur messung des sauerstoffgehalts eines gasgemisches, beispielsweise der atmosphaere - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur messung des sauerstoffgehalts eines gasgemisches, beispielsweise der atmosphaere

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DE2745034A1 DE19772745034 DE2745034A DE2745034A1 DE 2745034 A1 DE2745034 A1 DE 2745034A1 DE 19772745034 DE19772745034 DE 19772745034 DE 2745034 A DE2745034 A DE 2745034A DE 2745034 A1 DE2745034 A1 DE 2745034A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Sauerstoffgehaltes eines Gasgemisches, wie beispielsweise der Atmosphäre, bei welchem in einer Meßkammer ein brennbares Gas oder ein brennbarer Dampf in einer Probe des Gasgemisches mittels eines die Verbrennung auslösenden Elementes, wie beispielsweise eines katalytischen Elementes, verbrannt wird, welches in einen Meßkreis eingeschaltet ist, der ein Meßsignal abgibt, welches sich als Funktion der Temperatur verändert, welche durch das Heizelement erreicht wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche eine Explosionswarnoder Schlagwettermeßvorrichtung aufweist, die eine Meßkammer hat, welche ein katalytisches Element enthält, das elektrisch geheizt wird, wobei ferner ein Kreis vorgesehen ist, der den elektrischen Widerstand dieses katalytischen Elementes mißt und wobei Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen ein Gasgemisch, wie beispielsweise atmosphärische Luft, in die Meßkammer eingeführt wird.
Die zur Zeit verwendeten Verfahren zur Messung des Sauerstof fgehaltes einer Atmosphäre sind prinzipiell solche, die auf einer Messung des Paramagnetismus beruhen oder auf polarographischen Messungen. Die Vorrichtungen, mit denen diese Verfahren durchgeführt werden, sind im Betrieb sehr empfindlich und sehr teuer.
Andererseits sind diese Geräte durch ihren Aufbau vollständig zur Messung des Sauerstoffs in eingeschränkten Räumen ungeeignet, wie beispielsweise in Hohlräumen, Leitungen und unterirdischen Grubengebäuden u. dgl.
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Andererseits wurde bereits vorgeschlagen, den Sauerstoffgehalt einer Atmosphäre dadurch zu bestimmen, daß man diese durch die aus einem Sintermaterial bestehende poröse Wand einer Kammer hindurchdiffundieren läßt, in welcher eine Methanol-Dampfspannung herrscht. Die Verbrennung dieses Methanoldampfes im Sauerstoff der Atmosphäre, die in der Kammer diffundiert ist, wird durch ein katalytisches Element hervorgerufen, dessen Temperatur mit der heißen Lötstelle eines Thermoelementes gemessen wird. Eine Schwierigkeit bei diesem Gerät besteht darin, eine Sättigungsspannung des Methanoldampfes zu erreichen, die abhängig von der Temperatur und dem Druck bei sehr tiefen Temperaturen nicht ausreichen kann, um eine Dampfkonzentration zu erhalten, die ausreicht, um einen derartigen Verbrennungsgrad zu erzielen, daß die Temperatur des Fühlelementes ihn in ausreichender Weise als Funktion des Sauerstoffs erhöht wird. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind in der Veröffentlichung beschrieben: "Information Sheet No Tl du Safety in Mines Research Establishment ä Sheffield (England) (Crown Copyright 1971)'.'
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neues Verfahren zu schaffen, welches in einfacher Weise unabhängig von den Druck- und Temperaturbedingungen durchgeführt werden kann.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu schaffen, welches mit einem robusten Gerät durchgeführt werden kann, das seinerseits gemäß den elektrischen Sicherheitsbestimmungen für brennbare Atmosphären konstruiert werden kann.
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Wie im einzelnen im folgenden noch dargelegt wird, kann die Erfindung durch überraschend einfache Abänderungen von Geräten durchgeführt werden, die im Handel unter dem Namen "Schlagwettermeßgerät"oder"Explosionswarngerät" der im Vorstehenden beschriebenen Art bekannt sind. In diesen Geräten ist ein katalytisches Fühl- oder Meßelement im allgemeinen in eine normalerweise abgeglichene Meßbrücke eingeschaltet, wobei die Meßbrücke in dem Fall aus dem Gleichgewicht gelangt, in dem brennbares Gas in der zu überwachenden Atmosphäre vorhanden ist.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in die Meßkammer einerseits eine Probe des Gasgemisches und andererseits ein brennbares Gas mit einer derartigen Rate eingeführt werden, daß trotz dessen Verbrennung im Kontakt mit dem Verbrennungsauslöseelement dessen Konzentration einen Wert erreicht, der ausreicht, um die maximal mögliche Abweichung des Meßsignals hervorzurufen, wobei man repräsentativ für den Sauerstoffgehalt der Probe des Gasgemisches den Wert der besagten maximal möglichen Abweichung des Meßsignals mißt oder eine Größe, die mit dieser direkt verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird als Auslöseelement ein elektrisches Heizelement verwendet, und die Meßkammer wird vollständig mit dem Gasgemisch gefüllt, wonach man fortschreitend das brennbare Gas mit einer derartigen Rate zusetzt, daß dessen Konzentration fortschreitend mindestens bis zu dem Wert zunimmt, bei dem die maximal mögliche Abweichung des Meßsignals erreicht wird, wobei man dann diese maximal mögliche Abweichung mißt.
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Bei einer abgeänderten Ausführungsform verwendet man wieder als Auslöseelement ein elektrisches Heizelement, während man in die Meßkammer in der Nähe des Ausganges mit im wesentlichen konstanter Rate Brenngas einführt, wird die Meßkammer vollständig mit dem Gasgemisch gefüllt, wonach man das elektrische Heizelement unter Spannung setzt und die maximal vom Meßsignal erreichte Abweichung mißt, bis diese den maximal möglichen Wert erreicht.
Bei einer anderen Ausführungsform wird in die Meßkammer eine dauernd eingestellte Rate q des brennbaren Gases eingeführt und gleichzeitig wird das Gasgemisch mit einer Rate Q eingeführt, wobei man das Meßsignal überwacht, bis dessen maximal mögliche Abweichung erreicht ist, wobei man dann diese maximal mögliche Abweichung mißt.
In vorteilhafter Weise kann das brennbare Gas ein entspanntes verflüssigtes Gas sein, wie beispielsweise Butan oder Propan, wobei man dieses Gas in einem Behälter im Gerät oder in der Nähe des Gerätes unterbringen kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ein Explosionswarngerät oder ein Schlagwettermeßgerät (Methanometer) der vorher erwähnten Art, welche Einrichtungen aufweist, mit denen in gesteuerter und einstellbarer Weise ein brennbares Gas direkt in die Meßkammer eingeführt werden kann.
Es ist vorteilhaft, wenn das Gerät Einrichtungen zur Regelung des Durchsatzes oder der Rate des brennbaren Gases aufweist und wenn dieses Gerät einen Gasbehälter aufweist oder mit einem Gasbehälter verbunden ist, der seinerseits mit der Meßkammer über eine Leitung mit einem Ventil oder Schieber verbunden ist.
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Bei einer Ausführungsform weist das Gerät Steuerungen ■ zur öffnung des Gasbehälters und zur Einschaltung der elektrischen Spannung, vorzugsweise zur gleichzeitigen Einschaltung der Spannung am Fühler auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Gerät Steuereinrichtungen auf, die in einer Folge mit einer Zeitverzögerung von eins bis fünf Sekunden miteinander verbunden sind und die Einführungseinrichtungen des Gasgemisches und die Spannungseinschaltung für das Fühl- oder Meßelement steuern.
Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das Gerät eine automatische Steuereinrichtung auf, die mit der Ansaugvorrichtung und zumindest mit der Vorrichtung zur Einschaltung der elektrischen Spannung für das Meßelement verbunden ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 ein Schaltschema der bekannten Schlagwettermeßvorrichtung mit einem katalytischen Meßdraht, die erfindungsgemäß so vervollständigt werden kann, daß man den Sauerstoffgehalt messen kann,
Fig. 2 eine Kurvenfamilie, welche die Abweichungen des Signals S (Fig. 1) als Funktion des Methangehalts der Atmosphäre, die den Draht umgibt,wiedergibt,und zwar für unterschiedliche Sauerstoffgehalte in der Atmosphäre,
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Fig. 3 eine Kurve, die den Wert der maximal möglichen Abweichungen des Meßsignals als Funktion des Sauerstoffgehalts wiedergibt und
Fig. 4,5 und 6 drei Ausführungsbeispieledes erfindungsgemäßen Gerätes.
Die im Nachstehenden erläuterten Versuche umfassen einerseits Versuche mit Methan und andererseits Versuche mit Butan und Propan. Der Fachmann weiß, daß keine wesentlichen Unterschiede des Verhaltens des Gases in einem beliebigen bekannten Schlagwettermeßgerät mit katalytischem Draht,welches im Handel erhältlich ist, auftreten. Schlüsse, die man aus Untersuchungen mit dem einen Gas zieht, sind für die anderen Gase gültig. Obwohl verschiedene Untersuchungen mit Methan durchgeführt wurden, werden aus praktischen Gründen Propan und Butan bevorzugt, weil sie verflüssigt gespeichert werden können.
Es sei daran erinnert, daß die Schlagwettermeßgeräte oder Explosionswarngeräte mit katalytischen Drähten den Gehalt von brennbaren Gasen dadurch bestimmen, daß die Temperatur des Drahtes,der in die Atmosphäre oder in ein brennbares Gas eingetaucht wird, welches festgestellt werden soll, oder dessen Gehalt gemessen werden soll, erhöht wird. Der Draht, der elektrisch geheizt wird, ist im allgemeinen in eine Meßbrücke eingeschaltet, beispielsweise mit konstanter Speisespannung, um die Spannungsänderungen zu messen, die den Widerstandsänderungen des Drahtes entsprechen, die sich aus seinen Temperaturveränderungen ergeben, die ihrerseits wieder eine Funktion der Änderungen des Gehaltes des brennbaren Gases sind.
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Der Fachmann weiß, daß die Anzeige eines Schlagwettermeßgerätes mit katalytischem Draht nicht eindeutig ist, da in Luft das Signal im Vergleich zu Null Prozent des brennbaren Gases bis zu einem maximalen Abweichungswert im allgemeinen in der Nähe des stöchiometrischen Gehaltes ansteigt, wobei dieses Maximum für ein gegebenes Gas und für einen gegebenen Sauerstoffgehalt konstant ist. Dieses Maximum liegt für Luft in der Umgebung von 21Ϊ. Oberhalb dieses Maximalwertes in der Nähe des stöchiometrischen Gehaltes sinkt das Signal erneut ab. Es sei hierzu auf folgende Veröffentlichung verwiesen "Auer-Mitteilungen, Auer-Methanometer, Gruppe 08 (Februar 1964).
Für ein gegebenes Gas verändert sich jedoch diese maximale Abweichung selbst, und zwar als Funktion des Sauerstoffgehaltes in der Luft. Dieses Phänomen findet in der Erfindung seine Anwendung.
Fig. 1 zeigt eine Explosionsgefahrwarnschaltung, in der ein Platindraht D mit einem Durchmesser von 80 μ, der zu einem handelsüblichen Schlagwettermeßgerät gehört, durch eine Spannungsquelle U gespeist wird, wodurch eine Spannung V an den Enden des Drahtes D auftritt, der in Serie mit einem Widerstand C von einem Ohm geschaltet ist, wobei die Anordnung in eine Brücke eingeschaltet ist, die zwei weitere Widerstände aufweist, und zwar einen von 12,7 Ohm und einen von 97,1 Ohm. Ein Signal S tritt an den Brückenanschlüssen B auf. Das Signal S ist eine Funktion der Spannung V, die ihrerseits eine Funktion des Methangehaltes in der Atmosphäre ist, die den Draht D umgibt. Die Spannung ist auf V = 0,760 eingestellt, wenn D in reiner Luft angeordnet ist. Das Signal S ist gleich Null, wenn sich der Draht D in reiner Luft befindet.
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In Fig. 2 sind die gemessenen Werte des Signals S in mV für verschiedene Werte von Null bis zwölf oder fünfzehn Prozent Methangehalt und für Sauerstoffkonzentrationen von 4, 8, 12, 15, 17, 19 und 21? dargestellt,wobei der Rest durch ein inertes Gas gebildet wird, wie beispielsweise Stickstoff oder CO . Die Punkte mit konstantem Sauerstoffgehalt wurden verbunden, um die Kurven zu zeichnen, welche die Abweichung des Meßsignals für jeden festen Sauerstoffgehalt angeben. Diese Kurven haben Maxima, die demjenigen Wert entsprechen, der als maximal mögliche Abweichung des Meßsignals für jeden gegebenen Sauerstoffgehaltwert bezeichnet wird. Es ist zu erkennen, daß für reine Luft oder für einen geringen Sauerstoffgehalt diese maximal mögliche Abweichung vor 10J5 Methangehalt erreicht wird. Diese maximal möglichen Abweichungen sind in Fig. 3 durch Punkte dargestellt. Man erhält auf diese Weise eine Korrelation zwischen dem Sauerstoffgehalt (Abszisse) und der maximal möglichen Abweichung (Ordinate), die auch als repräsentativ für den Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre gelten kann, die den Faden D umgibt. In der gleichen Fig. 3 wurden durch χ die Resultate der Messungen Smax der maximal möglichen Abweichungen mit Butan dargestellt und durch ο die Resultate der Messungen mit Propan. Die Kurve R kann als Smax-Kurve im mV = f (Gehalt an O. in ί) betrachtet werden, wobei die Art des gewählten brennbaren Gases das Meßergebnis nur gering beeinflußt.
Die Anmelderin hat nun gefunden, daß die im Vorstehenden beschriebene Beziehung gültig ist, wie auch immer die Art der Schaltung oder der Montage des Drahtes D sein mag.
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Zur Prüfung wurde das im Vorstehenden beschriebene Experiment mit Methan in einer explosimetrischen Kammer wiederholt, die einen Dosierdraht D und einen Kompensationsdraht enthielt, welcher in der Meßbrücke den in Pig. I dargestellten, in Serie geschalteten Widerstand ersetzt. Die maximal mögliche Abweichung des Signals wurde für die gleichen Sauerstoffgehalte, wie im Vorstehenden erzielt, jedoch nahm das Signal jenseits der maximalen Abweichung schlagartig einen umgekehrten Wert an, anstatt, wie in Fig. 2 gezeigt, abzufallen. Die bekannte Erscheinung stellt keinen Nachteil dar, da es die Erfindung ermöglicht, jeden bekannten Typ des Explosionsgefahrmeßgerätes mit einem Katalysatorelement zu verbessern.
Für jedes Katalysatorelement und für jede Art der Schaltung oder Montage jedes Elementes ist es erforderlich, die Intensität des Heisstromes des Elementes einzustellen, um eine Verbrennung des brennbaren Gases zu erzielen.
Es handelt sich hierbei um ein bekanntes Problem auf dem Gebiet der Explosionsgefahrwarnung oder der Schlagwettermessung, wo es erforderlich ist, eine ausreichende Messdrahttemperatur zu erhalten, um die Verbrennung auszulösen, jedoch nicht zu hoch, um den Verschleiß des Messdrahtes zu begrenzen. Versuche haben gezeigt, daß man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren den Verschleiß des Drahtes dadurch herabsetzen kann, daß man durch konstruktive Auslegung dessen Speisespannung vermindert. Während der Draht eines Explosionswarngerätes oder eines Schlagwettermeßgerätes normalerweise mit 1,3 V gespeist wird, wird zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes die Speisespannung nicht grosser gemacht als 0,7 V. Wenn der Aufbau einen Kompensations-
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draht aufweist, so kann dieser je nach der angenommenen Temperatur in der gleichen Kammer wie der Meßdraht, oder in einer getrennten Kammer angeordnet werden, wie es an sich bekannt ist.
Fig. 4 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes der Luft vorgesehen ist und die in einer Meßkammer 11 einen Meß- oder Fühlerdraht D und einen Kompensationsdraht C aufweist, die in eine an sich bekannte Meßbrücke eingeschaltet sind, wie es schematisch in Fig. gezeigt ist. Der gemeinsame Punkt liegt an Masse, und ihre Anschlüsse 12 und 13 sind mit den Anschlüssen 22 und 23 einer Speise- und Schlagwetter- oder Explosionsgefahrmeßvorrichtung 21 verbunden.
Die Meßkammer 11 weist eine Lufteintrittsdüse 1*J mit Luftöffnungen 15 auf. Gegenüber weist die Kammer eine Luftaustrittsdüse 16 mit Luftkanälen 17 auf. An der Düse 16 ist das Ende eines Rohres befestigt, welches am anderen Ende eine Saugvorrichtung 19 aufweist, wie beispielsweise einen Hupenball mit Ventilen oder eine elektrische Pumpe.
Die bisher beschriebene Vorrichtung entspricht einem bekannten Explosionswarn- oder Schlagwettermeßgerät. Dieses Gerät wird erfindungsgemäß wie folgt ergänzt.
Ein Butanbehälter 31 ist mit der Kammer 11 über ein Ventil 32, eine Drosselstelle 33 zur Reglung des Durchsatzes, ein Kapillarrohr 3^ und ein Kapillarrohr 35 verbunden, welches Butan in das Innere der Kammer 11 einleitet.
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Das Ventil oder der Schieber 32 kann zum öffnen über einen Druckknopf 36 betätigt werden, der gleichzeitig einen Kontakt 2Ί schließt, wodurch die Meßbrücke unter Spannung gesetzt wird.
Die Funktionsweise des Gerätes ist die folgende. Man betätigt die Ansaugvorrichtung 19 wenigstens so lange, bis die Kammer 11 geleert und mit Umgebungsluft gefüllt ist. Danach kann man das Gerät in seiner Funktionsweise als Explosionswarngerät oder Schlagwettermeßgerät verwenden, indem man einen Kontakt 25 schließt, wodurch die Drähte unter eine Spannung gesetzt werden, wie sie zur Explosionsgefahrwarnung oder die Schlagwettermessung üblich ist, d. h. es wird die im Vorstehenden erwähnte nominale Spannung für die Schlagwettermessung oder Explosionsgefahrwarnung verwendet. Diese Anwendung ist jedoch fakultativ. Ob man nun das Gerät wie ein Schlagwettermeßgerät verwendet oder nicht, so kann dieses, dessen Kammer mit Umgebungsluft gefüllt gehalten wird, zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes verwendet werden. Man drückt zu diesem Zweck den Knopf 36, wodurch in entsprechender Weise die Drähte und die Meßvorrichtung 21 unter Spannung gesetzt werden und wodurch Butan in die Kammer eingeführt wird. Das Signal S verändert sich bis zu einem Maximum und danach ändert es sich in einem umgekehrten Sinn. Das Maximum, welches dem Sauerstoffgehalt der Luft entspricht, wird an einem Meßgerät mit Skala dargestellt oder in einen Schreiber oder Speicher eingegeben oder erscheint als numerische Anzeige.
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Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann die Kanuner 11 mit Umgebungsluft durch einfache Diffusion in an sich bekannter Weise gespeist werden, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Die Kammer 11 weist einen Kompensationsdraht C in einer abgeschlossenen Kammer 9 auf und die Kammer ist durch eine Abdeckung 10 aus Sintermetall abgeschlossen, durch die hindurch die Umgebungsluft dauernd diffundiert. Man kann das Gerät wie das vorher beschriebene verwenden, mit der Ausnahme, daß nach jeder Messung es erforderlich ist, eine ausreichende Zeit verstreichen zu lassen, damit die Kammer durch Diffusion der Umgebungsluft in die Kammer entleert und wieder gefüllt wird.
Man kann auch ein automatisches Gerät bauen, welches eine identische Folge von Zyklen durchführt, die dem Betrieb des in Fig. 1 dargestellten Gerätes entsprechen, d. h. man kann manuell oder automatisch die Saugvorrichtung 19 betätigen, das Ansaugen beenden, Butan einführen und die Spannung anlegen und danach ablesen.
Eine vereinfachte Ausführungsform eines derartigen Apparates kann hergestellt werden, bei der eine geringe Butanzuführung dauernd eingegeben wird, wie es Fig. 6 zeigt. In diesem Fall sollte jedoch das Butan in die Kammer in der Umgebung der Austrittskanäle 17 im Abstand von den Drähten C und D eingegeben werden. Ein zyklisches Einführen von Luft bewirkt eine Reinigung oder Leerung der Kammer 11, und es wird Butan durch die Leitung 35 derart zugeführt, daß während der Meßphase Butan in der Kammer diffundiert, wobei dessen Gehalt fortschreitend ansteigt, bis die maximal mögliche Abweichung des Meßsignals hervorgerufen wird.
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Der Betriebszyklus dieses Gerätes ist der folgende. Die Saugvorrichtung, die über eine Leitung 41 durch einen Nockentaktgeber gesteuert wird, der schematisch bei 40 dargestellt ist, saugt Luft und Butan in die Kammer, wonach der Nockentaktgeber 40 die Saugvorrichtung abschaltet und die Heizvorrichtung der Drähte und die Meßvorrichtung 21 unter Spannung setzt. Das Meßsignal kann in an sich bekannter Weise gespeichert werden.
Bei allen Ausführungsformen ist es möglich, eine große Betriebsreserve mit sehr wenig Butan oder Propan vorzusehen. Wenn man eine Gasspeisung von 30 cm /min vorsieht und eine Prüf- oder Meßzeit von 6 Sekunden, so beträgt die Leistung mit einem Behälter, der 10 cnr flüssiges Butan oder Propan enthält, was einem Behälter von der Grössenordnung eines Feuerzeugbrennstoffbehälters entspricht, etwa 800 Messungen, und dies ist weitgehend für ein tragbares Gerät ausreichend. Für feste oder halbfeste Geräte, die in automatischen Zyklen arbeiten, erhält man bei einer Zuspeisung von 30 cm /min eine Arbeitsleistung von zehn Stunden mit einem Behälter mit 75 cm flüssigem Butan and eine fünffache Leistung mit einer handelsüblichen erhältlichen 25 1-Flasche.
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Claims (1)

  1. MÜLLER-BORM · DEUFEL · SCHÖN · HEHTEL
    PATENTANWÄLTE . 9 7 A R Π ^ A
    -ROKT.
    OR. WOLFGANG MÜLLER-BOR^ (PATENTANWALT VON 1927 - 1975) OR. PAUL OEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.
    Hl/Gei.-C 3020
    CHARBONNAGES DE FRANCE, 75008 Paris / Prankreich
    Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Sauerstoffgehaltes eines Gasgemisches, beispielsweise der Atmosphäre
    Patentansprüche
    Verfahren zur Messung des Sauerstoffgehaltes eines Gasgemisches, wie beispielsweise der Atmosphäre, bei welchem in einer Meßkammer die Verbrennung eines brennbaren Gases oder Dampfes in einer Probe des Gasgemisches mittels eines, die Verbrennung einleitenden Elementes, wie beispielsweise eines katalytischen Elementes, durchgeführt wird, welches in einen Meßkreis eingeschaltet ist, der ein Meßsignal in Abhängigkeit von der vom Heizelement erreichten Temperatur abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Meßkammer (11) einerseits eine Probe des Gasgemisches und andererseits ein brennbares Gas mit einer derartigen Zuführungsrate eingibt, daß trotz dessen
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    MÜNCHEN 86 · SIEBEHTSTH. 4 · POSTFACH 0607*0 · KAB(L: MTTKBOPAT · TEL·. (08») 474000 ■ TELXX S-S438S
    Verbrennung in Kontakt mit dem die Verbrennung einleitenden Element dessen Konzentration einen Wert erreicht, der ausreicht, um die maximal mögliche Abweichung (Smax) des Meßsignals (S) zu erreichen, und daß man repräsentativ für den Sauerstoffgehalt der Gasgemischprobe den Wert der besagten maximal möglichen Abweichung des Meßsignals mißt oder eine Größe, die mit dieser direkt verbunden ist.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auslösende Element ein elektrisches Heizelement ist, daß die Meßkammer (11) vollständig mit dem Gasgemisch gefüllt wird, daß danach fortschreitend das brennbare Gas mit einer derartigen Rate eingeleitet wird, daß dessen Konzentration zumindest so lange ansteigt, bis die maximal mögliche Abweichung (Smax) des Meßsignals erreicht wird und daß diese maximal mögliche Abweichung gemessen wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Auslöseelement ein elektrisches Heizelement verwendet wird, daß,während in die Meßkammer(11)in der Nähe des Ausgangs (17) eine im wesentlichen konstante Zuspeisung des brennbaren Gases erfolgt, die Meßkammer vollständig mit dem Gasgemisch gefüllt wird, wonach das elektrische Heizelement (D) unter Spannung gesetzt wird und daß die maximale Abweichung (Smax), die durch das Meßsignal erreicht wird, gemessen wird, bis die maximal mögliche Abweichung erreicht ist.
    H. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Meßkammer eine dauernd geregelte Rate (q) des brennbaren Gases eingegeben wird, daß ebenfalls das gasförmige Gemisch mit einer Rate (Q) zugeführt wird, daß das Meß-
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    signal überwacht wird, bis die maximal mögliche Abweichung des Meßsignals erreicht wird und daß man diese maximal mögliche Abweichung mißt.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das brennbare Gas ein entspanntes verflüssigtes Gas ist, wie beispielsweise Butan oder Propan.
    6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Schlagwettermeß- oder Explosionsgefahrwarnvorrichtung mit einer Kammer, die ein elektrisch geheiztes katalytisches Element aufweist und mit einem Kreis zur Messung des elektrischen Widerstandes dieses katalytischen Elementes und ferner mit einer Einrichtung, wie beispielsweise einer porösen Wand oder einer Saugvorrichtung zur Einleitung eines gasförmigen Gemisches, wie beispielsweise der Atmopshäre in diese Meßkammer, dadurch gekennzeichnet, daß andererseits Einrichtungen (35) vorgesehen sind, die in gesteuerter Weise ein brennbares Gas direkt in die Meßkammer (11) einleiten.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung (33) für den Durchsatz des brennbaren Gases vorgesehen ist.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Gasbehälter (31) aufweist oder mit diesem verbunden ist, welcher seinerseits mit der Meßkammer (11) über eine Leitung (34) und öffnungs- und Verschließeineinrichtungen (32) verbunden ist.
    - it 809815/0758
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen (36, 21O vorgesehen sind, die zum öffnen des Gasbehälters (31) dienen und zur Anlegung einer elektrischen Spannung an das Meßelement.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese Steuereinrichtungen (36, 24) miteinander verbunden sind und miteinander betätigt werden können.
    11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungseinrichtung für die Einführungsmittel (32) des Gasgemisches und die Unterspannungsetzung des Fühlelementes (D) vorgesehen ist.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- oder Betätigungsvorrichtungen in einer Folgeschaltung mit einer Zeitverschiebung in der Größenordnung von einer bis fünf Sekunden verbunden sind.
    13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Steuervorrichtung (1*0) vorgesehen ist, die mit der Ansaugeinrichtung (19) und mit Einrichtungen verbunden sind, die das Fühlelement (D) mit einer elektrischen Spannung versorgen.
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DE19772745034 1976-10-08 1977-10-06 Verfahren und vorrichtung zur messung des sauerstoffgehalts eines gasgemisches, beispielsweise der atmosphaere Granted DE2745034A1 (de)

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