DE2804288A1

DE2804288A1 - Vorrichtung zum eichen von gassensoren fuer atemalkoholmessgeraete

Info

Publication number: DE2804288A1
Application number: DE19782804288
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr Ing Kirmaier; Axel Dipl Ing Terveen
Original assignee: Sachs Systemtechnik GmbH
Current assignee: REIS, AUGUST K., PROF. DR.MED., 8000 MUENCHEN, DE
Priority date: 1978-02-01
Filing date: 1978-02-01
Publication date: 1979-08-02
Also published as: DE2804288B2; DE2804288C3

Description

Vorrichtung zum Eichen von Gas sensoren für Atemalkoholmeßgeräte
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 24 28 352 ist ein Atemalkoholmeßgerät bekannt, mit dessen Hilfe die Alkoholkonzentration der Atemluft mittels eines Halbleiter-Gassensors gemessen werden kann. Vorteil derartiger Meßgeräte ist ihr relativ geringer apparativer Aufwand. Allerdings ist die Eichung mit einigem Aufwand verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, mit welcher die Gassensoren von Atemalkoholmeßgeräten unter reproduzierbaren, wirklichkeitstreuen Bedingungen auf einfache Weise geeicht werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Gassensor in einem nach außen geschlossenen Kreislauf-Leitungssystem angeordnet ist, welches von einer Stelle oberhalb des Flüssigkeitspegels eines zur Aufnahme eines Wasser-Alkohol-Gemisches bestimmten Behälters ausgeht und unterhalb des Flüssigkeitspegels endet und daß in das Leitungssystem eine Pumpe geschaltet ist.
Über dem Flüssigkeitspegel entsteht in dem Behälter ein Luft-Wasser-Alkohol-Dampfgemisch, dessen Konzentration durch das Mischungsverhältnis von Wasser zu Alkohol der Flüssigkeit in dem Behälter bestimmt ist. Das Dampfgemisch wird von der Pumpe aus dem Dampfraum oberhalb des Flüssigkeitspegels abgesaugt und in die Flüssigkeit eingeleitet.
Da es sich um ein geschlossenes Leitungssystem handelt, beträgt die relative Feuchte des in dem Leitungssystem zirkulierenden Dampfgemischs nahezu loo%, was der Feuchte ausgeatmeter luft entspricht.
Die 1 Promille Blutalkohol zugehörige Atemluftzusammensetzung entspricht dann der zusammensetzung des Testdampfgemisches, wenn in dem Behälter einem Liter Wasser 1,21 ml Äthanol zugemischt sind.
Mischunqsverhältnisse für andere Blutälkoholkonzentrationen lassen sich experimentell ermitteln.
Manche Gassensoren zeigen eine starke Abhängigkeit des Meßergebnisses von der Geschwindigkeit des am Gassensor vorbeiströmenden Gases. Diese Abhängigkeit kann weitgehend unterdrückt werden, wenn in Serie zum Gassensor eine vorzugsweise einstellbare Strömungsdrossel in das Kreislauf-Leitungssystem geschaltet ist und parallel zur Serienschaltung des Gassensors und der Strömungsdrossel eine Nebenschlußleitung geschaltet ist Die Nebenschlußleitung hat den Zweck, die Strömung durch das Kreislauf-Leitungssystem unabhängig von der Gasströmung am Gassensor zirkulieren zu lassen.
In den Leitungen des Kreislauf-Leitungssystems kann sich Kondenswasser bilden, welches, wenn es zum Gassensor gelangt, das Meßergebnis verfälscht. Aus diesem Grund ist die Stelle, an der der Gassensor in dem Kreislauf-Leitungssystem angeordnet ist, bevorzugt der oberhalb des Flüssigkeitspegels gelegenen Mündung des Kreislaufleitungssystems möglichst dicht benachbart. Dem Gassensor können allerdings auch Kondenswasserfallen vor- und gegebenenfalls nachgeschaltet sein.
Um den in der Praxis bei einem Atemalkoholmeßgerät herrschenden Bedingungen möglichst nahezukommen, ist bevorzugt eine mit der Pumpe und dem Atemalkoholmeßgerät gekoppelte Steuerung vorgesehen, die das Meßgerät eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Einschalten der Pumpe zur Messung freigibt.
Diese Zeitspanne soll zwischen 3 bis lo Sekunden, vorzugsweise bei etwa 5 Sekunden liegen. Diese Zeitspanne berücksichtigt die Einstelldauer des Gassensors.
In oder an dem Behälter ist bevorzugt eine thermostatgeregelte Heizeinrichtung angeordnet, die die Temperatur des Wasser-Alkohol-Gemisches in dem Behälter auf Atemtemperatur oder wenig darüber hält. Die Atemluft hat etwa eine Temperatur von 340C. Da in dem Leitungssystem Wärmeverluste auftreten können, beträgt die Temperatur des Wasser-Alkohol-Gemisches in dem Behälter vorzugsweise etwa 380C. Zweckmäßigerweise wird auch das den Gassensor umgebende Gehäuse etwa auf die Temperatur der Atemluft erwärmt, um Kondensatbildung am Ort des Gassensors zu vermeiden, die das Meßergebnis verfälschen würde.
Im folgenden soll anhand einer Zeichnung ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Eichen des Gassensors eines Atemalkoholmeßgeräts näher erläutert werden.
Die Zeichnung zeigt ein Atemalkoholmeßgerät 1 mit einer Anzeigeeinrichtung 3 zur Anzeige der von einem Gassensor 5 gemessenen Alkoholkonzentration eines Gasstroms. Der Gassensor ist in einen nicht näher dargestellten, von einer Heizeinrichtung 7 auf die Atemtemperatur von etwa 340C konstant erwärmten Meßkopf 9 eingebaut, der in ein geschlossenes Kreislauf-Leitungssystem 11 entnehmbar eingefügt ist. Der Meßkopf 9 ist über ein relativ kurzes Leitungsstück 13 mit einem Behälter 15 verbunden, in welchem sich ein Gemisch aus Wasser und Alkohol befindet, wobei das Leitungsstück 13 oberhalb des Flüssigkeitspegels 17 mündet. In Serie zu dem Meßkopf 9 sind weiterhin eine einstellbare Strömungsdrossel 19 sowie eine der Strömungsdrossel nachgeschaltete Pumpe 21 geschaltet. Eine Ausgangsleitung 23 der Pumpe 21 führt in den Behälter 15 und mündet unterhalb des Flüssigkeitspegels 17 in dem Wasser-Alkohol-Gemisch.
Parallel zur Serienschaltung des Meßkopfs 9 und der Strömungsdrossel 19 ist eine Nebenschlußleitung 25 an das Kreislauf-Leitungssystem angeschlossen. Vor und nach dem Meßkopf 9 können an das Kreislauf-Leitungssystem 11 Kondenswasserfallen 27 angeschlossen sein. Die Temperatur des Wasser-Alkohol-Gemisches in dem Behälter 15 wird von einer Heizeinrichtung 29, an die eine Heizschlange 31 angeschlossen ist, mittels eines Thermostaten oder Fühlers 33 konstant auf einer wenig über der Atemtemperatur von 340C liegenden Temperatur, beispielsweise auf 38 0C gehalten. Eine sowohl mit dem Alkoholmeßgerät 1 als auch mit der Pumpe 21 verbundene Steuerung 35 gibt das Alkoholmeßgerät 1 um eine vorbestimmte Zeitspanne, beispielsweise 5 Sekunden nach dem Einschalten der Pumpe 21 zur Messung frei. Über eine in den Behälter 15 mündende Dosiervorrichtung 37 kann in den Behälter 15 Alkohol zugeführt und somit das Mischungsverhältnis Wasser zu Alkohol verändert werden. Für die Eichung des Alkoholmeßgeräts 1 auf einen der Alkoholkonzentration des Bluts von 1 %o entsprechenden Wert muß das Mischungsverhältnis 1,21 ml Äthanol auf ein Liter Wasser betragen.

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Eichen von Gassensoren für Atemalkoholmeßgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassensor (5) in einem nach außen geschlossenen Kreislauf-Leitungssystem (11) angeordnet ist, welches von einer Stelle oberhalb des Flüssigkeitspegels (17)eines zur Aufnahme eines Wasser-Alkohol-Gemisches bestimmten Behälters (15) ausgeht und unterhalb des Flüssigkeitspegels (17) endet und daß in das Kreislauf-Leitungssystem (11) eine Pumpe (21) geschaltet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie zum Gassensor (5) eine Strömungsdrossel (19) in das Kreislauf-Leitungssystem (11) geschaltet ist und daß parallel zur Serienschaltung des Gassensors (5) und der Strömungsdrossel (19) eine Nebenschlußleitung (25) geschaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle, an der der Gassensor (5) in dem Kreislauf-Leitungssystem (11) angeordnet ist, der oberhalb des Flüssigkeitspegels (17) gelegenen Mündung des Kreislauf-Leitungssystems (11) möglichst dicht benachbart ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gassensor (5) eine Kondenswasserfalle (27) vor- und/ oder nachgeschaltet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Pumpe (21) und dem Atemalkoholmeßgerät (1) gekoppelte Steuerung (35) vorgesehen ist, die das Meßgerät (1) eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Einschalten der Pumpe (21) zur Messung freigibt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne 3 bis lo sec, insbesondere etwa 5 sec beträgt
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in oder an dem Behälter (15) eine thermostatgeregelte Heizeinrichtung (29 - 33) angeordnet ist, die die Temperatur des Wasser-Alkohol-Gemisches in dem Behälter (15) auf Atemtemperatur oder wenig darüber hält.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (29 - 33) die Temperatur des Wasser-Alkohol-Gemisches in dem Behälter (15) auf etwa 380 regelt.