DE3000410C2

DE3000410C2 - Meßeinrichtung zur Gaskonzentrationsmessung

Info

Publication number: DE3000410C2
Application number: DE19803000410
Authority: DE
Inventors: Walter 4200 Oberhausen Stegmanns
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1980-01-08
Filing date: 1980-01-08
Publication date: 1985-06-05
Also published as: DE3000410A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Gaskonzentrationsmessung, die über eine elektrische Meßleitung an eine Auswerteeinheit anschließbar ist und aus einer von einem Gehäuse umgebenen Meßkammer und einem mit dem Gehäuse durch Verschraubung über ein Außengewinde zu einer Einheit zusammensetzbaren zylindrischen Meßgasstutzen besteht, welcher in Gasleitungsanschlüsse einschraubbar ist.

Zur Messung von Gaskonzentrationen, insbesondere in Gasabsauge- und -Sammelleitungen ist ,bereits ein Gerät bekannt, wie es in der DE-OS 17 73 480 beschrieben ist. Dieses Gerät besteht aus einem die Meßkammer aufnehmenden Gehäuse sowie einem in die Gasleitung hineinragenden zylindrischen Stutzen, wobei der Stutzen als Pitot-Rohr mit kanalartig einziehendem und ausziehendem Strömungsweg ausgebildet ist Am unteren Ende ist der Stutzen mit je einer in Strömungsrichtung angeordneten Eingangs- und Ausgangsöffnung versehen.

Der wesentliche Nachteil eines derartigen Meßgerätes besteht zunächst in einem überaus langen und konstruktiv aufwendigen Stutzen, über welchen das Gas an die eigentliche Meßvorrichtung geführt bzw. abgeführt wird.

, Durch die Länge des Stutzens und auch die schlechte Isolierung der Meßkammer kondensiert das mit einer Temperatur von beispielsweise 3O⁰C ankommende Gas, und das Kondensat verschmutzt ständig die eigentliche Meßvorrichtung.

Ein weiterer Nachteil besteht in der zwangsläufig erforderlichen Richtungseinstellung der Eingangs- und Ausgangsöffnung am unteren Ende des Stutzens zur Achse der Gasleitung. Da jeweils in dem Zufuhr- und Abfuhrkanal innerhalb des Pitot-Rohres nur eine Öffnung ist, ist dieses Ausrichten des Gerätes unumgänglich.

Ebenfalls ist es als nachteilig anzusehen, daß ein solches Gerät innerhalb des Betriebszustandes nicht iiberprüfbar ist Auch ist das Gerät mit dem kanalartigen einziehendem und ausziehendem Strömungsweg nicht geeignet, Gaskonzentrationsmessungen unverzüglich zu messen, wenn die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb einer Gasleitung überaus gering ist

Des weiteren ist nach der nicht vorveröffentlichten DE-OS 28 28 995 eine eigensichere Meßeinrichtung zur Gaskonzentrationsmessung in Gasabsauge- und Sammelleitungen bekannt bei welcher die über eine elektrische Meßleitung an eine Auswerteeinheit angeschlossene Meßkammer über eine gasdichte Verschraubung beweglich mit einem in Gasleitungsanschlüsse einschraubbaren und in die Gasleitung hineinragenden Stutzen verbunden ist.

Der Nachteil einer derartig ausgebildeten Meßeinrichtung ist darin zu sehen, daß eine solche einteilige Einheit von Meßkammer und Stutzen nur geeignet ist, Gaskonzentrationen in Rohrleitungen bei hohen Gasgeschwindigkeiten zu messen.

Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Meßeinrichtung zur Gaskonzentrationsmessung zu schaffen, die nicht nur in Gasabsauge- und -Sammelleitungen, sondern auch in Räumen und innerhalb von Behältern zur Messung verwendbar ist, die des weiteren im Betriebszustand hinsichtlich der Anzeige überprüfbar ist und die neben einer konstruktiv und kostenmäßig günstigen Herstellung geeignet ist in Anpassung an unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten eine unverzügliche Messung zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das die Meßkammer aufnehmende Gehäuse mit einem Prüfgasstutzen versehbar und unterhalb der Meßkammer mit einem Innengewinde zur Aufnahme verschieden ausgebildeter Meßgasstutzen zur Gaskonzentrationsmessung unter unterschiedlicnen Bedingungen ausgestattet ist.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß als Schutzeinrichtung ein zylindrisch ausgebildeter Stutzen geringer Höhe vorgesehen ist, der an der Unterseite ein Maschendrahtgeflecht aufweist Eine derartige Ausführung einer Meßeinrichtung gewährleistet durch die geringe Höhe des Stutzens die Messung

im Hauptstrom, wobei es möglich ist, eine solche Meßeinrichtung beispielsweise im Untertagebereich zu Messungen jenseits eines Dammes zu verwenden, wobei die Meßeinrichtung durch die vorhandenen Schnüffelrohre geschoben wird.

Desgleichen ist das Gerät geeignet, in seiner kompakten Bauform die Gaskonzentraticn innerhalb von Behältern und Räumen zu messen, in denen keinerlei Strömungsgeschwindigkeit herrscht

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht d-irin, daß als Schatzeinrichtung ein rohrartig ausgebildeter Stutzen vorgesehen ist, der an seinem Endbereich über den Umfang verteilt, schräg nach oben gerichtete Bohrungen und innerhalb des Endbereiches einen Prallkörper aufweist Im Gegensatz zu der Meßeinrichtung mit einem Stutzen geringer Höhe ist der rohrartig ausgebildete Stutzen aufgrund der im Stutzen entstehenden Diffusion geeignet für Messungen in Rohrleitungen mit sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten.

Der in einer Schnittdarstellung in F i g. 2 wiedergegebene Meßgasstutzen 10 geringer Höhe ist mit dem Außengewinde 13 zu einer Einheit mit dem Gehäuse 1 verschraubbar. Die geringe Höhe des Meßgasstutzens 10 erlaubt Messungen innerhalb des Haupstromes bzw. in Räumen, Behältern oder Gasleitungen, in denen eine geringe oder keine Strömungsgeschwindigkeit herrscht

Bei der Verwendung der Meßeinrichtung unter Tage beispielsweise bei der Gaskonzentiationsmessung hinter einem Damm ist es möglich, die mit einem Meßgasstutzen geringer Höhe zu einer Einheit verschraubte Meßeinrichtung beispielsweise durch ein Schnüffelrohr hinter den Damm zu schieben, wobei die Meßeinrichtung an der Meßleitung geführt wird.

An der Unterseite 14 ist der Meßgasstutzen 10 zur Verhinderung einer übermäßigen Verschmutzung der Meßkammer 2 mit einem Maschendrahtgeflecht versehen.

In der Seitenansicht nach F i g. 3 ist ein weiterer Meß-

Ebenfalls erweist es sich im Rahmen Jer Erfindung als 20 gasstutzen 11 dargestellt, der eine rohrartige Form aufvorteilhaft, daß als Schutzeinrichtung eine aus einem weist und der an seinem Endbereich über den Umfang Außen- und Innenrohr bestehende Teilstromsonde vorgesehen ist, wobei das Innenrohr am unteren Ende das

Außenrohr überragt Eine derartige Ausführung des

verteilt mit schräg nach oben gerichteten Bohrungen 15 und innerhalb des Endbereichs mit einem Prallkörper 16 versehen ist. Am oberen Bereich weist der Meßgasstut-

Meßgerätes ist besonders geeignet für mittlere Strö- 25 zen 11 ein Außengewinde 13 auf und ist ebenfalls mit mungsgeschwindigkeiten von 1 bis 5 m/sec. dem Gehäuse 1 zu einer Einheit verschraubbar.

Weitere Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher beschrieben.

Der technische Fortschritt der Erfindung ist darin beprallt das Gas auf den Prallkörper 16, und es entstehen in Richtung auf die Meßkammer 2 Diffusionen, die eine Gaskonzentrationsmessung bei hoher Gasgeschwindig-

Die Ausführung der Meßgasstutzen 11 ist vorteilhafterweise geeignet für Gaskonzentrationsmessungen in Gassammelleitungen, in denen hohe Strömungsgegründet, daß zur Vereinheitlichung von Gaskonzentra- 30 schwindigkeiten herrschen. Durch die schräg nach oben tionsmessungen in Behältern, Räumen oder Gasleitun- gerichteten, über den Umfang verteilten Bohrungen 15 gen mit geringer oder großer Strömungsgeschwindigkeit die Meßeinrichtung die Möglichkeit bietet, einen
ständig durch eine Prüfeinrichtung zu kontrollierenden

Meßkopf auf einfache und kostengünstige Weise mit 35 keit ohne wesentliche Zeitverzögerung erlaubt, verschiedenen, auf die Anforderungen abgestimmte die In der F i g. 5 ist in einem schematisierten Schnitt die

Anordnung einer Meßeinrichtung in einer Gasleitung 22 dargestellt. Der rohrartig ausgebildete Meßgasstutzen 11. der zur Erleichterung der Herstellung aus zwei 40 zusammengeschweißten Rohrabschnitten besteht, ist mittels des Außengewindes 24 in den Gasleitungsanschluß 23 eingeschraubt. Unterhalb des umlaufenden Absatzes 25 erscheint es zweckmäßig, eine zusätzliche Dichtung anzubringen. Durch die über den Umfang ver-Fig.3 einen Schnitt durch einen rohrartig ausgebil- 45 teilt angeordneten Bohrungen 15 im unteren Bereich ist deten Meßgasstutzen, die Meßeinrichtung richtungsunabhängig.

Fig.4 einen Schnitt durch einen als Teilstromsonde In Fig.4 ist in einem Schnitt ein weiterer Meßgas-

ausgebildeten Meßgasstutzen, stutzen 12 dargestellt, der mittels eines Außen- und In-

F ig. 5 ein Anwendungsbeispiel einer erfindungsge- nenrohres 17,18 als Teilstromsonde ausgebildet ist. Das

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Meßkammer schützenden Einrichtungen zu verbinden.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen schematisierten Schnitt durch ein eine Meßkammer aufnehmendes Meßgehäuse,

F i g. 2 einen Schnitt durch einen zylindrisch ausgebildeten Meßgasstutzen geringer Höhe,

mäßen Meßgerätes in einer Gasleitung.

Wie aus der in F1 g. 1 im Schnitt und schematisiert dargestellten Meßeinrichtung hervorgeht besteht diese im wesentlichen aus einem die Meßkammer 2 bekannter Bauweise umgebenden Gehäuse 1 aus Metall.

Innenrohr 18 wird mittels dreier Schrauben 26 im Außenrohr 17 gehalten. Das Innenrohr 18 überragt am unteren Ende das Außenrohr 17 und weist eine konische Erweiterung 19 auf. Der Boden 20 ist mit Bohrungen 21 versehen. Am oberen Ende weist der Meßgasstutzen 12

Am Kopf des Gehäuses 1 im Deckel 7 der mittels 55 ebenfalls ein Außengewinde 13 auf, über welches der Schrauben 8 befestigbar ist, ist eine Anschlußöffnung 6 Meßgasstutzen 12 mit dem Gehäuse 1 zu einer Einheit für eine nicht dargestellte Meßleitung vorgesehen, wel- verschraubbar ist. Die Ausbildung des unteren Endes ehe die Meßwerte an eine Auswerteeinheit überträgt. des Innenrohres 18 mit der konischen Erweiterung 19

Seitlich am Gehäuse 1 in Höhe der Meßkammer 2 ist erlaubt es der Meßeinrichtung, richtungsunabhängig in innerhalb einer Bohrung 5 ein Prüfgasstutzen 3 einge- 60 einen Gasleitungsanschluß 23 eingeschraubt zu werden, schraubt. Der Prüfgasstutzen 3, der während der Routinemessung mittels einer Schraube 4 verschlossen ist,
ermöglicht es die Meßkammer 2 während des Betriebs
mit Prüfgas zu beschicken.

Die Bohrung 5 ist, wenn der Prüfgasstutzen 3 ausgeschraubt ist, mit einem Blindstopfen zu verschließen.

Unterhalb der Meßkammer 2 ist das Gehäuse 1 mit einem Innengewinde 9 versehen.

1	Gehäuse
2	Meßkammer
3	Prüfgasstutzen
4	Schrauben
5	Bohrung
6	Anschlußöffnung
7	Deckel

1	8	30	5	•	00 410	i
S	9	Schrauben
	10,11,12	Innengewinde			6 1
I '	13	Schutzeinrichtungen			1
I :	14	Außengewinde			ι
I ί	15	Unterseite			i
i *	16	Bohrungen		5	i
ί	17	Prallkörper
	18	Außenrohr			I
X	19	Innenrohr			B
I	20	untere konische Erweiterung
	21	Boden		10
\|\|	22	Bohrungen
j»	23	Gasleitung
i ι	24	Gasleitungsanschluß
■·]	25	Gewinde
j	26	Absatz	15
Ä '		Schrauben
I		Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
I
-j j			20
			25
Ϊ
I			30
I		35

I
j-
I
I		40
		Λ5
j
I
i		50
f I
j		55
		60

Claims

Patentansprüche:

1. Meßeinrichtung zur Gaskonzentrationsmessung, die über eine elektrische Meßleitung an eine Auswerteeinheit anschließfaar ist und aus einer von einem Gehäuse umgebenen Meßkammer und einem mit dem Gehäuse durch Verschraubung über ein Außengewinde zu einer Einheit zusammensetzbaren zylindrischen Meßgasstutzen besteht, welcher in Gasleitungsanschlüsse einschraubbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das die Meßkammer (2) aufnehmende Gehäuse (1) mit einem Prüfgasstutzen (3) versehbar und unterhalb der Meßkammer (2) mit einem Innengewinde (9) zur Aufnahme verschieden ausgebildeter Meßgasstutzen (10, II, 12) ?.ur Gaskonzentrationsmessung unter unterschiedlichen Bedingungen ausgestattet ist

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem Gehäuse (1) verbindbarer Meßgasstutzen (10) ein zylindrisch ausgebildeter Stutzen geringer Höhe vorgesehen ist, der an der Unterseite (14) ein Maschendrahtgeflecht aufweist.

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem Gehäuse (1) verbindbarer Meßgasstutzen (11) ein rohrartig ausgebildeter Stutzen vorgesehen ist, der an seinem Endbereich in bekannter Weise über den Umfang verteilt schräg nach oben gerichtete Bohrungen (15) und innerhalb des Endbereichs einen Prallkörper (16) aufweist

4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem Gehäuse (1) verbindbarer Meßgasstutzen (12) eine aus einem Außen- und einem Innenrohr (17,18) bestehende Teüstromsonde vorgesehen ist, wobei das Innenrohr (18) am unteren Ende das Außenrohr(17) überragt

5. Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des das Außenrohr (17) überragenden Innenrohres (18) als konisch verlaufende Erweiterung (19) ausgebildet ist.

6. Meßeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisförmige Boden (20) des Innenrohres (18) mit einer Anzahl Bohrungen (21) versehen ist.

7. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfgasstutzen (3) mittels einer Schraube (4) verschließbar ausgebildet ist.

8. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Gehäuse (1) für den Prüfgasstutzen (3) vorgesehene Bohrung (5) mit einem Blindstopfen verschließbar ist.