DE3108665A1

DE3108665A1 - Spuer- und messgeraet fuer schaedliche gase

Info

Publication number: DE3108665A1
Application number: DE19813108665
Authority: DE
Inventors: Lawrence Peekskill N.Y. Spritzer; Joseph Naperville Ill. Stetter
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 1980-03-10
Filing date: 1981-03-07
Publication date: 1982-02-04
Also published as: FR2477715A1; GB2073430A

Description

Spür- und Meßgerät für schädliche Gase

Die Erfindung betrifft Spür- und Meßgeräte für schädliche Gase, insbesondere Gasspür- und Meßgeräte, die einen Diffusionsprobenehmer. enthalten und genaue und zuverlässige Funktion der Instrumente und Feststellung von Werten ermöglichen.

Es gibt die verschiedensten Typen von passiven Probenahme-Vorrichtungen auf Diffusionsbasis, in denen ein chemisches oder physikalisches Sorptionsmittel der Umgebung durch einen begrenzten Weg ausgesetzt ist. Dieser begrenzte Zugang besteht aus einem vorbestimmten Einwirkungsraum, entweder einem einzelnen langen Rohr von bestimmter Gestalt oder einer Reihe von kurzen Poren von bestimmter Form und Gestalt oder aus einem porösen Material von nicht im einzelnen festgelegter Geometrie in kurzem Abstand von einem Sorptionsmittel. Alle diese Geräte erfordern die anschliessende Analyse des Sorbens und sind nicht wiederverwendbar. Die in dieser Weise vorgenommene Messung ist nur verfügbar, nachdem die Einwirkung der zu untersuchenden Umgebung beendet ist. Ferner wird die Probenahmerate dieser Geräte , durch die Geschwindigkeit der Luft in der zu prüfenden Umgebung beeinflußt. Da diese Geräte eine Einzelmessung ' liefern, wurden kurzzeitige Änderungen während der verhältnismäßig langen Meßperiode, die bei diesen Geräten angewandt werden muß, unterdrückt werden und nicht zur Kenntnis 5 gelangen. Da außerdem nur eine einzelne Messung vorgenommen wird, ist eine kurze Ansprechzeit auf die gesuchte Gasart von geringer Bedeutung.

Damit ein Instrument für Feldmessungen wirksam ist, sind · diese beiden Eigenschaften und Merkmale von äußerster ;

Wichtigkeit. |

Gemäß der Erfindung werden die vorstehend genannten ₍

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Probleme gelöst und wird ein funktionsfähiges, wirksames Instrument auf Diffusionsbasis durch ein Spür- und Meßgerät für schädliche Gase erhalten, das einen elektrochemischen Meßfühler oder Sensor enthält, der die schädlichen

der

Gase kontinuierlich nachweist und aufspürt und/eine Meßoder Abtastelektrode in direkter Verbindung mit der ümge- , bung, einen hohlen langgestreckten Diffusionsprobenehmer mit einem offenen Ende und einer Grenzfläche sowie eine Vielzahl von Poren enthält. Dieser Probenehmer hat eine solche Länge und einen solchen Durchmesser und eine solche Tiefe der Poren, daß atmosphärische Konvektionseffekte ausgeschaltet werden und der Durchgang des aulzuspürenden • schädlichen Gases mit einer Rate möglich ist, die seiner Konzentration proportional ist. Das Gerät ist mit Mitteln zur Befestigung des langgestreckten Diffusionsprobenehmers am Sensor in einer solchen Weise versehen, daß das offene Ende des Probenehmers auf die Meß- und Abtastelektrode in einer Weise ausgerichtet ist, die eine Berührung der Meß- und Fühlelektrode mit der Umgebung nur durch den Diffusionsprobenehmer gestattet.

Die Erfindung ermöglicht die Anwendung der Probenahme auf Diffusionsbasis für ein kontinuierlich anzeigendes Instrument mit kurzen Ansprechzeiten und schaltet den Einfluß der Luftgeschwindigkeit in der Umgebung, aus der die Probe genommen wird, auf die Genauigkeit der Messung des verunreinigenden Stoffs aus. Dies ergibt eine zusätzliche Überlegenheit über bekannte Systeme insofern, als a) Realzeitmessungen vorgenommen werden können, b) kurzzeitige Einwirkungen mit Genauigkeit verfolgt werden können und

c) tragbare Instrumente von geringer Größe konstruiert

werden können. ;

Das neue Spür- und Meßgerät gemäß der Erfindung findet ; insbesondere Anwendung in der Dosimetrie von Giftgasen, Überwachung der Einwirkung von Verunreinigungen auf Perso-: nen, für die kontinuierliche Überwachung von Bereichen auf

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Verunreinigungen,und Spür- und Meßgeräte für gefährliche ^: Gase zum Schutz von Gesundheit/ zur Sicherheit und für ; UmweltanWendungen. Das Gerät gemäß der Erfindung kann zur Aufspürung, Bestimmung und überwachung gefährlicher Gase in der Atmosphäre in Konzentrationen von Teilen pro Million bis zu Teilen pro Milliarde einschließlich CO, NO, NO₂, H₂S, SO₂, brennbaren Gasen und Hydrazinen verwendet werden, ist jedoch nicht darauf begrenzt.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildungen erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Spür- und Meßgeräts für schädliche Gase und zeigt den Diffusionsprobenehmer, der an den Spür- und Anzeigesensor für das schädliche Gas gekoppelt ist.

Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht des in Fig. 1 dargestellten Spür- und Meßgeräts für schädliche Gase.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den Diffusionsprobenehmer gemäß der Erfindung.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform des Diffusionsprobenehmers.

Der in den Abbildungen dargestellte, allgemein mit 1 bezeichnete Diffusionsprobenehmer gemäß der Erfindung weist ein Rohr 3 mit einem offenen Ende 5 und einem mikroporösen Grenzflächenende 7 auf. Der Diffusionsprobenehmer 1 ist für die kontinuierliche Aufspürung von schädlichen Gasen mit einem elektrochemischen Meßfühler oder Sensor 9 gekoppelt, der eine Abtast- oder Meßelektrode 11 enthält, die in direkter Verbindung mit der zu überwachenden : Umgebung steht. Die Befestigung des Diffusionsprobenehmers 1 am elektrochemischen Sensor 9 kann mit beliebigen geeig-' neten Mitteln erfolgen, die den Probenehmer am Sensor oder^:

Instrument so sichern, daß das offene Ende des Probenehmer?

1 "L 1 auf die Abtast- und Meßelektrode /in einer Weise ausge- !

richtet ist, die eine Berührung der Abtast- und Meßelektro-

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de rait der Umgebung nur durch den Diffusxonsprobenehmer gewährleistet. Bei einer bevorzugten Methode wird der Sensor 9 mit einer Einsteckmuffe 13 versehen, in die das '~ Rohr 3 im Reibungssitz eingesetzt werden kann. Vorteilhaft ist ein O-Ring 15 um das Rohr 3 gelegt, um gasdichten Abschluß zwischen dem Sensor 9 und dem Diffusionsprobenehmer 1 zu gewährleisten. Das Rohr 3 des Diffusionsprobenehmers 1 kann entweder geradseitig sein, wie in Fig. 3 dargestellt, oder es kann sich nach innen verjüngen, wie in Fig. 4 dargestellt. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform kann das Rohr gegebenenfalls außen konisch geformt sowie so ausgebildet sein, daß es der verjüngenden Innenseite des Rohres entspricht. In der Abbildung ist eine gerade, kreisrunde Form für das Rohr dargestellt, jedoch kann der Probenehmer 1 natürlich jede gewünschte Form annehmen, so lange er mit einer langgestreckten Kammer mit einem Querschnitt von jeder beliebigen geeigneten Form, z.B. dreieckig, rechteckig und oval, versehen ist. In den meisten Fällen wird die Form des Diffusionsprobenehmers vorzugsweise der Form der Abtast- und Meßelektrode des elektrochemischen Sensors angepaßt, an den der Diffusionsprobenehmer gekoppelt ist, wie in Fig. 1 dargestellt. Die sich verjüngenden oder konischen Diffusionsprobenehmer werden bevorzugt, weil festgestellt wurde, daß sie das Ansprechen des Instruments optimieren.

Die öffnung im offenen Ende 5 des Rohrs 3 muß nicht umbedingt die gleiche Querschnittsfläche haben wie die der Meßelektrode 11, die der Umgebung ausgesetzt ist. Die Verwendung von im wesentlichen ähnlichen oder gleichen Querschnittsflächen wird jedoch bevorzugt, da mit ihnen eine kürzere Ansprechzeit erzielt wird.

Das Ende 7 mit poröser Grenzfläche kann aus einem beliebigen Werkstoff bestehen, der gegenüber der Atmosphäre, von der Proben genommen werden, inert ist. Beispiele solcher Werkstoffe sind inerte poröse Metalle, z.B. porö-

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w Π mm

ser nichtrostender Stahl und poröse Kunststoffe, die beispielsweise aus gepreßtem Polyäthylen, Polypropylen oder Polystyrol oder gewebten Pasern dieser Kunststoffe bestehen. Die Wahl des jeweiligen Werkstoffs des porösen , Endes hängt in den meisten Fällen von dem anzuzeigenden oder zu überwachenden schädlichen Gas ab. Beispielsweise werden entweder inerte Metalle oder Kunststoffe für die Anzeige und Überwachung von Kohlenoxid bevorzugt, während für H₂S Kunststoffe bevorzugt werden, da Metalle mit H₂S reaktionsfähig zu sein pflegen. Die Porengröße der porösen Grenzfläche am Ende 7 ist verschieden und hängt in erster Linie von der Fläche der Abtast- und Meßelektrode, die der Atmosphäre ausgesetzt ist oder in direkter Verbindung mit ihr steht, und von der Länge des Diffusionsprobenehmers ab. In allen Fällen haben jedoch die Poren einen solchen Durchmesser und eine solche Tiefe, daß atmosphärische Konvektionseffekte ausgeschlossen sind und gleichzeitig der Durchgang des aufzuspürenden schädlichen Gases in einer Rate, die seiner Konzentration proportional ist, ermöglicht wird. Im allgemeinen liegt der Porendurchmesser im Bereich von etwa 0,1 bis 60 um und die Porentiefe im Bereich von 0,13 bis 3,2 mm.

Die Länge und der Durchmesser des Diffusionsprobenehmers sind so bemessen, daß die Einstellung eines Gleichgewichtskonzentrationsgradienten im Probenehmer möglich ist. Wenn der Probenehmer zu lang ist, wird ein Konzentrationsgradient eingestellt, der zu einer Abschwächung des Signals und einer Verlängerung der Ansprechzeit führt. Andererseits schließt ein Diffusionsprobenehmer von zu geringer Länge Konvektionseffekte nicht aus. Im allgemeinen erwies :

sich eine Länge des Diffusionsprobenehmers von 12,7 bis 76,2 mm, vorzugsweise von etwa 25,4 mm, als geeignet für Sensoren mit einer Einwirkungsfläche der Abtast- und Meßelektrode von 3,2 bis 25,4 mm Durchmesser. !

Wenn gewünscht wird, nur eines der schädlichen Gase allein₄ d.h. unter Ausschluß anderer Gase aufzuspüren, die in dem ^:

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das aufzuspürende Gas enthaltenden Gasmedium vorhanden ; sind/ kann es erforderlich sein/ außer der Wahl eines geeigneten festgelegten Potentials ein oder mehrere ge- ; eignete Filter oder einen oder mehrere Wäscher im Weg des als Probe genommenen Gases zwischen der porösen Grenzfläche 7 und dem offenen Ende .5 des Diffusionsprobenehmers zu verwenden, um die störenden Gase zu entfernen. Wenn beispielsweise CO unter Ausschluß von NO₉ und H₀S aufgespürt und gemessen werden soll, können das NO2 und H₂S aus ; der Gasprobe entfernt werden, indem ein geeignetes Filter oder ein geeigneter Wäscher für die letztgenannten Gase eingefügt wird. Als Filter oder Wäscher eignen sich Sorptionsmittel, z.B. Aktivkohle, aktiviertes Aluminiumoxid, mit Triäthanolamin imprägnierte Schamotte, das Produkt "Mallcosorb" und Kaliumpermanganat.

In vielen Fällen ist das aufzuspürende und zu messende Gas im Gasmedium in so hohen Konzentrationen im Vergleich zu den anderen schädlichen Gasen vorhanden, daß es nicht erforderlich ist, die letzteren zu entfernen oder das Gerät in anderer Weise zu verändern, da das von den letztgenannten Gasen abgegebene Signal unbedeutend ist im Vergleich zu dem Signal, das durch das aufzuspürende Gas ausgelöst wird.

Der elektrochemische Sensor umfaßt eine Abtast- oder Arbeitselektrode 11 und eine Gegenelektrode 19, die in einem Gehäuse 21 angeordnet sind. Das Gehäuse 21 kann aus einem beliebigen geeigneten inerten Werkstoff bestehen, der mit dem aufzuspürenden Gas, der genommenen Probe der Atmosphäre und den Chemikalien im Sensor nicht reagiert. Bevorzugt werden Kunststoffe, z.B. olefinische Polymerisate. Das Gehäuse ist so ausgebildet, daß die Abtast- oder Fühlelektrode einen Bereich aufweist, der der Atmosphäre . ausgesetzt ist. Beispielsweise liegt die Abtast- oder Fühlelektrode vorzugsweise am oder nahe dem offenen Bereich 23 des Gehäuses 21, auf den das öffnungsende 5 des

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Diffusionsprobenehmers ausgerichtet ist. Palls gewünscht, , kann der elektrochemische Sensor eine Bezugselektrode 25 enthalten. Die Arbeitselektrode, die Gegenelektrode und die vorhandene Bezugselektrode stehen sämtlich mit einem organischen oder anorganischen Elektrolyten in Berührung, der freifließend oder in einer geeigneten Matrix eingeschlossen sein kann. Als Alternative kann auch ein fester Elektrolyt verwendet werden. Bei Verwendung einer Matrix muß das Matrixmaterial genügend hydrophil sein, um stan- ^! dige Benetzung der Elektrodenoberflächen zu ermöglichen. Materialien wie Asbest, Kraftpapier, Polyvinylalkohol und Polyvinylchlorid, das einer Behandlung unterworfen wurde, ^! um es hydrophil zu machen, können gewählt werden.

Hinsichtlich der Wahl des Elektrodenmaterials, insbesondere für die Abtast- oder Arbeitselektrode/ sollte der gewählte Werkstoff so beschaffen sein, daß er innerhalb ; der Zelle wirksam tätig ist und die aufzuspürende jeweilige Verunreinigung oxidiert oder reduziert. Natürlich muß der Elektrodenwerkstoff u.a. die Voraussetzung erfüllen, daß er im Elektrolyten der Zelle stabil ist. Schließlich , hängt der jeweilige Katalysator, der für die Arbeits- oder Abtastelektrode verwendet wird, von dem aufzuspürenden jeweiligen schädlichen Gas ab. Als Elektrodenwerkstoffe beispielsweise für den Nachwels von Kohlenoxid werden Platin und Platinschwarz bevorzugt. Andererseits ist Gold der bevorzugte Werkstoff für Elektroden zur Aufspürung von schädlichen Gasen wie NO, SO^ und I^S. In allen Fällen ist jedoch die Abtast- oder Arbeitselektrode vorzugsweise ein Edelmetallkatalysator, der zur Elektrooxidation der aufzuspürenden schädlichen Gase fähig und zur Bildung einer leichten Diffusionselektrode mit einem geeigneten hydrophoben Material, z.B. ungesintertem Polytetrafluoräthylen verklebt bzw. verbunden ist. Das hydrophobe Material kann die Form eines Bindemittels für den Katalysator,?

eines porösen flächigen Trägers dafür oder von beiden :

haben. Beispielsweise kann das katalytische Edelmetall j

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als Schicht unmittelbar auf die Oberfläche eines hydrophoben flächigen Trägers aufgebracht werden, oder die Katalysatorteilchen können mit einem geeigneten hydrophoben Bindemittel gemischt und das Gemisch als Schicht auf einen geeigneten Träger, z.B. poröses Metall, poröse hydrophobe ; flächige Materialien u.dgl., aufgebracht werden. Als hydrophobe Bindemittel und/oder flächige Trägermaterialien eignen sich beispielsweise hydrophobe Fluorkohlenstoffe, z.B. Polytetrafluoräthylen, Polychlortrifluoräthylen, polymere Silicone ο.dgl., sowie hydrophobe Materialien wie Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid und Polyvinylalkohol. Das hydrophobe Material muß in der Zelle so ausgerichtet sein, daß der Katalysator mit dem Elektrolyten und die Oberfläche des hydrophoben Substrats mit der Gasprobe in Berührung ist.

Wie bereits erwähnt, kann der Sensor gemäß der Erfindung entweder ein Zwei-Elektrodensystem oder ein Drei-Elektrodensystem sein. Von den beiden System wird das Drei-Elektrodensystem bevorzugt. Außer der Abtast- und Meßelektrode und der Gegenelektrode umfaßt es eine Bezugselektrode. Die: Bezugselektrode der elektrochemischen Zelle muß in der Lage sein, in der Umgebung der elektrochemischen Zelle ein verhältnismäßig konstantes Potential aufrecht zu erhalten. Bevorzugt als Bezugselektroden werden Pt-katalysierte Luftelektroden. Die dritte Elektrode oder Bezugselektrode kann zwischen der Meßelektrode und der Gegenelektrode angeordnet sein, oder sie kann in der gleichen Ebene oder auf dem gleichen Substrat wie die Meß- oder Abtastelektrode oder Gegenelektrode angeordnet sein. Zur Erzielung einer kompakteren Zelle und auf Grund optimaler Ionenübertragungscharakteristiken u.dgl. sind jedoch die Gegenelektrode und die dirtte oder Bezugselektrode vorzugsweise Teile ; eines gemeinsamen Substrats.Es ist lediglich notwendig, daß die Elektroden der elektrochemischen Zelle nur über den Elektrolyten in Kontakt sind. Beispielsweise kann ein Polymersubstrat , z.B. Polytetrafluoräthylen, zwei geson- ₍

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derte und getrennte Teile aufweisen, die mit einem kataly~ tischen Material, z.B. Platin, oder einem Gemisch von ' Platin und PTEE-Teilchen beschichtet sind. Das gesamte Substrat ist daher sowohl als Gegenelektrode als auch als ^: Bezugselektrode wirksam.

Die Bezugselektrode im hler gebrauchten Sinne ist eine Elektrode, an der kein oder im wesentlichen kein Strom fließt. Demgemäß müssen die Bezugselektrode und die Abtast- oder Meßelektrode durch elektronische Schaltung o.dgl. verbunden sein, um einen Stromfluß zwischen der Bezugselektrode und der Meßelektrode auszuschließen oder minimal zu halten und hierdurch ein bekanntes Bezugs- ^: potential zu definieren und aufrecht zu erhalten. Zwar ist es völlig unmöglich, einen Stromfluß vollständig zu ^:

vermeiden, jedoch kann das Bezugspotential keine übermäßig starke Drift, d.h. mehr als etwa + 25 mV, oder schnelle Drift, d.h. mehr als + 5 mV, über eine Zeit von zehn Sekunden aufweisen. Wenn eine weitgehende oder schnelle Drift stattfindet, kann eine falsche Anzeige hinsichtlich der Menge des aufgespürten Gases erhalten werden. Es leuchtet ein, daß das tatsächliche Ausmaß der Stromdrift von der erforderlichen Genauigkeit der Messung abhängt. Wenn keine große Genauigkeit notwendig ist, kann eine stärkere Stromdrift in Kauf genommen werden.

Der spezielle Aufbau der in der elektrochemischen Zelle : verwendeten Gegenelektrode ist nicht entscheidend wichtig. Wenn die Abtast- oder Meßelektrode des Sensors die Elektrooxidation des aufzuspürenden Gases katalysiert, ist es ' lediglich wesentlich, daß die Gegenelektrode aus einem _;

Werkstoff besteht, an dem die elektrochemische Reduktion

stattfindet. Wenn andererseits die Meßelektrode die ^! Elektroreduktion des aufzuspürenden Gases katalysiert, ist. es nur wesentlich, daß die Gegenelektrode aus einem Werk- ι stoff besteht, an dem Elektrooxidation stattfindet. In j den meisten Fällen hängt die Auswahl der jeweiligen Gegen- ' elektrode davon ab, ob ein Zwei-Elektrodensystem oder ein ^[

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Drei-Elektrodensystem verwendet wird. Bei Verwendung eines Drei-Elektrodensystems sind die kathodischen und anodischen Gegenelektroden im allgemeinen Edelmetallelektroden/ z.B. Platin- oder Goldelektroden. Bei Verwendung eines Zwei-Elektrodensystems wird für die kathodische Gegenelektrode Bleidioxid oder Mangandioxid und als anodische Gegenelektrode eine Wasserstoffelektrode bevorzugt.

Eines der Probleme, die bei Verwendung von Meßgeräten wie der Zelle gemäß der Erfindung auftreten können, steht damit im Zusammenhang, daß ein Sauerstoff-Wasser-Redoxpaar möglicherweise in der elektrochemischen Zelle vorhanden ist und im äußeren Stromkreis unerwünschten Strom erzeugt, der nicht aus der Reaktion des aufzuspürenden schädlichen Gases stammt. Ein solches Redoxpaar entsteht durch Sauerstoff, der in der eintretenden atmosphärischen Luft enthalten ist, und Wasser, das im Elektrolyten enthalten ist. Beispielsweise kann unter gewissen Umständen Wasser an den Meßelektroden der Zelle oxidiert und hierdurch im äußeren Stromkreis Strom erzeugt werden, der von dem Strom, der durch die Reaktion des schädlichen Gases erzeugt wird, nicht unterscheidbar wäre. Ebenso kann Sauerstoff eine Reaktion an der Meßelektrode erfahren, wodurch in der gleichen Weise unerwünschter Strom erzeugt wird. Aus diesem Grund sind in der elektrochemischen Zelle gemäß der Erfindung Mittel vorgesehen, die die Meßelektrode bei einem Potential von etwa 0,4 bis 1,5 V gegen das Potential des reversiblen Wasserstoffpaares im Elektrolyten der Zelle halten. Es wurde gefunden, daß ein feststehendes Potential innerhalb dieses Bereichs eine Bedingung bzw. einen Zustand schafft, bei dem das Sauerstoff-Wasser-Paar im äußeren Stromkreis keinen feststellbaren Strom relativ zu dem Strom erzeugt, der durch die Reaktion des aufzuspürenden schädlichen Gases erzeugt wird.

Das innerhalb dieses Bereichs gewählte Potential hängt von dem jeweils nachzuweisenden Gas ab. Beispielsweise sollte

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das Potential bei der Feststellung von Stickstoffmonoxid '■ (NO) oder Kohlenmonoxid vorzugsweise bei etwa 0,9 bis 1/5 V
gehalten werden. Bei der Aufspürung von NO₂- durch Elektroreduktion sollte das Potential bei etwa 0,4 bis 1,0 V
gehalten werden. Andererseits können die schwefelhaltigen ^: Gase, z.B. H₂S, SO2 und die Mercaptane, über den gesamten Potentialbereich genau gemessen werden. >

Das Potential kann mit beliebigen geeigneten Mitteln im ^: vorstehend genannten Bereich gehalten werden. Beim Drei-Elektrodensystem kann hierzu ein Potentiostat und bei

einem Zwei-Elektrodensystem ein Spannungsteiler verwendet werden.

Als Mittel zur Messung des Stroms, der von der Abtast- _; oder Meßelektrode zur Gegenelektrode fließt, können beliebige geeignete Ablesegeräte, z.B. ein Amperemeter, verwendet werden. Die am Amperemeter vorgenommene Ablesung ist . repräsentativ für die an der Abtast- und Meßelektrode
stattfindende elektrochemische Reaktion und für die Menge
des umgesetzten Materials. Das Amperemeter kann in bekannter Weise leicht so geeicht werden, daß die in der genommenen Luftprobe vorhandene Menge an schädlichem Gas
unmittelbar bestimmt werden kann.

Beispiele spezieller elektrochemischer Sensoren, die im
Rahmen der Erfindung verwendet werden können, werden
ausführlich in den üS-PSen 3 776 832, 3 824 167, 4 001 103, 4 042 464, 4 053 268, 4 073 698 und 4 127 462 beschrieben.'

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Leerseite

Claims

VON KREISLER SCHÖNVVALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER PATENTANWÄLTE Becton Dickinson and Company Dr.-Ing. von Kreisler 11973 Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Paramus , N.J., USA Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Cbem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Setting, Köln Dr. H.-K. Werner, Köln AVK/Ax DEICHMANNHAUS AM HAUFTBAHNHOF D-SOOO KÖLN 1 6.März 1981 P a t e η t an s ρ r ü c h e

1.) Spür- und Meßgerät für schädliche -.Gase mit einem elektro^s—^y chemischen Meßfühler oder Sensor zur kontinuierlichen Aufspürung und Messung schädlicher Gase und einer im Sensor angeordneten Abtast- und Meßelektrode zum Aufspüren der schädlichen Gase, gekennzeichnet durch

a) einen Diffusionsprobenehmer (1), der am Sensor (9) befestigt ist,

b) eine hohle langgestreckte Kammer im Probenehmer (1),

c) ein in Strömungsverbindung mit der Abtast- und Meßelektrode (11) stehendes Ende (5) der langgestreckten Kammer,

d) ein als Grenzflächenende . mit einer Vielzahl von Poren ausgebildetes, der Abtast- und Meßelektrode (11) gegenüberliegendes Ende (7) der langgestreckten Kammer,

e) eine Länge der langgestreckten Kammer (1) im Bereich zwischen etwa 12,7 und 76 mm und

f) einen Durchmesser der langgestreckten Kammer (1) im Bereich zwischen etwa 3,2 und 25,4 mm,

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Telefon: (0221) 131041 ■ Tel«: 8882307 dopa d - Telegramm: Dompatent Köln

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wodurch schädliches Gas, das aufzuspüren und zu messen ist, die Kammer (1) ohne atmosphärische Konvektionseffekte zur Abtast- und Meßelektrode (11) mit einer Rate durchströmt, die seiner Konzentration proportional ist.

2. Spür- und Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren am Ende (7) einen Durchmesser im Bereich zwischen etwa 0,1 und 60 um und eine Tiefe im Bereich zwischen etwa 0,13 und 3,2 mm haben.

3.Spür- und Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (7) mit der porösen Grenzfläche aus Polytetrafluoräthylen, Polypropylen, Polyäthylen, Eisen oder Stahl besteht.

4. Spür- und Meßgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckte Kammer (1) sich vom Grenzflächenende (7) zu dem in Strömungsverbindung mit der Abtast- und Meßelektrode (11) in Verbindung stehenden Ende (5) verjüngt.

5. Spür- und Meßgerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der langgestreckten Kammer (1) Filtermittel zum Herausfiltern störender schädlicher Gase vorhanden sind.

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