DE3144830A1 - Anordnung zum uebertragen oder autonomen aufzeichnen der niveaus von schadstoffen in der atmosphaere, die durch elektrochemische fuehler aufgenommen werden - Google Patents

Description

• Anordnung zum Übertragen oder autonomen Aufzeichnen der Ni-
• veaus von Schadstoffen in der Atmosphäre, die durch elektrochemische Fühler aufgenommen werden.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, die entweder ein autonomes Steuern eines elektrochemischen Fühlers mit Aufnahme gemessener Ergebnisse in Digitalform auf einem Magnetband ermöglicht, oder bei der Meßergebnisse. in Digitalform an eine Sammelstelle von Angaben übergeben werden.
• Bisher wurden überwiegend Anordnungen, die für autonome Betriebsbedingungen bestimmt waren, angewendet, die einen eigenen elektrochemischen Fühler besaßen, der durch eine analoge Aufzeichnungsanordnung ergänzt war, zum Beispiel durch ein Registriermillivoltmeter oder Registrierampermeter.
• Die gemessenen Werte wurden dann aus der Aufzeichnungsanordnung in verschiedenen Zeitabschnitten abgenommen und die gemessenen Ergebnisse vor dem eigenen Verarbeiten manuell ausgewertet.
• Diese Systeme waren bezüglich menschlicher Arbeit anspruchsvoll und die Zeitspannen zwischen der eigentlichen Aufzeichnung des gemessenen Wertes und dessen Verarbeitung waren so groß, daß diese Systeme lediglich für ein nachträgliches Auswerten einer schon entstandenen oder gewesenen Situation geeignet waren.
• Aus diesen Gründen wurden Anordnungen entwickelt, bei denen die Meßergebnisse des eigentlichen elektrochemischen Fühlers in Analogform an einen Sammelort von Angaben fernübertragen wurden und von hier in eine Verarbeitungszentrale. Bei diesem Vorgang des Abnehmens gemessener Werte wurde die nötige Verkürzung der Zeitspanne zwischen dem Messen der Werte und deren Auswerten bzw. deren Verarbeiten im Verarbeitungszentrum erzielt.
• Da jedoch das Übertragen minimal von der Stelle, wo sich der elektrochemische Fühler befindet, zur Sammelstelle der Angaben in Analogform vor sich geht, ist dieses System auf fremde Störsignale empfindlich, und zwar vor allem in der Nähe energetischer Zentren, wie zum Beispiel von Elektrizitätswerken, Schaltanlagen und dergleichen. Deshalb wird in diesen Fällen ein galvanischer Übertragungsweg verwendet, der von der eigentlichen Meßanordnung getrennt ist, was jedoch in die gemessenen Ergebnisse unerwünschte Fehler bringt.
• Die erwähnten Nachteile behebt die erfindungsgemäße Anordnung, die ein Übertragen oder autonomes Aufzeichnen der gemessenen Ergebnisse in Digitalform ermöglicht, und zwar auf eine Weise, die gegenüber äußeren Einflüssen widerstandsfähig ist und für eine Aufzeichnung auf ein Magnetband geeignet ist.
• Der erfindungsgemäße Aufbau der Anordnung geht aus den Ansprüchen hervor.
• Die Sendezeit der Anordnung ermöglicht entweder autonome Be- triebsverhältnisse, wo in vorher gewählten Zeitabschnitten das Aufzeichnen der gemessenen Ergebnisse auf ein Magnetband zustandekommt, oder ein zentrales Sammeln von Angaben, wo eine Fernübertragung der gemessenen Ergebnisse vor sich geht. Bei autonomen Betriebsverhältnissen wird das ganze System selbsttätig mittels eines Steuerwerkes gesteuert. Für ein zentrales Sammeln von Angaben ermöglicht das System ein eigenes Steuern oder ein Steuern von der Sammelstelle von Angaben.
• Die erfindungsgemäße Anordnung besitzt eine Sendeeinheit, die im Fall, daß unter autonomen Betriebsbedingungen gearbetet wird, durch ein Magnetbandgerät ergänzt wird, und eine Empfangseinheit, die das über einen Übertragungsweg empfangene Signal oder die die Aufnahme des Magnetbandgeräts in eine Digitalform umwandelt, die für ein weiteres Verarbeiten geeignet ist.
• Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
• In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 und Fig. 2 ein konkretes Beispiel einer Blockschaltanordnung gemäß der Erfindung.
• Ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Sendeeinheit ist in Fig. 1 gezeigt. Das Analogsignal am Austritt eines elektrochemischen Fühlers 1, dessen Wert eine Funktion einer gewissen Konzentration von Schadstoffen in der Atmosphäre darstellt, wird durch einen elektronischen Verstärker 2 verarbeitet, der sich in einem thermostatisierten Raum befindet. Die Anwendung-eines durch einen Thermostat überwachten Verstärkers sichert eine Unempfindlichkeit der Parameter des Verstärkers gegenüber Temperaturschwankungen. Das verstärkte Analogsignal, das am Austritt des durch einen Thermostaten überwachten Verstärkers entnommen wird, wird durch einen Analog-Digitaiwandler 3 zu einem Parallel-Digitalkode 4 ver- arbeitet und dem Kreis 5 zugeführt, der von den gemessenen Werten (in gewählten Zeitabschnitten) den mittleren arithmetischen Wert bildet.
• Die digitale Angabe 6 über den mittleren arithmetischen Wert des Ausgangssignals (die der mittleren Konzentration von Schadstoffen in der gemessenen Atmosphäre während eines gewählten Zeitabschnittes entspricht), wird im Block 7 in einen Serien-Digitalkode 8 des TTL Niveaus überführt. Dieser Serien-Digitalkode 8 wird im Block 9 in ein frequenzmoduliertes Niederfrequenzsignal umgewandelt, wo eine gewählte Frequenz einer logischen Null und eine zweite gewählte Frequenz einer logischen Eins entspricht. Das frequenzmodulierte Niederfrequenz-Ausgangsslgnal 10 ist widerstandsfähig gegen übliche Störformen, die durch elektrische energetische Quellen oder durch atmosphärische Störungen verursacht werden.
• Deshalb ist diese Form für ein Übertragen von Angaben eben in Gegenden geeignet, die durch hohe Pegel von Störsignalen gefährdet sind.
• Ferner ist diese Signalform für direktes Aufzeichnen von Angaben auf ein Magnetband in Form eines Signals 13 geeignet, und zwar auch unter Anwendung von im Handel üblicher Spulen- oder Kassettenmagnetbandgeräte 14, die keine wesentlichen technischen Änderungen erfordern. Die ganze Anordnung wird entweder mittels eines Schaltwerks 15 gesteuert, das durch einen Befehl 21 das Magnetbandgerät steuert und durch einen Befehl 20 eine Einheit, die aus gemessenen Werten einen arithmetischen Durchschnitt bildet. Der elektrochemische Fühler 1 kann entweder durch das Schaltwerk 15 mittels eines Befehlsignals 22 oder durch einen Befehl 23 von außen gesteuert werden, zum Beispiel von der Stelle der Angabensammlung. Das Speisen des ganzen Systems wird mittels einer Speisespannung 19 aus einer Gleichstromquelle 16 ausgeführt.
• Diese Quelle wird einerseits aus einem elektrischen Netz 13 durch Wechselspannung gespeist, ähnlich wie das Magnetband- gerät 14, und aus einer Reservequelle 18, die als Ersatzspeisung 17 des elektrochemischen Fühlers 1 und des Schaltwerkes 15 dient Die beschriebene erfindungsgemäße Anordnung kann auf zweierlei Art ausgenützt werden 13 Für ein System mit zentralem Angabensammeln wird das Ausgangssignal 10 entweder über eine Leitung oder über andere Übertragungswege , zum Beispiel Hochfrequenz-, Licht- oder ähnliche Wege zur Sammelstelle von Angaben geleitet für weiteres Verarbeiten oder zur Übergabe in eine Verarbeitungsstelle. Die Anordnung ermöglicht im Fall eines Übertragene der Angaben über eine Leitung ein einfaches galvanisches Trennen, und zwar zum Beispiel mittels eines Transformators oder mittels optischer Elemente, wobei dieses galvanische Trennen in die übertragenen Informationen keine Fehler bringt (Block 11 und Ausgangssignal 12) . An der Empfangestelle der Informationen (siehe Fig 2) ist eine Empfangseinheit 26 des frequenzmodulierten Niederfrequenzsignals vorgesehen, wo das Niederfrequenzsignal 12 zu einem Serien-Digitalkode 27 in TTL Niveau umgewandelt wird Dieser Serienkode wird im Block 28 in einen Parallelkode 29 überführt, der für weiteres Verarbeiten bestimmt ist.
• Die Empfangseinheit ermöglicht gleichfalls eine Wiedergabe der Informationen aus dem Magnetbandgerät 24, soweit die Aufnahme durch das Signal -13 ausgeführt wurde (Fig 1) Die Empfangseinheit wird durch eine Gleichspannung 32 aus einer Quelle 30 gespeist Diese Quelle wird aus einem Speisenetz 31 ähnlich wie das Magnetbandgerät 24 gespeist 2) Bei autonomen Betriebsbedingungen (Fig 1) wird das Signal 13 vom Sender 9 zum Magnetbandgerät 14 geleitet, das in den betreffenden Zeitintervallen jeweils auf die nötige Zeit selbsttätig durch einen Befehl 21 einer Zeitsteuereinheit 15 eingeschaltet wird.
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Claims (2)

1. Anordnung zum Übertragen oder autonomen Aufzeichnen der Niveaus von Schadstoffen in der Atmosphäre, die durch elektrochemische Fühler aufgenommen werden.

   P A T E N T A N S P R U C H E : 1. Anordnung zum Übertragen oder autonomen Aufzeichnen der Niveaus von Schadstoffen in der Atmosphäre, die durch elektrochemische Fühler aufgenommen werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Signal des elektrochemischen Fühlers (1) entweder durch einen Befehl (23) aus einer Sammelstelle von Angaben oder durch einen Befehl (22) aus einem Zeitsteuerkreis (15) einem thermostatisierten Verstärker (2) zugeführt wird, an welchen ein Analog-Digitalwandler (3) angeschlossen ist, von dem die Information in Form eines Parallel-Digitalkodes (4) einem Kreis (5) zugeführt wird, der einen arithmetischen Durchschnitt bildet, an dessen Digitalform (6) ein Wandler (7) eines Parallel-Digitalkodes in einen Serien-Digitalkode anknüpft, aus welchem die Serien-Digitalinformation (8) einem Kreis (9) zugeführt wird, wo sie in ein frequenzmoduliertes Niederfrequenzsignal (10) überführt wird, das zur Übertragung von Informationen verwendet werden oder das Einheiten (11) zugeführt werden kann, die ein galvanisches Trennen ausführen können und dann zum Übertragen von Informationen eines Ausgangssignals (12) verwendet werden oder gleichfalls für autonomes Aufnehmen des Signals verwendet werden kann durch Zuführen zu einem Magnetbandgerät (14), das durch den Zeitsteuerkreis (15) mittels eines Befehls (21) gesteuert wird, wobei gleichfalls durch den Zeitsteuerkreis (15) durch einen Befehl (20) der Kreis (5) gesteuert wird, der ähnlich wie die anderen Kreise (2, 3, 5, 7, 9) mit Spannung (19) aus einer Spannungsquelle (16) gespeist wird, die aus einem elektrischen Netz (13) ähnlichwie das Nagnetbandgerät (14) gespeist werden, während für die Spannungsquelle (16) für einige Kreise eine unabhängige Quelle als Reserve dient.
2. 2. Anordnung zum Übertragen oder autonomen Aufzeichnen des Niveaus von Schadstoffen in der Atmosphäre, die durch elektrochemische Fühler aufgenommen werden, nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die empfangene Information (10 oder 12) oder eine durch ein Magnetbandgerät (24) aufgenommene Information einem Kreis (26) zugeführt wird, der das frequenzmodulierte Niederfrequenzsignal in einen Serien-Digitalkode umwandelt, der einem Wandler (28) eines Serien-Digitalkodes in einem Parallelkode zugeführt wird, der ähnl-ich wie der Kreis (26) aus einer Quelle (30) einer Spannung (32) gespeist wird, während diese Quelle (30) ähnlich wie das Magnetbandgerät (24) durch Spannung aus einem elektrischen Netz (31) gespeist wird.