DE3808305C2

DE3808305C2 - Gasmeßgerät zum Messen und Überwachen der Konzentration von Gasen, insbesondere von Methan, in Umgebungsluft

Info

Publication number: DE3808305C2
Application number: DE19883808305
Authority: DE
Inventors: Werner Woelke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-03-12
Filing date: 1988-03-12
Publication date: 2001-10-11
Anticipated expiration: 2008-03-13
Also published as: DE3808305A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gasmessgerät zum Messen und Überwachen der Konzentration von Gasen, insbesondere von Methan, in Umgebungsluft, - mit einem Meßsystem, welches nach dem Wärmeleitfähigkeitsprinzip arbeitet, und/oder einem Meßsystem, welches nach dem Wärmetönungssystem arbeitet, wobei Bauteile einer entsprechenden Messbrücke bzw. entsprechender Messbrücken in einem Sensorteil eines Messkopfes untergebracht sind, in welche die Umgebungsluft eintritt, wobei der Messkopf über Kabel mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden ist, die einen Mikroprozessor aufweist, wobei im Sensorteil zusätzlich ein Temperatur sensor angeordnet ist, welcher die Temperatur der Umge bungsluft misst, und der Mikroprozessor die Messwerte des Meßsystems nach Maßgabe der vom Temperatursensor gemessenen Temperatur der Umgebungsluft korrigiert.

Bei einem bekannten Gasmessgerät der genannten Art (DE 36 22 307 A1) wird die Temperaturabhängigkeit durch Anordnung einer Kompensationsspannungsquelle eliminiert. Maßnahmen zum Bestimmen und Berücksichtigen weiterer Korrekturparameter sind nicht vorgesehen.

Die beschriebenen Gasmessgeräte arbeiten mit den beiden Messprinzipien Wärmeleitfähigkeitsprinzip/Wärmetönungs prinzip, da bei Messgeräten, die lediglich nach dem Wärmetönungsprinzip arbeiten, die Anzeige nicht bei allen Konzentrationen der zu messenden Gase eindeutig ist. Zum Beispiel ist die Anordnung so getroffen, dass sich beim Einschalten des Gerätes zuerst das System mit der Messbrücke, die nach dem Wärmeleitfähigkeitsprinzip arbeitet, einschaltet. In der Folge schaltet sich dann das System mit der Messbrücke ein, die nach dem Wärmetönungs prinzip und bei niedriger Gaskonzentration arbeitet. Die nach dem Wärmeleitfähigkeitsprinzip arbeitende Messbrücke schaltet sich wieder ein, wenn die Gaskonzentration steigt. Es versteht sich, dass der jeweilige Einschaltzustand sichtbar gemacht wird. Die Anzeige ist jedoch bei den Geräten des beschriebenen Aufbaus, von denen die Erfindung ausgeht, für viele Einsatzfälle, z. B. zur Schlagwetter überwachung im Untertagebau, selbst mit Temperaturkompen sation noch nicht hinreichend genau.

Bekannt ist es zwar auch (DE-Buch von Lothar Weichert "Temperaturmessung in der Technik", Kontakt & Studium Band 9, Expert Verlag, 3. Auflage 1981, S. 196/197), die Tempe ratur mit Hilfe einer Temperaturmessbrücke mit Temperatur sensor zu messen. Von einem Gasmessgerät ist in diesem Zusammenhang aber keine Rede.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Messgerät der eingangs genannten Art bezüglich seiner Messgenauigkeit weiter zu erhöhen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht hierzu hauptsächlich vor, dass im Sensorteil einerseits zusätz liche Bauteile einer Temperaturmessbrücke mit Temperatur sensor angeordnet sind, welche die Temperatur der Umgebungsluft im Sensorteil misst, und andererseits zusätzliche Bauteile eines Feuchtemesskreises angeordnet sind, der die Feuchte der Umgebungsluft im Sensorteil misst, und dass der Mikroprozessor die Messwerte des nach dem Wärmeleitfähigkeitsprinzip und/oder dem Wärmetönungs prinzip arbeitenden Meßsystems nach Maßgabe der von der Temperaturmessbrücke gemessenen Temperatur der Umgebungs luft und der vom Feuchtemesskreis gemessenen Feuchte der Umgebungsluft korrigiert.

Der Erfindung liegt hiermit die Erkenntnis zugrunde, dass die gemessenen Gaskonzentrationen nicht nur in Abhängigkeit von der Temperatur sondern auch von der Feuchte der Umgebungsluft beeinflusst werden und für höchste Genauig keit mithin korrigiert werden müssen. Bei dem erfindungs gemäßen Gasmessgerät erfolgt also die Messung der Gaskonzentration mit sehr viel größerer Genauigkeit. Ist das Messgerät mit Messbrücken ausgerüstet, die sowohl nach dem Wärmeleitfähigkeitsprinzip als auch nach dem Wärme tönungsprinzip mit Umschaltpunkt arbeiten und in der eingangs angedeuteten Art und Weise umgeschaltet werden, so kann bei der Verwirklichung der Lehre der Erfindung auch der Umschaltpunkt sehr viel genauer festgelegt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.

Die einzige Figur zeigt ein Schaltschema des erfindungs gemäßen Messgerätes. Links oben erkennt man eine Messbrücke 1, die mit einem Wärmeleitfähigkeitssensor 2 ausgerüstet ist. Vorgeschaltet sein könnte eine Messbrücke, die mit einem Wärmetönungssensor ausgerüstet ist. Unter der Messbrücke 1, die mit dem Wärmeleitfähigkeitssensor 2 ausgerüstet ist, befindet sich eine Messbrücke 3 mit einem Temperatursensor 4. Darunter befindet sich eine Messein richtung 5 für die Feuchte, die einen Feuchtesensor 6 aufweist. Es kann sich dabei um einen Kondensator handeln, dessen Kapazität sich nach Maßgabe aufgenommener Feuchte ändert. Die Sensoren 2, 4, 6 und die zugeordneten Festwiderstände 7, 8 befinden sich in dem Sensorteil 9, das dem Messkopf 10 angehört, der die anderen Bauteile der Messbrücken aufnimmt.

Bei der Messeinrichtung 5 für die Feuchte handelt es sich um zwei Oszillatoren 11, 12, deren einer fest eingestellt ist und deren anderer 12 sich nach Maßgabe der aufge nommenen Feuchte verstimmt. Diese beiden Oszillatoren 11, 12 sind so zusammengeschaltet, dass die Feuchte als Phasenverschiebung ermittelt werden kann. Über einen Schalter 13, der
eine Steuereinrichtung 14 aufweist und von dem Mikro prozessor 15 gesteuert werden kann, werden die einzelnen Messbrücken 1, 3 bzw. der Feuchtemesskreis 5 abgefragt. Die Messwerte werden dem Mikroprozessor 15 zugeführt, der sie am Display 16 zur Anzeige bringt. Der Mikroprozessor 15 führt in der beschriebenen Weise die Temperaturkorrektur und die Feuchtekorrektur aus.

Claims

1. Gasmessgerät zum Messen und Überwachen der Konzen tration von Gasen, insbesondere von Methan, in Umgebungsluft, - mit einem Meßsystem (1, 2), welches nach dem Wärmeleitfähigkeitsprinzip arbeitet, und/oder einem Meßsystem, welches nach dem Wärmetönungssystem arbeitet, wobei Bauteile einer entsprechenden Messbrücke (1) bzw. entsprechender Messbrücken in einem Sensorteil (9) eines Messkopfes (10) untergebracht sind, in welche die Umge bungsluft eintritt, wobei der Messkopf (10) über Kabel mit einer Anzeigeeinrichtung (16) verbunden ist, die einen Mikroprozessor (15) aufweist, wobei im Sensorteil (9) einerseits zusätzliche Bauteile einer Temperaturmessbrücke (3) mit Temperatursensor (4) angeordnet sind, welche die Temperatur der Umgebungsluft im Sensorteil (9) misst, und andererseits zusätzliche Bauteile eines Feuchtemesskreises (5) angeordnet sind, der die Feuchte der Umgebungsluft im Sensorteil (9) misst, und wobei der Mikroprozessor (15) die Messwerte des nach dem Wärmeleitfähigkeitsprinzip und/oder dem Wärmetönungsprinzip arbeitenden Meßsystems (1, 2) nach Maßgabe der von der Temperaturmessbrücke (1) gemessenen Temperatur der Umgebungsluft und der vom Feuchtemeßkreis (5) gemessenen Feuchte der Umgebungsluft korrigiert.