DE4344196A1

DE4344196A1 - Verfahren zur Bestimmung von Kenngrößen einer elektrochemisch umsetzbaren Substanz in einer Gasprobe

Info

Publication number: DE4344196A1
Application number: DE4344196A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Dr Stock
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1993-12-23
Filing date: 1993-12-23
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: GB2285136B; GB2285136A; US5612896A; DE4344196C2; GB9425496D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Kenngrößen einer elektrochemisch umsetzbaren Substanz in einer Gasprobe, welche in einer Meßzelle eine sich zeitlich verändernde, von einer Bezugslinie bis zu einem Maximalwert ansteigende und auf die Bezugslinie wieder zurückgehende physikalische Meßgröße erzeugt, aus welcher in einer Auswerteschaltung der Anteil der Substanz in der Gasprobe aus der Integration über der zwischen der Bezugslinie und dem Funktionswert der physikalischen Meßgröße eingeschlossenen Gesamtfläche errechnet wird.

Eine Vorrichtung zur Messung der Konzentration von Alkohol als nachzuweisende Substanz im Atemgas ist aus der US 4,770,026 bekanntgeworden. Bei der bekannten Vorrichtung wird eine Brennstoffzelle mit einer Gasprobe mit einem Alkoholdampf-Anteil begast und die durch die elektrochemische Umsetzung gewonnene physikalische Meßgröße i (t) einer Auswerteschaltung zugeführt, welche einen der Alkoholdampf-Konzentration proportionalen Meßwert durch Integration des Signalverlaufs der physikalischen Meßgröße über der Zeit t ermittelt. Bei der Beaufschlagung der Meßzelle mit Alkoholdampf steigt das Meßsignal, von einer Bezugslinie ausgehend, zunächst an, durchläuft einen Maximalwert i_max und geht nach der vollständigen elektrochemischen Umsetzung der Alkohol-Moleküle wieder auf einen Minimalwert in der Nähe der Bezugslinie zurück. Die zwischen dem Funktionswert des Meßsignals und der Bezugslinie eingeschlossene Fläche ist der Konzentration des Alkoholdampfes in der Gasprobe proportional.

Bei der bekannten Meßzelle verändert sich der Kurvenverlauf des Meßsignals mit zunehmender Alterung der Meßzelle. So wird das Kurvenprofil im Verlauf der Gebrauchszeit flacher und breiter. Eine ähnliche Änderung des Kurvenverlaufs des Meßsignals stellt sich auch nach mehreren, kurz hintereinander folgenden Meßzyklen ein, wobei diese Signalveränderung nach einer längeren Erholungsphase zumindestens teilweise reversibel ist. Da zur Bestimmung des Konzentrationsanteils des Alkoholdampfes in der Gasprobe über den gesamten Meßsignalverlauf integriert wird, wirken sich die Veränderungen des Kurvenprofils auf den Flächeninhalt und damit auch auf die Meßgenauigkeit aus, so daß wiederholt Kalibrierzyklen mit einer Gasprobe bekannter Alkoholkonzentration durchgeführt werden müssen. Derartige Kalibrierzyklen erschweren die Handhabung des Gerätes insbesondere dann, wenn eine Begasung der Meßzelle in kurzen Zeitabständen durchzuführen ist. Außerdem muß bei dem bekannten Auswerteverfahren die Zusammensetzung der nachzuweisenden Substanz vorliegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Auswerteverfahren für die Meßgröße einer elektrochemischen Meßzelle derart zu verbessern, daß der Konzentrationsanteil der nachzuweisenden Substanz mit hoher Langzeitstabilität über die Gebrauchszeit der Meßzelle bestimmbar und zusätzlich eine Identifikation der Substanz möglich ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß die Kenngrößen der Substanz aus einzelnen oder mehreren Teilintegralen I₁, I₂, I₃, I₄, als Teilflächen der Gesamtfläche I, und/oder aus der Summe von Teilintegralen und/oder dem Verhältnis von Teilintegralen und/oder dem Verhältnis von Maximalwert zu einem der Teilintegrale bestimmt werden.

Der Vorteil der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß nicht mehr allein die Gesamtfläche I zwischen dem Funktionswert der physikalischen Meßgröße, im vorliegenden Fall dem Sensorstrom i (t), und einer Bezugslinie für das Auswerteverfahren verwendet wird, sondern Teilflächen als Teilintegrale des Gesamtintegrals benutzt werden, aus denen verschiedene Kenngrößen der nachzuweisenden Substanz, wie z. B. der Konzentrationsanteil in der Gasprobe oder die Stoffart der Substanz, bestimmbar sind. Bei bekannten Sensoren ändert sich die zwischen der Meßgröße und der Bezugslinie eingeschlossene Gesamtfläche im Verlauf der Gebrauchszeit der Meßzelle, so daß häufiger Kalibrierzyklen durchzuführen sind. Aufgrund der überraschend gefundenen Tatsache, daß bestimmte Teilflächen oder Verhältnisse von Teilflächen im Verlauf der Gebrauchszeit praktisch unveränderlich sind, ist mittels Auswertung der Flächeninhalte der Teilflächen eine genauere Analyse der zu untersuchenden Substanz in der Gasprobe, unabhängig von dem Alterungszustand der Meßzelle, möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In zweckmäßiger Weise sind die auf die Teilintegrale bezogenen Integrationsgrenzen auf vorbestimmte Prozentanteile der physikalischen Meßgröße in Bezug auf den Maximalwert eingestellt. Da der Maximalwert der impulsartig verlaufenden Meßgröße relativ einfach bestimmbar ist, lassen sich die Integrationsgrenzen als prozentualer Amplitudenabfall vom Maximalwert eindeutig angeben.

In vorteilhafter Weise gibt das Teilintegral I₁ den Flächeninhalt der Teilfläche vom Beginn der elektrochemischen Umsetzung, über den Maximalwert i_max, bis zum Abfall der Meßgröße i (t) auf 75% des Maximalwertes an. Das sich daran anschließende Teilintegral I₂ erstreckt sich vom Prozentanteil des Maximalwertes der Meßgröße von 75% bis 25% und das Teilintegral I₃ beinhaltet Teile von I₁ und I₂ zwischen den Prozentanteilen 90% und 25%. Das Teilintegral I₄ liegt zwischen dem Amplitudenabfall der Meßgröße von 25% auf 6%.

In vorteilhafter Weise wird der Konzentrationsanteil der Substanz in der Gasprobe als eine erste Kenngröße der Substanz aus dem Teilintegral I₃ errechnet. Versuche haben gezeigt, daß das Teilintegral I₃ eine sehr geringe Abhängigkeit gegenüber dem Alterungsverhalten und einer Mehrfachbegasung der Meßzelle aufweist.

In vorteilhafter Weise ist eine Identifikation der Substanz, als eine zweite Kenngröße der Substanz, mittels Bildung des Verhältnisses der Teilintegrale I₁/I₂ oder dem Verhältnis von dem relativen Maximalwert P und dem auf das Gesamtintegral I bezogenen Teileintegral I₂ möglich. Auf diese Weise können auch Mischzustände von verschiedenen Substanzen erkannt werden. Der dimensionslose relative Maximalwert P, im folgenden mit Maximalwert P bezeichnet, gibt den maximalen Sensorstrom i_max bezogen auf den von Ethanol an; d. h. P hat für Ethanol den Wert "1".

In zweckmäßiger Weise kann die Identifikation der Substanz durch Einbeziehung einer sogenannten Abklingzeit ta unterstützt werden, welche den Zeitraum zwischen dem Amplitudenabfall der Meßgröße i (t) von 50% auf 6% des Maximalwertes i_max angibt. Die Abklingzeit ta ist ein Maß für die Umsetzungsgeschwindigkeit der Substanz innerhalb der elektrochemischen Meßzelle.

In einer vorteilhaften Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß in einer Auswerteschaltung, welche die von der Meßzelle gelieferte physikalische Meßgröße verarbeitet, zumindestens ein Integrator und ein die Integrationsgrenzen für den Integrator festsetzender Amplitudendetektor vorgesehen sind. Der Amplitudendetektor ermittelt aus dem Anstieg es Sensorstroms von der Bezugslinie und dem Abfall des Sensorstroms auf vorbestimmte Prozentanteile des Maximalwertes i_max Integrationsgrenzen t₁ bis t₅, mit denen die Teilintegrale I₁ bis I₄ und auch das Gesamtintegral I zwischen t₁ und t₅ errechnet werden. Der Integrator und der Amplitudendetektor können auch Teile eines Mikroprozeßrechners sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Figur dargestellt und im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den zeitlichen Verlauf des Sensorstroms i (t) einer elektrochemischen Meßzelle,

Fig. 2 die Bildung von Teilintegralen I₁, I₂, I₃ über den Sensorstrom i (t),

Fig. 3 die relative Änderung der Teilintegrale nach der Fig. 2 in Abhängigkeit von der Gebrauchszeit der Meßzelle,

Fig. 4 die relative Änderung der Teilintegrale nach der Fig. 2 in Abhängigkeit von der Anzahl der Meßzyklen, Testzahl N,

Fig. 5 den zeitlichen Verlauf des Sensorstroms i (t) einer elektrochemischen Meßzelle bei Begasung mit unterschiedlichen Alkoholen,

Fig. 6 die Bildung von Teilintegralen I₁ und I₄ über den Sensorstrom nach der Fig. 5,

Fig. 7 eine tabellarische Auflistung von Größen zur Identifikation von nachzuweisenden Substanzen,

Fig. 8 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 veranschaulicht den zeitlichen Verlauf des Sensorstroms i (t) einer in der Fig. 1 nicht dargestellten elektrochemischen Meßzelle bei Begasung mit einer elektrochemisch umsetzbaren Substanz - im vorliegenden Fall Alkohol - in einer Gasprobe, hier der Atemluft. Im Kurvenzug "A" der Fig. 1 ist der Verlauf des Sensorstroms i (t) als physikalische Meßgröße einer fabrikneuen Meßzelle veranschaulicht, während der Kurvenzug "B" den Sensorstrom i (t) einer bereits mehrfach begasten Meßzelle angibt. Die folgenden Betrachtungen werden exemplarisch anhand des Kurvenzugs "B" durchgeführt. Auf der Abszisse des in der Fig. 1 dargestellten Koordinatensystems ist die Zeit t aufgetragen, auf der Ordinate der Sensorstrom i(t). Zum Zeitpunkt t₁ wird die Meßzelle mit Alkoholdampf begast, worauf der Sensorstrom i(t) zunächst bis zu seinem Maximalwert i_max ansteigt und nach der elektrochemischen Umsetzung aller Alkohol-Moleküle wieder auf den Ursprungswert abfällt. Nach dem Überschreiten des maximalen Sensorstroms i_max fällt der Sensorstrom zum Zeitpunkt t = t₂ auf 90% des Maximalwertes, bei t = t₃ auf 75%, t = t₄ auf 25% und t = t₅ auf 6% des maximalen Sensorstroms ab. Bei bekannten Vorrichtungen wird durch Integration des Sensorstroms i(t) über das gesamte Zeitintervall zwischen t₁ und t₅ gegenüber einer Bezugslinie (1), welche im vorliegenden Fall mit der Abszisse des Koordinatensystems zusammenfallen soll, ein der zu bestimmenden Alkoholkonzentration proportionaler Meßwert errechnet. Die Integration zwischen t₁ und t₅ ergibt ein Gesamtintegral I. Die Sensorströme i(t) am Anfang und am Ende der elektrochemischen Umsetzung zu den Zeitpunkten t₁ und t₅ haben eine endliche Größe, bei t₅ z. B. 6%, um die Dauer der Integration aus praktischen Gründen zeitlich zu begrenzen. Wie ein Vergleich der Kurvenzüge "A" und "B" zeigt, ändert sich die Fläche unterhalb der Kurvenzüge "A" bzw. "B" während des Meßeinsatzes. Gegenüber dem Kurvenzug "A" des fabrikneuen Meßsensors ist beim Kurvenzug "B" der Maximalwert i_max geringer und die Kurve insgesamt flacher.

In der Fig. 2 sind für den Kurvenzug "B" nach der Fig. 1 drei Teilintegrale I₁, I₂ und I₃ als Teilflächen des Gesamtintegrals I zwischen dem Funktionswert des Sensorstroms i(t) und der Bezugslinie (1) veranschaulicht, wobei das Teilintegral I₁ zwischen den Integrationsgrenzen t₁ und t₃, das Teilintegral I₂ zwischen t₃ und t₄ und das Teilintegral I₃ zwischen t₂ und t₄ gebildet ist. Gleiche Komponenten sind mit gleichen Symbolen der Fig. 1 gekennzeichnet.

In der Fig. 3 sind die Werte der Teilintegrale I₁, I₂ und I₃ nach der Fig. 2 in Abhängigkeit von der Gebrauchszeit der Meßzelle veranschaulicht. Auf der Abszisse des Koordinatensystems ist die Gebrauchszeit t in Tagen und auf der Ordinate die relative Änderung der Teilintegrale bezogen auf den Ausgangszustands zu Beginn der Messungen aufgetragen. Die Kurven (2, 3, 4, 5) veranschaulichen das Zeitverhalten der Teilintegrale I₁, I₂, I₃ und I₁ + I₂. Während das Teilintegral I₁ (Kurve (2)) mit wachsendem t stark abfällt, steigt das Teilintegral I₂ (Kurve (3)) an. Die Summe der Teilintegrale aus I₁ und I₂ (Kurve (5)) zeigt immer noch einen gewissen Abfall in Abhängigkeit von t. Betrachtet man allerdings das Teilintegral I₃ (Kurve (4)) zwischen dem Abfall des Sensorstroms i(t) von 90% auf 25%, so bleibt dieser Wert nahezu konstant. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, für die Bestimmung des Konzentrationsanteils der nachzuweisenden Substanz in der Gasprobe als eine erste Kenngröße der Substanz das Teilintegral I₃ zu verwenden und die Integration nur in dem Bereich durchzuführen, in welchem der Sensorstrom i(t) von etwa 90% auf etwa 25% des Maximalwertes i_max abfällt.

Die Invarianz des Teilintegrals I₃ im Verlauf der Gebrauchszeit der Meßzelle konnte durch weitere Versuche erhärtet werden. So sind in der Fig. 4 die Teilintegrale I₁, I₂, I₃ und I₁ + I₂ als Kurven (6, 7, 8, 9) in Abhängigkeit von der Anzahl der Meßzyklen bei Mehrfachbegasung, Testzahl N, veranschaulicht. Auf der Ordinate ist wieder die relative Änderung, bezogen auf den Ausgangszustand, aufgetragen. Auch hier fällt das Teilintegral I₁ (Kurve 6) kontinuierlich ab, das Teilintegral I₂ (Kurve 7) zeigt zunächst fallende, dann steigende Tendenz, während die Summe der Teilintegrale aus I₁ und I₂ (Kurve (9)), ebenfalls wie Kurve (6), kontinuierlich abfällt. Demgegenüber stabilisiert sich der Wert des Teilintegrals I₃ (Kurve (8)) bei etwa 0,98 des Ausgangszustandes. Ein Vergleich der Fig. 3 und 4 erhärtet die überraschend gefundene Tatsache, daß das Teilintegral I₃ (Kurven (4) und (8)) die geringste Schwankungsbreite im Verlauf der Gebrauchszeit der Meßzelle und der Anzahl N der Meßzyklen zeigt und daher zur Bestimmung des Konzentrationsanteils von Alkoholdampf in der Gasprobe besonders geeignet ist.

In der Fig. 5 sind drei Stromkurven (10, 11, 12) des Sensorstroms i(t) für die Substanzen Methanol, Ethanol und Isopropanol veranschaulicht. Für Methanol (Stromkurve 10) ist die Umsetzungsgeschwindigkeit in der Meßzelle nur ein Fünftel so schnell wie für Ethanol (Stromkurve (11)). Gegenüber Ethanol (Stromkurve (11)) ist die Umsetzungsgeschwindigkeit bei Isopropanol Stromkurve (12) um ca. 30% schneller.

In der Fig. 6 sind die Teilintegrale I₁ und I₄ unterhalb einer der Stromkurven (10, 11, 12) veranschaulicht. Der besseren Übersicht wegen ist nur die Stromkurve (11) gezeichnet. Das Teilintegral I₁ umschließt den Flächeninhalt zwischen der Stromkurve (11) und der Bezugslinie (1) in den Integrationsgrenzen von t = t₁ bis t = t₃, wobei t₃ den Zeitpunkt des Abfalls der Stromkurve (11) auf 75% des Maximalwertes i_max beschreibt und das Teilintegral 14 wird zwischen den Integrationsgrenzen t = t₄ und t = t₅ während des Abfalls der Stromkurve (11) von 25% auf 6% des Maximalwertes i_max gebildet. Weiter wird eine sog. Abklingzeit ta eingeführt, welche den Zeitraum für den Abfall des Sensorstroms i(t) von 50% (t = t₃₁) auf 6% (t = t₅) des Maximalwertes i_max angibt; d. h. ta = t₅ - t₃₁.

Das Gesamtintegral I der Stromkurven (10, 11, 12) wird in den Integrationsgrenzen von t = t₁ bis t = t₅ berechnet.

In der Fig. 7 sind tabellarisch die Teilintegrale I₁ und I₂, bezogen auf das Gesamtintegral I, die Maximalwerte P, die Abklingzeiten ta und die Verhältnisse von Maximalwerten P zu dem Teilintegral I₂, nämlich P/(I₂/I), und die Verhältnisse der Teilintegrale I₁/I₂ für die Stromkurven (10, 11, 12), d. h. die Substanzen Methanol, Ethanol und Isopropanol angegeben. Der besseren Übersicht wegen, sind in der Fig. 7 einige dimensionslose Bezugsgrößen aufgeführt, so wird ein dimensionsloser Maximalwert P verwendet, der auf den Maximalwert i_max von Ethanol bezogen ist, und die Teilintegrale I₁ und I₂ sind ebenfalls dimensionslos, bezogen auf die jeweiligen Gesamtintegrale 1, dargestellt.

Aus der Fig. 7 ergibt sich, daß die Größen P/(I₂/I), I₁/I₂ und auch t_a als zweite Kenngrößen der Substanz stark stoffspezifisch sind und für die Identifikation der nachzuweisenden Substanz genutzt werden können. So besitzt die zweite Kenngröße I₁/I₂ eine besonders gute Langzeitkonstanz und ändert sich nur geringfügig mit zunehmender Gebrauchsdauer der elektrochemischen Meßzelle. Im praktischen Einsatz wird so vorgegangen, daß nach dem Anschluß einer neuen Meßzelle jeweils ein Kalibrierzyklus mit den Substanzen Ethanol, Methanol und Isopropanol durchgeführt wird, um die in der Fig. 7 aufgelisteten Kenngrößen zu bestimmen und in einer in der Fig. 7 nicht dargestellten Speichereinheit abzulegen. Wird nun während des Betriebes eine unbekannte Substanz analysiert, so werden zunächst z. B. die zweiten Kenngrößen P/(I₂/I) und I₁/I₂ der unbekannten Substanz bestimmt und mit den gespeicherten Werten verglichen. Bei Übereinstimmung von korrespondierenden gespeicherten und gemessenen Kenngrößen, ist die nachzuweisende Substanz identifiziert. Anschließend wird der Konzentrationsanteil der Substanz in der Gasprobe mit dem Teilintegral I₃, Fig. 2, errechnet.

In der Fig. 8 ist eineerfindungsgemäße Vorrichtung (20) zur Bestimmung von Kenngrößen von elektrochemisch umsetzbaren Substanzen dargestellt. Ein elektrochemischer Meßsensor (21) ist über einen Verstärker (22) an einen Integrator (23) und einen Mikroprozeßrechner (24) angeschlossen. Bei Begasung des Meßsensors (21) mit der nachzuweisenden Substanz entsteht am Ausgang des Verstärkers (22) ein zur Substanz gehöriger Sensorstrom i(t), aus welchem mittels des Integrators (23) und des Mikroprozeßrechners (24) Teilintegrale I₁, I₂, I₃ und I₄ gebildet werden, wobei die zugehörigen Integrationsgrenzen t₁ bis t₅ in einem Amplitudendetektor (25) innerhalb des Mikroprozeßrechners (24) erzeugt und über eine erste Signalleitung (26) an den Integrator (23) übergeben werden. Der Amplitudendetektor (25) ermittelt aus dem Anstieg des Sensorstroms i (t) von der Bezugslinie (1), Fig. 2, und dem Abfall des Sensorstroms i (t) auf die vorbestimmten Prozentanteile des Maximalwertes i_max von 90%, 7,5%, 25% und 6% die Integrationsgrenzen t₁ bis t₅, mit denen die Teilintegrale I₁ bis I₄ und das Gesamtpotential I errechnet werden. Die im Integrator (23) berechneten Teilintegrale I₁ bis I₄ und das Gesamtintegral I werden über eine zweite Signalleitung (27) in den Mikroprozeßrechner (24) eingelesen. Innerhalb des eingelesen. Innerhalb des Mikroprozeßrechners (24) werden alle Speicher- und Rechenoperationen durchgeführt. Der Verstärker (22), der Integrator (23) und der Mikroprozeßrechner (24) mit dem Amplitudendetektor (25) bilden zusammen eine Auswerteschaltung (30) für den Meßsensor (21). Auf einer der Auswerteschaltung (30) nachgeschalteten Anzeigeeinheit (28) werden Kenngrößen der nachzuweisenden Substanz angezeigt und zwar der Konzentrationsanteil der Substanz in der Gasprobe als eine erste Kenngröße (29) und die Identität der Substanz als eine zweite Kenngröße (31).

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung von Kenngrößen einer elektrochemisch umsetzbaren Substanz in einer Gasprobe, welche in einer Meßzelle (21) eine sich zeitlich verändernde, von einer Bezugslinie (1) bis zu einem Maximalwert (i_max, P) ansteigende und auf die Bezugslinie wieder zurückgehende physikalische Meßgröße i(t) erzeugt, aus welcher in einer Auswerteschaltung (30) der Anteil der Substanz in der Gasprobe aus der Integration über die zwischen der Bezugslinie (1) und dem Funktionswert der physikalischen Meßgröße i(t) eingeschlossene Gesamtfläche I errechnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kenngrößen (29, 31) aus einzelnen oder mehreren Teilintegralen I₁, I₂, I₃, I₄, als Teilflächen der Gesamtfläche I, und/oder der Summe von Teilintegralen I₁ + I₂ und/oder dem Verhältnis von Teilintegralen I₁/I₂ und/oder dem Verhältnis von Maximalwert (P, i_max) zu einem der Teilintegrale bestimmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Teilintegrale I₁, I₂, I₃, I₄ bezogene Integrationsgrenzen t₁, t₂, t₃, t₄, t₅ auf vorbestimmte Prozentanteile der physikalischen Meßgröße i(t) vom Maximalwert i_max eingestellt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilintegral I₁ zwischen dem Beginn der elektrochemischen Umsetzung zum Zeitpunkt t = t₁ und dem Abfall der physikalischen Meßgröße i(t) auf den Prozentanteil von etwa 75% zum Zeitpunkt t = t₃, das Teilintegral I₂ zwischen den Prozentanteilen 75% mit t = t₃ und 25% mit t = t₄, das Teilintegral I₃ zwischen den Prozentanteilen von etwa 90% mit t = t₂ und etwa 25% mit t = t₄ und das Teilintegral I₄ zwischen den Prozentanteilen 25% mit t = t₄ und 6% mit t = t₅ gebildet ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Substanz in der Gasprobe als eine erste Kenngröße (29) aus dem Teilintegral I₃ errechnet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Identifikation der Substanz in der Gasprobe als eine zweite Kenngröße (31) aus dem Verhältnis der Teilintegrale I₁/I₂ und/oder dem Verhältnis von dem relativen Maximalwert P und dem Teilintegral I₂, nämlich (P/(I₂/I)), gebildet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kenngröße (31) unter Einbeziehung einer Abklingzeit ta als Zeitspanne zwischen dem Abfall der physikalischen Meßgröße vom Maximalwert i_max von 50% mit t = t₃₁ auf 6% mit t = t₅ gebildet wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteschaltung (30) zumindestens ein Integrator (23) und ein aus dem Amplitudenanstieg bzw. dem Amplitudenabfall der physikalischen Meßgröße i(t) Integrationsgrenzen t₁, t₂, t₃, t₄, t₅ ermittelnder Amplitudendetektor (25) vorgesehen sind, und daß in dem Integrator (23) mit den Integrationsgrenzen t₁, t₂, t₃, t₄, t₅ zumindestens einzelne Teilintegrale I₁, I₂, I₃, I₄ als Teilflächen der Gesamtfläche I gebildet sind.