DE60002736T2

DE60002736T2 - Durchflussmesser für gasströmung

Info

Publication number: DE60002736T2
Application number: DE60002736T
Authority: DE
Inventors: Bertrand Gautier; Jacques Chaussy; Jean-Louis Bret
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2020-08-24
Also published as: FR2797948B1; ES2198351T3; WO2001014891A1; ATE240527T1; FR2797948A1; EP1210608B1; DE60002736D1; EP1210608A1; DK1210608T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft in allgemeiner Form einen Messfühler bzw. Sensor, der die Bestimmung des Vorliegens einer Gasströmung gestattet. Die vorliegende Erfindung betrifft näherhin den Nachweis des Vorliegens, der Strömungsrichtung und/oder des Durchsatzes (Massen- oder Volumendurchsatz) einer Gasströmung in einer Leitung.
Derartige Messfühler sind beispielsweise in DE-A 4 408 270 und US-A-5 461 913 beschrieben.
1A veranschaulicht einen bekannten Messfühler bzw. Sensor für den Strömungssinn eines in einer Leitung 1 zirkulierenden Gases. Im folgenden sei beispielshalber angenommen, dass der Richtungssinn der Zirkulation des Gases, so wie durch die Pfeile angedeutet, von links nach rechts ist. Die Leitung 1 ist mit einer Abzweigung 2 versehen. Im wesentlichen in der Mitte der Leitung 2 ist eine Heizvorrichtung ΔW angeordnet. Zu beiden Seiten der Heizvorrichtung ΔW sind in symmetrischer Form Mittel 3 und 4 zum Messen der Gastemperatur angeordnet.
1B veranschaulicht den Verlauf der Änderung der Temperatur T in der Leitung 2. In Abwesenheit von Gas, oder bei Vorliegen eines bewegungslosen Gases (Durchsatz Null) ist das Temperaturprofil in der Leitung 2 symmetrisch, wie in 1B voll ausgezogen dargestellt. Näherhin ist die Temperatur iden tisch auf dem Niveau der Detektoren 3 und 4 und hat ein Maximum auf dem Niveau der Heizvorrichtung ΔW.
Wenn in der Leitung 1 und in der Leitung 2 ein Gas zirkuliert, wird dieses Profil unsymmetrisch. Ein Beispiel einer derartigen Dissymmetrie ist gestrichelt wiedergegeben. Die Temperatur T1 auf dem Niveau des Detektors 3 wird kleiner als die Temperatur T2 auf dem Niveau des Detektors 4. Man erhält so einfach eine Anzeige der Strömungsrichtung einer Gasströmung. Des weiteren ist es möglich, die Temperaturänderungen relativ bezüglich dem Gleichgewicht auf dem Niveau jedes der Detektoren T1 und T2 mit dem Wert des Durchsatzes in Verbindung zu setzen.
Die entsprechenden Eichungen sind auf enge Variationsbreiten begrenzt.
Das System der 1A und 1B weist zahlreiche Nachteile auf. Es erfordert eine Zweigleitung sowie einen Druckabfall in der Leitung 1. Dieser Druckabfall ΔP (der im wesentlichen dem schraffierten Bereich von 1A entspricht) ist erforderlich, damit ein Teil des Gases in die Leitung 2 abgezweigt wird. Sie stört daher nachteilig die Druckbedingungen in der Leitung 1 stromaufwärts (P) und stromabwärts (P-ΔP) des Messfühlers, wie in 1A veranschaulicht. Des weiteren bringt sie verhältnismäßig lange Gleichgewichtseinstellungen im Druck und in der Temperatur mit sich. Diese Phänomene sind um so störender, je schwächer die zu messenden Durchsätze sind.
Ein derartiger Messfühler bzw. Sensor besitzt eine geringe Dynamik. Er könnte nur innerhalb relativ enger Variationsbreiten geeicht werden, beispielsweise von 1 bis 10 Liter pro Stunde.
Neben diesen Systemen zur Bestimmung der Richtung und des Durchsatzes einer Gasströmung gibt es einfachere Vorrichtungen zur Messung nur des Gasdurchsatzes. 2 veranschaulicht ein Beispiel einer derartigen Vorrichtung.
Man betrachtet eine Leitung 10, in welcher ein Gas zirkulieren kann. Im wesentlichen in der Mitte der Leitung 10 wird ein Heizelement 11 kleiner Abmessungen angeordnet. Man erkennt, dass für ein gegebenes Gas, eine gegebene Temperatur, die thermischen Verluste des Elements 11 mit dem Durchsatz zunehmen.
Das Element 11 ist mit einem Steuer- und Verarbeitungsmodul 12 verbunden. Der Modul 12 gewährleistet mehrere Funktionen. Insbesondere steuert er die Heizung des Elements 11, führt Messungen durch und verarbeitet Messungen.
Die zur Aufrechterhaltung der Temperatur des Elements 11 erforderliche Energie oder die Temperaturänderungen bzw. -schwankungen eines Elements 11, dem eine konstante Energie zugeführt wird, stehen mit dem Gasdurchsatz gemäß bekannten Beziehungen in Verbindung. Es ist daher möglich, ausgehend von einer Energiemessung bei konstanter Temperatur oder einer Temperaturmessung bei konstanter Energie den Durchsatz zu berechnen.
Die praktischen Vorrichtungen, welche von dem in Verbindung mit 2 beschriebenen Prinzip Gebrauch machen, erweisen sich als relativ komplex, sperrig und kostspielig. Sie erfordern überdies die Durchführung einer Messung der Temperatur des Gases im Strömungszustand. Tatsächlich muss man falsche Nachweise einer Verringerung/Erhöhung des Durchsatzes entsprechend einer allgemeinen Erwärmung/Abkühlung des Gases vermei den. Im übrigen gestatten derartige Messfühler bzw. Sensoren keine Messung des Richtungssinns des Durchsatzes.
Bekannt sind auch Messfühler bzw. Sensoren zur Bestimmung des Vorliegens von Gasteilchen. Beispielsweise sucht man bei der Lecküberwachung in einer gegen die Umgebungstemperatur durch eine Vakuumhülle geschützten kryogenen Leitung das Vorliegen von Gasmolekülen in der Umhüllung nachzuweisen. Hierzu kann man Überwachungssysteme verwenden, welche den Druck in der Umhüllung messen, oder auch Massenspektrometersysteme.
Derartige Systeme sind verhältnismäßig kostspielig und erfordern die Anbringung einer Öffnung zum Zugang zu der Vakuumumhüllung. Im Falle fester, in die Vakuumumhüllung eingebrachter Vorrichtungen sind die Montageverfahren besonders komplex, um die Verbindung mit Steuereinheiten und Verarbeitungseinheiten außerhalb der Vakuumumhüllung zu gewährleisten.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines neuen Messfühlers bzw. Sensors für das Vorliegen oder Fehlen einer Gasströmung, wobei der Messfühler des weiteren den Richtungssinn und/oder den Durchsatz dieser Strömung liefern können soll und wobei dieser Messfühler einen oder mehrere der Nachteile der bekannten Messfühler verringern soll.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines derartigen Messfühlers mit großer Empfindlichkeit.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines derartigen Messfühlers mit hoher Dynamik.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines derartigen Messfühlers, der nur vernachlässigbare Ladungsverluste hervorruft.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines derartigen Messfühlers, der Lecks in einer kryogenen Leitung und außerhalb der Schutzhülle der Leitung nachweisen kann.
Zur Erreichung dieser Ziele sieht die vorliegende Erfindung einen Messfühler für das Vorhandensein oder Fehlen einer Gasströmung vor, welcher zwei Thermistoren aufweist, die Rücken an Rücken an einem gleichen Träger angeklebt sind, die zwischen einer Versorgungsleitung mit hoher Spannung und einer Versorgungsleitung mit niedriger Spannung in Serie geschaltet sind und deren Verbindungspunkt über einen Detektionswiderstand mit einer mittleren Spannung verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Thermistoren vom Typ mit positivem Temperaturkoeffizienten.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind parallel zu jedem der Thermistoren einstellbare Widerstände vorgesehen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Messfühler des weiteren Mittel zur Bestimmung des Betrags des Stroms in dem Detektionswiderstand auf.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Messfühler in einer Gasleitung angeordnet, derart dass die Trennungsebene der beiden Thermistoren rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Gasströmung verläuft.
Diese und weitere Ziele, Gegenstände, Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgen den, nicht-einschränkenden Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele im einzelnen auseinandergesetzt, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren; in diesen zeigen:
die bereits beschriebenen 1A, 1B und 2 Darstellungen zum Stande der Technik und der damit verbundenen Probleme,
3 einen Kurvenverlauf der Änderung des Widerstands eines Thermistors mit positivem Temperaturkoeffizienten in Abhängigkeit von der Temperatur,
4 einen Messfühler gemäß der vorliegenden Erfindung, in Anordnung in einer Leitung,
5 ein elektrisches Schaltschema eines Messfühlers gemäß der vorliegenden Erfindung,
6 eine Ausführungsform eines Gasströmungs-Detektors mit dem Messfühler gemäß der vorliegenden Erfindung,
7 eine Ausführungsform eines Detektors für den Richtungssinn einer Gasströmung, mit dem Messfühler gemäß der vorliegenden Erfindung,
8 schematisch eine Ausführungsform eines Massendurchsatzmeters unter Verwendung des Messfühlers gemäß der vorliegenden Erfindung, sowie
9 eine Ausführungsform eines in einer kryogenen Leitung angeordneten Leck-Detektors gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines neuen Messfühlers bzw. Sensors, welcher zwei Rücken an Rücken auf einen isolierenden Träger, beispielsweise aus Glas oder Epoxyharz, aufgeklebte Thermistoren aufweist, die mit derselben Masse verbunden sind.
Es finden Thermistoren mit positivem Temperaturkoeffizienten Anwendung (CTP-Thermistoren). 3 veranschaulicht schematisch die Änderung des Widerstands eines Thermistors in Abhängigkeit von der Temperatur. Jeder CTP-Thermistor besitzt einen Arbeitspunkt P, um welchen herum der Widerstand sehr stark und für kleine Temperaturänderungen im wesentlichen linear veränderlich ist. Beispielsweise besitzt der von der Firma Philips unter der Bezeichnung 2322 671 910 03 hergestellte und in den Handel gebrachte CTP-Thermistor einen Widerstand, der für Temperaturänderungen innerhalb eines Bereichs von nur 40°C zwischen 80 und 120°C zwischen 800 Ω und 100 kΩ variiert.
4 zeigt einen Messfühler 21 gemäß der vorliegenden Erfindung in Anordnung in einer Leitung 20, in welcher ein Gas wie beispielsweise Helium oder Stickstoff zirkulieren kann. Es sei beispielshalber angenommen, dass das Gas, wie durch die Pfeile angedeutet, sich von links nach rechts bewegt. Der Messfühler 21 ist so eingesetzt, dass er sich in Querschnittsansicht im wesentlichen im Zentrum der Leitung 20 befindet.
Der Messfühler 21 weist zwei Thermistoren CTP1 und CTP2 auf, die Rücken an Rücken auf einen isolierenden Träger 23 rechtwinklig zur Achse der Leitung aufgeklebt sind. Der Träger 23 isoliert die Thermistoren CTP1 und CTP2 voneinander, wenigstens gegenüber kurzzeitigen thermischen Schwankungen. In Gegenwart einer Gasströmung wird der nicht direkt der Strömung ausgesetzte Thermistor viel weniger stark gekühlt als der andere, da er durch den auf dem Niveau des Messfühlers erzeugten Wirbel geschützt ist. Die Form des Trägers 23 kann im Sinne einer Begünstigung dieses Effekts optimiert werden.
Der Messfühler bzw. Sensor 21 ist elektrisch mit einem Steuer- und Messmodul 25 verbunden. In der Praxis wird der Messfühler 21 durch eine einer Stopfenvorrichtung 27 zugeordnete Öffnung 26 in die Leitung 20 eingebracht. Elektrische Verbindungen zwischen dem Messfühler 21 und dem Modul 25 verlaufen in einem Rohr 29 minimaler Abmessungen.
Man erkennt, dass die unterschiedliche Abkühlung der beiden Thermistoren eine Temperaturdifferenz zwischen ihnen hervorruft, wenn sie in identischer Weise gespeist werden. Diese Temperaturdifferenz ruft eine Differenz der Widerstandsbeträge der Thermistoren hervor. Diese Differenz kann detektiert werden zur Anzeige des Vorliegens einer Gasströmung, ihrer Strömungsrichtung und ihres Durchsatzes.
Es wird die Verwendung von CTP-Thermistoren statt von Thermistoren mit negativem Temperaturkoeffizienten (CTN) vorgezogen, da sie sich unter konstanter Spannung selbsttätig temperaturregeln. Tatsächlich nimmt bei abnehmender Temperatur dann der Widerstand des CTP-Thermistors ab, was beinhaltet, dass die Verlustleistung V²/R zunimmt und die Temperatur in ihren Arbeitspunkt zurückgeführt wird. Falls umgekehrt die Temperatur zunimmt, nimmt dann der Widerstand zu und die Verlustleistung nimmt ab, wodurch der CTP-Thermistor auf eine niedrigere Temperatur zurückgeführt wird. Der Arbeitspunkt wird durch die Speisespannung festgelegt. Die Regelung ist somit automatisch.
Des weiteren sind CTP-Thermistoren kleiner Abmessungen besonders vorteilhaft, da sie schwächere Leistungen erfordern, um sie in ihren Arbeitspunkt zurückzuführen.
Ein Beispiel einer Montage des Messfühlers gemäß der Erfindung ist schematisch in 5 veranschaulicht. Die Thermistoren CTP1 und CTP2 liegen in Reihe zwischen zwei Speiseleitungen, einer positiven und einer negativen +V bzw. –V. Der Verbindungspunkt A der Thermistoren CTP1 und CTP2 ist mit einer Masse der Vorrichtung (0 V) verbunden. Allgemeiner gesprochen liegen die beiden Thermistoren CTP1 und CTP2 in Reihe zwischen einer auf hohem Potential und einer auf niedrigem Potential liegenden Leitung und ihr gemeinsamer Mittelpunkt ist mit dem mittleren Potential verbunden. Die positive Speisespannung (+V), die Spannung Null (Masse) und die negative Speisespannung (–V) sind beispielsweise Speisespannungen von +12 V, 0 V und –12 V, wie sie an den Anschlüssen einer Gleichrichtschaltung aus dem Netz abgenommen werden.
Zwischen dem Punkt A und Masse liegt ein Detektionswiderstand r, an dessen Anschlüssen eine Detektionsspannung v auftritt. Vorzugsweise liegen regelbare Widerstände R1 und R2 parallel über jedem Thermistor.
In dem Detektionswiderstand r fließt der Unterschied i zwischen dem Strom I1 in dem Thermistor CTP1 und dem Strom I2 in dem Thermistor CTP2.
Da die Speisespannungen der Thermistoren konstant und identisch sind, ist jeweils jeder der Ströme I1 und I2 nur eine Funktion des Betrags des Widerstands jedes der Thermistoren CTP1 und CTP2, d. h. der Temperatur dieser Thermistoren, die vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Gases und einer Gasströmung abhängt.
Die Thermistoren CTP1 und CTP2 werden vorzugsweise so gewählt, dass ihr Arbeitspunkt bei der Spannung V einer Temperatur im wesentlichen um 20 bis 30°C größer als der Temperatur des Gases entspricht.
Beim Fehlen einer Gasströmung werden die Thermistoren CTP1 und CTP2, da sie vom gleichen Typ und innerhalb ein und derselben Charge gewählt sind und mit derselben Spannung gespeist werden, durch ein und denselben Strom durchflossen, und der Strom i ist Null. Jedoch gestatten die Widerstände R1 und R2 eine Korrektur bezüglich eines eventuellen Null-Fehlers.
Falls ein Gas von links nach rechts in der Leitung 20 strömt, wird der Thermistor CTP1 stärker gekühlt als der Thermistor CTP2. Nunmehr tritt in dem Massezweig ein Ungleichgewichtsstrom i auf.
Jede Änderung des Stroms i ist mit einer Änderung des Gasdurchsatzes, und nur mit dieser, verbunden. Tatsächlich tritt, wenn die Temperatur eines Gases im Ruhezustand variiert, kein Ungleichgewichtsstrom auf, die beiden Thermistoren sind in gleicher Weise veränderlich. Ein Vorteil des Messfühlers bzw. Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, dass eine Messung der Temperatur des Gases nicht erforderlich ist.
Nunmehr werden anhand der 6 bis 8 verschiedene Typen von Schaltungen zur Messung des Stroms i, der in dem Widerstand r strömt, oder der Spannung v an seinen Anschlüssen, beschrieben.
Die Anordnung von 6 zeigt eine Ausführungsform eines unidirektionalen Gasströmungsdetektors, d. h. eines Detektors, der anzeigt, ob eine Gasströmung in einem vorgegebenen Sinn besteht oder nicht besteht. Dieser Detektor gestattet die Anzeige, ob ein positiver Strom i in dem Widerstand r vorhanden ist.
Die regelbaren Widerstände R1 und R2 (5) werden vorteilhafterweise durch die Reihenschaltung von zwei Festwiderständen R3 und R5, die durch einen in Reihe mit ihnen liegenden Rheostaten getrennt sind, realisiert. Der Mittelabgriff des Rheostaten R4 ist mit dem Punkt A verbunden.
Die Schaltung weist einen gesteuerten Schalter, beispielsweise einen Bipolar-Transistor N1, auf. Die Basis und der Emitter des Transistors N1 sind mit den Anschlüssen des Widerstands r verbunden. Der Kollektor des Transistors N1 ist mit der Kathode einer Elektrolumineszenz-Diode LED1 verbunden, deren Anode mit der positiven Speiseleitung +V verbunden ist.
Man kann darüber hinaus Schutz-Dioden D1 bis D3 vorsehen. Die Dioden D1 und D2 sind in Reihe miteinander parallel zum Widerstand r geschaltet. Die Kathode der Diode D1 ist mit Masse und die Anode der Diode D2 mit dem Punkt A verbunden. Die Diode D3 ist antiparallel bezüglich der Dioden D1 und D2 geschaltet, d. h. dass die Kathode der Diode D3 mit dem Punkt A und ihre Anode mit Masse verbunden ist.
Ein Widerstand R6 gestattet die Begrenzung des Basisstroms des Transistors N1. Die Dioden D1, D2 und D3 verhindern, dass die Basis-Emitter-Spannung zu groß wird.
Ist der Strom i Null, so ist die Basis-Emitter-Spannung Null und der Transistor N1 ist geöffnet.
Ist der Strom i negativ, so ist die Basis-Emitter-Spannung negativ und der Transistor N1 ist ebenfalls gesperrt. Der Strom i fließt durch die Diode D3.
Ist der Strom i positiv, so ist die Basis-Emitter-Spannung positiv und der Transistor N1 wird leitend, sobald diese Span nung einen Schwellwert übersteigt. Ein Strom fließt dann durch die Elektrolumineszenz-Diode LED1, wobei dieser Strom vorzugsweise durch einen nicht dargestellten Widerstand begrenzt wird. Die Diode LED1 zündet und zeigt das Vorliegen des Stroms i an.
Die Anordnung von 7 zeigt eine Ausführungsform eines bidirektionalen Gasströmungsdetektors, d. h. eines Detektors, der anzeigen kann, ob eine Gasströmung existiert und in welchem Richtungssinn. Dieser Detektor gestattet die Anzeige, ob ein positiver Strom oder ein negativer Strom in dem Widerstand r vorliegt. Diese Anordnung verdoppelt das in 6 dargestellte Detektionssystem. Näherhin weist der Detektor von 6 einen NPN-Transistor N1 auf, Dioden D1–D2, einen Widerstand R6 und eine Elektrolumineszenz-Diode LED1. Die Anordnung wird durch eine symmetrische Schaltung komplettiert, welche einen PNP-Transistor P1, Dioden D3–D4 und einen Widerstand R8 umfasst sowie eine Elektrolumineszenz-Diode LED2.
Man erkennt, dass je nach der Strömungsrichtung des Stroms i -oberhalb eines gewissen Schwellwerts – die eine oder die andere der Elektrolumineszenz-Dioden LED1 und LED2 zündet.
Die Schaltanordnung von 8 zeigt eine Ausführungsform eines bidirektionalen Detektors für den Richtungssinn und den Durchsatz einer Gasströmung. Mit den Anschlüssen des Widerstands r ist ein Analog-Digital-Wandler 15 verbunden, in Zuordnung zu Eich- bzw. Kalibriermitteln, in Verbindung mit einer Digitalanzeige 16. Der Analog-Digital-Wandler 15 kann einer Quadrierschaltung zugeordnet sein.
Eine vorhergehende Eichung bzw. Kalibrierung eines derartigen Detektors ermöglicht es, den Betrag des Ungleichgewichtsstroms zum stündlichen Massen- oder volumetrischen Durchsatz eines Gases zu setzen. Beispielsweise hat sich für Helium die Beziehung zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und dem Quadrat des Stroms als vollkommen reproduzierbar, zuverlässig und genau erwiesen. Diese Beziehung ist im übrigen vollkommen linear, ausgehend von einem so niedrigen Volumendurchsatz wie ein Liter pro Stunde (1 l/h), und bis zu so hohen Durchsätzen wie 1200 l/h. Der Messfühler bzw. Sensor gemäß der Erfindung besitzt daher eine besonders große Dynamik.
Außer einer hohen Verstärkung in dynamischer Hinsicht weist der Messfühler gemäß der vorliegenden Erfindung zahlreiche andere Vorteile auf.
Bei Einbringung in einer Leitung verursacht ein Messfühler gemäß der Erfindung nur sehr geringe Ladungsverluste.
Der Messfühler gemäß der Erfindung ist in verschiedenen Detektoren einsetzbar, ohne Rückgriff auf irgendeine äußere Referenz. Dies verringert die Zahl von in der Gasströmung angeordneten Elementen. Die Ladungsverluste werden somit nochmals reduziert. Desgleichen ist die Zahl der mechanischen und/oder elektronischen Vorrichtungen verringert.
Die durchzuführende Messung, um den Betrag der Strömung zu erhalten, ist besonders einfach, da es sich direkt um die Messung eines Stroms handelt. Es ist keinerlei Vergleich oder zusätzliche Verarbeitung erforderlich.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich diversen Abwandlungen und Modifizierungen zugänglich, die sich für den Fachmann ergeben. Insbesondere kann der Messfühler gemäß der Erfindung in verschiedenen Anwendungen in Gegenwart einer Gasströmung Anwendung finden, wie beispielsweise Sicherheitsvorrichtungen. Des weiteren kann ein Messfühler gemäß der Erfin dung Mitteln zur Regelung eines Durchsatzes in Verbindung mit einem Servoregelventil zugeordnet sein.
9 zeigt ein anderes Anwendungsbeispiel eines Messfühlers 21 gemäß der Erfindung, in Verbindung mit einem nicht dargestellten Steuer- und Verarbeitungsmodul.
9 ist ein Querschnitt durch eine Kryogenie- bzw. Tieftemperaturleitung 32, in welcher ein Strömungsmittel bei sehr niedriger Temperatur zirkuliert. Die Leitung 32 ist von der Umgebungsatmosphäre durch eine Vakuumumhüllung oder Vakuumkammer 33 isoliert. Der Messfühler 21 gemäß der Erfindung ist so angeordnet, dass einer der beiden Thermistoren, beispielsweise der Thermistor CTP2, in Kontakt mit der Außenoberfläche der Wandung 34 der Umhüllung 33 steht.
Falls während der Strömung eines Gases in der Leitung 32 diese leck wird, kommt es in der Umhüllung 33 zur Ausbildung von Konvektionsphänomenen, die eine Abkühlung des mit der Wandung 34 der Kammer 33 in Kontakt stehenden Thermistors CTP2 hervorrufen. Da die Temperatur des Thermistors CTP2 abnimmt, nimmt sein Widerstand ab, und der Strom I2 tendiert zur Zunahme. Es tritt dann ein Ungleichgewicht ein, das mittels jedem geeigneten Mittel detektiert werden kann, zur Anzeige eines Lecks in der Umhüllung bzw. Kammer 11.

Claims

Ein Sensor (21) zum Abfühlen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Gasströmung dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Thermistoren (CTP1, CTP2) aufweist, die Rücken an Rücken an einem gleichen Träger (25) angeklebt sind, die zwischen einer Versorgungsleitung mit hoher Spannung (+V) und einer Versorgungsleitung mit niedriger Spannung (–V) in Serie geschaltet sind, und deren Verbindungspunkt (A) über einen Detektionswiderstand (r) mit einer mittleren Spannung (0 V) verbunden ist.
Sensor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Thermistoren (CTP1, CTP2) zu einer Bauart mit einem positiven Temperaturkoeffizienten gehören.
Sensor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass einstellbare Widerstände (R1, R2) parallel zu jedem der Thermistoren (CTP1, CTP2) geschaltet sind.
Sensor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ferner Mittel vorgesehen sind, um den Wert des Stromes (i) in dem Detektionswiderstand (r) zu bestimmen.
Eine Gasleitung (20) mit einem Sensor gemäß Anspruch 1, und zwar angeordnet in der Gasleitung derart, dass die Trennungsebene der zwei Thermistoren (CTP1, CTP2) orthogonal zur Gasströmungsrichtung verläuft.