DE60318114T2 - Gasdetektor mit absperrventil - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Nachweis eines gasförmigen Stoffes.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere ein Gerät zum Nachweis gasförmiger radioaktiver Stoffe, wie zum Beispiel Radon, auf das sich die nachfolgende Beschreibung ausschließlich beispielhaft bezieht.
  • Die schädlichen Auswirkungen von bestimmten radioaktiven wie auch nicht-radioaktiven gasförmigen Stoffen auf den menschlichen Körper sind seit langem bekannt. Darüber hinaus zeigte sich, dass viele derartige Substanzen, die im Allgemeinen im Untergrund vorkommen, nicht nur in Ihrem Handhabungsumfeld auftreten, sondern auch im allgemeinen Bereich des täglichen Lebens. Diese Erkenntnis führte zur Forderung nach strengerer Überwachung des Auftretens derartiger Stoffe, sowohl bezüglich der Vermeidung wie auch der Forschung und Erkenntnisgewinnung.
  • International sind gegenwärtig Regelungen in Kraft, die sowohl die Vermeidung wie auch die Kontrolle und Überwachung von Expositionen durch schädliche radioaktive und nicht-radioaktive Substanzen regeln und die wiederum zur Herausgabe von Regelungen und Direktiven durch internationale Behörden, wie zum Beispiel des International Committee for Radiation Protection (ICRP), der Environment Protection Agency (EPA) der USA wie auch zu Vorschriften der EU, die alle Mitgliedstaaten einschließen, geführt haben.
  • In diesem Sinne fordern Strahlenschutz-Regularien, die kürzlich in Italien herausgegeben wurden (Verordnungen 241/2000 und 257/2001, entsprechende EU-Regelungen unsetzend) zwingend die Überwachung auf Radon-Expositionen im Arbeitsumfeld und schaffen außerdem die Voraussetzung für die striktere Erfassung von derartigen Expositionen und deren Registrierung.
  • Das meistgenutzte Messverfahren beruht auf dem Einsatz von passiven integrierenden Kernspur-Detektoren, die die mittlere Radon-Konzentration in der eingeatmeten Luft erfassen. Diese Messgröße steht in direktem Zusammenhang mit der zuzuordnenden Exposition, die als das Produkt aus mittlerer Konzentration und der Aufenthaltsdauer in dem Umfeld, in dem sich der Detektor befindet, definiert ist. Unter Verwendung von speziellen Umrechnungskoeffizienten kann daraus die interne Exposition des Atemtraktes bestimmt werden.
  • Bekannte Messeinrichtungen zur Erfassung der Radonkonzentration bestehen normalerweise aus einer Messzelle mit einem Volumen von einigen 10 cm3, einem Filter, das einerseits den Eintritt des Radons in die Zelle ermöglicht aber andererseits die in der Luft enthaltenen aerosolförmigen Feststoffpartikel zurückhält, und schließlich dem in der Messzelle montierten Kernspur-Detektor. Dieser Detektor registriert die Alpha-Strahlungs-Partikel, die von dem Radon und dessen Zerfallsprodukten emittiert werden. Ein charakteristisches Merkmal aller dieser Messeinrichtungen ist das konstante Volumen der Messzelle.
  • Messeinrichtungen des oben beschriebenen Typs werden für eine angemessene Zeit in der zu überwachenden Umgebung untergebracht. In dieser Zeit diffundiert das Radon durch das Filter in die Messzelle und wird dort, wie oben beschrieben, vom Kernspur-Detektor erfasst.
  • Ein Hauptnachteil von Messeinrichtungen dieser Art liegt in dem erforderlichen Zeitintervall bis zum Erreichen des Gleichgewichtes zwischen der Radonkonzentration in der Umgebung und im Inneren der Messzelle beim Beginn der Messperiode (s. g. initial transient) sowie der Nachwirkung des in der Zelle befindlichen Radons am Ende der Messperiode (s. g. tail effect). Diese Effekte variieren mit den Eigenschaften der Filtereinrichtung.
  • Ein weiterer Nachteil ist in der ungeschützten Detektoranordnung zu sehen, wodurch er einer kontinuierlichen Bestrahlung ausgesetzt ist, das heißt ohne einstellbare Begrenzung der Messfunktion auf vorgegebene Messintervalle und/oder Messorte.
  • Das Zusammenspiel der beiden genannten Nachteile führt zu einer eingeschränkten Genauigkeit der Messungen, da der Detektor sowohl vor wie auch nach der korrekten Messzeit bestrahlt wird, was zu falschen Radonkonzentrationswerten bzw. Radonexpositionswerten führt.
  • D. h., Messfehler werden verursacht durch Bestrahlung des Detektors während des Anlaufphase-Intervalls und während des Nachwirkungsphase-Intervalls sowohl bei Messungen wie auch bei der Kalibrierung in einer entsprechenden Kalibrieratmosphäre und auch beim Zerfall von atmosphärischem Radon, das während des Transportes oder der Lagerung in die Messzelle eindringt.
  • Auf einem anderen Anwendungsgebiet offenbart die US 6 006 583 eine Gasmesseinrichtung mit einem variablen Kammer- bzw. Messzellenvolumen, bei der Luft in die Messkammer einströmt, wenn ein Kolben herausgezogen wird.
  • Um die oben genannten Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden, wurden Messeinrichtungen mit mechanischem Verschluss zum Schutz des Detektors konzipiert.
  • Derartige Lösungen sind oft komplex und nicht sonderlich effektiv. Sie sind bestenfalls während der Lagerung oder während des Transportes wirksam, vermeiden aber nicht die Probleme während der Zeiträume der Anlaufphase oder der Nachwirkungsphase.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Nachweis- bzw. Messgerät für gasförmige Substanzen zu schaffen, das die bekannten Nachteile auf direkt zielführende und kostengünstige Weise vermeidet.
  • Gemäß der vorgestellten Erfindung ist eine Einrichtung zum Nachweis gasförmiger Substanzen vorgesehen, die zumindest eine Messzelle aufweist und zumindest eine Filtereinrichtung zur Zurückhaltung von Aerosolpartikeln, enthalten in der in die Messzelle einströmenden Luft, sowie zumindest einem Detektor, untergebracht in besagter Messzelle. Besagte Messeinrichtung ist charakterisiert durch ein bewegbares Wandungselement besagter Messzelle, dieses bewegbar in abgedichteter Weise zwischen einer zurückgezogenen Position, in der die Messzelle ein maximales Volumen hat, und einer vorderen Position mit einem minimalen Messzellenvolumen, wobei der Detektor dabei durch Aufliegen auf einer abschließenden Oberfläche besagter Messzelle vor einer Exposition geschützt ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt im „geschlossenen" Zustand (vordere Position) der Detektor auf besagtem bewegbaren Wandelement selbst auf.
  • Eine Anzahl nicht beschränkender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft beschrieben mit Bezug auf die zugeordneten Zeichnungen, wie folgt:
  • 1 zeigt einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform der beschriebenen Erfindung, wobei zur besseren Verständlichkeit einige Elemente nicht dargestellt wurden;
  • 2 zeigt einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der beschriebenen Erfindung, wobei zur besseren Verständlichkeit einige Elemente nicht dargestellt wurden;
  • 3 zeigt einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform entsprechend der beschriebenen Erfindung;
  • 4 zeigt eine Explosivdarstellung einer vierten Ausführungsform entsprechend der beschriebenen Erfindung;
  • 5 zeigt einen Längsschnitt einer fünften Ausführungsform entsprechend der beschriebenen Erfindung.
  • Nummer 1 in 1 verweist auf eine vollständige Messeinrichtung für gasförmige Stoffe. Diese umfasst eine zylindrische Wandung (Gehäuse) 2; ein kreisförmiges Filterelement 3, welches das zylindrische Gehäuse abschließt und mittels Schrauben 4 an diesem befestigt ist; einen Kolben 5, der sich teilweise im zylindrischen Gehäuseelement 2 an der dem Filterelement 3 entgegengesetzten Seite befindet und axial im Gehäuse 2, abgedichtet gegen dessen innere Wandung, gleitet. Eine Messzelle 6 wird gebildet durch eine innere Oberfläche 2a der zylindrischen Gehäusewandung 2, durch eine Oberfläche 3a des Filterelements 3 gegenüber dem Kolben 5, sowie durch eine Oberfläche 5a des Kolbens 5 auf der dem Filterelement 3 zugewandten Seite.
  • Das Filterelement 3 besteht aus einer ringförmigen Stützplatte 7, die mit Schrauben 4 an der zylindrischen Gehäusewandung 2 befestigt ist, sowie einem üblichen Filter (nicht im Detail beschrieben), das auf bekannte Art im Zentrum der Stützplatte 7 angeordnet und befestigt ist.
  • Der Kolben 5 weist auf einen zylindrischen Kolbenkopf 9 innerhalb der zylindrischen Gehäusewandung 2, eine Wand der Messzelle 6 bildend, und eine stabförmige Verlängerung (Kolbenstange) 10 des Kolbenkopfes 9, die sich, abhängig von der Position des Kolbens 5, vollständig außerhalb oder teilweise innerhalb der Gehäusewandung 2 befindet. Der Kolbenkopf 9 ist seitlich mit einer zylindrischen Dichtung 11 gegen die Oberfläche der Gehäusewandung 2a abgedichtet, um ein fluiddichtes Gleiten des Kolbens 5 im Gehäuse zu gewährleisten.
  • Die Messanordnung 1 umfasst einen Ring 12, der endseitig der zylindrischen Gehäusewand 2 dem Ende gegenüberliegend befestigt ist, an dem das Filterelement befestigt ist. Der Ring 12 besitzt eine Öffnung 12a von solcher Größe, dass ein Durchragen der Stange 10 jedoch nicht des Kolbenkopfes 9 ermöglicht ist, um eine Bewegung des Kolbens zu ermöglichen, während ein Lösen des Kopfes von der zylindrischen Wandung verhindert wird.
  • Die Messeinrichtung 1 umfasst außerdem ein Detektorelement 13 innerhalb der Messzelle 6, nahe am Filterelement 3. Das Detektorelement 13 umfasst eine kreisförmige Halterung 14, in üblicher Weise mit der zylindrischen Gehäusewandung 2 verbunden, sowie einem bekannten Detektor 15 (z. B. bestehend aus CR 9, Zellulose-Nitrat oder Zellulose-Karbonat), nicht im Detail beschrieben. Der Detektor 15 ist in bekannter Weise an der Halterung 14 gegenüber dem Kolben 5 befestigt. Am äußeren Randbereich der Halterung 14 ist eine Anzahl von Löchern 16 kreisförmig angeordnet (nur 4 Stück dargestellt in 1), die den Eintritt von durch Filter 8 gefilterter Luft ermöglichen.
  • Mit dem Kolben 5 in herausgezogener Position (1), in der der Kolbenkopf 9 auf der ringförmigen Platte 12 anliegt, hat die Messzelle ihr maximales Volumen. In einer vorderen Position des Kolbens 5, hat die Messzelle ein minimales Volumen und Oberfläche 5a liegt auf dem Detektor 15 auf. Genauer gesagt, ist die Fläche 5a mit einer Verschlussscheibe 17 ausgestattet, die bezogen auf die Fläche 5a vorspringt und die gleichen Abmessungen wie der Detektor 15 besitzt. Sie vermag somit die Detektoroberfläche effektiver zu verschließen und damit eine Exposition des Detektors zu verhindern.
  • Bei Gebrauch der Messeinrichtung 1 wird diese mit dem Kolben 5 in der vorderen Position in die zu untersuchende Atmosphäre gebracht und anschließend wird der Kolben 5 in die zurückgezogene Position gezogen. Diese Bewegung hat einen Pumpeffekt zur Folge, so dass Luft durch das Filter 8 schnell in die Messzelle 6 eingesaugt wird und sich somit bald ein Gleichgewicht bezüglich der Radon-Konzentration zur Atmosphäre außerhalb der Messzelle 1 einstellt, somit das erwähnte Anlaufphase Problem vermeidend. Soll die Messperiode unterbrochen werden, wird der Kolben 5 in die vordere Position geschoben, wodurch die Messzelle schnell geleert und gleichzeitig die Detektoroberfläche abgeschirmt wird und auf diese Weise die erwähnten Probleme der Nachwirkungsphase unterbunden werden.
  • Die Nummern 20 und 30 in den 2 und 3 zeigen zwei weitere Ausführungsformen der Messanordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung, Bauteile davon identisch mit denen der Messanordnung in 1 mit gleicher Referenznummer ohne weitere Beschreibung.
  • 2 zeigt die Messanordnung 20 aufweisend einen Kolben 21 mit Kolbenkopf 9 und Kolbenstange 22 mit Außengewinde 23, so dass bei deren Drehbewegung der Kolben verschoben wird.
  • 3 zeigt die Messanordnung 30 aufweisend einen tassenförmigen Grundkörper 31 mit zylindrischer Wandung 32 mit einem Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der zylindrischen Wandung 2 sowie einen kreisförmigen Boden 33. Der tassenförmige Grundkörper 31 ist mit einer Schraube 33a an dem freien Ende der Kolbenstange 10 des Kolbens 5 befestigt, so dass das Tassenvolumen des Grundkörpers zum Kolben 5 gerichtet ist. Die Messanordnung 30 umfasst außerdem eine Spiralfeder 34 um die Kolbenstange 10, die zwischen dem Boden 33 des tassenförmigen Grundkörpers 31 und der ringförmigen Abschlussplatte 12 zusammengedrückt wird.
  • Der Kolben 5 der Messanordnung 30 wird von der herausgezogenen Position zur vorderen Position geschoben durch Druck auf den Boden 33 des tassenförmigen Grundkörpers 31 und in dieser Position durch bekannte Fixierbauteile gehalten, wie schematisch dargestellt und mit 35 bezeichnet. Durch leichten Druck auf den Boden 33 kann die Fixierung wieder gelöst werden, so dass der Kolben 5 durch die Spiralfeder 34 in seine zurückgezogene Position zurückgeschoben wird.
  • Wie aus der vorhergehenden Beschreibung klar wird, bietet die erfindungsgemäße Messanordnung die Möglichkeit, die Messzelle schnell in ein Gleichgewichtsverhältnis mit der äußeren Umgebung zu bringen und andererseits die Messzelle nach Abschluss der Messung schnell zu entleeren, so dass die vorhergehend erwähnten Probleme von Anlaufphase und Nachwirkungsphase vermieden werden. Dieser Vorteil ist von besonderer Bedeutung bei der Kalibrierung der Messanordnung durch Einbringen in eine kontrollierte Atmosphäre einer Kalibrierkammer. Eine ungenaue Kalibrierung infolge der genannten Effekte würde die Nutzbarkeit der Messanordnung dauerhaft erheblich beeinträchtigen. Es ist daher nicht überraschend, dass bezüglich der Kalibrierung strengste Standards gelten.
  • Darüber hinaus gilt, dass eine Messanordnung, die durch einen Kolben aktiviert und deaktiviert werden kann, wenn nach deren Einbringung in eine Referenzkammer in dieser die Referenzwerte eingestellt und erreicht sind, die Messanordnung von außen aktiviert werden kann, ohne die Referenzatmosphäre zu beeinträchtigen bzw. zu stören.
  • In 4 wird mit Nr. 40 eine vierte Ausführungsform der hier betrachteten Erfindung vollständig vorgestellt.
  • Die Messanordnung 40 besteht aus einem tassenförmigen Bauteil 41 mit einer zylindrischen Wandung 42 und einem die Wandung 42 schließenden kreisförmigen Boden 43. In diesem Boden 43 ist ein Sitz 44 für ein Filterelement 45 außerhalb der zylindrischen Wandung 42 eingearbeitet. Eine Anzahl von Löchern 16 ermöglicht der Luft, gefiltert durch das Filterelement 45, in das Innere der zylindrischen Wandung 42 einzuströmen. Die Messanordnung 40 umfasst außerdem ein zweites tassenförmiges Bauteil 47, das fluiddicht abgedichtet im Inneren des ersten tassenförmigen Bauteils 41 gleitet, mit seiner offenen Seite aus dem Hohlraum des tassenförmigen Bauteils 41 nach außen gerichtet. Der tassenförmige Grundkörper 47 hat eine zylindrische Wandung 48 und einen die zylindrische Wandung 48 abschließenden kreisförmige Boden 49, ausgestattet mit einem Detektorelement 50, das aus der zylindrischen Wandung 48 nach außen zeigt. Der kreisförmige Boden 49 des zweiten tassenförmigen Bauteils 47 weist ebenfalls eine Anzahl von Löchern 51 auf, um gefilterte Luft in das Innere der zylindrischen Wandung 48 strömen zu lassen.
  • Die zylindrische Wandung 48 hat einen L-förmigen Schlitz 52 der im Zusammenwirken mit einem Stift 53 in der zylindrischen Wandung 42 des tassenförmigen Bauteils 41 das tassenförmige Bauteil 47 im Bauteil 41 führt und sichert.
  • Die Messeinrichtung 40 umfasst einen Kolben 54, der wiederum gasdicht entlang der Innenwand von Bauteil 47 gleitet. Der Kolben 54 selbst besteht wiederum aus einem zylindrischen Körper 55 und einem Detektorelement 56, angeordnet auf dem Kolbenboden 61 des zylindrischen Körpers 55. Im Gebrauchszustand befindet sich dieser mit dem Detektorelement im Inneren der zylindrischen Wandung 48.
  • Zur Führung und Sicherung des Kolbens 54 im tassenförmigen Bauteil 47 hat der zylindrische Kolbenteil 55 einen L-förmigen Schlitz, der mit einem Stift 58 in der zylindrischen Wandung 48 des tassenförmigen Bauteils 47 zusammenwirkt.
  • Mit anderen Worten, die Messeinrichtung 40 umfasst eine erste Messzelle 59, gebildet durch die inneren Oberflächen 42a und 43a des tassenförmigen Bauteils 41 sowie die äußere Oberfläche 49a des Bodens 49, und eine zweite Messzelle 60, gebildet durch die inneren Oberflächen 48a und 49b des tassenförmigen Grundkörpers 47 und durch die äußere Oberfläche 61a des kreisförmigen Kolbenbodens 61.
  • Gemäß der vorhergehenden Beschreibung ermöglicht die Messanordnung 40 die Eliminierung von Nachteilen der Anlaufphase sowie der Nachwirkungsphase mittels Pumpwirkung des tassenförmigen Bauteils 47 und des Kolbens 54 und der daraus resultierenden schnellen Füllung oder Entleerung der Messzellen. Darüber hinaus werden die Detektoren 50 bzw. 56 jeweils durch Aufliegen auf den kreisförmigen Böden 43 bzw. 49 abgeschirmt.
  • Darüber hinaus hat die Messanordnung 40 den Vorteil, dass zwei Messvorgänge simultan durchgeführt werden bei nicht unerheblicher Einsparung von Platz und vor allem Kosten. Zu berücksichtigen ist dabei, dass ansonsten beinahe generell derartige Messungen, um sicher zu gehen, mit Einsatz von mindestens zwei Messgeräten ausgeführt werden.
  • Nummer 70 in 5 verweist auf eine weitere Ausführungsform der beschriebenen Erfindung. Bauteile davon, die identisch mit denen der Messvorrichtung 1 sind, werden ohne weitere Beschreibung mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet.
  • Wie in 5 gezeigt, umfasst die Messeinrichtung 70 einen Kolben 71, wiederum umfassend einen äußeren Teil 72 und einen inneren Teil 73, der bezüglich einer speziellen Anwendung der Vorrichtung 70 frei bewegbar ist relativ zum äußeren Kolbenteil 72. Das äußere Kolbenteil 72 umfasst einen röhrenförmigen Stab 74, gebildet durch eine hohle zylindrische Wandung 75, die einen zylindrischen Hohlraum 75a bildet, der wiederum mit der äußeren Umgebung durch zwei kreisförmigen Öffnungen 76 und 77 an den jeweiligen Enden der Wandung 75 verbunden ist. Weiter umfasst der äußere Kolbenteil 72 noch einen Kolbenkopf 78 mit einer ringförmigen Wandung 79, in deren Zentrum ein freier kreisförmiger Hohlraum 80 ausgebildet ist, der in Richtung Detektor 15 zeigt und mittig eine kreisförmige Öffnung 76 hat.
  • Der innere Kolbenteil 73 umfasst eine Kolbenstange 81, die im zylindrischen Hohlraum 75a gleitet, und einen zylindrischen Kopf 82, aufgenommen in dem Hohlraum 80 und mit einer Oberfläche 82a, die wiederum die Verschlussscheibe 17 trägt. Im Einzelnen umfasst die Kolbenstange 81 einen Vorderteil 81a und einen an den Vorderteil angelenkten rückwärtigen Teil 81b, so dass die Teile 81a und 81b geradlinig oder rechtwinklig zueinander ausgerichtet (wie in 5 dargestellt) sein können.
  • Wie in 5 gezeigt ist, ist der innere Teil 73 des Kolbens 71 mit dem äußeren Teil 72 verriegelt und bewegt sich im Verbund mit diesem, wenn die Teile 81a und 81b einen rechten Winkel bilden. Insbesondere befindet sich in dieser Stellung der Vorderteil 81a der Stange 81 vollständig im Inneren des Hohlraumes 75a und der Kolbenkopf 82 ist im Inneren des Hohlraumes 80 fixiert. Wenn umgekehrt die Teile 81a und 81b zueinander ausgerichtet sind, kann die Stange 81 frei innerhalb des zylindrischen Hohlraumes 75a gleiten, so dass der innere Teil 73 des Kolbens 71 nicht mehr fest mit dem äußeren Teil 72 verbunden ist und der Kopf 82 so bewegt werden kann, dass der Detektor 15 durch die Verschlussscheibe 17 abgeschirmt wird. Mit anderen Worten, bei dieser Ausführungsform umfasst die bewegbare Wandung der vorhergehenden Ausführungsform der Erfindung ein peripheres Bauteil, definiert durch die ringförmige Wandung 79, und ein zentrales Bauteil, definiert durch den Kolbenkopf 82, der, im Sinne einer speziellen Anwendung des Gerätes, unabhängig vom peripheren Bauteil bewegbar ist.
  • Dies ermöglicht den zusätzlichen Vorteil, Luft in die Messzelle 6 zu pumpen und diese mit Hilfe des äußeren Teiles 72 von Kolben 71 mit Luft zur Messung zu füllen, während der Detektor 15 durch den inneren Teil 73 des Kolbens 71 abgeschirmt bleibt, und dass erst dann, nachdem sich Gleichgewicht zwischen dem Radon und seinen Zerfallsprodukten eingestellt hat, die Exposition des Detektors 15 durch Bewegen des inneren Teiles 73 zugelassen wird. Dies ermöglicht noch genauere Messungen durch Starten der Detektorfunktion erst nachdem sich Gleichgewicht zwischen Radon und seinen Zerfallsprodukten eingestellt hat.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform kann die Verschlussscheibe 17 selbst als Detektor gestaltet werden, so dass zwei Messwerte mit einer Messung und mit einer Messzelle erhalten werden können, wobei die Vorteile des Pumpeffektes und der Abschirmung der Detektorelemente erhalten bleiben.
  • Schließlich hat das Messgerät gemäß der vorgestellten Erfindung den Hauptvorteil, eine effektive umfassende Überwachung auf der Grundlage einzelner Messaktionen in unterschiedlichen Zeitabschnitten und damit eine genaue Abschätzung der Gaseinwirkung auf Personen in einer vorgegebenen Umgebung und zu vorgegebenen Zeitabschnitten (z. B. eine Woche, ein Monat oder ein Jahr) zu ermöglichen. In einem solchen Fall wird die Messeinrichtung in der zu überwachenden Umgebung belassen und aktiviert, wenn die Personen die jeweilige Umgebung betreten und dann wieder deaktiviert, wenn die Personen diese wieder verlassen. Alternativ kann die Messeinrichtung in geeigneter Weise modifiziert und als Personendosimeter zur Erfassung der eingeatmeten Luft getragen werden.
  • Selbstverständlich können Veränderungen an der Messeinrichtung für gasförmige Produkte gemäß der vorgestellten Erfindung vorgenommen werden, ohne dem Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche zu verlassen.
  • Als Beispiel kann das Detektorbauteil entweder auf einer festen Wandung der Messzelle angebracht werden, wobei es durch die Kolbenoberfläche abgeschirmt werden kann, oder es kann andererseits auf dem Kolbenkopf angebracht werden und dann durch Auflage auf der dem Kolbenkopf gegenüberliegenden festen Wandung abgeschirmt werden. Darüber hinaus kann sogar das Filterelement die feste Wandung bilden, auf der der Detektor ruhen und damit abgeschirmt werden kann.
  • Abschließend kann noch der Kolben auf die verschiedenste Art betätigt werden. Z. B. kann der Kolben der Messeinrichtung mit einer Feder auf der Kolbenstange elektrisch betätigt werden, um Überwachungszyklen zu automatisieren.

Claims (13)

  1. Vorrichtung (1; 20; 30; 40; 70) zum Erfassen eines gasförmigen Produkts, umfassend: – wenigstens eine Messzelle (6; 59, 60), – wenigstens ein Filterelement (3; 45) zum Zurückhalten von Teilchenmaterial, das in der Luft vorhanden ist, die in die Messzelle (6; 59, 60) eintritt, – wenigstens ein Erfassungselement (13; 50, 56), das in der Messzelle (6; 59, 60) untergebracht ist, – eine bewegbare Wand (9; 49, 61; 79, 82) der Messzelle (6; 59, 60), wobei die bewegbare Wand (9; 49, 61; 79, 82) auf fluiddichte Art und Weise zwischen einer zurückgezogenen Position, in welcher die Messzelle (6; 59, 60) ein maximales Volumen hat, und einer vorderen Position, in welcher die Messzelle (6; 59, 60) ein minimales Volumen hat, bewegbar ist, die Anordnung so getroffen ist, dass die Bewegung der bewegbaren Wand (9; 49, 61; 79, 82) in die zurückgezogene Position das gasförmige Produkt in die Messzelle (6; 59, 60) saugt und die Bewegung der bewegbaren Wand (9; 49, 61; 79, 82) in die vordere Position die Messzelle (6; 59, 60) leert, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Verschlussfläche (5a; 43a, 49b; 82a) der Messzelle (6; 59, 60) aufweist und die Anordnung außerdem so getroffen ist, dass in der vorderen Position der bewegbaren Wand (9; 49, 61; 79, 82) das Erfassungselement (13; 50, 56) durch Ruhen an der Verschlussfläche (5a; 43a, 49b; 82a) der Messzelle (6; 59, 60) vor Exposition geschützt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussfläche (5a; 82a), die an dem Erfassungselement (13) ruht, durch die bewegbare Wand (9; 82) getragen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein zweites Erfassungselement, das durch die Verschlussfläche (5a, 82a) getragen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungselement (50, 56) an der bewegbare Wand (49, 61) befestigt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Kolbenteil (5; 47; 54; 71), welches die bewegbare Wand (9; 49, 61; 79, 82) trägt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine zylindrische Wand (2), die an einen Ende durch das Filterelement (3) geschlossen ist und in der sich das Kolbenteil (5) auf fluiddichte Art und Weise verschiebt, wobei die zylindrische Wand (2) die Messzelle (6) zusammen mit dem Filterelement (3) und der bewegbaren Wand (9) begrenzt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenteil (21) eine Stange (22) aufweist, die eine mit Gewinde versehene äußere Oberfläche (23) hat.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Feder (34), welche eine Stange (10) des Kolbenteils (5) umgibt, und eine Halteeinrichtung (35) zum Halten der bewegbaren Wand (9) in der vorderen Position, wobei die Feder (34) zusammengedrückt ist, wenn die bewegbare Wand (9) in der vorderen Position ist, um so die bewegbare Wand (9) in die zurückgezogene Position zu drängen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenteil (47) einen inneren Hohlraum (48a, 49b) aufweist, der eine weitere Messzelle (60) zusammen mit einer Fläche (61a) einer bewegbaren Wand (61) bildet, die sich auf fluiddichte Art und Weise innerhalb des Hohlraumes (48a, 49b) verschiebt, wobei die weitere Messzelle (60) mit der Messzelle (59) in Verbindung steht und wobei ein weiteres Erfassungselement (56) innerhalb der weiteren Messzelle (60) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein weiteres Kolbenteil (54), welches die weitere bewegbare Wand (61) teilt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Erfassungselement (56) an der weiteren bewegbaren Wand (61) befestigt ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Wand (79, 82) einen peripheren Teil (79) und einen zentralen Teil (82) innerhalb des peripheren Teils (79) aufweist, der unabhängig von dem peripheren Teil (79) bewegbar ist, um so einen Pumpvorgang von einem Abschirmvorgang, der das Erfassungselement (13) abschirmt, zu trennen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der periphere Teil (79) und der zentrale Teil (82) durch eine erste Stange (74) bzw. eine zweite Stange (81) gehaltert sind, wobei die zweite Stange (81) im Inneren der ersten Stange (74) untergebracht ist.
DE60318114T 2002-10-08 2003-10-08 Gasdetektor mit absperrventil Expired - Lifetime DE60318114T2 (de)

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