DE68922098T2 - Verfarhren und Vorrichtung zur Messung der Konzentration eines paramagnetischen Gases. - Google Patents
Verfarhren und Vorrichtung zur Messung der Konzentration eines paramagnetischen Gases.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft im allgemeinen Sauerstoffmeßverfahren und -Vorrichtungen, und insbesondere Vorrichtungen und Verfahren zum Messen einer Sauerstoffkonzentration in Gasgemischen durch magnetische Mittel.
- Eine genaue Messung von einer Sauerstoffkonzentration in Gasgemischen ist in einem weiten Feld van industriellen, klinischen und Laborverfahren wichtig. Daher wurden eine Vielzahl von Vorrichtungen zum Messen einer Sauerstoffkonzentration vorgeschlagen oder entwickelt. Es wurde schon vor langer Zeit erkannt, daß Sauerstoff paramagnetische Eigenschaften aufweist, wobei sich seine Moleküle in dem Bereich des Magnetfelds anordnen, welcher am stärksten ist. Die meisten anderen Gase sind im Gegensatz dazu diamagnetisch, d.h. ihre Moleküle sammeln sich im schwächsten Bereich eines Magnetfelds an. Die weitreichend bekannten paramagnetischen Eigenschaften von Sauerstoff haben eine Vielzahl von Untersuchungen betreffend Verfahren und Vorrichtungen zum Messen von einer Sauerstoffkonzentration in Gasgemischen durch magnetische Erfassungsvorrichtungen verursacht.
- Eine frühe Bauart einer paramagnetischen Meßzelle, welche mit der magnetischen Suszeptibilität von Sauerstoff arbeitet, ist in Pauling, et al., "An Instrument for Determining the Partial Pressure of Oxygen in a Gas, 68, Journal of the American Chemical Society, 795, (1946)", beschrieben. Die Meßzelle gemäß Pauling et al. verwendet ein abgedichtetes Glasrohr, das ein schwach diamagnetisches Gas, wie Stickstoff, enthält. Das Rohr ist zwischen den keilförmigen Polstücken eines Permanentmagneten aufgehängt, wodurch ein ungleichmäßiges Magnetfeld erzeugt wird, wobei sich das Rohr frei um eine Vertikalachse drehen kann. Der gesamte Aufbau wird dann in eine Kammer mit einem ausgewählten Gas gebracht.
- Wenn der Sauerstoff in die das Rohr umgebende Kammer eingebracht wird, wird der Stickstoff in dem Rohr relativ zu dem umgebenden paramagnetischen Sauerstoffgas effektiv diamagnetisch und das Rohr erfährt eine Kraft in Richtung auf eine Drehung desselben in dem Bereich, in dem das Magnetfeld am schwächsten ist. Diese Bewegung oder eine Kraft, welche für eine Verhinderung dieser Bewegung notwendig ist, kann gemessen werden und als ein Indikator für die Sauerstoffkonzentration in der Kammer verwendet werden. Die Paulingzelle ist jedoch zerbrechlich und die Drehachse des Rohrs muß für jede Verwendung passend eingestellt werden, wodurch dieselbe für industrielle Sauerstoffmeßanwendungen ungeeignet ist.
- Eine andere Bauart einer Vorrichtung zum Messen der Konzentration von Sauerstoff bezieht sich auf das umgekehrte Verhältnis zwischen der Temperatur und der magnetischen Suszeptibilität von Sauerstoff. Durch diese inverse Beziehung erzeugt ein Aufheizen eines Abschnitts eines Sauerstoff enthaltenden Gemisches in einem nicht homogenen Magnetfeld einen "Magnetwind"-Effekt, der durch seine thermische Auswirkung auf ein elektrisches Widerstandselement gemessen werden kann. In der Druckschrift "Medlock, et al., Oxygen Analysis, Transactions of the Instruments and Methods Conference, Stockholm 1949, S. 1-8" und "Ellis, et al., The Measurement of Gaseous Oxygen Tension Utilizing Paramagnetism, 40, British Journal of Anaesthesia 569, (1968)" sind verschiedene Konfigurationen von Magnetwindvorrichtungen diskutiert.
- Die deutschen Patente DE-B-1 079 353 und DE-B-1 078 789 beschreiben ein System zum Bestimmen einer paramagnetischen Gaskonzentration durch ein Vorsehen eines magnetischen Spalts und ein Anordnen eines Winderzeugungsthermistors und eines Winderfassungsthermistors in den Spalt, während die Thermistoren auf eine konstante Temperatur erhitzt werden. Diese Thermistoren sind in einer Brückenschaltung enthalten, zusammen mit einer Stromerzeugungsschaltung, zum Aufrechterhalten der konstanten Temperatur der Thermistoren. Der Ausgang der Brückenschaltung liefert dann ein Maß der Konzentration des paramagnetischen Gases in der Gasprobe.
- Übliche, Magnetwind verwendende Sauerstoffmeßvorrichtungen sind jedoch relativ großen Fehlern aufgrund von Änderungen der thermischen Eigenschaften der umgebenden oder der "Hintergrund"-Gase ausgesetzt. Insbesondere verursacht die Anwesenheit von verschiedenen Hintergrundgasen bei üblichen Magnetwindsauerstoffsensoren falsche Meßwerte der Sauerstoffbeträge, aufgrund der großen Unterschiede der thermischen Charakteristika der Hintergrundgase. Zusätzlich weisen übliche, Magnetwind verwendende Sauerstofferfassungsvorrichtungen den Nachteil auf, daß sie eine Stellungssensitivität besitzen und von dem Hintergrundgas abhängig sind, insbesondere im Vergleich mit Verfahren, welche auf einer direkten Messung der magnetischen Suszeptibilität basieren.
- Demgemäß existiert ein Bedarf für Sauerstoffmeßverfahren und -vorrichtungen, welche eine genaue und zuverlässige Messung einer Sauerstoffkonzentration ermöglichen, unabhängig von der Zusammensetzung der Hintergrundgase.
- Folglich ist es eine erf indungsgemäße Aufgabe Sauerstoffmeßverfahren und -vorrichtungen zu schaffen, welche eine genaue Messung einer Sauerstoffkanzentration ermöglichen, unabhängig von der Hintergrundgaszusammensetzung und von thermischen Eigenschaften.
- Eine weitere erfindungsgemäße Aufgabe ist es, eine Sauerstoffmeßvorrichtung zu schaffen, welche für einen rauhen Einsatz geeignet, zuverlässig und fertig transportierbar ist.
- Andere allgemeine und spezielle Aufgaben der Erfindung sind teilweise offensichtlich und werden teilweise im folgenden deutlich.
- Die vorangehenden Aufgaben werden erf indungsgemäß wie im Patentanspruch 1 beschrieben erzielt, der eine Vorrichtung zum Messen der Konzentration eines paramagnetischen Gases in einem Gasgemisch vorsieht. Ein anderes erfindungsgemäßes Merkmal liegt darin, daß die Magnetfeldmittel erste und zweite Magnetelemente enthalten, welche nahe zueinander angeordnet sind, mit einem Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Magnetfeldelement, wobei die elektrische Meßbrücke zusätzlich eine Wheatstone'sche Brücke mit vier Zweigen enthalten kann, die vier Zweige enthalten die ersten und zweiten Magnetwinderzeugungsthermistoren und die ersten und zweiten Magnetwindmeßthermistoren.
- Die Erfindung sieht ebenso ein Verfahren zum Messen der Konzentration eines paramagnetischen Gases in einem Gasgemisch vor, wie im Patentanspruch 3 angegeben.
- Für ein besseres Verständnis der Art und der Aufgaben der Erfindung wird auf die folgende detaillierte Beschreibung und die beigelegten Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:
- - Fig. 1 eine schematische Darstellung, die eine erfindungsgemäß aufgebaute Sauerstoffmeßzelle zeigt, und
- - Fig. 2 eine schematische Darstellung, die eine erfindungsgemäße Sauerstoffmeßschaltung darstellt.
- Die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration einer erfindungsgemäßen Sauerstoffmeßzelle. Der Sauerstoffsensor verwendet das "Magnetwind"-Phänomen und enthält eine Sensorzelle 100 mit zwei Paaren von elektrisch aufgeheizten, üblichen Thermistoren R1, W1 und R2, W2.
- Ein Thermistor von jedem Paar der elektrisch aufgeheizten Thermistoren, d.h. die Thermistoren W1 und W2, sind in einem Magnetbereich einer hohen Feldintensität und Magnetfeldgradienten angeordnet. Wie in der Fig. 1 dargestellt, kann dieses hochintensive, ungleichmäßige Magnetfeld durch, z.B., ein Anordnen der Thermistoren W1 und W2 zwischen den Polstücken 104A und 104B der Magneten 102A und 102B erzeugt werden. Der zweite Thermistor von jedem Paar der elektrisch aufgeheizten Thermistoren, d.h. die Thermistoren R1 und R2, sind nahe zu den Thermistoren W1 und W2 angeordnet, jedoch im wesentlichen außerhalb des Bereichs der hohen Magnetfeldintensität.
- Wenn in der Sauerstoffmeßzelle 100 Sauerstoff vorhanden ist, werden die Thermistoren W1 und W2 elektrisch aufgeheizt, wobei die Thermistoren W1 und W2, auf welche als "Winderzeugungs"-Thermistoren Bezug genommen wird, eine Gasströmung in Richtung auf das außerhalb des Magnetfelds angeordnete Paar der nahegelegenen Thermistoren, d.h. die Thermistoren R1 und R2, erzeugen. Die Winderzeugungsthermistoren W1 und W2 verlieren dadurch an die nahegelegenen Thermistoren R1 und R2 von jedem Paar Wärme. Demgemäß besteht beim Vorhandensein von Sauerstoff in der Sauerstoffmeßzelle 100 eine Neigung zum proportionalen Vermindern der Temperatur der Winderzeugungsthermistoren W1 und W2, wobei eine Neigung zur Erhöhung der Temperatur der nahegelegenen Thermistoren R1 und R2 besteht, auf die als "Windmeß"-Thermistoren Bezug genommen wird.
- Die Fachleute in diesem Bereich werden anerkennen, daß der dargestellte Aufbau die Positionssensitivität des Sensors minimiert, wobei der Aufbau Winderzeugungsthermistoren W1 und W2 innerhalb des hochintensiven Magnetfeldbereichs verwendet, der durch entsprechende Polstücke 104A und 104B der Magneten 102A und 102B erzeugt wird und weiterhin Windmeßthermistoren R1 und R2 außerhalb des hochintensiven Magnetfeldbereichs und nahe den entsprechenden Winderzeugungsthermistoren W1 und W2 verwendet. Durch diese Positionsinsensitivität der dargestellten Sensorzelle 100 kann die Erfindung vorteilhaft in einem transportablen Sauerstoffsensor verwendet werden. Die dargestellte Anordnung der Sensorzelle 100 minimiert ebenso die Abhängigkeit von einem Hintergrundgas, welches sich andererseits aus Veränderungen der thermischen Leitfähigkeit, der Wärmekapazität und der Viskosität ergeben würde. Darüber hinaus können die Thermistorpaare genau angeordnet werden, um den Signalausgang zu maximieren.
- Erfindungsgemäß sind die Thermistorenpaare R1, W1 und R2, W2 additiv in einer Meßbrückenschaltung verbunden, wie in der Fig. 2 dargestellt. Die Meßbrückenschaltung 200 ist unkompensiert, aufgrund der Widerstandsänderung, die sich aus der nicht kompensierten Thermistortemperatur ergibt. Diese unkompensierte Thermistortemperatur ist wiederum proportional zur Sauerstoffkonzentration.
- Gemäß der Erfindung eliminiert die in der Fig. 2 dargestellte Schaltung die unerwünschten Effekte der Umgebungstemperaturänderungen durch eine Temperatursteuerung der Sauerstoffmeßelemente. Die Temperatur der Sauerstoffmeßelemente wird bei einem im wesentlichen konstanten Niveau durch eine sehr genaue Temperaturregelung gehalten, welche den dargestellten in Serie geschalteten Transistor ST und das Einstellelement RT der Brückentemperatur enthält. Insbesondere enthält die dargestellte Schaltung 200 eine Konstanttemperaturbrücke, die durch die Widerstände RC, RD, RS gebildet wird, wobei die Sauerstoffmeßbrücke aus den Thermistoren W1, W2, R1, R2, RA und den Widerständen RB und RZ besteht.
- Die Widerstände RC, RD, RS und die Sauerstoffmeßbrücke, welche die Thermistoren W1, W2, R1, R2, RA enthält, und die Widerstände RB und RZ bilden die vier Arme einer Wheatstone'schen Brücke. Der variable Widerstand RT wird als ein Einstellelement der Brückentemperatur verwendet. Der Verstärker A1, welcher eine übliche Form und Aufbau aufweisen kann, erfaßt jede elektrische Unabgeglichenheit zwischen den Knoten "X" und "Y" und steuert den in Serie geschalteten Transistor ST für eine Änderung des Brückenstroms derart an, daß die Brücke wieder abgeglichen wird.
- Diese Erfassung und Regelung bewirkt, daß die Elemente der Sauerstoffmeßbrücke auf einer konstanten Temperatur gehalten werden, unabhängig von einer Änderung der Hintergrundgaszusammensetzung, welche andererseits einen Einfluß ausüben würde, und zwar durch Änderungen der themischen Leitfähigkeit, der Thermistorwärmeleitfähigkeit und der Temperatur. Die optimale Thermistortemperatur in Abwesenheit von Sauerstoff wurde auf ungefähr 200 ºC ermittelt.
- Ein wichtiger Vorteil der in der Fig. 2 dargestellten Schaltung liegt darin, daß die Thermistoren auf einer konstanten Temperatur gehalten werden. Diese konstante Temperatur erhält ein konstantes thermisches Verhältnis zwischen den Thermistorpaaren R1, W1 und R2, W2 der in der Fig. 1 dargestellten Meßzelle 100 aufrecht, wodurch die Fehler der Sauerstoffmessungen, verursacht durch Änderungen der thermischen Eigenschaften der Hintergrundgase minimiert werden.
- Ein weiterer Vorteil des dargestellten Aufbaus besteht in der Fähigkeit ein Signal an dem Ausgang des Verstärkers A2 zu erhalten, welches als Korrektursignal verwendet werden kann, oder als ein Multiplikator für ein genaues Korrigieren der Sauerstoffmessung, welche durch die Meßbrücke erhalten wird. Dieses Signal wird dadurch erhalten, daß über RS die Stromänderung erhalten wird, welche zum Wiederherstellen des Brückenausgleichs notwendig ist.
- Diese Vorteile werden am besten durch ein Beispiel einer Sauerstoffmessung dargestellt, die einen üblichen Magnetwindsauerstoffsensor verwendet. Es soll angenommen werden, daß z.B. eine Sauerstoffmessung in einem Bereich von 0 % bis 5 % benötigt wird, und zwar in einem Gasstrom, welcher aus Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid und Wasserstoff besteht. In einem üblichen Magnetwindsauerstoffanalysator wird die Meßbrücke zum Erhalten eines Null Sauerstoffwerts in 100%igem Stickstoff eingestellt und zum Erhalten eines maximalen Sauerstoffwerts in 5 % Sauerstoff und 95 % Stickstoff eingestellt. Der übliche Magnetwindsauerstoffsensor wird dann korrekte Sauerstoffmessungen einer Sauerstoffkonzentration innerhalb dem Meßbereich von 0 bis 5 % Sauerstoff liefern, im Bereich der allgemeinen Analysatorgenauigkeit.
- Der übliche Sauerstoffanalysator liefert jedoch einen, verglichen zum wahren Wert, geringeren Wert, wenn das Stickstoffhintergrundgas durch Wasserstoff ersetzt wird. Insbesondere kann ein üblicher Sauerstoffsensor einen Meßwert liefern, der 20 % niedriger als der korrekte Wert ist. dieses nachteilige Problem ergibt sich, wenn das Stickstoffhintergrundgas durch Kohlendioxid ersetzt wird. In diesem Fall liefert ein üblicher Magnetwindsauerstoffsensor einen Sauserstoffwert, der doppelt so hoch ist, wie der korrekte Wert.
- Die obigen Fehler, welche für Magnetwindsauerstoffsensoren des Standes der Technik typisch sind, ergeben sich aufgrund der großen Unterschiede der thermischen Eigenschaften des Wasserstoffs und des Kohlendioxids im Vergleich zum Stickstoff. Diese Unterschiede der thermischen Eigenschaften beeinflussen in hohem Maß die Wärmeübertragung von den Winderzeugungsthermistoren zu den nahegelegenen Windmeßthermistoren.
- Erfindungsgemäß wird jedoch die Änderung des Brückenstroms, der zum Kompensieren der obigen Anderungen und zum Wiederherstellen des Abgleichs zwischen "X" und "Y" notwendig ist, durch RS gemessen und verstärkt und durch A2 gesteuert verändert, der ein Korrektursignal zuführt, welches als ein Multiplikator für das durch die Sauerstoffmeßbrücke zugeführte Signal verwendet werden kann. Dieses Korrektursignal wird zum Korrigieren des Signals der Sauerstoffmeßbrücke verwendet, und zwar in Einheiten von Sauerstoffprozenten, unabhängig von Änderungen der Hintergrundgaszusammensetzung.
- Damit wird ersichtlich, daß die Erfindung die obengenannten Aufgaben effektiv erzielt, welche sich unter denen befinden, die durch die vorangehende Beschreibung ersichtlich wurden. Insbesondere ermöglicht die Erfindung eine genaue Messung von einer Sauerstoffkonzentration, unabhängig von Anderungen der Hintergrundgaszusammensetzung. Die Erfindung realisiert ebenso eine extrem gute Null- und Meßbereichsstabilität mit einer geringen Abweichung und erlaubt einen kompakten Sensor, der für eine Kalibrierungsüberprüfung im Labor entfernt werden kann, ohne elektrische oder pneumatische Verbindungen zu unterbrechen.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Messen der Konzentration eines
paramagnetischen Gases in einem Gasgemisch, mit
- Magnetfeldmitteln, (102A, 102B, 104A, 104B) zum Erzeugen
eines inhomogenen Magnetfelds,
- Thermistormitteln (W1, W2) zum Erzeugen von
magnetischem Wind mit zumindest einem elektrisch erhitzten
Thermistor zum Erzeugen von magnetischem Wind, welcher
innerhalb dem inhomogenen magnetischen Feld angeordnet
ist, wobei zumindest ein Thermistor zum Erzeugen von
magnetischem Wind einen elektrischen Parameter aufweist,
der proportional zur Temperatur ist, zum Erzeugen von
magnetischem Wind beim Vorhandensein eines
paramagnetischen Gases,
- Thermistormitteln (R1, R2) zum Erfassen von
magnetischem Wind mit zumindest einem elektrisch
aufgeheizten Thermistor zum Erfassen von magnetischem Wind,
welcher im wesentlichen außerhalb des inhomogenen
magnetischen Felds angeordnet ist, wobei der zumindest eine
Thermistor zum Erfassen von magnetischem Wind einen
elektrischen Parameter aufweist, der proportional zur
Temperatur ist, zum Erfassen von magnetischem Wind, der
durch den zumindest einen Thermistor zum Erzeugen von
magnetischem Wind in Anwesenheit eines
paramagnetischen Gases erzeugt wird,
- Signalerzeugungsmitteln, die in einer elektrischen
Schaltung mit den Thermistormitteln (W1, W2) zum
Erzeugen von magnetischem Wind und den Thermistormitteln
-
(R1, R2) zum Erfassen von magnetischem Wind stehen, zum
Messen des elektrischen Parameters des Thermistors zum
Erfassen von magnetischem Wind und zum Erzeugen eines
Meßsignals mit einer Amplitude, welche der
Konzentration des paramagnetischen Gases in dem Gasgemisch
entspricht und proportional zu der Stärke des
magnetischen Windes in Anwesenheit des paramagnetischen Gases
ist, wobei
- die Thermistormittel zum Erzeugen von magnetischem Wind
erste und zweite elektrisch aufgeheizte Thermistoren
(W1, W2) zum Erzeugen von magnetischem Wind enthalten,
die gegenüberliegend zueinander innerhalb des
inhomogenen Magnetfelds angeordnet sind,
- die Thermistormittel zum Erfassen von magnetischem Wind
erste und zweite elektrisch aufgeheizte Thermistoren
(R1, R2) zum Erfassen von magnetischem Wind enthalten,
die nahe den ersten und zweiten Thermistoren (W1, W2)
zum Erzeugen von magnetischem Wind angeordnet sind,
- die Signalerzeugungsmittel eine elektrische
Konstanttemperaturbrücke (RC, RD) und eine elektrische Meßbrücke
(RA, RB, RZ) enthalten, wobei die Meßbrücke die
Thermistormittel (W1, W2) zum Erzeugen von magnetischem Wind
und die Thermistormittel (R1, R2) zum Erfassen von
magnetischem Wind enthalten,
- Temperatursteuermittel (RT, AT, ST) mit
Stromsteuermittel, die auf ein elektrisches Ungleichgewicht
zwischen der elektrischen Konstanttemperaturbrücke (RC,
RD, RS) und der Meßbrücke (RA, Rb, RZ) reagieren, zum
Steuern des Stroms der Meßbrücke zum Aufrechterhalten
einer im wesentlichen konstanten Temperatur der ersten
und zweiten Thermistoren (W1, W2) zum Erzeugen von
magnetischem Wind und der ersten und zweiten
Thermistoren (R1, R2) zum Erfassen von magnetischem Wind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Signalerzeugungsmittel
- Korrekturmittel (RS, A2) enthalten, die auf das
elektrische Ungleichgewicht zwischen der elektrischen
Konstanttemperaturbrücke und der elektrischen Meßbrücke
reagieren, zum Erzeugen eines Korrektursignals und
- Kombiniermittel enthalten, zum Kombinieren des
Korrektursignals und des Meßsignals, zum Korrigieren der
Amplitude des Meßsignals, welches auf Änderungen der
Hintergrundgase in dem Gasgemisch reagiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, in der die Korrekturmittel
ein Widerstandselement (RS) zum Erfassen der Stromänderung
enthalten, welche zum Wiederherstellen des Gleichgewichts
zwischen der Konstanttemperaturbrücke (RC, RD, RS) und der
Meßbrücke (RA, RB, RZ) notwendig ist und in der die
erfaßte Stromänderung verstärkt und in den Kombiniermitteln als
Multiplikator für das Meßsignal verwendet wird.
3. Verfahren zum Messen der Konzentration eines
paramagnetischen Gases in einem Gasgemisch mit den folgenden
Schritten:
- Erzeugen eines inhomogenen Magnetfelds,
- Positionieren von zumindest einem Thermistor zum
Erzeugen von magnetischem Wind innerhalb des inhomogenen
Magnetfelds,
- Positionieren von zumindest einem Thermistor zum
Erfassen von magnetischem Wind nahe dem zumindest einen
Thermistor zum Erzeugen von magnetischem Wind und im
wesentlichen außerhalb des inhomogenen Magnetfelds,
- elektrisches Aufheizen des zumindest einen Thermistors
zum Erzeugen von magnetischem Wind, zum Erzeugen von
magnetischem Wind in Anwesenheit eines paramagnetischen
Gases, wobei der magnetische Wind eine Stärke aufweist,
die proportional zu der Konzentration des
paramagnetischen Gases in dem Gasgemisch ist,
- Messen eines elektrischen Parameters, proportional zur
Temperatur, von zumindest einem Thermistor zum Erfassen
von magnetischem Wind, zum Erfassen von magnetischem
Wind, der durch den zumindest einen Thermistor zum
Erzeugen von magnetischem Wind in Anwesenheit eines
paramagnetischen Gases erzeugt wird,
- Ansprechen auf den elektrischen Parameter des zumindest
einen Thermistors zum Erfassen von magnetischem Wind,
zum Erzeugen eines Meßsignals mit einer Amplitude, die
der Konzentration des paramagnetischen Gases in dem
Gasgemisch entspricht und proportional zu der Stärke des
magnetischen Windes in Anwesenheit des par magnetischen
Gases ist,
- Positionieren eines zweiten Thermistors zum Erzeugen von
magnetischem Wind gegenüberliegend zu dem ersten
Wiederzeugungsthermistor innerhalb des inhomogenen
Magnetfelds,
- Positionieren eines zweiten Thermistors zum Erfassen von
magnetischem Wind nahe dem zweiten Thermistor zum
Erzeugen von magnetischem Wind und im wesentlichen außerhalb
des inhomogenen Magnetfelds,
- automatisches Aufrechterhalten einer im wesentlichen
konstanten Temperatur des ersten und zweiten Thermistors
zum Erzeugen von magnetischem Wind und des ersten und
zweiten Thermistors zum Erfassen von magnetischem Wind,
wobei
- der Ansprechschritt den Schritt des Konfigurierens einer
elektrischen Konstanttemperaturbrücke und einer
elektrischen Meßbrücke enthält, wobei die Meßbrücke die
Thermistoren zum Erzeugen von magnetischem Wind und die
Thermistoren zum Erfassen von magnetischem Wind enthält,
und
- der Schritt des automatischen Aufrechterhaltens einer im
wesentlichen konstanten Temperatur der Thermistoren den
Schritt des Ansprechens auf ein elektrisches
Ungleichgewicht zwischen der elektrischen
Konstanttemperaturbrücke und der Meßbrücke enthält, zum Steuern des Stroms
zu der Meßbrücke, zum Aufrechterhalten einer im
wesentlichen konstanten Temperatur der ersten und zweiten
Thermistoren zum Erzeugen von magnetischem Wind und der
ersten und zweiten Thermistoren zum Erfassen von
magnetischem Wind,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ansprechschritt
- ein Ansprechen auf das elektrische Ungleichgewicht
zwischen der elektrischen Konstanttemperaturbrücke und
der elektrischen Meßbrücke zum Erzeugen eines
Korrektursignals enthält, und
- ein Kombinieren des Korrektursignals und des Meßsignals
enthält, zum Korrigieren der Amplitude des Meßsignals,
das auf Änderungen von Hintergrundgasen in dem
Gasgemisch reagiert.
4. Verfahren nach Anspruch 3, in dem das Korrektursignal
durch ein Widerstandselement erzeugt wird, das die
Stromänderung erfaßt, welche zum Wiederherstellen des
Gleichgewichts zwischen der Konstanttemperaturbrücke und der
Meßbrücke notwendig ist und die erfaßte Stromänderung
verstärkt und die verstärkte erfaßte Stromänderung als ein
Multiplikator für das Meßsignal zum Korrigieren des
Meßsignals verwendet.
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