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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft elektrochemische
Gassensoren zum elektrischen Signalisieren der Konzentration eines
elektrochemisch aktiven Gases, wie z. B. Sauerstoff, in einer Gasmischung
und insbesondere verbesserte Vorrichtungen und Verfahren zum genauen Überwachen
von Temperaturänderungen der
dem Gassensor zugeführten
Gase, wodurch eine genaues Ausgleichen der Temperaturschwankungen ermöglicht wird.
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Hintergrund
der Erfindung
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Elektrochemische Gassensoren sind
im Stand der Technik dafür
bekannt, dass sie die Konzentration eines elektrochemisch aktiven
Gases, beispielsweise Sauerstoff, in einer Gasmischung genau aufspüren. Die
Konzentration des Gases wird extern durch das elektrische Signal
signalisiert, welches durch die Gegenwart des aktiven Gases erzeugt wird,
das an der Oberfläche
der gasuntersuchenden Kathodenelektrode oxidiert oder reduziert
wird. Die Gassensoren umfassen Anoden- und Kathodenelektroden, die in ein
Bad aus Flüssigelektrolyten
eingetaucht sind. Die elektrischen Ausgangssignale von diesen Gassensoren
sind als elektrischer Strom ausgebildet, der dem Teildruck des gerade
gemessenen aktiven Gases entspricht. Das Stromsignal lässt sich in
ein Spannungssignal durch die Anbringung eines geeigneten Widerstands über die
Ausgangsanschlüsse
des Gassensors umwandeln, um so eine Spannungssignal in Millivolt
abzuleiten. Eine Leiterplatte wird herkömmlicherweise am Gassensor
an dessen Rückseite
mit einem darauf angebrachten geeigneten Widerstand befestigt, um
das Spannungsausgangssignal zu liefern. Bekanntermaßen sind
die Ausgangssignale des Gassensors von der Temperatur der diesem
Sensor zugeführten
Gasmischung abhängig.
Die Ausgangssignale der Sensoren erhöhen sich mit zunehmender Temperatur
der zugeführten
Gase. Diese Änderung
des Ausgangssignals ist auf die Änderung
der Diffusionsrate der Gasmischung durch die Eingangsmembran für den Gassensor zurückzuführen. Bei
den höheren
Temperaturen nimmt das elektrische Ausgangssignal aufgrund der höheren Diffusionsrate
der Gase durch die Eingangsmembran für den Gassensor zu. Infolgedessen
führt die
Erhöhung
des Ausgangssignals zu einem falschen Ausgangssignal bezüglich der
Konzentration des gemessenen Gases. Um die Ausgangssignale hinsichtlich
der Temperaturschwankungen auszugleichen und um genaue Ausgangssignale zu
liefern, wird herkömmlicherweise
ein geeigneter Thermistor auf der Leiterplatte an der Rückseite
des Gassensors angebracht. Der Thermistor liefert ein elektrisches
Ausgangssignal zum Einstellen oder Ausgleichen des Ausgangssignals
des Sensors für die
Temperaturschwankungen in dem zugeführten Gas. Dies befähigt den
Gassensor zur Durchführung genauer
Messungen der Konzentrationen des gemessenen aktiven Gases bei verschiedenen
Temperaturen, ohne dass eine zusätzliche
Berichtigung erforderlich wäre.
Diese Gassensoren besitzen eine Untersuchungsmembran an der Vorderseite
zur Aufnahme der zu analysierenden Gasmischung. Ein Elektrolytenbad
befindet sich zwischen der Eingangsuntersuchungsmembran und einer
Dehnungsmembran. Der Thermistor ist vom Elektrolyten beabstandet.
Bei dieser bekannten Anordnung des Thermistor in Gassensoren wurde
nun herausgefunden, dass viel Zeit benötigt wird, um die Temperaturänderungen
der dem Sensor zugeführten
Gasmischung auszugleichen, um so ein Temperaturausgleichssignal
bereitzustellen. Der Thermistor in diesen bekannten Sensoranordnungen
wird dem gerade einer Analyse unterworfenen Gas direkt bei der Zuführung der Gasmischung
zum Sensor ausgesetzt, während
der Sensorkörper
30 bis 40 Minuten benötigt,
um eine Temperaturänderung
in der zugeführten
Gasmischung zu erkennen. Infolge dieser zeitlichen Verzögerung kommt
es zu einer anfänglichen
schwachen Lesung aufgrund der vom Thermistor durchgeführten Einstellung.
Diese Zeitverzögerung
kann 30 Minuten bis zu einer Stunde ausmachen. Bei medizinischen Anwendungen,
bei denen die einem Patienten auf einer Intensivstation verabreichte
Sauerstoffkonzentration zu überwachen
ist, mag diese Verzögerung
zu lange sein, und der mit der verzögerten Temperaturüberwachung
einhergehende Fehler könnte
bis zu 10% der von einem Patienten benötigten Sauerstoffmenge ausmachen
und dem Patienten schaden. Demgemäß wird heutzutage eine verbesserte
Vorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren zum genaueren Überwachen
und Ausgleichen eines elektrischen Ausgangssignals des Sensors im
Hinblick auf Fehler verlangt, die durch sich ändernde Temperaturen der dem
Gassensor zugeführten
und zu analysierenden Gasmischungen hervorgerufen werden.
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Das US-Patent Nr. 3,510,421 offenbart
eine polarografische Zelle zum Messen der Menge an gelöstem Sauerstoff
innerhalb einer Flüssigkeit.
Erste und zweite Elektroden sind innerhalb eines hohlen zylindrischen
Gehäuses
angeordnet. Ein temperaturempfindliches Widerstandselement ist innerhalb
der Flüssigkeit
neben der ersten Elektrode angeordnet.
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Die europäische Patentanmeldung Nr. 0113966
offenbart eine elektrochemische Elektrodenanordnung, die ein Kassettenbauteil
sowie ein Verbinderbauteil aufweist. Das Kassettenteil umfasst ein
Gehäuse,
welches einen ringförmigen
Elektrolytenraum definiert, eine wahlweise durchlässige Membran,
die sich über
eine Öffnung
desselben erstreckt, einen Hohlraum, eine Kathodenelektrode, die
sich durch die Endwand des Hohlraums mit der Spitze der Kathodenelektrode
nebeneinanderliegend zur Membran erstreckt, eine Anodenelektrode
sowie einen Elektrolyten. Das Verbinderteil umfasst eine vorspringenden
Stange, ein erstes elektrisches Kontaktteil zum elektrischen Ineingriffbringen
mit der Kontaktfläche
der Kathodenelektrode, einen Temperatursensor in Wärmeverbindung
mit dem ersten Kontaktteil, ein zweites Kontaktteil zum elektrischen
Ineingriffbringen mit der Kontaktfläche der Anodenelektrode sowie Mittel
zum Verbinden der Elektrodenanordnung mit einer entfernten Stelle
zum Weiterleiten elektrischer Signale an die entfernte Stelle.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die Erfindung schafft einen elektrochemischen
Gassensor gemäß dem Anspruch
1 der beigefügten
Ansprüche.
Des Weiteren stellt die Erfindung ein Verfahren zum Ausgleichen
eines elektrochemischen Gassensors gemäß Anspruch 5 der beigefügten Ansprüche bereit.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen verbesserten, feinfühligeren
elektrochemischen Gassensor mit verbesserten Verfahren und Einrichtungen
zum Aufspüren
oder Überwachen
der Temperaturänderungen
in den den Sensoren zugeführten
Gasen, um die Temperaturausgleichssignale rasch bereitzustellen
und ohne zeitliche Verzögerung
auszunutzen, um korrekte, temperaturausgeglichene Ausgangssignale
zu liefern und damit genaue elektrische Ausgangssignale, welche
die Konzentrationen der dem Gassensor zugeführten und zu analysierenden elektrochemischen
aktiven Gase darstellen. Die oben genannten Vorteile werden erlangt,
ohne dass sich die Herstellungskosten des verbesserten Gassensors
merklich ändern.
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Vom Aufbau her gesehen umfasst der
verbesserte elektrochemische Gassensor eine Thermistoreinrichtung,
die neben einer Dehnungsmembran angebracht ist, d. h. mit dem Gassensorelektrolyten in
Kontakt ist und denselben beinhaltet, nämlich in einer im Wesentlichen
wärmeisolierten
Beziehung hinsichtlich der Temperatur der zu untersuchenden Gase,
die dem Gassensor zugeführt
werden, so dass jede Temperaturänderung
des zu untersuchenden Gases nicht direkt der Thermistoreinrichtung
mitgeteilt wird, wodurch sowohl der Gassensor als auch die Thermistoreinrichtung
jede Temperaturänderung des
zu untersuchenden Gases im Wesentlichen gleichzeitig erfahren, wodurch
die Thermistoreinrichtung elektrische Ausgangssignale als Antwort
auf die gemessenen Temperaturänderungen
in den gerade untersuchten Gasen liefert, ohne dass es zu erheblichen
zeitlichen Verzögerungen
zwischen den Temperaturänderungen
in den zu untersuchenden Gasen und den von der Thermistoreinrichtung
gelieferten elektrischen Ausgangssignalen kommt.
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Bei einem Verfahren im weiten Sinne
umfasst die vorliegende Erfindung die Bereitstellung eines elektrochemischen
Gassensors, um ein elektrisches Ausgangssignal als Antwort auf die
Zuführung einer
Gasmischung zum Gassensor zu liefern, in dem sich ein elektrochemisch
aktives und zu untersuchendes Gas befindet, nämlich aufgrund der Erzeugung
einer Kathodenreaktion, wodurch das elektrische Ausgangssignal die
Konzentration des untersuchten, elektrochemisch aktiven Gases darstellt,
die sich mit den Temperaturen der Gasmischungen ändert, wodurch es zu fehlerhaften
elektrischen Ausgangssignalen aufgrund der Temperaturschwankungen
der Gasmischung kommt, wobei die Thermistoreinrichtung im Gassensor
auf eine vorbestimmte wärmeisolierte
Art und Weise angebracht wird, um jede direkte Wärmeübertragung an die Thermistoreinrichtung
zu minimieren, so dass der Gassensorkörper und die Thermistoreinrichtung
den Temperaturschwankungen der Gasmischung im Wesentlichen gleichzeitig
ausgesetzt sind, um so eine genaue Ausgleichung der elektrischen
Ausgangssignale vom Gassensor ohne Zeitverzögerung zu erlauben, wodurch
genaue Ausgangssignale der Konzentrationen der untersuchten Gase
trotz der Temperaturschwankungen in den zugeführten Gasmischungen geschaffen
werden.
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Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Anbringen
der Thermistoreinrichtung in einem Kühlkörper neben dem Gassensorelektrolyten
und Vorsehen mehrerer Wärmeisolatoren,
die im Gassensor gestapelt sind, wobei die Leitungsdrähte der
Thermistoreinrichtung in Spulen spiralförmig angebracht sind und außerhalb
des Gassensors elektrisch zugänglich
sind.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Diese und weitere Merkmale der vorliegenden
Erfindung sind besser zu verstehen, wenn man sie anhand der folgenden
Beschreibung und der Zeichnungen betrachtet, wobei
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1 eine
Querschnittsansicht eines bekannten elektrochemischen Gassensors
mit Thermistor-Temperaturausgleich ist,
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2 eine
grafische Darstellung des Gassensors der 1 ist, wobei elektrische Ausgangssignaländerungen
auf erhöhte
Temperaturen der dem Gassensor zugeführten Gasmischung zurückzuführen sind,
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3 eine
Querschnittsansicht eines elektrochemischen Gassensors mit einer
Einrichtung zur genauen Übenrvachung
von Temperaturänderungen der
dem Gassensor zugeführten
Gasmischungen ist, welche die Erfindung verkörpert,
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4 eine
Ansicht von oben auf einen unvergossenen Thermistor ist, mit Blick
auf die Rückseite
des Gassensors der 3,
welche die spiralförmige
Anordnung der Thermistorleitungen zeigt, teilweise mit gepunktetem
Umriss dargestellt,
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5 eine
Seitenansicht der Thermistoranordnung zeigt, wie sie in der 4 zu sehen ist,
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6 eine
Iosgelöste
Ansicht des Oberteils der Leiterplattenanordnung zeigt, wie sie
im Gassensor der 3 verwendet
wird, und
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7 eine
grafische Darstellung des Gassensors der 3-6 ist,
wobei elektrische Ausgangssignalschwankungen auf eine Erhöhung der
Temperatur in der dem Gassensor zugeführten Gasmischung zurückzuführen sind.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung
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Eine Würdigung des Problems des heutigen Aufbaus
elektrochemischer Gassensoren und des Temperaturausgleichs der elektrischen
Ausgangssignale des Sensors mittels der Thermistoreinrichtung führt zu einem
besseren Verständnis
der Notwendigkeit der hierin offenbarten Verbesserungen und der Vorteile
der neuartigen Strukturen. Der elektrochemische Gassensor 10 ist
in der 1 als galvanischer Gassensor
des Stands der Technik zum Erzeugen einer Kathodenreaktion an der
gasuntersuchenden Kathodenelektrode 12 für den Gassensor
dargestellt. Die Kathodenreaktion wird in Antwort auf die dem Gassensor 10 zugeführten Gasmischungen
hervorgerufen, wenn sich die Kathodenelektrode 12 und die dazugehörige Anodenelektrode 14 mit
Hilfe eines geeigneten Elektrolyten 16 im Nasszustand befinden, der
im Behälter 18 angeordnet
ist, welcher den Körper
für den
Sensor 10 bestimmt. Der Elektrolyt 16 besitzt
ein vorgewähltes
Volumen, das zwischen der dünnen
Untersuchungsmembran 20 und der Dehnungsmembran 22 festgelegt
wird, welche an der entgegengesetzten Seite der Anodenelektrode 14 von
der Kathodenelektrode 12 beabstandet ist. Die Rückseite
des Behälters 18 wird
durch die Anordnung einer Leiterplatte 24, welche im Abstand
von der Membran 22 gezeigt ist, sowie durch die Anbringung
eines Thermistors 26 und mehrerer Widerstände 28 abgeschlossen.
Ein elektrischer Steckverbinder 30 ist an die Leiterplatte 24 zum
Ableiten der elektrischen Ausgangssignale angeschlossen, welche
durch die oben genannte Kathodenreaktion erzeugt werden, sowie der
Thermistorsignale, welche zum Ausgleichen sämtlichen Temperaturänderungen in
der dem Gassensor 10 zugeführten Gasmischung in wohlbekannter
Art und Weise zu kombinieren sind. Dieser Aufbau ist typisch für die bekannten
elektrochemischen Gassensoren vom galvanischen Typ, welche die Konzentrationen
elektrochemisch aktiver Gase, wie z. B. Sauerstoff, in den dem Gassensor
zugeführten
Gasmischungen in ppm erfassen können. Es
sollte von den Fachleuten erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung
auch auf andere Arten von Gassensoren anwendbar ist, einschließlich polarografische
Gassensoren.
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Wie in der 1 gezeigt, ist das offene Ende des Behälters 18 mit
einem offenendigen Gewindeteil 32 zur Aufnahme der dem
Gassensor 10 zugeführten Gasmischungen
versehen. Dadurch kann der Gassensor 10 auf einen geeigneten
Gasblock zur Aufnahme der Gasmischungen geschraubt werden, welche
durch diesen fließen,
um auf der Untersuchungsmembran 20 aufzutreffen. Ein derartiger
Gasblock kann aus Aluminium oder Kunststoff bestehen. Der Gasblock
ist in der 1 schematisch
mit gepunkteter Kontur und auf dem Teil 32 befestigt dargestellt. Bei
Zuführung
der zu analysierenden Gasmischung zum Gassensor 10 erzeugt
die Konzentration des elektrochemisch aktiven Gases in der Gasmischung einen
Kathodenstrom, der auf die Oxidation oder Reduktion des aktiven
Gases zurückzuführen ist,
wodurch ein elektrisches Stromausgangssignal vom Sensor 10 geliefert
wird, das die Konzentration des aktiven Gases in der Gasmischung
darstellt. Der elektrische Strom kann in ein Spannungsausgangssignal
durch die Bereitstellung eines geeigneten Ausgangswiderstands umgewandelt
werden, welcher über
die Ausgangsanschlüsse
des Sensors 10 gekoppelt ist. Zum Beispiel wandelt ein
zehnohmiger, auf der Leiterplatte 24 angebrachter Widerstand
die Ausgangsströme
in ein Spannungssignal in Millivolt um. Auch ist es wohlbekannt,
dass elektrische Ausgangssignale von den Gassensoren 10 ebenso
von der Temperatur und den Temperaturschwankungen der dem Sensor
zugeführten Gasmischungen
abhängen.
Die elektrischen Ausgangssignale nehmen größenmäßig mit den Temperaturerhöhungen der
zu untersuchenden oder analysierenden Gasmischung zu. Diese Veränderung
des Ausgangssignals ist auf die Veränderung der Diffusionsrate
des zugeführten
Gases durch die dünne
Untersuchungsmembran 20 zurückzuführen. Bei den höheren Gastemperaturen nehmen
die elektrischen Ausgangssignale aufgrund der höheren Diffusionsrate des zugeführten Gases durch
die Untersuchungsmembran 20 zu, und dadurch signalisieren
die abgeleiteten Ausgangssignale irrtümlicherweise die Konzentration
des untersuchten aktiven Gases in der zugeführten Gasmischung. Die Gassensoren
im Stand der Technik verwandten ein Temperaturmessgerät in der
Form des auf der Leiterplatte 24 angebrachten Thermistors 26 für den Gassensor 10,
um ein elektrisches Ausgangssignal zu liefern, das die Temperaturänderung
in dem dem Gassensor zugeführten
Gas darstellt. Das Ausgangssignal des Thermistor wird als Temperaturausgleichssignal
für das
irrtümlicherweise
erzeugte Ausgangssignal des Sensors verwendet, um das korrekte,
für die
Temperaturänderungen
ausgeglichene Ausgangssignal zu liefern, was wohlbekannt ist, ohne
dass zusätzliche
Korrekturen erforderlich wären.
Die Thermistorsignale werden zum Auslöschen der Temperaturkomponenten
der sensorerzeugten Signale in bekannter Schaltungsweise verwendet. Wie
mit Blick auf die 1 zu
erkennen ist, wird die zu analysierende Gasmischung sofort dem Thermistor 26 ausgesetzt
und signalisiert infolgedessen eine Temperaturänderung, welche ein anfänglich schwaches
und falsches Ausgangssignal vom Gassensor 10 erzeugt. Bekanntermaßen braucht
der Gassensorkörper
einen Zeitraum in der Größenordnung
von 30 bis 40 Minuten für
die Temperaturänderung,
bevor er dann die Temperaturänderung
in der zugeführten Gasmischung
korrekt signalisiert. Wie festgestellt wurde, dauert diese zeitliche
Verzögerung
bei der Bereitstellung genauer elektrischer Ausgangssignale zwischen
30 Minuten und einer Stunde. Für
einen Patienten auf einer Intensivstation, auf der z. B. die Sauerstoffzufuhr überwacht
wird, ist diese Zeitverzögerung
zu lang, und die Fehler, zu denen es aufgrund der verzögerten Temperaturüberwachung
durch den Thermistor kommt, könnten
bis zu 10% der erforderlichen Sauerstoffzufuhr ausmachen und einem
Patienten schaden.
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Die durch die falsche Temperaturüberwachung
vom Thermistor 26 für
den Gassensor 10 hervorgerufene zeitliche Verzögerung ist
in der 2 grafisch für eine Temperaturänderung
von 24°C
auf 40°C
für Tests
dargestellt, die an drei verschiedenen Gassensoren vom Typ des Gassensors 10 durchgeführt wurden.
Der Abstand zwischen den senkrechten Linien in der 2 stellt zeitlich 5 Minuten dar. Alle
drei Gassensoren signalisierten einen sofortigen wertmäßigen Abfall
des elektrischen Ausgangssignals, da der Thermistor 26 sofort
der Temperaturänderung
ausgesetzt wurde – mit
allmählicher
wertmäßiger Zunahme,
während
der Sensorkörper
die Temperaturänderung
im Laufe der Zeit absorbiert. Das elektrische Ausgangssignal erreicht
einen stabilen Zustand nach der Zeitverzögerungsdauer, die vom Sensorkörper und
den dazugehörigen
Elementen benötigt
wird, um die geänderte
Temperatur, im obigen Beispiel 40°C,
zu erreichen. Diese Zeitverzögerungsdauer
für die
Zellen der 2 sind im
Wesentlichen in der Größenordnung
von 30 Minuten zu erkennen.
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In Anbetracht der oben genannten
Anordnungen und Probleme im Stand der Technik wird nun der verbesserte
Gassensor 10' der
vorliegenden Erfindung zusammen mit den in den 3 bis 6 gezeigten
Strukturen sowie der grafischen Darstellung der 7 untersucht. Der Grundaufbau des elektrochemischen
Gassensors 10 vom galvanischen Typ der 1 ist in der 3 gezeigt, allerdings mit der verbesserten
Anordnung zum Untersuchen der angewandten Gastemperaturen und zum Überwachen
der Temperaturen, ohne jedoch die zeitlichen Verzögerungen
der bekannten Strukturen hervorzurufen. Der erfindungsgemäße Thermistor 26 befindet
sich in sehr großer
Nähe zu
dem Flüssigelektrolyten
neben der Dehnungsmembran 22 in einer im Wesentlichen wärmeisolierten
Beziehung zum Gassensorkörper und
zu den dem Gassensor 10' zugeführten Gasen, wodurch
die Zeitverzögerungen
im Stand der Technik beseitigt werden, welche beim Überwachen
der Temperaturen der den Gassensoren zugeführten Gase während einer
Temperaturänderung
der Gase auftreten.
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Zu diesem Zweck wird der Thermistor 26 an die
Rückseite
der Dehnungsmembran 22 mit einer Kühlkörpermasse 34 vergossen,
wie beispielsweise Zinkoxid oder Silikon, wie in der 3 gezeigt. Dadurch werden
sämtliche
Temperaturänderungen
der gerade einer Analyse unterworfenen Gase nicht direkt dem Thermistor 26 mitgeteilt,
um falsche Ausgangssignale zu erzeugen. Die Leitungsdrähte für den Thermistor 26 umfassen
ein elektrisch isoliertes Kabel 26C mit einer Länge von
etwa 3 bis 4 Inch (7,62 bis 10,16 cm), wobei seine einzelnen Leitungsdrähte an der
Leiterplatte 24 an den Punkten „4" auf der Platte befestigt sind, siehe 4 und 6.
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Ein weiteres wichtiges Merkmal der
Anordnung des Thermistor 26 am Gassensor 10' ist die Bereitstellung
von Wärmeisoliermitteln,
die zwischen der Kühlkörpermasse 34 und
den Oberteilen der Leiterplatteneinrichtungen an der Leiterplatte 24 angeordnet
sind – am
besten zu sehen in den 3 und 5. Die hier dargestellten
Isoliermittel umfassen drei Einzelschichten aus Schaum, die aufeinander
zwischen dem Kühlkörper 34 und
der Leiterplatte 24 gestapelt sind. Die Einzelschichten
aus Isolierschaum sind jeweils unterschiedlich groß und in
den Zeichnungen als Schichten 36, 38 und 40 von
oben nach unten gekennzeichnet, insbesondere zu sehen in der 5. Die oberste Isolierschicht 36 befindet
sich unterhalb des Thermistor 26 und der Kühlkörpermasse 34 und
ist vom Durchmesser her die größenmäßig kleinste
der drei Isolierschichten. Die unterste Isolierschicht 40 ist
vom Durchmesser her die größte, während sich
die Schicht 38 größenmäßig zwischen
den Durchmessern der Schichten 36 und 40 befindet.
Die drei Schichten haben im Wesentlichen dieselbe Dicke und nehmen
zusammen das Volumen zwischen der Kühlkörpermasse 34 und der
Leiterplatte 24 ein. Die drei Schichten sind zueinander
versetzt angeordnet, wie am besten in der 5 zu erkennen ist. Das Isolierkabel 26C für den Thermistor 26 ist
spiralförmig oder
spulenförmig
zwischen den Isolierschichten 36, 38 und 40 zwischen
den gestapelten Schichten angeordnet, siehe 3 und 4,
und die einzelnen Leitungsdrähte
des Kabels 26C sind am Punkt „4" auf der Leiterplatte 24 verbunden,
wie am besten in den 4 und 6 zu sehen ist.
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Bei der oben beschriebenen Art und
Weise, wie man den Thermistor 26 isolierend befestigt,
wird jede Temperaturänderung
der dem Gassensor 10' zugeführten Gasmischungen
nicht direkt dem Thermistor 26 übermittelt, da sowohl der Gassensorbehälter oder
-körper 18 als
auch [sic] die Gastemperaturänderung
im Wesentlichen gleichzeitig erfahren. Deshalb gleichen die vom
Gassensor 10' und
vom Thermistor 26 erzeugten elektrischen Ausgangssignale,
wenn man sie miteinander kombiniert, die sensorerzeugten elektrischen
Ausgangssignale für
die gemessenen Temperaturschwankungen korrekt aus, so dass die daraus
resultierenden, temperaturausgeglichenen elektrischen Ausgangssignale
die an der gasuntersuchenden Kathodenelektrode erzeugten Signale
richtig darstellen, ohne dass es zu falschen Zunahmen oder Abnahmen
aufgrund von Temperaturänderungen
kommt.
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Der Gassensor 10' wurde auf die
gleiche Art und Weise wie der Sensor 10 getestet und in
der 7 für eine Temperaturänderung
in dem dem Sensor zugeführten
Gas von 24°C
auf 40°C
aufgetragen. In der 7 sind
die Ausgangssignale für
die sechs Gassensoren so dargestellt, dass sie sofort ins Gleichgewicht
kommen, ohne dass es zu falschen Zu- oder Abnahmen in den elektrischen
Ausgangssignalen kommt, wie es bei den bekannten Geräten im Stand
der Technik der Fall ist.
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Es sollte nun von den Fachleuten
auf dem Gebiet der Gassensoren gewürdigt werden, dass die vorliegende
Offenbarung einen Fortschritt zum Stand der Technik für das genaue Überwachen
von Temperaturänderungen
bei den dem Gassensor zugeführten
Gasmischungen darstellt, um so empfindlichere und genau ausgeglichene
elektrische Ausgangssignale zu liefern, die Temperaturänderungen
besser verfolgen oder überwachen.
Eine derartige Überwachung
ist darauf zurückzuführen, dass
der Thermistor auf die Temperaturänderungen reagiert, die dem Flüssigelektrolyten übermittelt
werden, und nicht auf die Temperaturänderungen des Sensorkörpers.