DE69913937T2 - Methode und gerät zur messung der relativen dichte eines gases - Google Patents

Methode und gerät zur messung der relativen dichte eines gases Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Werts der relativen Dichte eines Gases.
  • Die GB-A-2 312 508 offenbart ein Verfahren zur Messung des Heizwerts bzw. wärmeerzeugenden Wertes und/oder des Wobbe-Index eines Gases unter Verwendung von Ultraschall. Dieses Verfahren umfasst die Schritte der Erzeugung einer Messung einer thermischen Leitfähigkeit des Gases bei einer bestimmten Temperatur und unter Verwendung der Schallgeschwindigkeit, und wobei die thermische Leitfähigkeit bei einem Vorgang verwendet wird, welcher den Heizwert und/oder den Wobbe-Index entsprechend der Schallgeschwindigkeit und der thermischen Leitfähigkeit erzeugt. Diese Druckschrift betrifft jedoch nicht die Messung der relativen Dichte eines Gases.
  • Die relative Dichte ist eine dimensionslose Zahl.
  • Das Gas kann ein Brenngas bzw. Brennstoffgas sein, beispielsweise ein natürliches Gas. Das natürliche Gas kann Methan sein und kann ferner Stickstoff und/oder Kohlendioxid aufweisen. Zusätzlich zu Methan kann das natürliche Gas zumindest ein anderes Kohlenwasserstoffgas aufweisen, beispielsweise Ethan, Propan, Butan, Pentan oder Hexan.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der relativen Dichte eines Gases, bei dem die Schallgeschwindigkeit in dem Gas gemessen wird, eine erste Wärmeleitfähigkeit des Gases bei einer ersten Temperatur gemessen wird, eine zweite Wärmeleitfähigkeit des Gases bei einer zweiten Temperatur, die sich von der ersten Temperatur unterscheidet, gemessen wird und die Schallgeschwindigkeit und die erste und zweite Wärmeleitfähigkeit in einer Operation bzw. einem Vorgang verwendet werden, welche die zu der Schallgeschwindigkeit und der ersten und zweiten Wärmeleitfähigkeit korrespondierende relative Dichte des Gases ergibt.
  • Diese Erfindung wird nun beispielhaft weiter in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
  • 1 eine diagrammartige Ansicht, welche eine Vorrichtung darstellt, mit welcher die Erfindung durchgeführt werden kann;
  • 2 eine diagrammartige Ansicht, welche ein Beispiel eines Systems mit Vorwärtszuführung der Luftkraftstoffgassteuerung unter Verwendung der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Hinsichtlich 1 umfasst eine Vorrichtung 2 zur Messung der relativen Dichte eines Gases eine Kammer 4, in welche das Gas durch ein Einlassrohr bzw. eine Einlassleitung 6 zugeführt wird und durch eine Auslassleitung 8 verläuft. Die Einlassleitung 6 umfasst Wärmeaustauscheinrichtungen 6a, beispielsweise eine Kupferwicklung, durch welche die Temperatur des einströmenden Gases auf einen Wert justiert werden kann, welcher im wesentlichen der gleiche ist wie die Umgebungstemperatur der externen Atmosphäre, wobei das Gas in der Kammer 4 eine im wesentlichen gleichförmige Temperatur aufweist. Die Kammer 4 umfasst einen Ultraschallemittertransducer bzw. -messwandler 10 und einen Ultraschallreceivertransducer 12. Eine elektronische Steuereinrichtung 14 mit Computereinrichtungen ist mit einem Signalgenerator 16 verbunden, so dass unter Steuerung der Steuerungseinrichtung 14 der Signalgenerator den Transducer 10 dazu veranlasst, Ultraschallsignale 18 zu emittieren bzw. auszusenden, je nach Erfordernis bzw. je nach Wunsch. Die Ultraschallsignale 18 werden durch den Transducer 12 und deren Aufnahme empfangen, welche zu der Steuereinrichtung 14 über die Leitung 20 zugeführt werden. Die Zeit des Verlaufs der Ultraschallsignale zwischen den Transducern 10 und 12 wird durch die Steuereinrichtung 14 gemessen, welche derart angeordnet ist, dass SOS berechnet wird, was der Schallgeschwindigkeit in Metern/Sekunde (m/s) entspricht.
  • Wenn es erwünscht wird, können einige andere Einrichtungen zur Messung der Schallgeschwindigkeit in dem Gas verwendet werden, wie diejenigen, welche in der US4938066 offenbart sind. Ein Resonator kann verwendet werden, um die Schallgeschwindigkeit eines Gases innerhalb des Resonators zu messen. Ein elektronischer Antriebsschaltkreis, welcher einen Mikroprozessor umfassen kann oder in der Form eines Mikroprozessors aufgebaut sein kann, ist derart angeordnet, dass ein sinusförmiges Signal über einen geeigneten bzw. entsprechenden Bereich der Frequenzen erzeugt wird, um einen Lautsprecher anzutreiben. Der Lautsprecher ist derart angeordnet, dass ein akustisches Signal auf das Innere eines Resonators aufgebracht wird. Ein Mikrofon ist dabei so angeordnet, dass die Höhe bzw. Größe des akustischen Signals innerhalb des Resonators erfasst wird. Das Signal von dem Mikrofon wird gefiltert und durch einen geeigneten elektronischen Schaltkreis verstärkt, und wobei eine Verarbeitungseinrichtung die Resonanzfrequenz bestimmt, welche dem Gas innerhalb des Resonators zuzuordnen ist bzw. mit diesem korreliert, um dessen Schallgeschwindigkeit zu bestimmen.
  • Ein Temperatursensor 22 in der Kammer 4 versorgt die Steuereinrichtung mit Daten Online bzw. über die Leitung 24, welche den Wert der Umgebungstemperatur repräsentieren.
  • Der Umgebungstemperatursensor 22 kann ein Teil eines thermischen Leitfähigkeitssensors 28 sein, welcher thermische Leitfähigkeitsbeobachtungseinrichtungen 30 umfasst. Der thermische Leitfähigkeitssensor 28 kann ein Miniaturmikrosensor für thermische Leitfähigkeit des Modelltyps TCS208 sein, welcher von der Hartmann & Braun AG aus Frankfurt am Main in Deutschland erhältlich ist. Die Beobachtungseinrichtung 30 für die thermische Leitfähigkeit umfasst Heizeinrichtungen, um die thermische Leitfähigkeit des Gases zu beobachten, welche als Antwort auf die Signale der Leitung 32 von der Steuereinrichtung 14 bei mehr als einer ausgewählten gewünschten Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur betrieben werden kann, welche von dem Sensor 22 observiert wird, und wobei ein Signal, welches die thermische Leitfähigkeit des Gases bei der gewünschten Temperatur repräsentiert, zu der Steuereinrichtung durch die Leitung 34 gesendet wird.
  • Die Steuereinrichtung 14 ist derart angeordnet, dass der thermische Leitfähigkeitssensor 28 dazu veranlasst wird, die thermische Leitfähigkeit des Gases bei zwei unterschiedlichen ausgewählten Temperaturen tH und tL zu messen, wobei tH eine vorbestimmte gewünschte Anzahl von Temperaturgraden t1 oberhalb der Umgebungstemperatur ist, welche von dem Sensor 22 observiert wird, und tL eine vorbestimmte gewünschte Anzahl von Temperaturgraden t2 oberhalb der Umgebungstemperatur ist; wobei die Zahl t1 größer ist als die Zahl t2.
  • Unter Verwendung der observierten oder gemessenen Werte der Schallgeschwindigkeit in dem Gas wird die thermische Leitfähigkeit des Gases bei der Temperatur tH und tL und der observierte Wert der Umgebungstemperatur des Gases durch den Sensor 22 ermittelt, wobei die Steuereinrichtung 14 die relative Dichte des Gases unter Verwendung der folgenden Formel berechnet: RD = g·ThCH + h·ThCL + i·SoS + j·Ta + k·Ta2 + 1 – 1in welcher
    RD die relative Dichte ist;
    ThCH die thermische Leitfähigkeit des Gases bei der Temperatur tH ist;
    ThCL die thermische Leitfähigkeit des Gases bei der Temperatur tL ist;
    SoS die Schallgeschwindigkeit in dem Gas bei der Umgebungstemperatur ist;
    Ta die Umgebungstemperatur des Gases ist, welche von dem Sensor 22 ermittelt wird, und g, h, i, j, k und 1 entsprechende Konstanten sind.
  • Das fragliche Gas kann eine Mischung aus zwei oder mehr Gasen sein, wobei die Komposition der Mischung aus variablen Teilen aufgebaut sein kann. Beispielsweise kann das entsprechende Gas ein Kraftstoffgas bzw. Brennstoffgas oder Brenngas sein. Ein derartiges Brenngas kann ein natürliches Gas sein. Das natürliche Gas kann Methan und zumindest einen Bestandteil der folgenden aufweisen: Ethan, Propan, Butan, Pentan oder Hexan, und wobei das Gas ferner Stickstoff und/oder Kohlendioxid aufweisen kann.
  • Um die Konstanten g, h, i, j, k und 1 in Gleichung 1 abzuleiten, kann das mathematische Verfahren, welches als Regressionsanalyse bekannt ist, hinsichtlich der Daten verwendet werden, die in Verbindung mit dem entsprechenden Gas gesammelt worden sind. Die Anteile des Gases in der Mischung können variieren, um eine Anzahl von unterschiedlichen Proben zu bilden. Unter Verwendung von chromatographi schen Verfahren erhält man die relative Dichte RD einer Probe, wobei die Umgebungstemperatur Ta der Probe gemessen wird und die thermischen Aktivitäten ThCH und ThCL der Probe gemessen werden. Dies wird beispielsweise wiederum durchgeführt, um einen Satz von gemessenen Werten zu erhalten, welche jeder Probe entsprechen. Die Sätze der Werte werden in Gleichung 1 eingegeben und die am besten passenden Werte für die Konstanten g, h, i, j, k und 1 können daraus abgeleitet werden. Für den Fall, dass es sich um ein natürliches Gas handelt, welches bei einer Vielzahl von Stellen in Großbritannien zutage tritt, wurde die Regressionsanalyse für Proben von unterschiedlichen Stellen durchgeführt und ebenso hinsichtlich Gasäquivalenzgruppen durchgeführt, welche künstliche Replikationen in Laboratorien der Mischung von Methan und Ethan, Methan und Butan, Methan und Pentan, Methan und Hexan sind, bei denen in Laboratorien diese Mischungen durch unterschiedliche Mischungen von Methan und Propan repräsentiert werden.
  • Wenn die Gleichung 1 für natürliches Gas und Gasäquivalenzgruppen angewendet wurde und Regressionsanalysen verwendet worden sind, sind die folgenden Werte für die Konstanten abgeleitet worden, nämlich:
    g = 0.017955,
    h = –0.02812,
    i = –0.00189,
    j = 0.001807,
    k = –0.0000026 und
    l = 1.73041, wenn
    RD die relative Dichte des Gases in MJ/m3 st (Megajoules/Standardkubikmeter) ist;
    ThCH die thermische Leitfähigkeit des Gases in W/m·K (wobei K Grad in Kelvin ist) bei einer Temperatur tH ist, welche im wesentlichen 70 Grad Celsius oberhalb der Umgebungstemperatur Ta entspricht;
    ThCL die thermische Leitfähigkeit des Gases in W/m·K bei einer Temperatur tL ist, welche im wesentlichen 50 Grad Celsius oberhalb der Umgebungsiemperatur Ta entspricht;
    SoS die Schallgeschwindigkeit in dem Gas in m/s und Ta die Umgebungstemperatur des Gases in Grad Celsius ist.
  • Bei der vorstehenden Anwendung der Gleichung 1 für natürliches Gas beträgt der Wert von t1 im wesentlichen 70°C und der Wert von t2 im wesentlichen 50°C. Somit ist der Unterschied zwischen den Temperaturen tH und tL, bei denen die thermischen Leitfähigkeiten ThCH und ThCL gemessen werden, um im wesentlichen 20°C unterschiedlich [(Ta + 70) – (Ta + 50) = 20].
  • Der Wert der relativen Dichte RD des Gases, welche durch die Steuereinrichtung 14 berechnet wird, kann visuell angezeigt werden und/oder ausgedruckt werden oder in anderer Art und Weise durch Aufnahmeeinrichtungen 36 als Antwort auf die Signale von der Steuereinrichtung bzw. den Steuereinrichtungen erfasst bzw. aufgenommen werden.
  • Die Steuereinrichtung 16 kann durch jedes geeignete Verfahren, das für sich bekannt ist, mit Informationen versehen werden, welche den Heizwert RD des Gases repräsentieren, oder die Steuereinrichtungen können mit Informationen versehen werden, welche es ermöglichen, den Heizwert des Gases zu berechnen. Die Steuereinrichtung 14 kann den Wert des Wobbe-Index WI des Gases unter Verwendung der Formel
    Figure 00060001
    berechnen oder in anderer Art und Weise erhalten.
  • Wenn das Brenngas in einem Prozess verbrannt wird (beispielsweise einem Ofen, einem Kompressor, einem Motor, einem Brennofen usw.) wird eine Form eines Steuersystems verwendet, um das Sauerstoff- (in diesem Fall in Form von Luft)/Kraftstoftgasverhältnis festzulegen, um eine optimale Verbrennung sicherzustellen. Es besteht die Möglichkeit hinsichtlich der Menge der Zuführluft, diese teilweise zu zählen, um Variationen von Veränderungen der Kraftstoffgaszusammensetzung zu ermöglichen. Diese Möglichkeit bedeutet, dass der Vorgang weniger effizient abläuft als dieser ablaufen könnte, da externe bzw. zusätzliche Luft erhitzt wird und verteilt bzw. abgeblasen wird.
  • Jedoch kann eine Maßnahme der relativen Dichte oder des Wobbe-Index, welche für die Kraftstoffgasqualität hinsichtlich deren Anzeige möglich ist, und welche gemäss der vorliegenden Erfindung zu ermitteln ist bzw. ermittelt werden kann, bei einer Vorwärtszuführsteuerstrategie verwendet werden, um die Genauigkeit der zugänglichen Steuerung zu ermöglichen und eine bessere Effizienz bereitzustellen.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung einer derartigen Steuerung ist in 2 gezeigt. Das Kraftstoffgas wird über eine Leitung 40, beispielsweise ein Rohr, zu einem gasbefeuerten Prozess 41, wie beispielsweise einem Ofen, einem Brennofen, einem Kompressor oder einem Motor zugeführt und wobei Sauerstoff in Form von Luft zu dem Prozess 41 über eine weitere Leitung 42 zugeführt wird. Jegliche geeignete Vorrichtung, welche in Form von einer oder mehrerer Proben bzw. Messfühler temporär in die Leitung 40 eingesetzt werden kann bzw. einsetzbar ist, oder als eine oder mehrere permanente Befestigungen sind derart angeordnet, um die Schallgeschwindigkeit des Kraftstoffgases zu messen, welches durch die Leitung 40 strömt, und um die thermischen Leitfähigkeiten des Gases ThCH, ThCL bei den beiden Temperaturen tH und TL sowie die Umgebungstemperatur des Gases Ta zu messen. Die Schallgeschwindigkeit des Kraftstoffgases SOS, die thermischen Leitfähigkeiten ThCH und ThCL sowie die Umgebungstemperatur des Gases Ta werden durch die Vorrichtung 43 gemessen und verlaufen über eine Verbindung 44 zu einer Steuereinrichtung 45, welche ein Mikroprozessor oder beispielsweise ein Computer sein kann. Die Steuereinrichtung 45 bestimmt die relative Dichte des Kraftstoffgases aus den erhaltenen Messungen von der Vorrichtung 43, wie vorstehend erwähnt worden ist. Wenn eine Messung der Gasqualität bestimmt worden ist, ist die Steuervorrichtung dazu fähig, das Luft/Kraftstoffgasverhältnis hinsichtlich eines festgelegten Punktes unter Verwendung eines Sauerstoff/Kraftstoffgasverhältnissteuersystems 46, 47 zu justieren, um für eine bessere Effizienz zu sorgen. In diesem Fall weist das Sauerstoff/Kraftstoffgassteuersystem zwei variable Öffnungsventile 46, 47 auf, wobei eines in entweder den Kraftstoffgasleitungen 40 oder den Luftleitungen 42 vorgesehen ist, und diese beiden durch die Steuereinrichtung 45 über Verbindungen 48, 49 gesteuert werden. Alternativ kann das Sauerstoff/Kraftstoffgassteuersystem ein variables Öffnungsventil an lediglich einer der Leitungen 40, 42 aufweisen.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Messung der relativen Dichte eines Gases, bei dem die Schallgeschwindigkeit in dem Gas gemessen wird, eine erste Wärmeleitfähigkeit des Gases bei einer ersten Temperatur gemessen wird, eine zweite Wärmeleitfähigkeit des Gases bei einer zweiten Temperatur, die sich von der ersten Temperatur unterscheidet, gemessen wird und die Schallgeschwindigkeit und die erste und zweite Wärmeleitfähigkeit in einer Operation verwendet werden, welche die zu der Schallgeschwindigkeit und der ersten und zweiten Wärmeleitfähigkeit korrespondierende relative Dichte des Gases ergibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die relative Dichte durch eine Prozedur erhalten wird, die mit der Anwendung der folgenden Formel verbunden ist: RD = g·ThCH + h·ThCL + i·SoS + j·Ta + k·Ta 2 + 1,wobei RD die relative Dichte des Gases ist, wobei ThCH die erste Wärmeleitfähigkeit des Gases bei der ersten Temperatur ist, wobei ThCL die zweite Wärmeleitfähigkeit des Gases bei der zweiten Temperatur ist, welche niedriger als die erste Temperatur ist, wobei SoS die Schallgeschwindigkeit in Gas bei Umgebungstemperatur ist und wobei Ta die Umgebungstemperatur des Gases ist, von der aus die Wärmeleitfähigkeiten gemessen werden, wobei die erste und zweite Temperatur höher als die Umgebungstemperatur sind und g, h, i, j, k und 1 Konstanten bedeuten, und wobei SoS die Schallgeschwindigkeit in der Einheit m/s ist, die Wärmeleitfähigkeiten in der Einheit Watt/Meter × Grad Kelvin (W/m·K) angegeben sind, die Temperatur Ta und die erste und zweite Temperatur in Grad Celsius und die relative Dichte in Megajoules/Standardkubikmeter (MJ/m3 st) angegeben sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, in dem das Gas ein Brenngas ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, in dem das Brenngas ein Erdgas ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, in dem das Gas ein Erdgas ist, das mindestens ein Kohlenwasserstoffgas, bei dem es sich um Methan handelt, aufweist und mindestens einen der Stoffe Stickstoff und Kohlendioxid.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, in dem die erste Temperatur im wesentlichen 70°C oberhalb der Umgebungstemperatur liegt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem die zweite Temperatur im wesentlichen 50°C oberhalb der Umgebungstemperatur liegt.
  8. Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6 oder Anspruch 7, soweit jeweils von Anspruch 5 abhängig, in dem g im wesentlichen 0,017955 ist, h im wesentlichen –0,02812 ist, i im wesentlichen –0,00189 ist, j im wesentlichen 0,001807 ist, k im wesentlichen –0,0000026 ist und l im wesentlichen 1,73041 ist.
  9. Verfahren zur Messung des Wobbe-Index von Gas unter Verwendung der Formel
    Figure 00100001
    in der WI der Wobbe-Index ist, CV der Wärmewert von Gas ist und RD die relative Dichte ist, die nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 erhalten wurde.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4028380B2 (ja) * 2000-11-15 2007-12-26 ラティス インテレクチュアル プロパティー リミテッド 炭化水素ガスの混合物の有効組成の決定
JP2003315318A (ja) * 2002-04-26 2003-11-06 Japan Atom Energy Res Inst 容器内の混合気体の共鳴周波数を測定することによって混合気体の分圧比を非破壊・リアルタイムで測定する方法、及び装置
US6916664B2 (en) 2002-06-14 2005-07-12 Honeywell International Inc. Flammable vapor sensor
US9109433B2 (en) 2005-08-01 2015-08-18 Baker Hughes Incorporated Early kick detection in an oil and gas well
US7614302B2 (en) * 2005-08-01 2009-11-10 Baker Hughes Incorporated Acoustic fluid analysis method
US7523640B2 (en) * 2005-08-01 2009-04-28 Baker Hughes Incorporated Acoustic fluid analyzer
US8794062B2 (en) * 2005-08-01 2014-08-05 Baker Hughes Incorporated Early kick detection in an oil and gas well
JP4960136B2 (ja) * 2007-04-19 2012-06-27 日本特殊陶業株式会社 ガス検出装置およびガス検出方法
JP5389502B2 (ja) * 2009-03-31 2014-01-15 アズビル株式会社 ガス物性値計測システム、ガス物性値の計測方法、発熱量算出式作成システム、発熱量算出式の作成方法、発熱量算出システム、及び発熱量の算出方法
JP5192431B2 (ja) * 2009-03-31 2013-05-08 アズビル株式会社 ガス物性値測定システム
JP5641996B2 (ja) * 2011-03-24 2014-12-17 アズビル株式会社 密度測定システム及び密度の測定方法
US9366133B2 (en) 2012-02-21 2016-06-14 Baker Hughes Incorporated Acoustic standoff and mud velocity using a stepped transmitter
US9354220B2 (en) 2013-09-27 2016-05-31 Caterpillar Inc. Engine system having fuel quality sensor
WO2016109451A1 (en) 2014-12-29 2016-07-07 Concentric Meter Corporation Electromagnetic transducer
US10126266B2 (en) 2014-12-29 2018-11-13 Concentric Meter Corporation Fluid parameter sensor and meter
WO2016109447A1 (en) 2014-12-29 2016-07-07 Concentric Meter Corporation Fluid parameter sensor and meter
WO2015075278A1 (en) 2015-03-05 2015-05-28 Sensirion Ag Determination of fluid parameters
ES2719830T3 (es) * 2015-12-19 2019-07-16 Mems Ag Procedimiento y dispositivo de medición para la determinación de propiedades del gas por medio de correlación
WO2018034948A1 (en) * 2016-08-18 2018-02-22 Nevada Nanotech Systems Inc. Systems and methods for determining at least one property of a material
EP3421947B1 (de) 2017-06-30 2019-08-07 Sensirion AG Betriebsverfahren für eine durchflusssensorvorrichtung
WO2020033046A1 (en) * 2018-08-08 2020-02-13 Applied Materials, Inc. Method of gas composition determination, adjustment, and usage
TWI727303B (zh) * 2019-04-16 2021-05-11 涂宏彬 氣體分析裝置與方法
JP6936378B1 (ja) * 2020-10-29 2021-09-15 横河電機株式会社 組成推定装置、組成推定方法、及び組成推定プログラム
US11874230B2 (en) * 2022-06-09 2024-01-16 Endress+Hauser Optical Analysis, Inc. Augmented Raman analysis using absolute Raman

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4246773A (en) 1978-03-31 1981-01-27 Osaka Gas Company Ltd. Combustion property of gas measuring apparatus
US4938066A (en) * 1988-01-29 1990-07-03 Xecutek Corporation Ultrasonic apparatus for measuring the speed of sound in a gaseous medium
US5159843A (en) * 1991-02-19 1992-11-03 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Acoustic device and method for measuring gas densities
GB9119742D0 (en) * 1991-09-16 1991-10-30 British Gas Plc Measurement system
US5307668A (en) * 1992-10-05 1994-05-03 Badger Meter, Inc. Gas density meter and method
US5247826B1 (en) * 1992-11-12 1995-07-18 Devilbiss Health Care Inc Gas concentration and/or flow sensor
US5697346A (en) * 1993-05-28 1997-12-16 Servojet Products International Method for using sonic gas-fueled internal combustion engine control system
US5564306A (en) * 1994-05-25 1996-10-15 Marcum Fuel Systems, Inc. Density compensated gas flow meter
GB9608265D0 (en) 1996-04-22 1996-06-26 British Gas Plc Apparatus for measuring a gas value
US5869745A (en) * 1996-12-20 1999-02-09 Morton International, Inc. Ultrasonic gas pressure measurement for inflators of vehicular airbag systems
DE19700966C1 (de) * 1997-01-14 1998-04-23 Contitech Luftfedersyst Gmbh Einrichtung zur berührungslosen Abstands- und Druckmessung innerhalb einer Luftfeder
DE69924828T2 (de) * 1998-01-16 2006-07-13 Lattice Intellectual Property Ltd. Methode und gerät zur messung des brennwertes eines gases
DE19820877C2 (de) * 1998-05-09 2002-09-19 Contitech Luftfedersyst Gmbh Berührungslose Abstands- und Druckmessung innerhalb einer Luftfeder
CA2362605A1 (en) * 1999-02-25 2000-08-31 Tadeusz M. Drzewiecki Methods and apparatus for real time fluid analysis
US6487916B1 (en) * 2000-02-02 2002-12-03 Bechtel Bxwt Idaho, Llc Ultrasonic flow metering system

Also Published As

Publication number Publication date
EP1046031A1 (de) 2000-10-25
KR100362819B1 (ko) 2002-11-29
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GB2333370B (en) 2002-03-06
CA2318497A1 (en) 1999-07-22
DE69913937D1 (de) 2004-02-05
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AU739983B2 (en) 2001-10-25
GB9900330D0 (en) 1999-02-24
US6634214B1 (en) 2003-10-21
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JP3548531B2 (ja) 2004-07-28
CA2318497C (en) 2004-03-16
MXPA00006940A (es) 2002-07-02

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