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Gerät zum Aufspüren von Gasen und zur Messung ihrer Konzentration
Zum
Nachweis schädlicher Gase und Dämpfe in, der Luft und zur Ermittlung ihrer Konzentration
werden »Gasspürgeräte« oder »Gasmeßanzeiger« genannte Einrichtungen verwer-dget.
Bei diesen wird eins definierte Menge des zu untersuchenden Ga¢-Luft-Gemisches mittels
einer entsprechend gestalteten Luftfördtereinrichtung durch ein aus Glas oder durchsichtigem
Kunststoff bestehendes Prüf- oder Spürröhrchen geleitet. Dieses ist mit als Reagenz
wirkenden Chemikalien, die zumeist auf einem im differenten körnigen Trägermaterial
aufgebracht sind, gefüllt. Bei Anwesenheit eines bestimmten Gases oder Dampfes tritt
in dem Röhrchen, das das entsprechende Reagenz enthält, eine Verfärbung auf, deren
Intensität oder Länge von der Konzentration des betreffenden Gases oder Dampfes
abhängig ist und daher, neben dem Nachweis des Gases oder Dampfes schlechthin, auch
eine Feststellung der Gaskonzentration durch Farbvergleich oder Längenmessung der
umgefärbten Chemikalsäure des Röhrchens gestattet.
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In der Natur eines chemischen Reagenzes liegt es nun - und das ist
im Hinblick auf den Nach weis und die Ermittlung der Konzentration gesundheitsschädlicher
Gase und Dämpfe erwünscht und notwendig, daß es gegenüber der nachzuweisenden Substanz
möglichst empftndlich ist, so daß sehr geringe Gasmengen, dile noch unter der Schädlichkeitsgrenze
liegen, festgestellt werden können.
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Gegenüber Konzentrationen von einigen Volum-
prozenten
versagen die mit so empfindlichen Reagenzien gefüllten Prüf- oder Spürröhrchen,
weil die Verfärbung der Anzeigestoffe so intensiv wird, daß Farbunterschiede nicht
mehr erkannt werden oder weil die Zone der N erfärbung, wenn aus ihrer Länge ein
Rückschluß auf die Gasmenge zu ziehen ist, so lang werden würde, daß die Röhrchen
praktisch nicht mehr gehandhabt werden können.
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Ein Gebrauch der Gasspürgeräte oder Gasmeßanzeiger ist daher z. B.
für die meisten gewerbehygienischen Zwecke mit Erfdlg möglich, weil es sich dabei
grundsätzlich um kleine Konzentrationen von Gasen und Dämpfen und um die Feststellung
handelt, ob der Arbeiter sich längere Zeit in ihnen aufhalten kann. Eine Verwendung
der bekannten Geräte in den Fällen, wo mit den gleichen Röhrchen höhere Konzentrationen
der Gase und Dämpfe zu ermitteln sind, kann jedoch nicht stattfinden, z. B. bei
plötzlichen Gasausbrüchen, Explosionen, bei der Betriebsüberwach,ung in chemischen
Fabriken oder zur Kontrolle von Feuerungsanlagen auf den C 0-Gehalt, obgleich die
Geräte als solche sich schon gut dafür eignen würden; denn sie arbeiten hinreichend
genau und billig, sie sind bequem mitzuführen und ohne besondere Fachkenntnisse
zu bedienen. Diese Anwendungsgebiete werden jedoch durch die Erfindung erschlossPn.
Diese besteht darin, daß mit dem Luftförderer, der das zu untersuchende Luft-Gas-Gemisch
dem Prüfröhrchen zur führt, eine Einrichtung in Verbindung steht, welche eine regelbare
Verdünnung des zu prüfenden Luft-Gas-Gemisches mit Luft oder einem inerten Gas erzeugt.
Diese regelbare Verdünnung kann z. B. dadurch erzeugt werden, daß an der Saugstelle
des Luftförderers in Strömungsrichtung vor dem Prüfröhrchen ein gegabeltes Rohr
angeordnet ist, in oder an dessen Gabelzweigen kalibrierte Öffnungen, z. B. geeichte
Kapillaren, angeordnet sind, mit deren Hilfe ein gewünschtes Verdünnungsverhältnis
erzeugt wird. Die das Mischungsverhältnis regelnden Öffnungen k nnen, wenn eine
einfache und schnelle Auswechselung der Kaliber (d. h. ein anderes Mischungsverhältnis)
gewünscht wird, als Kaliberbohrungen entsprechend dimensionierter Hähne dargestellt
werden. Vorteilhaft ist es, wenn zwischen der Verdünnungseinr:chtung und dem Röhrchen
ein Mischraum eingeschaltet ist. Ein solcher Mischraum ist besonders bei den Meßanordzungen
empfehlenswert, bei denen die eingesaugte Prüsluft vor der Pumpe in das Prüfröhrchen
eintritt. Bei einer Anordnung, bei der das Prüfröhrohen am Ausblasstutzen des Luftförderers
sitzt, ist ein besonderer Mischraum entbehrlich, weil die Gase ohnehin bereits im
Luftförderer gemischt werden. Für die Fälle, in denen Reinluft zur Mischung am Entnahmeort
der Analyse von außen her nicht zur Verfügung steht, ist an dem das Verdünnungsgas
führenden Zweig ein mit Reinluft oder inertem Gas (beispielsweise Stickstoff) gefüllter
Beutel oder eine leichte gasdichte Blase von genügender Größe anzubringen.
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Die Zeichnung stellt zwei verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
dar. In Abb. I ist eine Ausführungsart gezeigt, bei der das Prüfröhrchen an der
Saugstelle des Luftförderers angeordnet ist und bei der die zu untersuchende Probe
an einen Ort mit schädlichen Gasen gezogen wird; Abb. 2 zeigt eine Anordnung, bei
der die untersuchende Person sich in reiner Luft befindet und die Probe aus einem
mit z. B. schädlichen Gasen erfüllten Raum entnimmt.
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Bei dieser Anordnen. ist das Röhrchen am Ausblasende des Luftförderers
angebracht. Beide Ausführungsbeispiele sind an Hand eines bekannten Luftförderers,
nämlich einer doppelt wirkenden Spürpumpe, dargestellt. Die Art des verwendeten
Luftförderers ist aber völlig gleichgültig.
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In Abb. I hat der aus dem Pumpenzylinder I, dem Handgriff 2 und der
hohlen Kolbenstange 3 bestehende Luftförderer einen Saugstutzen 4 und einen Ausblasstutzen
5. Am Saugstutzen ist ein Prüfröhrchen 6 irgendwelche? Art aufgesetzt, das durch
seine chemische Beschaffenheit fähig ist, ein schädliches Gas, beispielsweise Kohlenoxyd,
bei geringster Konzentration, z. B. bei hundertstel Volumprozent, anzuzeigen und
entsprechend der auftretenden Färbung die Konzentration ermitteln zu lassen. Soll
nun das gleiche Röhrchen auch zur Analyse benutzt werden, wenn durch Undichtigkeit
eimer Gasleitung eine weit höhere Konzentration vorhanden ist, so wird die Verdünnungseinrichtung
vor das Röhrchen 6 mittels einer Gummimanschette geschaltet. Diese Einrichtung besteht
aus dem Rohr 7, das sich in die Zweige 8 und 9 gabelt. Beide Zweige enthalten an
ihrem Ende eine kalibrierte Kapillare, die gegebenenfalls auch auswechselbar oder
in Gestalt von Hähnen mit kalibrierten Bohr rungen ausgebildet sein können. Die
Kapillare II sei beispielsweise von solcher Weite gegenüber der Kapillare I2, daß
sie bei gegebenen Unterdruck nur ein Hundertstel der geförderten Gasmenge durchläßt.
Am Ende des Zweige g ist ein Beutel I3 mit Reinluft oder Stickstoff angesetzt. Aus
diesem Beutel wird nun das ggfache dessen gefördert und durch das Röhrchen geschickt,
was durch die Kapillare 11 an gifthaltiger Luft durchtreten kann. Zur Durchmischung
dient das mit Einschnürungen versehene Mischgefäß 14. Statt der Anbringung des mit
Reinluft gefüllten Beutels kann auch ein zur reinen Außenluft geführter Schlauch
benutzt werden, wenn das Gas in einem geschlossenen Raum vorhanden ist. Für das
Beispiel der Abb. 2 sei die Aufgabe angenommen, daß in einem gegenüber dem das Gerät
Bedienenden abgeschlossenen Raum, z. B. in einem Keller, in einer Apparatur oder
in einem Schornstein, der von einer Wand 15 begrenzt wird, eine Konzel. .rationsbestimmung
des darin enthaltenen Kohlenoxyds gemacht werden soll. Das dafür benötigte Gerät
ist dem nach Abb. I sehr ähnlich. Nur ist die Verdünnungseinrichtung mit dem Rohr
7 jetzt unmittelbar mit dem Saugstutzen 4 verbünden, und an dem das Giftgas führenden
Gabelzweig 8 mit der Kapillare II ist ein Schlauch I6 angeschlossen, der in den
Raum hinter der Wand 15 geführt ist, wäh-
rend die zur Verdünnung
benötigte Reinluft aus der den Messenden umgebenden Atmosphäre durch die Kapillare
12 und den Gabelzweig g dem Luft; förderer und dem Prüfrohr 6, das in den Ausblasestutzen
5 eingesetzt ist, zugeführt wird. Da das Prüfrohr bei dieser Anordnung hinter dem
Luftförderer sitzt, ist eine besondere Mischeinrichtung nicht nötig.