JPS58208653A - 周囲空気の特性値の測定処理を行う方法および測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、測定装置によりそわぞれの特性°１直を測定
しかつ表示し、それから記憶する、周囲空気の付性１直
の測定処理を行う方法に関する。さらに本発明は、内部
電源、測定ユニット、操作ユニットおよび表示ユニット
を有し、このような方法を実施する測定装置にも関する
。

周囲空気の特性イ直の測定処理は、周囲空気に関する長
期的な情報を得るため、？よび面接評価される短期的情
報を得るため、多くの用途において必要である。特にガ
スを含んだ周囲空気において多くの場合このような測定
は、このような周囲空気の中で働く人の安全性にとって
、すなわち場合によっては安全処置、例えば換気等、ま
たは救助処置を開始できるようにするため、特に重要で
ある。特に坑内作業においてこのような方法は、以前か
ら周知であり、かつ常に笑施さｎる。

本発明の前提とする公知の方法では、それぞれの特性値
の測定値の記憶は筆記による方法で行われ、従ってそれ
ぞれの与件１厘の測定値は、評価曲線等にして記入され
る。鉱栗に８いて、従って坑内の周囲空気において測定
１厘は、いわゆる通気溝に記入される。これら記入は、
位置に依存して、すなわち坑内の種々の位置で行われる
ので、長期的に常にくり返して測定すわば、膨大な比較
唾に基くことができる。

周囲空気の相応した特性値の評価は、後の時点に、例え
ば比較表等を介して行われる。

多くの場合このように測定処理された周囲空気の付性値
は、最適な情報を含んでいない。なぜなら測定を行った
境界条件が全くまたは正確にはわかっていないからであ
る。労働生理学的に、例えば空気の湿度が高いまたは低
い際に所定の空気温度が測定されているかどうかは重要
であり、周囲空気中の所定のガス濃度は、その他の種々
の条件の原種々の危険を有することがあり、以下同様で
ある。ここにおいて周囲空気の特性値の測定処理を行う
従来の方法は、残念ながらいぜんとして十分明らかなか
つ表現力のある表示を提供しないので、本発明の課題は
、明確で有力な表視が得られかつできるだけ迅速かつ効
果的に処理を行うことができる、前記のような方法を提
供することにあ゛　　る。

この課題を解決する本発明による方法は次のような特徴
を■する。すなわち特性値を測定した後に、測定装置に
おいて測定値を、手動で開始するかまたは自動的に、１
つまたは複数のパラメータに合わせて正規化し、かつ正
規化した測定頭および場合によっては絶対測定値も表示
しかつ記憶する。正規化という概念は、ここでは比較的
広い意味に使用し、従って測定値の校正、測定曲線の直
線化も含むものとする。個々にどのように正規化される
かは、それぞれ測定された特性値に依存し、かつどのパ
ラメータで正規化するかに依存する。

例えば坑内において測定された空気温度は、地表の気圧
および所定の空気速度で正規化することができるので、
正規化した測定１面として有力な相対作業温度が得られ
、それによりそれぞれ作業する人の体の負担を直接推測
することができる。しρ・し場合によっては正規化は、
測定ユニット００点修正、感度修正等だけしか含んでい
ない。いずれにせよ境界条件を考慮して有力な周囲空気
の特性値の測定１厘が直接得られるようになる。

時には前記の正規化のため、本来の付性１厘の測定の他
にこの正規化に必要なパラメータの測定が必要である。

このような測定は、同時にまたは時間的に前後して行う
ことができる。

前にすでに説明したように、特性値は種々の正規化を必
要とし、そもそもかなりの特性順は正規化を必要としな
い。なぜならこれら特性値、は、直接測定され、すでに
十分有力だからである。従っていずれにせよそれぞれ特
性値の測定１面は、特性値独自に正規化される。

時にはそれぞれの特性値の測定値を直線化すると有利で
ある。それぞれの特性値の測定値の記憶に関しては１時
間をパラメータとして得るため時間に関連した記憶が望
ましい。このような時間に関連した記憶は、間接的に、
すなわち所定の方法を介して相前後した測定値で行うこ
とができ、位置に関連した測定に換算することができる
。しかしそれぞれの測定１厘の測定１匝を位置に関連し
て、場合によっては位置符号番号等の入力によって記憶
することは有利である。

種々の特性値の正現化測定値２よび場合によっては絶対
測定値の記憶は、基本的にこれまでのように筆記によっ
て、従って坑内では例えば通気溝に行ってもよい。しか
し今日の電子的手段によれば、相応した測定装置内に相
応したメモリを統合することもできる。この場合特性値
の配慮された測定値は中央計算機に転送でき、かつ中央
計算機によって評価でき、場合によっては記憶でき、か
つ場合によっては表示できる。

もちろん本発明は、本発明による方法を英雄する測定装
置にも関する。前記の課題を解決するため本発明による
測定装置は次のような特徴を有する。すなわち正規化段
が設けられて２つ、かつ一方において測定ユニットに、
他方において表示ユニットに結合されている。正規化段
において電子部品、例えばマイクロプロセッサ等を使用
すると有利である。その他に測定装置に記憶ユニットを
設けると有利であり、この記憶ユニットは、測定ユニッ
トおよび／または正規化段に結合されている。この記憶
ユニット内には、種々の付性１直の測定１直が、絶対値
としてまたは正規化して「接記憶でき、その際記録を手
で行う必要はない。測定ユニットと記１惠ユニットの間
または正規化段と記憶ユニットの闇に、必要ならばアナ
ログテジタル変換器を設けてもよく、それにより測定ユ
ニットを介してアナログ測定された測定値を、デジタル
、従って記憶可能な信号に変換できる。

本発明による測定装置の測定ユニットは、複数の特性値
を測定できるようにする。そのため測定ユニットは、切
換可能にすることができるので、個々の特性１厘または
パラメータを順に測定できるが、測定ユニットは、種々
の形式の複数の測定集子を有することもできるので、種
々の特性値またはパラメータを同時に御ｊ定することが
できる。

本発明による方法に関連して、それぞれの付性１厘の測
定値は特性値独自に正規化できるようにすることか説明
されている。それに応じて不発明による測定装置は、な
るべく正規化段において複数の正規化関数を設定できる
ように構成する。′操作ユニットが複数の特江１厘独自
の操作系子を再する場合、測定ユニットと正規化段をて
れそれ１つ操作素子の無作によって同期して切疾えるこ
とば望ましいので、相応した特性値の測定の際自動的に
それぞれの正規化関数が設定される。

特性値の時間に関連する測定のためなるべ（タイマが設
けられており、その際時間は、それぞれの特性値の測定
値に対して自動的に記憶でき、かつ場合によっては表示
もできる。

特性値の位置に関連する測定のため、通常行われるよう
に符号番号用位置入力キーボードを設けるようにし、そ
の際操作ユニットが、同時に位置入力キーボードとして
形成されていると有利である。もちろん位置入力キーボ
ードの代りに、それぞれ考えられる別の方法、で測定位
置の符号番号の入力を行ってもよい。

時としてオペレータが測定位置の符号番号の入力を忘れ
る危険を減らすため、位置入力を行った後に初めて測定
ユニットをエネーブルすることは望ましい。

籍に重要な本発明の別の教示によれば、測定装置内に閾
１直段が設けられており、かつ？ｌ１１１足ユニットお
よび場合によっては正規化段の後に接続されている。閾
値段は、なるべく音響および７／または光学警報装置に
結合されており、また測定ユニットおよび場合によって
は正規化段に同期して切換可能である。閾値段を介し警
報装置に関連して、直接かつ緊急に警報信号が発生でき
、それにより例えば坑内において測定装置のオペレータ
は、周囲空気の特性値の危険な展開を知らされる。ちょ
うど正規化段に関連して閾値段は特に重要である。

なぜならあらかじめ正規化した測定値を与えた場合、あ
らかじめ許容最大ガス濃度等に関する閾１直がそのまま
与えられるからである。

前に説明したように本発明による測定装置によれば、測
定ユニットを相応して構成した際、多数の特性値が測定
できる。ここでそれに応じて表示ユニットを構成し、従
って表示ユニットが数値表示部だけでなく、特性１面表
示部も有することは望デしい。特性値表示部は、例えば
適当な記号を介してちょうど測定さｎたそれぞれの特性
値を表示できる。

測定装置を中央計算慎に接続するため、インク−）ニー
、ス端子が設けられていると有利である。

さもなければ持運び可能な５、従ってオペレータが連行
可能な測定装置が、狭い面に場合によってはカバー可能
なプラグ板を有し、これを介して中央計算轡のインター
フェースのフレームに差込むことができると、特に実利
的である。正規化段がプログラミング可能なマイクロプ
ロセッサを有する場合、いつでも中央計算機から測定装
置、例えば正規化段のプログラム変更を行うことができ
る。

もちろん正規化段は、プログラム制御可能なマイクロプ
ロセッサの一部であってもよい。

前に述べたように本発明（でよる測定装置は内部電源を
有する。この時もちろん時には内部電源か故障すること
がある。いずれにせよそのため記憶ユニットに独自の内
部電源を設け、または電源の故障により記憶内容が失わ
れることのないように構成することが望ましい。相応し
た記憶ユニットは、今日の電子技術において周知である
。

本発明による方法および相応した方法によれば、多数の
特性値およびパラメータについて迅速かつ効果的疋はつ
きりした有力な表示を得ることができ、その際今日の電
子技術によれば、付加的に広範囲かつ多様な評価を行う
ことができ、例えば坑内範囲において正規の「通気カー
ド」を構成することができ、このことは、従来の方法で
はあまりに高価であり、従って実質的に不可能であった
。

本発明の実施例を以下図面によって説明する。

第１図の略図において、周囲空気の多数の特性値または
パラメータが示されており、すなわち種種のガス濃度１
ないし４、気温５、気圧６、相対湿度７、空気速度８お
よび細目を示していないパラメータ９が示されている。

これらすべての特性値またはパラメータは、測定装置１
ｏに供給される。

概略的に示した前記の特性値とパラメータの他に測定装
置１０において、なお時間１１と測定位置１２も記録さ
れる。これらすべてのデータは、場合によってはあらか
じめ処理、表示等を行った後に゛記憶ユニット１３に記
憶−され、かつ記憶ユニット１３カラここには図示され
ていない中央ユニットに呼出すことができる。

第２図は、周囲空気の特ｇ値を測定処理する相応した装
置がどのように構成できるかを明確に示している。ここ
には２つの測定装置１０が示されており、これら測定装
置は、図示されていない別の池数の測定装置と同様に、
インターフェース端子１４を介して中央計算機１６のイ
ンターフェース１５に接続できる。この中央計算機１６
において、測定装置１０のメモリ１３に記憶された種々
の特性値およびパラメータ１ないし９　、１１　、１２
に関するデータの評価、処理、配列、修正、正規化等を
行うことができる。他方において中央計算機１６は、外
部計算機１７、プリンタ１８、記憶二二ッ）１９および
利用者端末２０、従って計算俊の通常の周辺機器に接続
できる。測定装置１ｏが、今日マイクロプロセッサに広
範囲に含まれたような適当なプログラム可能なメモリを
有する場合、それぞれの測定装置は、中央計算機１６が
ら場合によってはプログラム制側ｊされ、評価データを
記憶する。

第２図の装置に使われる測定装置１ｏのブロック図は第
３図に示されている。ここにはまず測定装置１０全体の
給電を行う電ａ＋　２１が示されており、この測定装置
は、特に坑内で使用する際にもちろん自由に移動でき、
すなわち持運び可能でなければならない。さらに測定装
置１０は測定ユニット２２を有し、この測定ユニットは
、ここでは詳細に示さないが、測定室、およびこの測定
室に、場合によっては被数の測定室にガス試料を吸入す
るポンプを有することができる。このような測定ユニッ
トがどのように動作するかは、公知技術から明らかであ
り、ここで詳細に説明する必要はない。

測定ユニット２２には、操作ユニット２３およびすでに
初めに述べた記憶ユニット１３が接続されている。操作
ユニット２３は、概略的に示しただけのキーボードの形
をした多数の操作素子２４を有する。

さらに測定ユニット２２は、正規化段２５およびこの正
規化段２５の後に接続された閾値段２６に接続されてい
る。操作ユニット２３、正規化段２５および閾値段２６
は、表示ユニット２７に接続されており、その際表示ユ
ニット２７は、特性値の測定値を表示する数置表示部２
８、特性値表示部２９および光学警報装置３０、すなわ
ち警報ランプを有する。最後になおタイマ３１が設けら
れており、かつ記憶ユニット１３に接続されているので
、記憶されたすべてのデータに対してそれぞれ相応した
時間をいっしょに記憶することができる。

操作ユニット２３によれば、種々の特性値およびパラメ
ータの測定に合わすて測定ユニット２２を切換えること
ができる。もちろんこの切換は、例えば特殊な特性値を
測定するが、この所望の特性値に対して組込みのため重
要な相応したパラメータを測定しようとする場合、自動
的に伎うこともできる。ボタン状操作素子２４を有する
操作ユニット２３は、同時に位置入力キーボードとして
使われ、すなわち操作ユニット２３の操作集子２４を介
して位置データ、例えば特殊符号番号が入力できる。こ
のようにして所定の特性値の測定値を所定の位置に対応
付けすることができ、このことは、脣に坑内作業におい
てかなり重要である。

測定ユニット２２によって測定された測定値が、アナロ
グ測定された場合にアナログ／デジタル変−換器を介し
て送られ、かつ記１意ユニット１３にデジタル記憶でき
ることは、第３図には示されていな（１゜ 第３図に示した測定装置１０によれば特性値表示部２９
を介してどの測定１直が今測定されかつ表示されている
かがすぐにわかり、表示ユニット２７の数置表示部２８
がそれぞれの測定値を明確に示し、それぞれの特性値が
閾値を超えた際に警報装置３０を介して閾値段２６から
それぞれのオペレータに緊急な警報を発することができ
、測定値の何らかのメモを行う必要はなく、また測定さ
れ、処理されかつ記憶されたデータの光学評価能力が与
えられている、ということは重要である。

記憶ユニット１３が独自のエネルギバッファを有するこ
とができることは第３図には示されていないが、電源２
１が故障しても、記憶ユニット１３のこれまで記憶され
た記憶内容が失われることはない。

第４図は、第３図による測定装置１０の正面区を示して
いる。操作素子２４を有する測定装置ｌＯの操作ユニッ
ト２３が明らかである。操作素子２４は、ここに示され
たように２重の役割を有し、従って２１の役割を有する
ｍ　Ｎｆｅボタンとして構成されており、すなわち一方
では測定すべきそれぞれの特性１回またはそれぞれ１要
なパラメータの選択を行い、他方では符号番号の形の測
定位置の符号化入力を行うことができる。さらに数値表
示部２８と警報装置３０を有する表示ユニット２７が明
らかである。

前に第３図に関連して説明したように、測定装置１０は
正規化段２５を有する。もちろんこの正規化段２５は、
特に今日のマイクロエレクトロニクス部品、、、特にマ
イクロプロセッサを使用すれば、簡単に構成できる。正
規化段２５を介して、１つまたは複数のパラメータに合
わせて特性値のそれぞれの測定１厘の正規化を行うこと
ができる。第５図の線図において測定値、例えばＣＨ４
のガス磯度は、測定すべきガスのＳ度と共に変化する測
定ユニット２２の感度に応じて修正される。このことは
、測定装置２２の所定の恩度曲巌の除に正規化段２５を
介してわけなく行うことができる。

第６区の線図において、測定ユニット２２によって測定
されたｄ１１］定値の直線化が明らかて゛あり、このこ
とは、同様に正規化段２５を介して行うことができる。

最後になお完全にするため次のことを指摘しておく。す
なわち特性値およびパラメータの数はもちろん完全に任
意にかつ用途分野に応じて選択でき、このことは、最終
的にはコストの問題である。

最後にもう１度種々の関係において説明した測定装置ｌ
Ｏの動作を、第２図による装置の枠内で簡単に説明する
。

適当オペレータ、例えば坑内の係員は、巡回の際それぞ
れ位置に固定的に付された符号番号によって識別された
多数の測定位置を試験する。所定の位置に達してこのオ
ペレータは、操作ユニット２３の操作素子２４を介して
位置の符号番号を入力し、この符号番号は、記゛１怠ユ
ニット１３内に配慮される。続いて測定ユニット２２が
エネーブルされ、かつオペレータは、測定すべき特性値
、例えば気７品５を選択する。本来の特性値である気温
５と同時（・て相対作業温度を得るため、気圧６、相対
湿度７および空気速度８が／％ラメータとして測定され
る。続いて一方では気温５．の絶対値が記憶され、他方
において正規化段２５を介して・々ラメータ、気圧６、
相対湿度７および空気速度８で正規化した気温５の測定
値が記憶される。この正規化した測定値は、この場所（
（いる人の実際の生理的負荷に関する表示を与えるので
、表示もされる。その他にこの正規化した測定値は、閾
値段２６に供給されるので、いずれかの位置におけるこ
の相対測定１直が絶対的な上限を超えた場合、警報装置
３０から直接光学警報信号が発生される。従って前記測
定装置１０によればオペレータに対して現在の表示が得
られ、その際同時に長期的な調量２よび監視は、後で測
定装置１０を接続する中央計算機１６を介して行うこと
ができる。測定装置１０は、坑内作業分野に関していわ
ば電子通気薄をなしている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、周囲空気の、ここでは坑内の通気流中の将性
直を測定処理する際の機能関係を夾す略因、第２図は、
周囲空気の特注１厘を測定処理する装置のブロック図、
第３図は、第２図の装置１１て使用する測定装置のブロ
ック図、第４図は、第３図の測定装置の実施例を示す図
、第５図および第６図は、第３図の測定装置において可
能な正規化または校正に関する線１図である。 １０・・・測定装置、１３・・・記憶ユニット、１４・
・・インターフェースｉ子、１５・・・インターフェー
ス、１６−・・中央計算機、２１・・・電源、２２・・
・測定ユニット、２３・・・操作ユニット、２５・・・
正規化段、２６・・・閾値段、２７・・・表示ユニット 特許出願人　ハンス、イエルク、ヒユーブナ−代理人弁
理士　田代盗治 嘴１１ ７　　゛）　） ０１　　　　　−　　　へ 包 ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）測定装置によりそれぞれの特性値を測定しかつ表
   示し、それから記憶する、周囲空気の特性値の測定処理
   を行う方法に２いて、 特性１厘を測定した後に、測定装置において測定値を、
   手動で開始するかまたは自動的（（，１つまたは複数の
   パラメータに合わせて正規化し、がっ正規化した測定値
   および場合によっては絶対測定１直も表示しかつ記憶す
   ることを特徴とする、周囲空気の特性値の測定処理を行
   う方法。 （２）それぞれの特性１厘の他に、正規化のため必要な
   パラメータも測定する、特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 （３）それぞれの特性１直の測定値を栃性埴独自に正規
   化する、特許請求の範囲第１項または第２項記載り万：
   云。 （４ンそれぞれの特注イ直の街１ｊ＞尼１直を特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項の１つ１τ記載の
   方法。 （５）それぞれの特性値の測定値を時間１（関連して記
   憶する、特許請求の範囲第１項ないし第４項の１つに記
   載の方法。 （６）それぞれの特性値の測定値を位置に関連して、場
   合によっては位置符号番号等を入力することによって記
   憶する、特許請求の範囲第１項ないし第５項の１つに記
   載の方法。 （７）特性値の記憶された測定値を中央計算機に転送し
   、かつ中央計算機によって評価し、場合によっては記憶
   し、かつ場合によっては表示する、特許請求の範囲第１
   項ないし第６項の１つに記載の方法。 （８）内゛都電源、測定ユニット、操作ユニットおよび
   表示ユニットが設けられて８つ、測定装置によりそれぞ
   れの特性値を測定しり・つ表”示し、それから記憶する
   、周囲空気の特注魚の測定処理を行う方法を実施する麹
   」定装置において、 正規化段（２５）が設げられてにす、かつ−万に２いて
   測定ユニッ）　＜２２）Ｋ、他方において表示ユニット
   （２７）に結合されていることを特徴とする、周囲空気
   の特性値の測定処理を行う測定装置。 （９）記憶ユニツ）　（１３）が設けられており、かつ
   この記′億ユニツ）（１３）が、測定ユニツ）　Ｃ２２
   ）および／または正規化段（２５）に結合されている、
   特許請求の範囲第８項記載の測定装置。 ００測定二二ツ）　（２２）によって複数の特性値また
   はパラメータが測定できる、特許請求の範囲第８項また
   は第９項記載の測定装置。 （ロ）正規化段（２５〕において複数の正規化関数が設
   定できる、特許請求の範囲第８項ないし第１０項の１つ
   に記載の測定装置。 （２）操作二二ツ）　（２３）が複数の特性値独自の操
   作素子（２４）を有し、また測定ユニツ）（２２）と正
   規化段（２５）が、操作素子（２４）め操作（でよって
   同時にそれぞれの特性値またはそｎそれの正規化関数に
   切換可能である、特許請求の範囲第１１項記載の測定装
   置。 α）タイマ（３１）が設げら７１ており、かつそれぞれ
   の特性値の測定１直罠対して自動的１て時間が記憶でき
   、かつコ易合によっては表示できる、特許請求の範囲第
   ８項ないし第１２項の１つ（て記載の測定装置。 α◆位置入カキーボードが設けられており、力・つ特に
   操作ユニツ）（２３）が同時に位置入力キーボードとし
   て形成されている、特許請求の範囲第８項ないし第１３
   項の１つに記載の測定装置。 （ト）測定ユニツ）　（２２）が、位置入力を行った後
   に初めてエネーブルできる、特許請求の範囲第１４項記
   載の測定装置。 αＱ閾１厘段（２６）が設けられており、かつ測定ユニ
   ツ）（２２）および場合によっては正規化段（２５）の
   後に接続されている、特許請求の範囲第８項ないし第１
   ５項の１つに記載の測定装置。 αカ閾値段（２６）が、音響および／または光学警報装
   置（３０）に結合されている、特許請求の範囲第１６項
   記載の測定装置。 α椴閾１直段（２６）が、担１］足ユニット（２２）お
   よび場合によっては正規化ｐｉ（２５）に同期して切換
   可能である、奇許詞求の範囲第１６項または第１７ＪＩ
   ｉｊ記載の測定装置。 ０窃表示ユニット（２７）が特性値表示部（２９）を有
   する、特許請求の範囲第８項ないし第１８項の１つに記
   載の測定装置。 翰測定装置（１０）を中央計算機（１６）に接続するた
   め、インターフェース端子（１４）が設けられている、
   特許請求の範囲第８項ないし第１９項の１つに記載の測
   定装置。 ｃ２℃正規化段（２５）が、マイクロプロセッサ、特に
   自由にプログラミングできるマイクロプロセッサを有す
   る、特許請求の範囲第８項ないし第２０項の１つに記載
   の測定装置。 （イ）正規化段【２５】が、中央計Ｊｆ［（１６）から
   プログラム変更できる、特許請求の範囲第２０項または
   第２１項記載の測定装置。